- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Гоу впо "Уральский Государственный Технический Университет – упи" утверждаю
- •Рабочая программа дисциплины Теория сварочных процессов
- •Рекомендована Методическим советом гоу впо угту-упи
- •1 Цель и задачи дисциплины
- •2 Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •2.1 Знать:
- •3.1.2 Заочная форма обучения
- •4 Содержание дисциплины
- •4.1 Разделы дисциплины и виды занятий
- •4.2 Разделы дисциплины и виды занятий
- •4.3 Содержание разделов дисциплины
- •Раздел 1 Ведение
- •Раздел 2 Физические основы и классификация процессов сварки
- •Раздел 3 Источники энергии при сварке
- •3.1 Физико-химические процессы в дуговом разряде. Проводимость твердых тел, жидкостей и газов
- •Раздел 4 Тепловые процессы при сварке
- •4.3 Нагрев и плавление металла при сварке
- •Раздел 5 Металлургические процессы при сварке плавлением
- •5.1 Окисление металлов при сварке
- •5.2 Особенности раскисления металлов при сварке
- •5.3 Легирование при сварке
- •5.4 Рафинирование металла сварочной ванны
- •5.5 Металлургические процессы при различных видах сварки
- •Раздел 6 Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке
- •6.1 Понятие о дефектах кристаллической решетки
- •6.2 Термодеформационные процессы при сварке
- •6.3 Образование сварных соединений и формирование первичной структуры металла шва
- •6.4.Химическая неоднородность сварного соединения
- •6.5 Природа образования горячих трещин при сварке
- •6.6 Фазовые и структурные превращения в металлах в твердом состоянии при сварке
- •6.7 Природа и механизм образования холодных трещин в сварных соединениях
- •6.8 Явление охрупчивания и хрупкое разрушение металла сварных соединений
- •6.9 Свариваемость металлов и сплавов
- •Раздел 7 Заключение
- •5 Лабораторный практикум
- •6 Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •6.1 Рекомендуемая литература
- •6.1.1 Основная литература:
- •6.2 Средства обеспечения освоения дисциплины
- •7 Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •7.1 Оборудование для проведения цикла лабораторных работ:
- •8.3.2 Разделы курсовой работы
- •8.4 Перечень тем домашних работ и контрольных работ
4.3 Нагрев и плавление металла при сварке
Влияние режима сварки и теплофизических свойств металла на поле температур.
Размер зоны нагрева.
Термический цикл при однопроходной сварке; максимальные температуры. Мгновенная скорость охлаждения при данной температуре. Длительность пребывания металла выше данной температуры. Термический цикл при многослойной сварке. Сварка длинными участками. Сварка короткими участками.
Нагрев и плавление присадочного металла. Плавление электрода.
Плавление основного металла. Формы сварочной ванны при различных способах сварки. Температура сварочной ванны. Тепловая эффективность процесса сварки.
Тепловые процессы при электрошлаковой сварке.
Тепловые процессы при контактной сварке с применением давления. Контактная сварка стержней встык. Контактная точечная сварка. Шовная сварка. Дугоконтактная сварка труб. Сварка трением.
Раздел 5 Металлургические процессы при сварке плавлением
Управление металлургическими процессами в сварочной ванне. Специфика условий протекания металлургических реакций при различных способах сварки.
5.1 Окисление металлов при сварке
Процессы окисления металлов при сварке и их разновидности. Характеристика элементов-окислителей. Методы прогнозирования реакций окисления отдельных компонентов в расплавах. Термохимический анализ взаимодействия элементов сплава при различных температурах по величине химического потенциала. Окислительная способность защитных сред (газов, шлаков). Диаграмма плавкости железо-кислород. Влияние окисления на механические свойства сталей и сплавов.
5.2 Особенности раскисления металлов при сварке
Процессы раскисления металлов и их разновидности при сварке. Выбор элементов раскислителей, исходя из химического сродства к кислороду по упругости диссоциации их окислов. Термохимический расчет необходимого количества раскислителя в зависимости от температуры и молярной концентрации раскисляемого компонента в сплаве. Роль вакуума в процессах раскисления. Продукты раскисления. Степень их удаления из металла в различных процессах раскисления и сварки. Влияние неметаллических включений на свойства сварных швов. Роль и место диффузионного раскисления при сварке.
5.3 Легирование при сварке
Процессы легирования при сварке. Цель и задачи легирования. Принципы выбо-
ра легирующих элементов и их сочетания при различных способах сварки по упругости диссоциации их оксидов и полноте удаления продуктов раскисления.
Роль элементов стабилизаторов и их эффективность для основного металла и сварного соединения. Влияние остаточных напряжений и накопленных деформаций на коррозионную стойкость металла сварного соединения.
5.4 Рафинирование металла сварочной ванны
Процессы рафинирования сварочной ванны. Источники серы и фосфора в сварочной ванне. Диаграммы состояния Fe-S и Fe-P. Термохимические расчеты по выбору десульфураторов. Степень снижения концентрации серы и фосфора в сварочной ванне в зависимости от состава газовых и шлаковых сред. Степень сублимации и испарения серы при сварке. Совместное влияние сульфидов и оксидов железа на температуру затвердевания эвтектик FeO-FeS и ее связь с образованием горячих трещин.