тпм.ответы на билеты.2сместр

1.Основные конструкционные материалы

Материалы, применяемые в современных конструкциях по мимо высоких прочных характеристик должно обладать комплексом таких свойств как коррозионная стойкость. Технические чистые материалы, которые характеризуется низкими прочностными свойствами редко применяются в машиностроении. Поэтому применяются их сплавы. Сплавы: черные (чугун, сталь), цветные(бронза). Цветные бывают легкие и тяжелые.

2.Кристаллическое строение металлов

Большинство металлов в твердом состоянии имеют кристаллическое строение: атомы расположены упорядочено и образуют кристаллические решетки. Элементарная ячейка кристаллическое решетки - минимальный по объёму параллепипед перемещение, которого вдоль ее ребер можно воспроизвести в некристаллическую решетку. Расстояние между центрами ближайших атомов называются периодом. С повышением температуры или давления параметры ячеек изменяются. Металлы в твердом состоянии могут иметь различные кристаллические решетки, что ведет их к физико-техническим и физико-химическим свойствам.

3.Кристаллическое строение сплавов.

Под сплавом понимают вещество полученное сплавление двух и более компонентов. В сплаве могут присутствовать примеси. Они могут улучшать и ухудшать свойства металлов. Кристаллическое строение более сложное и зависит от взаимодействия его компонентов, которые при кристаллизации образуют однородные и не однородные по объёму фазы разграниченные поверхности раздела. Компоненты в твердом сплаве могут образовывать твердый раствор, химическое строение и механическую смесь. Твердый раствор – компоненты сплавов взаиморасстворяются один в другом. Один из компонентов сохраняет свою кристаллическую решетку, второй же в виде отдельных атомов распределяется внутри нее, несколько изменяя размеры решетки, но сохраняя ее форму. Химическое строение - компоненты сплавов вступают в химическую реакцию, при этом образуется новая кристаллическая решетка, отличающаяся от решеток составляющих компонентов. Механическая смесь – компоненты сплавов обладают полным взаимным нерастворимостью и имеют различные кристаллические решетки, при этом сплав будет состоять из смеси кристаллов и механическая смесь будет иметь настоящую температуру плавления.

4.Дефекты внутреннего строения кристаллических решеток

Точечные - вакансий, применяемые атомы около таких дефектов решетки будет искажена. Линейные – малы в двух измерениях, велики в трех измерениях. К ним относят: имеющие атомных плоскостей и цепочек вакансий. Дефект подвижен и активно взаимодействует с другими дефектами. Плоскостные – характерны для поперечных кристаллических материалов, т.е. для материалов, состоящих из большого кол-ва кристаллов, различно ориентированных в пространстве.

5.Кристаллизация сплавов

Процесс перехода сплава из жидкого состояния в твердое с образованием кристаллических решеток, называется первичной кристаллизацией. Кристаллизация начинается с образованием зародышей – центр кристаллизации, которыми могут быть группы элементарных кристаллических решеток, неметаллические включения и примесей. Кристаллизация начинается от стенок форм к центру. Скоростью кристаллизации называется время, за которое переходит из жидкого в твердое состояние. Примеси растворенные в металле могут различать зерно металла. При переходе из состояния в состояние происходит его усадка-изменение объёма.

6.Диаграмма состояния железо-углерод

Графическое изображение показывающее фазовый состав сплавов зависимости от температуры и концентрации компонентов входящих в его состав. Фазой называется однородная часть системы отдельная от других частей поверхностью раздела при переходе, через которую изменяется свойство сплавов скачкообразно. На диаграмме линия ABCD –линия ликвидуса, выше нее сплав в жидком состоянии, ниже- в твердом, но образуются зародыши кристаллов. Линия ACEF – линия солирус, ниже нее сплав находится в твердом состоянии, при температурах, соответствующих этой линии заканчивается первичная кристаллизация. В точке С образуется эвтетика. Линия PSK

– линия эвтетойдного превращения ,здесь заканчивается вторичная кристаллизация. Линия GSEлиния начала вторичной кристаллизации твердого раствора. Линия GS-линия верхней критической точки А3. Линия PSлиния нижний критической точки А1.Линия SE-линия верхней критической точки Am.

7.Практическое применение диаграммы железо-углерод.

Диаграмму используют для выбора температуры интервала при назначении вида при назначении вида термической обработки стали, для обработки металла давления, для определения температуры плавления и заливки. Основой термической обработки является полеморефизм железа и его твердых растворов на базе α и γ-железа.Термичекая обработка заключается в нагреве сплавов до определенных температур, выдерживающих этих температурах и охлаждения с равной скоростью, при этом изменяется структура и свойство сплавов. Изменяя скорость охлаждения можно получать разнообразные свойства. Основные виды термообработки: обжиг, нормализация, закалка, отпуск.

8.Классификация сталей и чугунов.

Сталь классифицируется по химическому составу, качеству и назначению. По химическому составу: конструкционные стали предназначены для изготовления деталей машин и металлов конструкций; в свою очередь разделяют на углеродистые и легированные. Углеродистые могут быть: низкоуглеродистые, среднеуглеродистые, высокоуглеродистые. Легированные: низколегированные, среднелегированные, высоколегированные. По назначению стали разделяют: конструкционные, инструментальные, жаропрочные, износостойкие...По ГОСТу обозначаются СТи порядковый номер. Все высоколегированные стали содержат минимальное кол-во вредных примесей и является высококачественным. Чугунными называют сплавы с содержанием углерода более 2%. Чугун обладает литейными свойствами, достаточно высокой прочностью, износостойкостью и невысокой ценой. Бывают белые, серые, высокопрочные, ковкие чугуны. Серые чугуны применяются больше чем все остальные (высокопрочные, ковкие, в которых углерод находится в виде графита), серый чугун(с пластичной формой графита), ковкие( графит имеет хлопьевидную форму.

9.Маркировка сталей и чугунов.

Сталь маркируется по ГОСТу как СТ, далее цифрами обозначают порядковый номер. Для высоколегированных сталей и предания специальных свойств их подвергают специальным видам обработки, которые отображены в обозначении стали в конце наименовании марки ВД - вакуумнодуговой переплав, Ш – электро-шлаковый переплав, ВИ - вакуумно-индуктивный выплавка. Легирующие элементы обозначаются буквами русского алфавита. Серый чугун обозначают С4 и цифру.

10.Цветные металлы и сплавы.

Аллюминий-легкий металл, сплавы алюминия-деформированные и литейные. Магний – легкий металл, деформированный и литейный, сплавы магния имеют высокий модуль упругости. Медь – тяжелый цветной металл. Обладает высокой пластичностью, коррозионной стойкостью. Латунь – сплав меди с цинком с добавками алюминия, кремния, никеля, марганца. Присутствуют добавки улучшающие литейные свойства.Титан – тугоплавкий металл. Хорошо обрабатывается давлением, сваривается.

11.Свойства металлов и сплавов

Все металлы и сплавы металлов обладают определенными свойствами. Свойства металлов и сплавов разделяют на четыре группы: физические, химические, механические и технологические. Физические свойства. К физическим свойствам металлов и сплавов относятся: плотность, температура плавления, теплопроводность, тепловое расширение, удельная теплоемкость, электропроводность и способность намагничиваться. Физические свойства некоторых металлов приведены в таблице: Плотность. Количество вещества, содержащееся в единице объема, называют плотностью. Температуру, при которой металл полностью переходит из твердого состояния в жидкое, называют температурой плавления. Способность тел передавать тепло от более нагретых частиц к менее нагретым называют теплопроводностью. Тепловое расширение. Нагревание металла до определенной температуры вызывает его расширение. Количество тепла, которое необходимо для повышения температуры 1г вещества на 1°С, называют удельной теплоемкостью. Способность металлов проводить электрический ток называют электропроводностью. Химические свойства. Химическими свойствами металлов и сплавов металлов называют свойства, определяющие их отношение к химическим воздействиям различных активных сред. Каждый металл или сплав металла обладает определенной способностью сопротивляться воздействию этих сред. Механические свойства. Механические свойства определяют работоспособность сплавов металлов при воздействии на них внешних сил. К ним относятся прочность, твердость, упругость, пластичность, ударная вязкость и др.Испытание на растяжение (разрыв). Это основной способ испытания, применяемый для определения предела пропорциональности σпц, предела текучести σs, предела прочности σb относительного удлинения σ и относительного сужения ψ.

12.Структура металлургического производства и его продукция.

Металлургическое производство – область науки, техники, и промышленности, охватывающая различные процессы, получения металла из руд различных материалов, а также процессы способствующие улучшению свойств металлов и сплавов. Основные продукции черной металлургии: предельный чугун, литейный чугун, ферросплавы, стальные сливки. Продуция цветной металлургии: слитки для производства прокатов, литейный слитки.

13.Материалы для производства металлов и сплавов.

Для производства чугуна, стали и цветных металлов используют руду, флюсы, топливо, огнеупорные материалы. Промышленная руда – горная порода, из которой целесообразно извлекать металлы и их соединения. Руда состоит из минералов, содержащих металл или его соединения, и пустой породы. Называют руду по одному или нескольким металлам, входящим в их состав, например: железные, медно-никелевые. В зависимости от содержания добываемого элемента различают руды богатые и бедные. Бедные руды обогащают – удаляют часть пустой породы. Флюсы – материалы, загружаемые в плавильную печь для образования легкоплавкого соединения с пустой породой руды или концентратом и золой топлива. Такое соединение называется шлаком. Обычно шлак имеет меньшую плотность, чем металл, поэтому он располагается над металлом и может быть удален в процессе плавки. Шлак защищает металл от печных газов и воздуха. Шлак называют кислым, если в его составе преобладают кислотные оксиды и основным, если в его составе больше основных оксидов.

14.Производство чугуна.

Для выплавки чугуна применяют доменные печи, железные руды, топливо и флюсы. Топливом для доменных печей используют кокс, для выплавки чугуна. Кокс позволяет получить температуру необходимую для расплавления руды, и создать условия для восстановления железа в целях экономии кокса применяют природный газ и мазуту. Подготовка руд к доменной плавке осуществляется при улучшении их частоты, для экономии кокса, низкого выхода шлака, уменьшение содержания примесей. Сущность процесса получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлении оксидов железа входящих в состав руды.

15.Выплавка чугуна

Чугун выплавляют в печах шахтного типа - доменных печах.Сущность процесса получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлении оксидов железа, входящих в состав руды оксидом углерода, водородом и твёрдым углеродом, выделяющимся при сгорании топлива. Чугун выпускают из печи каждые 3…4 часа через чугунную летку а шлак - каждые 1…1,5 часа через шлаковую летку. Летку открывают бурильной машиной, затем закрывают огнеупорной массой. Сливают чугун и шлак в чугуновозные ковши и шлаковозные чаши.Чугун поступает в кислородно-конвертерные или мартеновские цехи, или разливается в изложницы разливочной машиной, где он затвердевает в виде чушек-слитков массой 45 кг.

16.Производство стали

1этап. расплавление шихты и нагрев ванны жидкого металла.2этап. «кипение» металлургической ванны», 3этап. раскисление стали.

17.Производство стали в Мартеновских печах

Стали являются основным металлом для нужд машиностроения. Это объясняется тем, что сталь обладает высокопрочными свойствами, износостойкостью, хорошо подвергается механической обработке, недефицитна. Производство стали в Мартеновской печи: передние стенки печи имеют загрузочные для подачи шахты. В задней стенке имеются отверстия для выпуска готовой стали. Горловина служит для смешивания топлива в плавильном пространстве. Отходящие из печи газы имеют высокую температуру проходя через насадку, пока один нагревается, другой остывает, затем нагретый закрывается и насадка начинает нагревать воздух, который затем подается в печи. Нагретый воздух смешивается с топливом и выходя из нагревательной головки становится факелом, направляющего на шихту. Факел нагревает рабочее пространство печи и способствует окислению примесей шихты при плавки.

18.Производство стали в кислородных конвертах

Кислородно-конвертерный процесс заключается в продувке жидкого чугуна кислородом. Сталь, полученная этим способом, наиболее дешевая и не уступает по качеству мартеновской. Кислородный конвертер представляет собой стальной сосуд грушевидной формы, внутренняя поверхность которого облицована алюмосиликатным кирпичом. Перед началом работы конвертер поворачивают на цапфах вокруг горизонтальной оси и с помощью завалочной машины загружают до 30 % объема металлоломом, затем заливают жидкий чугун, нагретый до температуры 1250— 1400 °С, возвращают конвертер в исходное вертикальное положение, подают кислород и добавляют шлакообразующие материалы: известь, плавиковый шпат и железную руду, которая ускоряет процесс окисления. При продувке конвертера техническим кислородом углерод и другие примеси окисляются в процессе дутья и благодаря присутствию в руде оксида железа. При этом образуется химически активный шлак с необходимым содержанием окиси кальция, благодаря чему происходит удаление серы. В момент, когда содержание углерода достигает количества, заданного для выплавляемой стали определенной марки, подачу кислорода прекращают, конвертер поворачивают и выливают вначале сталь, а затем шлак.

Для уменьшения содержания кислорода в стали при выпуске из конвертера ее раскисляют, т. е. вводят в нее элементы с большим, чем у железа, сродством к кислороду — Mn, Si, Al. Взаимодействуя с кислородом и оксидом железа FeO, забирая у него кислород, они образуют нерастворимые оксиды MnО, SiO2, Al2O3, переходящие в шлак:

По степени раскисления различают сталь кипящую (кп), спокойную (сп) и полуспокойную (пс). Кипящая сталь — наименее (слабо) раскисленная. В слитке образуются газовые раковины, которые завариваются впоследствии при обработке стали давлением. Выход годного металла при

производстве кипящей стали выше, чем при производстве других сталей, так как в этом случае не образуется усадочной раковины, а сама сталь обходится дешевле. Спокойная сталь получается при полном раскислении, когда выделение СО прекращается. Эта сталь наиболее качественная, но и наиболее дорогая. В верхней части слитка образуются большая усадочная раковина и рыхлота, что уменьшает выход годного металла. Полуспокойная сталь получается при неполном раскислении. Благодаря высокой производительности, простоте устройства, отсутствию необходимости в топливе и малой металлоемкости кислородно-конвертерный способ становится основным способом производства стали.

19.Производство стали в электропечах

Электропечи используют для выплавки конструкционных, высоколегированных, инструментальных, специальных сплавов и сталей. Различают дуговые и индукционные электропечи. Выплавка в дуговых электрических печах – главный способ производства высококачественных конструкционных, коррозионностойких и других сталей и сплавов. Более высокое по сравнению с мартеновской и конвертерной качество электростали объясняется ее более высокой чистотой по сере и фосфору и неметаллическим включениям, хорошей раскисляемостью. Вместе с этим электросталь стоит дороже, чем мартеновская и конвертерная. Применение кислорода повышает производительность на 15-25 % и снижает расход электроэнергии на 10-15 %. Преимуществами индукционных печей по сравнению с дуговыми является возможность выплавки сталей с очень низким содержанием углерода (так как нет науглероживания от электродов), очень малый угар легкоокисляющихся элементов; сталь характеризуется пониженным содержанием азота и высокой чистотой по неметаллическим включениям. Индукционные печи имеют высокую производительность и высокий -электрический к. п. д. Недостатками индукционных печей являются их малая вместимость по сравнению с дуговыми печами, высокая стоимость электрооборудования, низкая стойкость основных тиглей (10-100 плавок).

20.Производство цветных металлов

Медьполучают пирометаллургическим способом(совокупность металлургических процессов протекающих при высоких температурах).Производство меди из медных руд включает их обогащение, обжиг, плавку на полупродукт. Алюминийосновным способ является электрометрический способ. Магний - применяют электрометрический способ. Получение чистых безводных солей магния. Электролиз этих солей в расплавленном состоянии.

21.Структура порошковой металлургии

Порошковая металлургия является широкоприменяемой в машиностроении методом,позволяющей получить «безотходное» изделие как конструкционное, так и инструментальное. Производство порошков(мех.методы, физ.+хим.методы)-Входной контроль->Подготовка порошков(сушка, рассев, смешивание..)->Прессование порошков(дозировка, засылка,уплотнении..)->Спекание прессовок(подготовка,загрузка,нагрев, выдержка, охлаждение)->Доп.обработка изделий(калибрование, мех.обработка, ..)->Окончательный контроль изделия.

22.Металлические порошки

В качестве исходных материалов применяются чистые металлические порошки, в которых добавляются лидирующие элементы, также добавляются пластификаторы и смазка. Порошки получают на спец. предприятиях и метод получения определяется их свойствами и формами. 1) Получение металлических порошков, восстановлением хим.соелинений, получают порошки железа, молибдена, вольфрама.2) Получение металлических порошков электролизом, раствором, расплавом, получают порошки высокой прочности, высокой частоты. 3) Метод термической диссоциации карбонитов металлов.

23.Свойства порошков

Металлические порошки принято характеризовать физическими, химическими, технологическими способами. Хим.состав порошков оценивают содержанием основного металла, а также примесей газов. К физическим свойствам относят: коррозионную стойкость, хим.активность, цвет,блеск..Хим.состав определяется содержанием основного металла в пределах от 9899%.Размер частиц порошка в силу особенности получения различен и в зависимости от набора частиц порошок характеризуется.

24.Прессование порошков

Для получения прессовок широко используется холодное прессование в металлических прессформах, помещенных в механических или гидронические прессы. Для обеспечения прессования в

после снятия внешних сил. Преимущества ОМД по сравнению с обработкой резаньем – возможность значительного уменьшения отходов, повышение производительности.

34.Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла.

При обработке металла давлением изменяется не только форма заготовки, но и происходит сложный физический процесс, влияющий на структуру металла, а следовательно, на его механические и физические свойства. Пластическая деформация металла происходит за счет внутрикристаллитных и межкристаллитных сдвигов. Чем больше образуется сдвигов, т. е. чем больше пластическая деформация, тем больше упрочнение и тем большее усилие потребуется для дальнейшего деформирования металла. Пластическая деформация зависит от природы металла, температуры, скорости и степени деформации, поэтому различают горячую и холодную обработку давлением. Горячей обработкой называют такую обработку, в процессе которой рекристаллизация проходит настолько полно, что металл по окончании обработки давлением имеет рекристаллизованную структуру без следов упрочнения. Холодной обработкой называют такую обработку, которая сопровождается упрочнением металла. Эта обработка протекает при температурах ниже температуры начала неполного горячего деформирования. При конструировании деталей и разработке технологии их изготовления с применением обработки давлением необходимо учитывать волокнистую структуру, влияющую на механические качества металла..

35.Влияние условий деформирования на процесс ОМД

Изменение структуры и свойств металла при обработанной давлением определяется температурно-скоростным условием деформации, в зависимости различают холодную(изменение формы зерен, которые вытягиваются в направлении наиболее интенсивного течения металла) и горячую деформацию(хаарктеризуетсятаким соотношением скоростей деформации, при которых кристалл успевает произойти во всем объёме заготовки).

36.Классификация процессов ОМД

Основными схемами деформирования объемной заготовки являются:

сжатие между плоскостями инструмента – ковка; ротационное обжатие вращающимися валками – прокатка; затекание металла в полость инструмента – штамповка; выдавливание металла из полости инструмента – прессование; вытягивание металла из полости инструмента – волочение.

37.Виды машиностроительных профилей

Машиностроительные профили - длинномерные изделия (у которых один размер - длина – значительно больше поперечных размеров) с определенной формой поперечного сечения. Данные о группе профилей, различающихся формой и размерами, называют сортаментом.

Весь сортамент машиностроительных профилей, изготовляемых обработкой давлением и насчитывающий миллионы типоразмеров, можно разделить на четыре основные группы: сортовые профили, листовой металл, трубы и периодические профили.

38.Производство прессованных профилей

При прессовании металл выравнивается из замкнутой полости через отверстие заданным сечением. Этим процессом изготавливают не только сплошные профили, но и полные. Вэтом случаем в заготовке необходимо предварительно получить сквозное отверстие , часто его получают на одном и том же прессе, что и профиль. Исходной заготовкой для прессования служит слиток или прокат. Прессованием можно получить сложные профили, их точность значительно выше, чем при других методах ОМД и прокатный профилей. Недостатки: большие отходы материалов.

39.Волочение машиностроительных профилей.

Исходными заготовками для волочения служит - прокатные или прессованные прутки, трубы из стали или цветных металлов. Волочение труд можно выполнить без и с оплавкой. Обычно для получения профилей требуется деформация, деформация допустимую за один проход, поэтому применяют волочение.

40.Производство гнутых профилей.

Для изготовления горячих прокатных фасонных профилей невозможно получить стенки толщиной менее 2-3 мм. В это же время по требуемой прочности конструкции такая толщина завышена, кроме того горячие катаные профили имеют технологически напуски увеличивающие их массу. Фасонные тонкостенные профили легкие, жесткие и сложной конфигурации, можно получить методом профилирования листового материала в холодном состоянии.

41.Изготовление поковок машиностроительных деталей

Поковкой называют заготовку, полученную ковкой или штамповкой. Поковки могут быть сгруппированы по признаку, определяющие их технологическую принадлежность. Такими признаками являются: масса, конфигурация, марка сплава, тип производства заготовки.

Исходными заготовками для поковок является сметки или сортовой прокат разнообразного сечения. Для получения поковок большей массы используют только сметки поскольку при горячей деформации давление необходимое для формирования металлов ниже, чем при холодной.

42.Ковка заготовок.

Процесс ковки состоит из: чередования и определенной последовательности основных и вспомогательных операций, каждая определяется характером деформирования и применяемым инструментом. К основным операциям ковки относится: осадка, протяжка, прошивка, обрубка, гибка.

43.Горячая и холодная объёмная штамповка

Характер течения металла в процессе штамповки определяется типом штампа и этот признак можно считать основным. По типу штампа выделяют штамповку в открытых и закрытых штампах. Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и не подвижной частями штампа. Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость штампов в процессе деформирования остается закрытой.

44.Общая технологическая схема изготовления отливки

Суть литейного производства состоит: получение заготовки путем заливки жидкого металла в сосуд, называемый литейной формой. Литейная форма состоит из элементов образующих ее полость, которые соответствуют размерам и конфигурации отливки. После затвердевания литую заготовку удаляют из формы, если необходимо подвергают дополнительной обработке. Простейшая литейная форма состоит из одного элемента в которой выполнена рабочая полость и эта форма называется неразъемной. Форма, состоящая из двух и более элементов называется разъёмной. Форма может иметь один или несколько элементов в виде литейного стержня, который служит для получения отверстий, полостей…Разработка чертежей отливки, элементов формы, оснастки -> изготовление элементов формы -> соединение элементов формы -> Заполнение формы расплавом -> затвердевание отливки в форме -> удаление отливки из формы и стержней из отливки -> обрубка и очистка отливки ->контроль качества.

45.Способы получение литейных заготовок и факторы выбора способов

Способы определяются в основном: 1) видам применяемой литейной формы, 2) видом применяемой модели, 3) материала формы и связующего, 4) толщиной стенки формы, 5) способом заполнения формы расплава, 6) способом воздействия на кристаллизацию расплава. Выбор способа получения конкретной отливки: 1) вид отливки, 2) серийность, 3) экономическая целесообразность.

46.Изготовление отливок в разовых толстостенных формах

Разовая толстостенная форма с горизонтально поверхностью разъёма обычно состоит из верхней и нижней полуформ, каждая из которых имеет поверхности разъёма, называемой лад,, и внешней поверхности, называемой контерлад. Формы бывают опочные и безопочные, опочные изготавливают с помощью опок, т.е. приспособлением в виде рамки для удержания форменной смеси при изготовлении. Для удаления газа применяют газоотводные каналы, которые накалываются специальной иглой. Расплавленный металл попадает в формы через литниковую систему. Литниковая система-совокупность каналов и руервуаров для подвода металла в полость формы и обеспечение ее заполнения и питания отливки при затвердевании.

47.Изготовление отливок в разовых оболочковых формах.

При литье в оболочковых формах оболочку изготавливают из специальной сыпучей смеси. На нагретую до 200-250градусов модельную оснастку наносят специальное разделительное покрытие, которое предотвращает прилипание смеси в модельной оснасти, а затем, тонким слоем наносят формовочную смесь. Под действием тепла от модельной плиты смола расплавляется, плотно связывает между собой частички песка, затвердевает и образует оболочку. Получение отливки в оболочковой форме: 1) изготовление оболочковых пресс-форм, 2) получение в них модели из легкоплавкого металла, 3) изготовление из моделей разовых неразъёмных форм, 4) вплавление моделей из формы, 5) обжиг формы, 6) заливка металла в горячую форму., 4) вплавление моделей из формы, 5) обжиг формы, 6) заливка металла в горячую форму.

48.Изгтовление отливок под высоким давлением.

49.Литьем под давлением называется способ получения фасонных отливок в металлических формах, при котором форму принудительно заполняют металлом под давлением. Этот способ

применяют в массовом производстве для тонкостенных отливок из сплавов цветных металлов. При данном способе обеспечивается большая точность размеров отливок, последние в подавляющем большинстве случаев не требуют дальнейшей механической обработки. При литье под давлением металлические формы имеют более сложную конструкцию и изготовляются более точно и тщательно, чем металлические формы, применяемые при обычном литье. Формы при литье под давлением делают стальными со стальными же стержнями. Применение песчаных стержней в данном случае исключено, так как струя металла под давлением может разрушить песчаный стержень. Для создания давления при заполнении формы металлом применяют специальные весьма сложные машины.

50.Литье выжиманием.

При этом способе геометрические размеры отливок заполняются по мере заполнения формы и затвердевания расплавов. Это позволяет уменьшить потерю тепла расплава, улучшить заполняемость формы, осуществить композицию усадки и практически устранить расход металла на литниковую систему. Осуществляется по: 1) поворотом подвижной полуформ во круг неподвижной оси, 2) плоскопараллельном перемещении одной или двух подвижных полуформ, 3) давлением плоского поршня на свободную поверхность расплава без внедрения поршня в расплав.

51.Центробежное литье.

Особенностью является заполнение формы и затвердевание металла под действием центробежных сил, расплав прижимается к стенкам литейной формы, что обеспечивает получение плотных, прочных отливок. Ось вращения литейной формы может быть вертикальной и горизонтальной, наклонной. При изготовлении мелких фасонных отливок ось вращения формы может не совпадать с осью вращения отливки, в этом случае внутренние полости получаются с помощью стержней, расплав заливают в общую литниковую систему и дальше по питателям под действием центробежной силы поступают в отливку. Преимущества: отсутствие литниковой системы, отсутствие стержней. отсутствие прибыли.

52.Сущность образования сварного соединения.

Сварным соединением называется неразъёмное соединение, выполненное сваркой. В сварном соединении различают участки, нагретые в процессе сварки до разных температур и отличающиеся по этой причине физическими, химическими и механическими свойствами. Расплавившиеся и закристаллизованные металлы образуют сварной шов с структурой металла, частично оплавившийся металл, образует зону сплавления. Примыкающие к ней участки металла, нагревшиеся выше температуры100 градусов , перетерпливают структурные изменения, в них возникают остаточные напряжения. Эти участки называются зоной термического влияния. Основной металл в процессе сварки не изменяет своих свойств.

53.Общая характеристика сварных соединений

Основным видом сварки, применяемой в стальных конструкциях, является электродуговая сварка, выполняемая плавящимся электродом открытой дугой. Этот вид сварки практически может быть использован для всех типов соединений, он высокопроизводителен и позволяет наиболее полно механизировать сварочный процесс при значительной протяженности швов. Соединения, выполненные дуговой сваркой плавящимся электродом, обладают высокими механическими свойствами. Ручная электродуговая сварка наиболее трудоемка, поэтому ее применяют при наложении коротких швов, разбросанных по конструкции. Если швы имеют значительную протяженность, применяют автоматическую и полуавтоматическую сварку под флюсом Для соединения вертикальных элементов стальных конструкций толщиной 20 мм применяют электрошлаковую сварку. При этом способе плавление основного и электродного металлов происходит под воздействием тепла, выделяемого жидким шлаком, расплавленным электрическим током, который проходит от электрода к изделию. По своей конструкции сварные соединения бывают встык, внахлестку, комбинированные и впритык.

54.Сущность процесса дугой сварки

При дуговой сварке источником теплоты является электрическая дуга. Выделяют несколько способов дуговой сварки. Различаются они по типу свариваемого материла, кол-ва электродов, участвующих в процессе ,способов включения электродов и заготовки в цепь электрического тока, а также по степени механизации процесса. Сварочную дугу питают переменным или постоянным током. Способы: сварка неплавящимся электродом дугой прямого действия, сварка плавящимся электродом дугой прямого действия, сварка косвенной дугой, сварка трехфазной дугой.

55.Ручная дуговая сварка

В основе наиболее распространенного способа дугой сварки - ручная дуговая сварка. Ручная, т.к. при выполнении ее штучный электрод, имеющий мерную длину, вручную перемещают вдоль свариваемых заготовок в нужном направлении и одновременно подают в зону горения дуги. Процесс: на электрод и заотовку подается напряжение от источника тока, в результате чего между стержнем электрода и основным металлом горит дуга. Под действием тепла дуги стержень электрода плавиться, а капли расплавленного металла стекают в металлическую ванну. Одновременно со стержнем плавится покрытие электрода. При этом вокруг дуги образуется газовая защитная атмосфера, а на поверхности расплавленного металла жидкая шлаковая ванна. Металлическая и шлаковая ванна образуют сварочную ванну. После того, как электрод и дуга смещаются сварочная ванна затвердевает и образует сварочный шов. Жидкий шлак по мере остывания образует твердую шлаковую корку.

56.Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса.

При автоматической дуговой сварки под флюсом все основные операции процесса, к которой относится возбуждение сварочной дуги, поддерживание устойчивой его горения, подача электрода в зону сварки, перемещение электрода вдоль свариваемых кромок заданной скоростью и подача флюсов зону сварки, уборка флюса, заварка кратера шва и прекращение процесса сварки, осуществляется автоматически. Особенностью процесса является использование длинного мерного … в виде проволоки, без спец.покрытия. Сварочная дуга горит между электродом и основным металлом, под слоем флюса, толщиной от 30-50мм. Под действием тепла дуги, кромки основного металла оплавляются, проволока расплавляется и оплавляет часть флюса примыкающего в зону сварки. Вокруг столба дуги из пара расплавленных металлов и газообразных продуктов разложения флюса образуется газовая полость. Расплавленная часть флюса образует тонкий слой шлака. Жидкий флюс защищает дугу и сварочную ванну от взаимодействия с атмосферой. Расплавленный флюс остывая образует на поверхности шва легко отделяющую корку. (+) высокий и стабильный мех.сва-ва шва, стабильность размера, уменьшение себестоимости, повышение производительности, облегчение труда сварщикам, полная автоматизация. (-) дорогостоящая сварочная установка, габариты, способ применения.

57.Дуговая сварка в защитных газах.

Защита электрической дуговой сварки и расплавленных металлов сварочной ванны от атмосферы воздуха происходит струей защитного газа. Для этого сварочная установка оснащается горелой, через сапло передается защитный газ, в качестве защитных газов используют: инертные газы, активные газы. (+) высокая производительность, надежная защита, минимальная зона структурных превращений шва.

58.Сварка в углекислом газе.

Сварку в углекислом газе производят плавящимся электродом с помощью сварного полуавтомата или автомата. Сварка считается полуавтоматической когда перемещение сварной горелки вдоль кромок осуществляется вручную, подача проволоки и газа автоматически. При сварке плавящимся электродом в атмосфере углекислого газа дуга горит между электродной проволокой и непрерывно подаваемой через сварочную горелку зоны дуги из свариваемого изделия. Под действием высоких температур расплавленного металла, углекислый газ диссоциирует. При этом металл начинает интенсивно окисляться для предотвращения этого явления в состав проволоки вводят расскислители. На поверхности шва образуется тонкая шлаковая корочка из оксидов раскислителей. Устойчивое горение сварочной дуги и хорошее качество шва обеспечивается за счет высокой плотности тока.

59.Плазменная сварка.

Плазменная сварка – это сварка с помощью направленного потока плазменной дуги. Имеет много общего с технологией аргоной сварки. Плазмой называется частично или полностью ионизированный газ, состоящий из нейтральных атомов и молекул, а также электрически заряженных ионов и электронов. В таком определении обычная дуга может быть названа плазмой. Однако по отношению к обычной дуге термин «плазма» практически не применяют, так как обычная дуга имеет относительно невысокую температуру и обладает невысоким запасом энергии по сравнению с традиционным понятием плазмы. Для повышения температуры и мощности обычной дуги и превращения ее в плазменную используются два процесса: сжатие дуги и принудительное вдувание в нее плазмообразующего газа. Основными чертами, отличающими плазменную дугу от обычной, являются: более высокая температура; меньший диаметр дуги; цилиндрическая форма дуги (в отличие от обычной конической); давление дуги на металл в 6–10 раз выше, чем у обычной; возможность поддерживать дугу на малых токах.