КАРТА САЙТА

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПОЛНОТЕКСТОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ :

Механические свойства металлов и сплавов

Физико-химические процессы и вредные вещества при электросварке

ГРУППЫ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Технология сварки сталей

Дополнительные учебники и учебные пособия по теме :

Завьялов, В. Е. Технология сварки плавлением [Текст] : учебное пособие / В. Е. Завьялов, И. В. Иванова, Н. Г. Кобецкой. - 2-е изд., доп. – СПб. : ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2019. - 508 с.

Аннотация: Учебное пособие составлено согласно учебной программе дисциплины «Технология и оборудование сварки плавлением».В пособии представлены сведения по тепловым и металлургическим процессам основных видов сварки, газотермического нанесения покрытий, сварке углеродистых низко- и высоколегированных сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов, даны рекомендации по расчету режимов механизированной сварки, рассмотрены принципы проектирования сварочного оборудования, а также представлены основы методов контроля качества сварных соединений и порядка проведения контрольных операций. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки: «Машиностроение» (профиль «Оборудование и технология сварочного производства») и «Металлургия» (профиль «Металлургия сварочного производства» и «Теоретические основы процессов сварки»). Может быть полезно аспирантам, соискателям и инженерно-техническим работникам, занятым в области сварочного производства.

Зорин, Н. Е. Материаловедение сварки. Сварка плавлением [Текст] : учебное пособие / Н. Е. Зорин, Е. Е. Зорин. – 2-е изд., стер. – СПб. : Лань, 2017. – 164 с. : ил. – (Учебники для вузов. Специальная литература). (полное содержание см. здесь...)

Быковский, О. Г. Сварочное дело [Текст] : учебное пособие для учреждений СПО / О. Г. Быковский. – М. : Кнорус, 2017. – 272 с. : ил., табл. – (Среднее профессиональное образование). (полное содержание см. здесь...)

Маслов, Валентин Иванович. Сварочные работы : [Текст] учебник : для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы начального профессионального образования по профессии "Сварщик" / В. И. Маслов. - 14-е изд., стер. - Москва : Академия, 2018. - 282 с. : ил., табл. - (Профессиональное образование).

Аннотация: Содержание учебника базируется на программных материалах по химии, физике, технологии металлов и конструкционных материалов, электронике и другим техническим предметам. Книга содержит общие сведения о сварке, сварных соединениях и швах, электрической сварке плавлением, газовой сварке и резке, контроле качества сварных швов. Кроме основных видов сварки рассмотрены их разновидности.

Михайлицын, С. В. Сварка специальных сталей и сплавов [Текст] : учебное пособие / С. В. Михайлицын, М. А. Шекшеев, А. И. Беляев. – Магнитогорск : МГТУ им. Г. И. Носова, 2015. – 204 с.

Овчинников, Виктор Васильевич. Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений [Текст] : учебник : [для общеобразовательных учреждений реализующих программы НПО] / В. В. Овчинников. - 4-е изд.. стер. - Москва : Академия, 2018. - 223, [1] с. : ил. - (Профессиональное образование. Профессиональный модуль).

Аннотация : Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования но специальности «Сварочное производство», ПМ.03 «Контроль качества сварочных работ». Рассмотрены типичные дефекты сварных соединений, их влияние на работоспособность сварных конструкций. Описана международная кодировка дефектов в зависимости от их вида и места расположения в сварном соединении. Изложены широко применяемые в промышленности разрушающие и неразрушающие методы обнаружения и идентификации дефектов (внутренних и наружных). Представлены методы определения остаточных напряжений в конструкциях. Приведены рациональные методы устранения дефектов сварки плавлением, электронно-лучевой и контактной сварки. Для студентов учреждений среднего профессионального образования.

Овчинников, Виктор Васильевич. Ручная дуговая сварка (наплавка, резка) плавящимся покрытым электродом [Текст] : учебник : [для использования в образовательном процессе образовательных организаций, реализующих программы среднего профессионального образования по профессии "Сварщик [ручной и частично механизированной сварки (наплавки)] / В. В. Овчинников.. - 2-е изд., стер. - Москва : Академия, 2018. - 206 с. : ил.

Аннотация: Учебник содержит сведения по материалам, свариваемым ручной дуговой сваркой покрытым электродом, конструкции покрытых электродов, маркам электродов, принципам выбора марки электрода для сварки конкретного металла. Приведены данные по технике выполнения швов в различных пространственных положениях плавящимся покрытым электродом, по технологии выполнения наплавки и резки. Рассмотрены особенности дуговой сварки и наплавки неплавящимся электродом в защитном газе, приведены марки неплавящихся электродов, присадочной проволоки и защитных газов, вопросы технологии дуговой сварки и наплавки неплавящимся электродом в защитном газе различных металлов и сплавов. Соответствует ФГОС СПО последнего поколения. Рекомендовано для освоения профессий из списка ТОП-50 наиболее востребованных на рынке труда, новых и перспективных профессий. Для студентов, обучающихся по специальности «Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)».

Овчинников, В. В. Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях [Текст] : учебник /В. В. Овчинников. – 3-e изд., стер. – М. : Академия, 2017. – 300 с.

Синяков, Кирилл Александрович. Сварка специальных сталей [Текст] : учебное пособие / К. А. Синяков ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. - Санкт-Петербург : Изд-во Политехнического ун-та, 2018. - 153 с. : ил., табл.

Аннотация: В пособии приведены основные сведения о влиянии легирующих элементов на процессы, происходящие при сварке, условия кристаллизации металла сварочной ванны, механизмы химической и физической неоднородности, свариваемость, структуру и специальные свойства основных групп сталей. Пособие содержит информацию о возможных дефектах и способах их предупреждения и устранения. Предназначено для студентов вузов, обучающихся по сварочным специальностям и специальностям, связанным с ремонтом и восстановлением деталей машин и аппаратов.

     Чугун получил широкое распространение как конструкционный материал в машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности в связи с рядом преимуществ перед многими материалами, среди которых основные – невысокая стоимость и хорошие литейные свойства. Изделия, изготовленные из него, имеют достаточно высокую прочность и износостойкость.

     К чугунам относятся сплавы железа с углеродом, содержание которого превышает 2,11 % (2,14 %). В этих сплавах обычно также присутствуют кремний и некоторое количество марганца, серы и фосфора, а иногда и другие элементы, вводимые как легирующие добавки для придания чугуну определенных свойств. К числу таких легирующих элементов можно отнести никель, хром, магний и др.

     В зависимости от структуры чугуны подразделяют на белые и серые. В белых чугунах весь углерод связан в химическое соединение цементит – карбид железа Fe3C. В серых чугунах значительная часть углерода находится в структурно-свободном состоянии в виде графита. Серые чугуны хорошо поддаются механической обработке, а белые, обладая очень высокой твердостью, обычным режущим инструментом обрабатываться не могут.

     В зависимости от структуры чугуны классифицируют на высокопрочные (с шаровидным графитом) и ковкие. По степени легирования чугуны подразделяют на простые, низколегированные (до 2,5% легирующих элементов), среднелегированные (2,5-10 % легирующих элементов) и высоколегированные (свыше 10 % легирующих элементов).
Серый чугун маркируется буквами СЧ и цифрами, обозначающими предел прочности чугуна данной марки при растяжении. Подучили распространение чугуны марок СЧ10, СЧ15, СЧ25, СЧ30, СЧ35, СЧ45 и др.

     Высокопрочные чугуны маркируют буквами ВЧ и цифрами, обозначающими временное сопротивление при растяжении и относительное удлинение, например ВЧ38-7, ВЧ45-5, ВЧ60-2, ВЧ100-4 и др. Ковкие чугуны маркируют буквами КЧ и цифрами, обозначающими временное сопротивление при растяжении и относительное удлинение. Примерами марок ковких чугунов могут служить КЧ30-6, КЧ37-12, КЧ45-6, КЧ63-2 и др.

    Чугун относится к материалам, обладающим плохой технологической свариваемостью. Сварка чугуна имеет очень большое распространение как средство исправления брака чугунного литья, ремонта чугунных изделий, а иногда применяется и при изготовлении конструкций.

    
      Причины, затрудняющие получение качественных сварных соединений чугуна, следующие:

     Главными трудностями при сварке чугуна являются охрупчивание металла при сварке, образование пор и холодных трещин, поэтому технология сварки чугуна строится исходя из этих факторов. Для борьбы с этими факторами применяют подогрев металла, используют присадочные материалы, обеспечивающие структуру серого чугуна за счет легирования графитизаторами, а также используют специальные электроды с медью и никелем.

     В зависимости от температуры подогрева сварку чугуна разделяют наследующие виды:

     Наилучшие результаты (отсутствие отбеленных и закаленных участков шва и ОШЗ, а также исключение образования пор и трещин) дает горячая сварка, основными элементами технологии которой являются подготовка изделия под сварку, его предварительный подогрев, сварка, последующее медленное охлаждение.

     Подготовка под сварку зависит от вида исправляемого дефекта. Однако во всех случаях подготовка дефектного места заключается в тщательной очистке от загрязнений и в разделке для образования полостей, обеспечивающих доступность для манипулирования электродом и воздействия сварочной дуги. Для предупреждения вытекания жидкотекучего металла сварочной ванны, а в ряде случаев для придания наплавленному металлу соответствующей формы место сварки формуют. Формовку выполняют в зависимости от размеров и местоположения исправляемого дефекта с помощью графитовых пластинок, скрепляемых формовочном массой, состоящей из кварцевого песка, замешенного на жидком стекле, или другими формовочными материалами, а также в опоках формовочными материалами, применяемыми в литейном производстве.

     После формовки необходима просушка формы при постепенном подъеме температуры от 60 до 120 °С, затем проводят дальнейший подогрев под сварку со скоростью 120...150 °С в час в печах, горнах или временных нагревательных устройствах. Замедленное охлаждение после сварки достигается при укрывании изделий теплоизолирующим слоем (листами асбеста и засыпкой песком, шлаком или др.) или при охлаждении вместе с печами, горнами. Способы нагрева и нагревательные устройства применяют в зависимости от характера производства (устранение литейных дефектов, ремонтная сварка и т.д.).

     При горячей сварке чугуна используют газовую, ручную дуговую, полуавтоматическую сварку порошковой проволокой. Для газовой сварки используют нормальное пламя горелки и флюсы на основе буры, которые обеспечивают защиту расплавленного металла и разжижают образующиеся оксиды. В качестве присадки используют чугунные прутки марки А диаметром 4, 6, 8, 12 мм. Ручную дуговую сварку выполняют плавящимися покрытыми и угольными электродами. Для сварки плавящимся электродом используют чугунные электроды (ОМЧ-1, ВЧ-3, «Станколит» и др.), которые состоят из чугунного стержня марок А или Б диаметром 8–12 мм и покрытия, содержащего стабилизирующие и легирующие материалы.

     Сварку производят на постоянном токе обратной полярности при больших токах Jсв = (60–100)dэл без перерывов до конца заварки дефекта. При больших объемах завариваемого дефекта два сварщика работают поочередно без перерывов.
     
     Сварку угольным электродом производят электродами диаметром 8–20 мм с использованием присадочных чугунных прутков марок А и Б и флюса на основе буры. Сварку ведут на постоянном токе прямой полярности. Ориентировочные режимы сварки угольным электродом приведены в табл. 12.2.

     Полуавтоматическую горячую сварку чугуна выполняют порошковой проволокой типа ППЧ-3. В состав шихты порошковой проволоки входят такие компоненты, которые позволяют получать состав металла шва, представляющий собой чугун.

     Горячая сварка чугуна позволяет получать сварные соединения, равноценные свариваемому металлу (но механическим характеристикам, плотности, обрабатываемости и др.), однако это трудоемкий и дорогостоящий процесс.

     При холодной и полугорячей сварке чугуна требуются специальные меры, чтобы получить соединение без трещин и хрупких зон.

     К этим мерам относятся следующие.

     Для холодной и полугорячей сварки чугуна полуавтоматами используют специальные порошковые проволоки, обеспечивающие получение в шве серого чугуна.

     Для холодной сварки изделий с относительно небольшой толщиной стенок (в месте сварки) рекомендуется проволока марки ППЧ-1, для полугорячей сварки – проволока ППЧ-2. Механизированная сварка порошковой проволокой позволяет получать наплавленный металл и металл шва, близкие по составу и структуре к свариваемому чугуну.

     При заварке дефектов в крупных чугунных отливках, для исправления которых необходимо наплавить большой объем металла, а также при изготовлении крупногабаритных массивных изделий из высокопрочных чугунов с шаровидным графитом можно использовать электрошлаковую сварку пластинчатыми электродами, представляющими собой литые чугунные пластины соответствующего состава с содержанием элементов-графитизаторов (углерода и кремния), равным содержанию последних в электродных стержнях марок А и Б, и 0,04–0,08 % магния.

     Сварка чугуна нержавеющим электродом :

     Обычно в бытовых условиях сварить между собой изделия, произведенные из стали, не представляет собой никакой сложности, но технология работы с чугуном подразумевает определенные особенности, которыми владеет далеко не каждый сварщик, даже имеющий опыт. Прежде всего необходимо отметить, что нужно будет подобрать правильные электроды для качественной сварки чугуна. Обязательно следует принимать во внимание ключевые особенности данного материала.
     Для этого необходимо учитывать, что чугун представляет собой сплав железа с углеродом, в котором содержание последнего не превышает 2,14%. Именно данный момент сильно сказывается на получении качественного сварного соединения.

     Сварка чугуна будет довольно проблематичной вследствие ряда причин:

     Чугун может быть двух основных разновидностей:

      Белый, который вообще не способен реагировать на проведение сварочных работ вследствие своей твердости и хрупкости. Его можно только шлифовать.

     Серый представляет собой довольно мягкое изделие, по сути, будет производиться обработка ковкого чугуна. Его можно с легкостью обрабатывать, в том числе и подвергать сварочным работам. Чтобы получить качественное соединение, необходимо правильно подобрать электроды для сварки чугуна, которые должны будут функционировать при использовании соответствующего оборудования.

     При этом следует принимать во внимание, что в районе образования сварного соединения этот металл будет становиться довольно хрупким. Этот факт связан с тем, что при проведении сварных работ электросварка становится причиной возникновения определенных перегрузок, что в итоге приводит к увеличению хрупкости данной стали, так как углерод будет подвергаться дополнительной кристаллизации.

     Какими электродами можно пользоваться при сварке чугуна?

     Для того чтобы сварное соединение заготовок, изготовленных из чугуна, получилось наиболее качественным, следует использовать следующие марки электродов, предназначенных именно для сварки чугуна:

     Данная продукция позволяет получить соединение максимально высокого качества, однако эти электроды отличаются высокой ценой.

     Сварка чугуна по холодной методике потребует соблюдения определенной технологии, которая будет заключаться в образовании сварного соединения определенной ширины. В процессе выполнения работ также придется следить за тем, чтобы соединяемые между собой заготовки не достигли определенной температуры. В противном случае в районе формирования сварного шва металл станет довольно хрупким. Если будут возникать определенные дефекты при формировании сварного соединения, то нужно будет воспользоваться специальной подложкой, выполненной из графита. Она позволяет не допустить вытекания металла из формируемого сварного соединения.

Дополнительная литература по теме из фондов библиотек
города Симферополя,
с которыми заключены договора об информационном
сотрудничестве в обеспечении учебного процесса.