Технология сварочного производства

Общая характеристика сварочного производства. Определение сварки как технологического процесса получения неразъемного соединения. Краткие сведения из истории развития сварки. Современное состояние сварочного производства, его место в промышленности и перспективы развития. Сварка как технологический процесс, способствующий развитию безотходного производства в машиностроении. Диалектика развития сварочного производства. Роль отечественных ученых в развитии сварки.

Физические основы получения сварного соединения. Условия образования межатомных и межмолекулярных связей при образовании сварного соединения. Классификация способов сварки. Понятие о свариваемости. Оценка свариваемости по степени соответствия свойств сварного соединения и основного металла и способность материала образовывать бездефектные сварные соединения.

Термический класс сварки. Дуговая сварка, сущность процесса. Электрические и тепловые свойства дуги. Статическая характеристика дуги. Источники сварного тока, требования к источникам тока и их внешние характеристики. Источники постоянного и переменного тока, их преимущества и недостатки.

Ручная дуговая сварка покрытым электродом. Схема процесса. Электроды для ручной дуговой сварки. Сварочная проволока. Назначение и состав покрытия электрода. Классификация электродов по назначению и типу покрытия. Основные металлургические процессы в сварочной ванне. Защита, раскисление и легирование металла сварочной ванны. Особенности кристаллизации сварного шва.

Автоматическая сварка под флюсом. Сущность процесса. Особенности автоматической сварки по сравнению с дуговой. Сварочные материалы.

Сварка в атмосфере защитных газов. Сущность процесса и его разновидности: сварка неплавящимся и плавящимся электродами. Ручная, полуавтоматическая и автоматическая сварка. Особенности применяемых источников теплоты. Защитные газы. Особенности сварки в углекислом газе. Сварочные материалы.

Сварка и обработка материалов плазменной струей. Сущность и схема процесса. Получение плазменной струи сжатием дуги в узком канале плазмотрона. Характеристика плазменной струи как источника теплоты. Типы плазменной струи: выделенная из дуги и совмещенная со столбом дуги.

Электрошлаковая сварка. Сущность и схема процесса. Особенности шлаковой ванны как распределенного источника теплоты. Разновидность способа.

Сварка электронным лучом. Сущность и схема процесса. Особенности электронного луча как источника теплоты. Особенности вакуумной защиты металла. Характерные формы сварного шва.

Сварка лазером. Сущность и схема процесса. Получение лазерного луча и его характеристика как источника нагрева.

Технологические возможности способов сварки плавлением и области их применения.

Термическая резка: воздушно-дуговая, кислородная, плазменная, лазерная.

Термомеханический класс сварки. Электрическая контактная сварка. Сущность процесса. Способы контактной электрической сварки: стыковая, сопротивлением и оплавлением, точечная, шовная и рельефная. Циклограммы процессов. Принципиальное устройство машин для контактной электрической сварки. Сварка аккумулированной энергией. Сущность и схема процесса конденсаторной сварки.

Диффузионная сварка в вакууме. Сущность способа. Особенности подготовки свариваемых поверхностей.

Механический класс сварки. Ультразвуковая сварка. Сущность и схема процесса. Сварка трением. Сущность и схема процесса. Холодная сварка. Сущность и схема процесса. Разновидности способа -стыковая, точечная, шовная. Технологические возможности термомеханического и механического классов сварки и области их применения.

Нанесение износостойких и жаропрочных покрытий со специальными свойствами. Наплавка дуговая, электрошлаковая, токами высокой частоты, плазменная и лазерная. Дуговая металлизация. Получение покрытий методами осаждения и конденсации из парообразной фазы. Сущность процессов, материалы, технологические возможности и области применения.

Особенности сварки различных материалов и сплавов.

Свариваемость сталей, цветных и тугоплавких металлов и сплавов. Причины пониженной свариваемости. Неоднородность структуры и свойств сварного соединения. Процесс образования сварочных деформаций и напряжений. Образование горячих и холодных трещин.

Особенности сварки конструкционных углеродистых и легированных сталей. Образование закалочных структур и опасность возникновения холодных трещин. Рекомендуемые способы и режимы сварки. Особенности сварки высоколегированных хромоникелевых сталей. Снижение коррозионной стойкости, образование горячих трещин. Рекомендуемые способы и режимы сварки.

Особенности сварки меди и ее сплавов. Склонность к окислению, образование горячих трещин и газовой пористости. Испарение цинка при сварке латуни. Рекомендуемые способы и режимы сварки.

Особенности сварки алюминия и его сплавов. Образование окисной пленки, укрупнение зерна, образование газовых пор и горячих трещин. Рекомендуемые способы и режимы сварки.

Особенности сварки тугоплавких металлов и сплавов. Активное взаимодействие с газами в нагретом состоянии. Рекомендуемые способы и режимы сварки.

Технологичность сварных узлов. Понятие о технологичности сварных конструкций. Конструктивные и технологические мероприятия, обеспечивающие технологичность. Выбор материала, типа соединений, формы элементов и способа сварки с учетом технологичности и эксплуатационных характеристик конструкции. Способы снижения сварочных деформаций и напряжений. Особенности технологии получения сварных заготовок в условиях автоматизированного производства. Техника безопасности и экологические проблемы сварочного производства. Комплексная технология получения заготовок горячей обработкой.

Научные основы выбора методов производства заготовок. Целесообразность применения литосварных, кованосварных и штампосварных конструкций с целью понижения металлоемкости, потерь металла и повышения производительности в машиностроительном производстве. Расчленение сложных заготовок на элементы, соединяемые сваркой. Требования к материалам и конструкциям заготовок, подлежащих сварке, с целью обеспечения необходимой надежности узла.

Вопросы для самопроверки.

Особенности ручной электродуговой сварки на переменном токе? Что представляет из себя сварочная дуга? Как классифицируются электроды? Какие вы знаете сварные соединения и швы? Выбор режима сварки. Перечислите узлы, из которых состоит газосварочный пост с ацетиленовым генератором низкого давления. Напишите реакцию взаимодействия карбида кальция с водой. Нарисуйте схему водяного затвора. Покажите на ней изменение уровня воды в корпусе затвора до и после аварийной ситуации. Для чего служит водяной затвор? Почему для газовой сварки применяют ацетилен?Для чего служит кислородный редуктор, почему у него два манометра? В чем заключается принцип саморегулирования расхода аце­тилена в генераторе? Под каким максимальным давлением находится кислород в баллоне, в какой цвет окрашивается кислородный баллон? Какое максимальное давление ацетилена в генераторе (низкого давления)? Какую температуру имеет ацетилено-кислородное пламя? В чем заключается принцип газовой резки металлов? Особенности газовой сварки металлов. Особенности резки металла. Нарисуйте принципиальные схемы электроконтактной сварки (стыковой, роликовой, точечной). Какие величины имеют ток и напряжение при электро­контактной сварке на использованной Вами машине? Почему в электроконтактных машинах рабочее напряжение менее опасно, чем при дуговой (электродуговой) ручной сварке? По какому закону происходит выделение тепла при элек­троконтактной сварке? Написать его в виде формулы. Для чего прикладывается усилие к электродам? За счет чего образуется герметичность шва при электрокон­тактной сварке? Что такое цикл сварки? Как можно механизировать или автоматизировать процесс электроконтактной сварки? Из какого материала изготавливаются электроды в машинах? Особенности сварки различных материалов электрокон­тактной сварки.