Федеральное агентство по образованию

Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М. Ф. Решетнева

Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений.

Лабораторный практикум

Красноярск 2009

УДК 669.01 (07)

ББК 30.3

Ш31

Рецензенты

доктор технических наук профессор С.Н.Козловский (СибГАУ)

кандидат технических наук доцент С.А.Готовко (СФУ)

Печатается по решению Редакционно-издательского совета

университета

Ш31 Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений: Метод, указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 150202 очной и заочной формы обучения / Сост.: В.Н.Шахов: СибГАУ. Красноярск, 2009. 58 с.

Практикум предназначен для студентов специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного производства» всех форм обучения. В издании представлены сведения об основных явлениях, происходящих в металлах и сплавах при нагреве и охлаждении в связи со сварочными процессами и термической обработкой. Рассмотрены отдельные методики исследования структуры и свойств сварочных материалов. Предложен цикл лабораторных работ для закрепления теоретического материала.

© Сибирский государственный аэрокосмический

университет имени академика М. Ф. Решетнева, 2009

Учебное издание

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ 4

ВВЕДЕНИЕ 6

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 8

1.1. МАКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 8

1.2. МИКРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 11

1.3. СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И СВАРИВАЕМОСТЬ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ 16

1.4. МИКРОСТРУКТУРЫ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ В РАВНОВЕСНОМ И НОРМАЛИЗОВАННОМ СОСТОЯНИИ 22

1.5. ТЕРМООБРАБОТКА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ 31

1.6. Термические процессы при сварке. Структурные превращения в зоне термического влияния при дуговой сварке. 38

1.7. ХАРАКТЕРНЫЕ МИКРОСТРУКТУРЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 46

2. практическая ЧАСТЬ 49

Лабораторная работа № 1. Технология приготовления образцов для микроструктурного анализа 49

Лабораторная работа № 2. Микроскопический анализ доэвтектоидных сталей 50

Лабораторная работа № 3. Влияние нагрева и охлаждения на структуру и свойства сталей 52

Лабораторная работа № 4. Изучение микроструктуры сталей, подвергнутых нагреву и термообработке 54

Лабораторная работа № 5. Изучение микроструктуры и свойств сварных соединений 55

Лабораторная работа № 6. Изучение микроструктуры легированных сталей в равновесном и нормализованном состоянии 56

Вопросы для подготовки к экзамену 58

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60

Предисловие

Лабораторный практикум по курсу «Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений» содержит 6 работ, охватывающих большинство разделов курса. Успех прохождения данного лабораторного практикума в значительной степени зависит от степени освоения ранее читаемого курса «Материаловедение».

Вначале студенты знакомятся с наиболее распространенными и доступными методами исследования структуры материалов – макро- и микроструктурного анализа, осваивают анализ диаграммы состояний сплавов системы «железо-цементит». Несколько работ посвящено изучению процессов формирования структуры и свойств сплавов на основе железа в равновесном и термоупрочненном состояниях, в том числе с учетом влияния легирования. Завершает практикум работа, в которой студенты должны исследовать образцы сварных соединений, полученных в ходе выполнения спецпрактикума по сварке.

Основные теоретические сведения, обосновывающие формирование структур сплавов в процессе кристаллизации или термической обработки, даны в первом разделе данного издания.

Рекомендуется отчеты по всем выполненным работам оформлять в одной тетради объемом в 18 листов. В начале каждой работы сформулирована ее цель, затем изложено задание, указано, что должно содержаться в отчете. В конце даны контрольные вопросы.

Защита лабораторных работ проводится в часы занятий, оценка учитывает качество оформления работы, ее содержание и уровень знаний.

Перечень и качество выполняемых в семестре работ определяется лектором совместно с преподавателем, ведущим лабораторные занятия.