Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.doc
Скачиваний:
38
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
1.15 Mб
Скачать

Министерство образования Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им.А.Н.ТУПОЛЕВА

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методическое пособие

Казань 2000

Министерство образования Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. A. H. ТУПОЛЕВА

Кафедра материаловедения и технологии материалов

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методическое пособие для студентов заочного отделения

Казань 2000

ББК34 Авторы-составители:

Т38 О. Ю. Мишуринская,

УДК 621.7 Т. А. Ильинкова, Л. M. Амирова

Основы технологии конструкционных материалов: Методическое пособие для студентов заочного отделения / Авт.-сост.: О. Ю. Мишуринская,Т. А. Ильинкова, Л. M. Амирова; Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2000. 38c.

Методическое пособие включает рабочую программу, методические указа­ния по освоению курса, а также два контрольных задания с примерами выполне­ния.

Предназначено для студентов заочной формы образования спец. 120100 «Технология машиностроения», изучающих в 6-м семестре дисциплину «Основы технологии конструкционных материалов».

Табл. 3. Ил. 10. Библиогр. 12. назв.

Рецензенты: А.П. Бачинин (Казанский компрессорный завод); Г. П. Герасев (ОАО «КМПО»)

Рекомендовано к изданию Учебно-методическим центром ЮТУ им. A. H. Туполева

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.Цель преподавания дисциплины

Изучение технологических процессов получения заготовок из металлических материалов, рационального выбора материала, вида заготовки и технологии изготовления при проектировании изделий. Оптимальные решения по выбору материала и технологии заготовок обеспечивают обоснованный, уровень эффективности производства, надежности и ресурса изделий.

2. Задачи изучения дисциплины и ее связь с другими предметами

Получение студентами знании по основным технологическим процессам получения заготовок из конструкционных материалов, выбор металло,- энерго- и трудосберегающих технологических методов получения заготовок, деталей и узлов литьем, сваркой и другими методами при обеспечении высокой, надежности и ресурса конструкций; ознакомление с основами по техно­логичности конструкции деталей с учетом методов их изготовления; приобретение знаний для обоснования выбора марки материала по эксплуатаци­онным и технологическим требованиям. Закрепление теоретических знаний и сочетание теории с практикой достигается при выполнении лабораторных работ в лабораториях кафедры.

Предмет связан с предшествующими, параллельными и последующими предметами инженерного образования: химией, физикой, сопротивлением материалов, проектированием изделий по профилю специальности.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Тема 1. Типовые металлургические процессы и заготовки

Типовые группы элементов конструкций по разновидностям технологии изготовления. Исходные материалы и заготовки для изготовления элементов конструкций: сортовой прокат (прутки круглые, шестигранные), трубы, панели, листы, проволока, лента, фольга, полоса. Сравнительная харак­теристика металла по методам выплавки. Заготовки: литые и кузнечные. Ме­таллургические технологии общего машиностроения: виды литья по маркам сплавов, прокат, прессование, волочение, ковка, штамповка, сварка и пайка. Понятие о прогрессивности технологических процессов, заготовок, ресурсосбережений. Выход годного, коэффициент использования металла, коэф­фициент использования заготовки, качество заготовок. Способы разливки металла (разливка сверху, сифонная разливка, не­ прерывная разливка). Сравнительная оценка способов разливки; и качества получаемых слитков. Способы повышения качества металла(стали): обработка стали синтетическими шлаками в ковше, вакуумирование жидкой стали, продувка аргоном, электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплавы. Сравнительная оценкаспо-собов повышения качества стали. Прокатка. Сущность процесса прокатки. Схема деформирования металла. Силы, действующие на метелл, условия осуществления процесса, напряженное состояние и характер течения металла при продольной прокатке. Количественные показатели деформации. Инструмент и оборудование. Исходные заготовки и готовая продукция. Прессование. Сущность процесса прессования.

Схема прессования сплошных и полых профилей, напряженное состояние, особенности течения металла и количественные показатели деформации при прессовании. Инструмент и оборудование прессования. Технологические cxeма прессования. Исходные заготовки и готовая продукция. Волочение. Сущность процесса волочекия. Схемы волочения сплошных и полых профилей.

Напряженное состояние и особенности деформирования металла при волочении. Инструмент и оборудование волочильного производства. Технологическая схема волочения. Исходные заготовки и готовая продукция. Области применения и перспективы развития производства машиностроительных профилей.

Teма 2. Основы теории литейных технологий. Виды литья Изготовление отливок из различных сплавов. Литейные свойства сплавов. Влияние литейных свойств сплавов на качество отливок. Примеры определения и проявления. Выбор сплава. Примеры. Тепловое, силовое и физико-химическое взаимодействие отливки и литейной формы. Процессы, происходящие при заполнении литейной формы, затвердевании расплавленного металла и его охлаждении. Влияние структуры отливок на их свойства. Способы изготовления отливок. Литейная форма, ее элементы и назначение. Требования, предъявляемые к литейным формам. Классификация литейных форм.. Правила проектирования4 отливок. Особенности конструирования литых деталей с учетом литеиных свойств сплавов (жидкотекучести, усадки), уровня напряжений в отливке, напряженности затвердевания отливки, технологии изготовления литейных форм (выбора размера литейных форм, конструктивных уклонов, крепления стержней в литейной форме, удобства извлечения модели из литейной формы и стержней из отливки) при различных способах литья. Литейная технологичность детали. Выбор вида литейной заготовки при проектировании. Технологические материалы литейного производства. Шихтовые процессы литейного производства. Плавильные агрегаты. Типовые технологические операционные маршруты литейного производства. Изготовление отливок в песчано-глинистых формах, сущность способа. Изготовление отливок литьем в кокиль, сущностьспособа. Основные типы кокилей и материалы для их изготовления, теплоизоляционные покрытия и их назначение. Изготовление отливок литьем под давлением, сущность способа и схема процесса, машины для литья под давлением с холодной и горячей камерами прессования. Изготовление отливок литьем по выплавляемым моделям, сушносгьспособа, оснастка и оборудование. Изготовление отливок литьем в оболочковые формы. Изготовление отливок центробежным литьем. Изготовление отливок литьем под низким давлением. Закономерности кристаллизации. Качество отливок. Выход годного и КИМ. Классификаторы литейных дефектов. Методы металлургического контроля литья. Выбор способа литья в зависимости от группы сплава и условий работы литой детали. Особенности технологии изго­товления отливок в условиях автоматизированного производства. Техника безо­пасности и охрана окружающей среды в литейном производстве. Технология ли­тья легких сплавов на основе магния, алюминия, титана. Особениости выплавки литейных сплавов на основе алюминия, магния, титана. Технологические регла­менты литья в землю магниевых и алюминиевых сплавов. Область применения, достоинства, ограничения по применению. Условия кристаллизации, качество отливок, модифицирование. Выбор регламентов кокильного литья алюминиевых сплавов. Особенности сплавов для литья под давлением. Литье под высоким давлением. Литье под низким давлением. Закономерности обеспечения и методы контроля герметичности корпусных деталей. Технологическая специфика литья титановых сплавов: вакуумная дуговая или индукционная плавка, материалы тиглей, материалы литейных форм, защита от газопоглощения, удаление альфированного слоя. Методы контроля технологического процесса и готовых отли­вок. Охлаждение отливок, литейные остаточные напряжения. Применение изо­термического газостатирования для повышения служебных свойств литых дета­лей.

Обобщение литейных технологий, приоритетные направления литья дета­лей общего машиностроения, вопросы ресурсосбережения. Сравнительный ана­лиз примеров литья элементов конструкций. Нормативы технологической точно­сти.

Тема 3. Основы теории сварочных технологий. Виды сварки. Определение сварки как технологического процесса получения неразъем­ного соединения. Классификация способов сварки. Характеристика применения сварочных процессов в общем машиностроении. Технологичность сварных кон­струкций. Свариваемость однородных и разнородных материалов. Опенка свари­ваемости по степени соответствия свойств сварного соединения и основного ме­талла и способность материала образовывать бездефектные сварные соединения. Особенности кристаллизации сварочной ванны. Неоднородность механических свойств в различных участках сварных соединений. Возникновение сварочных деформаций и напряжений. Методы контроля качества сварных соединений. Целесообразность применения литосварных, кованосварных и штампосварных конструкций с целью снижения 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 на­дежности узла.

Электродуговая сварка, ее разновидности. Сущность процесса. Элек­трические и тепловые свойства дуги. Ручная дуговая сварка покрытым элек­тродом. Сварочная проволока, назначение и состав покрытия электрода, применяемые электроды и оборудование.

Автоматическая сварка под флюсом. Ее особенности, сварочные мате­риалы.

Сварка в атмосфере защитных газов. Сущность процесса и его разно­видности. Сварка неплавящимся и плавящимся электродами. Защитные га­зы. Особенности сварки в углекислом газе. Сварочные материалы.

Электрошлаковая сварка, сущность и схема процесса. Особенности шлаковой ванны как распределенного источника теплоты.

Газовая сварка. Сущность и схема процесса. Применяемые газы. Ха­рактеристика газосварочного пламени. Технико-экономическая характери­стика и области применения.

Электрическая контактная сварка. Сущность процесса. Способы кон­тактной электросварки: стыковая сопротивлением и оплавлением, точечная, и шовная циклограммы процессов. Применение электроконтактной сварки при производстве сварных узлов. Особенности соединения тонких листов толщиной 0,05-0,3 мм к деталям толщиной 12-20 мм точечной и роликовой сваркой.

Производство узлов из активных материалов диффузионной сваркой в вакууме, сущность способа и особенности технологического процесса свар­ки. Сущность и особенности технологического процесса сварки трением. Технологический процесс изготовления концевого инструмента, неответст­венных биметаллических переходников.

Прогрессивные способы сварки и электротехнологии покрытий. Свар­ка и обработка материалов плазменной струей. Схема и сущность процесса. Характеристика плазменной струи как источника теплоты. Получение плаз­менной струи сжатием дуги в узком канале плазмотрона. Плазменная и мик­роплазменная сварка. Область применения. Сварка электронным лучом. Сущность и схема процесса. Особенности электронного луча как источника теплоты. Особенности вакуумной защиты металла. Характерная форма сварного шва] Применение ЭЛУ при изготовлении корпуса камеры сгора­ния, и также рабочего кольца компрессора. Сварка лазером. Сущность и схема процесса. Получение лазерного луча и его характеристика как источ­ника нагрева. Применение сварки лазером при изготовлении сильфонов привода постоянных оборотов. Лазерная резка. Сущность и схема процесса. Область применения. Нанесение износостойких и жаростойких 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.

Тема 4. Порошковая металлургия заготовок и деталей машин. Порошковые сплавы, марки, принципы получения, требования к дис­персности и чистоте. Способы изготовления изделий из металлических порошков. Маршрутная технология получения деталей порошковой металлур­гией. Шихтовые процессы. Технология формования. Технология спекания. Служебные свойства деталей порошковой металлургии. Достоинства процесса. Коэффициент использования материала. Ресурсосбережение. Принципы гранульной технологии высоконагруженных деталей. Пер­спектива применения. Ограничения по применению.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.