Билет 4

БИЛЕТ 4

(1)**4. Процессы получения стали.**

Сталь — это сплав железа с углеродом (до 2,14%) и другими элементами, получаемый из чугуна и стального лома путем удаления избытка углерода, серы, фосфора и других примесей, которые делают чугун хрупким. Сущность всех процессов получения стали сводится к окислению примесей при высокой температуре: кислород реагирует с примесями (C, Si, Mn, P, S), переводя их в газы (CO, CO2) или шлак (оксиды). Образующиеся газы удаляются, а оксиды связываются флюсами (известью) в шлак, который затем отделяют. В сталь вводят раскислители (ферросилиций, алюминий) для удаления лишнего кислорода и легирующие добавки для придания особых свойств. По способу окисления примесей различают конвертерный, мартеновский и электродуговой процессы.

(2)Ковка – способ обработки давлением, при котором деформирование нагретого (реже холодного) металла осуществляется либо многократными ударами молота, либо однократным давлением пресса. Формообразование при ковке происходит за счет пластического течения металла в направлениях, перпендикулярных движению деформирующего инструмента. Ковкой получают разнообразные поковки массой до 300 т. Ковка существенно улучшает структуру и свойства металла: грубая крупнозернистая структура слитка приобретает волокнистое строение с более мелким зерном, повышенными пластичностью и ударной вязкостью. Основные технологические операции ковки: осадка – уменьшение высоты и увеличение поперечных размеров заготовки; высадка – деформирование части заготовки (концевой части или середины); протяжка – увеличение длины заготовки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения; прошивка – получение в заготовке сквозных или глухих отверстий; рубка – отделение от основной заготовки негодных частей или разделение заготовки на части; гибка – придание заготовке или ее части изогнутой формы по заданному контуру; скручивание – поворот одной части поковки вокруг общей оси по отношению к другой ее части под определенным углом; раскатка на оправке – одновременное увеличение наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки за счет уменьшения толщины ее стенок.

(3)Электрическая сварочная дуга — это мощный электрический разряд в ионизированной газовой среде, характеризующийся высокой температурой и плотностью тока. Для понимания процессов управления дугой используется ее вольт-амперная характеристика (ВАХ), которая показывает зависимость напряжения на дуге (U) от силы сварочного тока (I). Статическая ВАХ дуги имеет три участка. При малых токах (падающий участок) с ростом тока напряжение падает, так как увеличивается ионизация газа. При средних токах (жесткий участок) напряжение почти не зависит от тока, потому что растет не плотность тока, а площадь сечения дуги. При больших токах (возрастающий участок) возможности расширения дуги исчерпаны, сопротивление столба растет, и напряжение увеличивается. Чтобы процесс сварки был стабилен, необходимо, чтобы источник питания обладал характеристикой, пересекающей ВАХ дуги. Для ручной сварки используют источники с крутопадающей внешней характеристикой (при изменении

длины дуги ток резко меняется, что помогает сварщику), для автоматической

— с жесткой. Основными источниками сварочного тока являются сварочные трансформаторы (преобразуют сетевое напряжение в пониженное, работают на переменном токе), выпрямители (вырабатывают постоянный ток, обеспечивая стабильную дугу), а также современные инверторы. Инверторы преобразуют сетевой переменный ток в постоянный высокочастотный, затем понижают напряжение и снова выпрямляют. Такие аппараты легки, компактны, имеют высокий КПД и позволяют плавно регулировать ток в широких пределах, что делает их наиболее распространенными на сегодняшний день.