Хід роботи

1. Опрацювати теоретичний матеріал.

2. Порівняти фізичні і механічні властивості сплавів заліза, титану, алюмінію, результати занести до таблиці 5.1. «Фізичні і механічні властивості заліза, титану, алюмінію, їх сплавів»

3. Оформити звіт, зробити висновки.

4. Відповісти на контрольні запитання.

Таблиця 5.1. «Фізичні і механічні властивості заліза, титану, алюмінію, їх сплавів»

Назва металу	Назва сплаву	Позитивні властивості сплаву	Негативні властивості сплаву	Області застосування сплаву

Контрольні запитання

1. Які ви знаєте сплави заліза?

2. Які властивості притаманні сплавам заліза?

3. Які ви знаєте сплави алюмінію?

4. Які властивості притаманні сплавам алюмінію?

5. Які ви знаєте сплави титану?

6. Які властивості притаманні сплавам титану?

7. Які властивості притаманні чистому залізу?

8. Які властивості притаманні чистому алюмінію?

9. Які властивості притаманні чистому титану?

Практична робота №6

Тема програми. Кольорові метали (18 год.).

Тема уроку. Фізичні основи отримання зварного з’єднання. Технологія зварювання різних металів та сплавів (2 год.)

Мета: ознайомити учнів з фізичними основами отримання зварного з’єднання, технологією зварювання різних металів та сплавів.

Теоретична частина

Зварювання — процес з'єднання в одне ціле окремих металевих частин міжатомними силами зчеплення, які можуть виникати між контактними частинами, що з'єднуються, коли відстань між ними наближається до міжатом­ної. Внаслідок цього у зоні зварювання відбувається взаємне проникнення атомів з однієї частини металу в іншу з утворенням міцного нероз'ємного з'єднання. При цьому зварювання може здійснюватися як із застосуван­ням нагрівання, так і без нього. 3варюють головним чином метали. Зварювання значною мірою замінило кле­пання, особливо у виробництві листових конструкцій. Застосування його дає змогу економити метал, наприклад виготовлення конструкції зварної замість клепаної дає економію металу приблизно 30 %.

Зварювання характеризується економічністю, висо­кою продуктивністю процесу, порівняно невеликою трудомісткістю виготовлення виробів за їх високої якості, можливістю механізації та автоматизації і подальших удосконалень процесів тощо.

Основні види зварювання.

Використовують кілька різних видів і способів зварювання, які можна класифікувати за видом енергії, що застосована при зварюванні, і за способом з'єднання поверхонь заготовок. Залежно від енергії, яка використовується, зварювання поділяють на електричне (всі види дугового та контактного зварювання, електро­шлакове і т. д.), хімічне (газове, термітне) і механічне (тертям, тиском). Залежно від способу з'єднання металів розрізняють зварювання плавленням і тиском (рис. 6.1).

Дугове, електрошлакове, газове, електронно-променеве, плазмово-променеве зварювання належить до терміч­ного, газопресове, термітнопресове, контактне — до термо­механічного, а ультразвукове, дифузійне, тертям, вибухом, магнітно-імпульсне — до механічного зварювання. Най більш поширеним видом є дугове зварювання, яке може бути ручним, автоматичним і напівавтоматичним.

Рис. 6.1. Типи зварювання

Суть електрошлакового зварювання полягає в тому, що зварювані елементи, товщина яких повинна бути не менше 20...30 мм, та пристрої, що формують шов, уста­новлюють так, щоб утворився простір, необхідний для створення ванни з розплавленого шлаку. В щілину встав­ляють металевий стержень або електродну дротину, які засипають флюсом (завтовшки 40...50 мм). Щоб уникнути висипання крізь бокові щілини, а також витікання рідкого металу та шлаку застосовують нерухомі або ковзні мідні шини, які охолоджуються водою. Після охолодження металу утворюється зварний шов.

В електрошлаковому процесі спочатку збуджується електрична дуга, яка розплавляє флюс доти, поки шлак, що утворився, не заллє її. Дуга гасне, а електричний струм, який проходить між електродом і металом, що зварюється, розплавленим шлаком нагріває шлакову ванну до температури, вищої за температуру плавлення основного та електродного металів. Тому шлак розплавляє електрод і кромки зварюваних елементів, які затвердівають і утворюють зварний шов. Електрошлаковим зва­рюванням зварюють елементи в один прохід з утворенням товщини шва необмежених розмірів (до 1 м), що дає змогу створювати крупногабаритні конструкції: зварнолиті, зварноковані, зварнопрокатні тощо. Таке зварювання економить електроенергію та електродний матеріал.

Газопресовим зварюванням називають електродугове зварювання в зоні струменя інертного газу, який, утворюючи газову оболонку, захищає рідкий метал від шкідливої дії атмосферного повітря. До цього виду зварювання належать аргоно-дугове, атомно-водневе, зварювання в захисних газах гелію, азоту та вуглекислого газу.

Контактне електрозварювання поділяють на стикове, точкове та роликове. Під час контактного зварювання деталі, що зварюються, нагріваються внаслідок проходження через них електричного струму. За законом Джоуля-Ленца найбільша кількість тепла виділяється в місцях найбільшого опору, тому нагрівання металу деталей, що зварюються, починається з місць їх контакту, бо тут найбільший опір. Деталі в цих місцях дуже швидко нагріваються, сплавляються та за відповідного стиснення зварюються.

Газове зварювання — процес з'єднання металу розплавленням кромок зварюваних елементів і присадкового металу теплом, що виділяється від згоряння в кисні різних газів, що поступають в пальник, який утворює джерело тепла газового зварювання. Для газового зварювання використовують ацетилено-кисневе полум'я, а для різання — пари бензину.

Для газового зварювання та різання застосовують водень, метан, доменний, генераторний і коксовий гази, пари бензину та гас. Існують і особливі види зварювання. До них належать холодне зварювання тиском, тертям, ультразвукове, дифузійне у вакуумі, електронним променем, вибухом, дугоконтактне у магнітному полі, плазмове, радіочастотне, ядерне.