- •С.П. Шатило,. М.С. Бахарев, с.В.Кучеров, г.Ф. Бабюк методическое руководство
- •Технология конструкционных материалов Нижневартовск 2004
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1 Анализ фазовых равновесий в системе железо-углерод
- •1. Основные теоретические представления
- •2. Анализ диаграммы состояния железо-цементит
- •Исходные данные для анализа процесса кристаллизации железоуглеродистых сплавов в равновесных условиях
- •6. Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 2 Влияние холодной пластической деформации и рекристаллизации на структуру и свойства металлов и сплавов
- •1. Основные теоретические представления
- •1.1. Влияние холодной пластической деформации на структуру и свойства металлов.
- •1.2. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
- •2. Порядок выполнения работы
- •2.1. Вариант 1 - Создание холодной пластической деформации катодом сжатия на прессе ип-500.
- •Влияние степени холодной пластической деформации на твердость исследуемого материала
- •Влияние нагрева на твердость материала после холодной пластической
- •2.2. Вариант II - Создание холодной пластической деформации на приборе Бринелля.
- •Влияние степени холодной пластической деформации на твердость малоуглеродистой стали
- •Влияние температуры отжига на твердость холоднодеформированной малоуглеродистой стали
- •3. Требования к отчету.
- •5. Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 3 Обработка металлов давлением
- •1. Основные теоретические представления
- •Подготовка машины к испытаниям и порядок работы
- •2. Порядок выполнения работы
- •Размеры исходной заготовки и расчетные данные по режиму осадки
- •Результаты, полученные после осадки по режиму, предусмотренному в таблице 1
- •3. Содержание отчета
- •2. Методика выполнения работы
- •3.Содержание отчета
- •1.Основные теоретические представления
- •1.1.Выбор способа формовки и поверхности разъема формы
- •1.2. Разработка чертежа отливки
- •3. Составление чертежа модели
- •4.Составление чертежа стержневого ящика
- •5. Выбор типа и определение размеров литниковой системы
- •6. Определение размеров опок
- •7. Составление чертежа «форма в сборе»
- •8. Оформление работы
- •9. Рекомендуемый библиографический список
- •Приложение Эскизы деталей к заданию по теме « Технология изготовления литейной формы»
- •Лабораторная работа № 6 Определение режима ручной дуговой сварки
- •Сущность ручной дуговой сварки
- •Задание по лабораторной работе
- •Методика расчета режима ручной дуговой сварки
- •2. Рассчитать силу сварочного тока.
- •3. Определить массу наплавленного металла.
- •5. Определить основное время на сварку по формуле
- •5.Подсчитать количество электроэнергии, идущей на сварку:
- •Лабораторная работа № 7 Микроструктура сварных соединенийнизкоуглеродистой стали Цель работы
- •1. Основные теоретические представления
- •2. Микроструктурный анализ сварных соединений низкоуглеродистой стали
- •3. Методика выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 8 Контактная точечная сварка
- •Основные теоретические представления
- •Точечная сварка, физическая сущность процесса (рис. 1)
- •1.1. Свариваемость различных металлов и сплавов
- •1.2. Оборудование для контактной сварке
- •1.3. Аппаратура управления машинами
- •1.4. Электроды контактных машин
- •2. Технология контактной сварки
- •Технические характеристики универсальных машин для точечной сварки
- •Технические характеристики подвесных машин для точечной сварки
- •Технические характеристики точечных машин постоянного тока и конденсаторных
- •Технические характеристики регуляторов цикла точечной и рельефной сварки
- •Технические характеристики тиристорных контакторов
- •Технические характеристики сплавов для электродов контактных машин
- •Электроды прямые для контактных точечных машин (гост 14111 -77)
- •С увеличением числа одновременно свариваемых заготовок снижается качество сварного соединения. В связи с этим в ответственных конструкциях рекомендуется одновременно сваривать не более двух заготовок.
- •Режимы точечной сварки углеродистых сталей
- •Режимы точечной сварки коррозионно-стойких сталей
- •Режимы точечной сварки высокопрочных алюминиевых сплавов на конденсаторных машинах
- •Режимы одноимпульсной рельефной сварки тонколистовой низкоуглеродистой стали
- •Дефекты точечной и шовной сварки
- •5. Порядок проведения работы
- •6. Контрольные вопросы
- •2. Задание по лабораторной работе
- •Индивидуальные задания для расчета
- •Методика расчета режима автоматической сварки под флюсом
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 10 Восстановление деталей электродуговой металлизацией
- •Основные теоретические представления об электродуговой металлизации
- •3. Необходимое оборудование, инструменты и материалы
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Указания по охране труда
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 11 Определение прочности электрометаллизационных покрытий на плоских и цилиндрических деталях
- •1.Основные теоретические представления
- •2. Необходимое оборудование, инструменты и материалы
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Примеры определения прочности металлического покрытия на плоской детали
- •4. 1 . Пример 1
- •4.2. Пример 2.
- •5. Примеры определения прочности металлических покрытий на наружной поверхности цилиндрической детали
- •5.1. Пример
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Характеристики шероховатости обрабатываемой поверхности
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 12 Восстановление изношенных деталей вибродуговой наплавкой
- •1.Основные теоретические представления
- •Расчет параметров режима вибродуговой наплавки
- •2. Контрольные вопросы
- •1Об.Шп → об.Реечн.Колеса,
- •Цепь главного движения
- •Цепь продольных подач
- •Цепь поперечных подач
- •Набор сменных шестерен для нарезки метрической резьбы
- •1.2. Расчет рациональных режимов резания
- •Точность и качество поверхности при обтачивании наружных цилиндрических поверхностей
- •Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали
- •Подачи, мм/об, при чистовом точении
- •Значения коэффициента и показателей степени в формулах скорости резания
- •Коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала при обработке стали быстрорежущими резцами
- •Коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала твердосплавными резцами
- •Коэффициент , учитывающий качество материала при обработке медных и алюминиевых сплавов
- •Коэффициент , учитывающий влияние поверхности заготовки
- •Коэффициент , учитывающий влияние инструментального материала
- •Режимы резания при тонком точении
- •Режимы резания при точении закаленной стали резцами с пластинами из твердого сплава
- •Значения коэффициента Ср и показателей степени в формулах силы резания при наружном точении
- •Коэффициент , для стали, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала
- •Коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала при обработке медных и алюминиевых сплавов и чугуна
- •1.3. Пример расчета рациональных режимов резания
- •Коэффициенты Кφр, Кγр, Кλр, Кrp учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента
- •5. Определяем действительную скорость главного движения резания,
- •6. Определяем мощность, затрачиваемую на резание,
- •9. Определяем тангенциальную силу резания,
- •10. Определяем мощность, затрачиваемую на резание,
- •11. Определяем основное время (мин),
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Индивидуальное задание
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 14 Устройство токарно-винторезного станка
- •1. Основные теоретические представления
- •2.Определение основных паспортных данных станка
- •5. Механизмы главного движения
- •6. Механизмы движения подачи
- •3. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 Геометрия режущего инструмента Цель работы
- •Основные теоретические представления
- •1.1. Токарный проходной резец
- •1.1.1. Поверхности резания
- •Элементы токарного проходного резца
- •Координатные плоскости для определения углов
- •Углы токарного резца
- •1.1.5. Измерение углов токарного резца
- •2.1. Спиральное сверло
- •2.1.1. Элементы и углы спирального сверла
- •2.2.1.Определение углов спирального сверла
- •3.1. Цилиндрическая фреза
- •3.1.1. Элементы и геометрия цилиндрической фрезы
- •3.2.1. Измерение углов цилиндрической фрезы.
- •Приложение
- •1.2.. Определение углов и размеров токарного проходного резца
- •1.3. Материалы для изготовления режущих инструментов
- •Лабораторная работа № 17 Обработка металлов резанием
- •1.Основные теоретические представления
- •Общие сведения по механической обработке деталей машин
- •2. Содержание задания на реферат и порядок его оформления
- •3. Рекомендуемый библиографический список
- •Приложение
- •Основные виды и способы пайки
- •Материалы для пайки
- •Типы паяных соединений
- •Краткое описание источника нагрева, припоя и флюса, применяемых для пайки образцов
- •Последовательность подготовки и пайки образцов
- •Определение прочности паяного соединения
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Требования к отчету
- •4. Контрольные вопросы
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 19
- •Классификация и технологические свойства пластмасс.
- •Технология получения изделий из пластмасс
- •Физико-механические свойства пластмасс
- •Оборудование и приборы
- •Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы
- •5 Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 20 "Изнашивание полимеров при трении скольжения" Цель работы
- •Основные теоретические представления.
- •2. Порядок выполнения лабораторной работы.
- •2.1. Приборы, принадлежности, образцы
- •2.2. Сборка и установка узла трения
- •2.3. Работа установки
- •3.4. Обработка результатов измерений
- •3. Контрольные вопросы
- •4. Рекомендуемый библиографический список
- •Содержание отчета
- •Приложения
- •Лабораторная работа № 21
- •3. Основные теоретические представления
- •4. Основные схемы обработки и элементы рехима резания при шлифовании
- •5. Устройство круглошлифовального станка.
- •6. Устройство плоскошлифовального станка
- •7. Определение некоторых паспортных данных круглошлифовального станка
- •8. Определение некоторых паспортных данных плоскошлифовального станка
- •9.Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка
- •Варианты заданий для расшифровки маркировки шлифовального круга
- •10. Режимы резания при шлифовании
- •10.1 Выбор шлифовального круга
- •10.2 Припуски на обработку
- •10.3. Расчет режима резания при круглом шлифовании с продольной подачей
- •10.4 Определение основного времени при круглом шлифовании
- •10.5 Расчет режима резания при плоском шлифовании периферией круга
- •10.6. Определение основного времени при плоском шлифовании
- •10.7. Пример расчета режима резания и основного времени при круглом шлифовании
- •10.8. Пример расчета режима резания и основного времени при плоском шлифовании
- •11. Содержание отчета
- •12. Контрольные вопросы
- •13. Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 22 "Определение смазочной способности индустриальных масел" Цель работы
- •1. Основные теоретические представления
- •2. Приспособления, приборы, материалы
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •6. Рекомендуемый библиографический список
- •Оглавление
2. Задание по лабораторной работе
Пользуясь предложенной ниже методикой, рассчитайте режим автоматической сварки под флюсом стыкового соединения согласно индивидуальному заданию (табл. 1). В отчете приведите:
Схему автоматической дуговой сварки под флюсом.
Схему сварного соединения (указав на ней величины h, l, g, S)
Расчет режима сварки.
Таблица 1
Индивидуальные задания для расчета
№ варианта |
S, мм |
h, мм |
b, мм |
Марка флюса |
Род тока |
|
10 |
7 |
- |
АН-348А |
Постоянный, прямой полярности |
|
9 |
6 |
- |
АН-348А |
Переменный |
|
7 |
7 |
1 |
АН-348А |
Постоянный, обратной полярности |
|
6 |
5 |
- |
ОСЦ-45 |
Постоянный, прямой полярности |
|
8 |
6 |
1 |
ОСЦ-45 |
Переменный |
|
7 |
6 |
- |
ОСЦ-45 |
Постоянный, обратной полярности |
|
8 |
7 |
2 |
АН-348А |
Переменный |
|
7 |
7 |
- |
ОСЦ-45 |
Переменный |
|
6 |
6 |
- |
АН-348А |
Постоянный, обратной полярности |
|
9 |
7 |
1 |
ОСЦ-45 |
Постоянный, обратной полярности |
|
10 |
6 |
1 |
АН-348А |
Постоянный, прямой полярности |
|
4 |
4 |
- |
ОСЦ-45 |
Постоянный, прямой полярности |
|
5 |
5 |
- |
АН-348А |
Переменный |
|
7 |
5 |
- |
ОСЦ-45 |
Переменный |
|
4 |
3 |
- |
АН-348А |
Постоянный, обратной полярности |
|
12 |
8 |
2 |
ОСЦ-45 |
Постоянный, обратной полярности |
|
6 |
5 |
- |
АН-348А |
Постоянный, прямой полярности |
|
13 |
10 |
- |
ОСЦ-45 |
Постоянный, прямой полярности |
|
5 |
4 |
- |
АН-348А |
Переменный |
|
11 |
8 |
1 |
ОСЦ-45 |
Переменный |
|
10 |
8 |
- |
АН-348А |
Постоянный, прямой полярности |
|
13 |
9 |
2 |
ОСЦ-45 |
Постоянный, прямой полярности |
|
9 |
8 |
- |
АН-348А |
Постоянный, обратной полярности |
|
11 |
9 |
3 |
ОСЦ-45 |
Переменный |
|
10 |
8 |
2 |
АН-348А |
Переменный |
|
14 |
10 |
3 |
ОСЦ-45 |
Постоянный, обратной полярности |
Методика расчета режима автоматической сварки под флюсом
1. Определить силу сварочного тока по уравнению
(3)
где k - коэффициент, зависящий от рода и полярности тока, а также марки флюса, мм/ч.
Величину k определить по табл. 2:
Таблица 2
Марка флюса
|
Род тока
|
А·100, мм/А
|
АН-348А |
переменный
постоянный, обратной полярности
постоянный, прямой полярности
|
1.05
1.10
1.0 |
ОСЦ-45 |
переменный
постоянный, обратной полярности
постоянный, прямой полярности
|
1.15
1.20
1.10
|
2. Принять напряжение на дуге Uсв следует в соответствии с данными табл. 3
Таблица 3
Iсв, А |
180-300 |
300-450 |
450-600 |
600-700 |
700-850 |
850-1000 |
Uсв, В |
32-34 |
34-36 |
36-40 |
38-40 |
40-42 |
41-43 |
3. Выбрать диаметр электродной проволоки dэ и, рассчитав плотность тока по формуле
(4)
убедиться, что она является допустимой для данного диаметра электрода (табл.4):
Таблица 4
dэ , мм |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
j, А/мм² |
65-300 |
45-90 |
35-60 |
30-50 |
25-45 |
В противном случае принять другой диаметр электродной проволоки и вновь произвести расчет по формуле (4), добиваясь выполнения условия табл. 4.
4. По рис. 3 методом интерполяции установить коэффициент формы провара в зависимости от силы тока и напряжения.
5. Определить ширину шва по формуле
l=ψпр·h (5)
6. Рассчитать выпуклость шва
g=l/ψв , если (6)
а) |
ψв ≈0,017·Iсв |
При 300 А ≤ Iсв ≤ 450 А |
(7) |
б) |
ψв ≈0,013·Iсв |
При 450 А ≤ Iсв ≤ 620 А |
(8) |
в) |
ψв ≈0,008·Iсв |
При 620 А ≤ Iсв ≤ 1000 А |
(9) |
7. Определить площадь сечения наплавленного металла по известным из геометрии формулам.
Например, площадь сечения наплавленного металла шва, изображенного на рис.26, будет равна
Fн=F∆+F□ , (10)
где F∆=0,67·l·g - площадь сечения наплавленного валика (11)
F□=b·h - площадь сечения заполненного наплавленным металлом зазора. (12)
8. Определись коэффициент наплавки αн по одной из формул:
а) при постоянном токе обратной полярности,
б) при постоянном токе прямой полярности, (13)
в) при переменном токе. (14)
9. Определить производительность сварки за 1 ч по формуле
Мн=αн·Iсв·r, (15)
где r - продолжительность сварки, ч (в данном случае r=1 ч).
10. Определить скорость сварки (обратив внимание на размерность подставляемых в формулу величин)
, (16)
где ρ - плотность металла шва, г/см3 (принять ρ=7,8 г/см3).
11. Определить скорость подачи сварочной проволоки в зону сварки
, (17)
12. Определить исходный удельный расход флюса
, (18)
где - площадь поперечного сечения слоя флюса, мм2;
- плотность слоя флюса.
Рис. 3. Зависимость коэффициента формы провара от напряжения на дуге для проволоки различных диаметров:
-
а) – 2 мм
в) – 4 мм
д) – 6 мм
б) – 3 мм
г) – 5 мм
Высоту слоя флюса принять в соответствии с табл. 5:
Таблица 5
Iсв, А |
300-500 |
500-800 |
800-1000
0-1200 |
, мм |
25-35 |
35-40 |
45-60 |