Раздел 12. Сварка, резание и пайка металлов.

ТЕМА 12.1. ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА МЕТАЛЛОВ

Студент после освоения раздела должен иметь представление, что: применение сварки при изготовлении деталей дает до 25 % экономии металла; сварные конструкции легче клепаных на 15....20,5%; а при замене чугунных литых деталей на стальные сваренные вес деталей уменьшается до 50.... 705%; экономия металла составляет до 70%. Другим существенным преимуществом сварки является уменьшение затрат труда на изготовление сварных деталей, ремонтных и монтажных работ.

Сущность соединения металлов сваркой. Преимущества сварки перед клепкой. Классификация способов сварки. Электрическая сварочная дуга. Виды сварных соединений и швов. Оборудование для ручной дуговой сварки. Источники питания сварочной дуги. Инструменты и принадлежности электросварщика. Электроды для дуговой сварки, и их виды, марки и выбор электродов для сварки. Технология ручной электродуговой сварки.

Специальные виды электродуговой сварки: Автоматическая сварка под флюсом; в среде защитных газов; контактная.

Лабораторная работа.

Ознакомление с оборудованием для дуговой сварки постоянным и переменным током. Включение сварочных машин. Выбор электродов и режимов сварки.

Вопросы для самопроверки

1.Что называется сваркой? Дайте определение сварки плавлением и давлением.

2.Объясните классификацию способов сварки плавлением.

3.Что такое электрическая сварочная дуга?

Назовите участки электрической дуги.

4.Чем отличается вольтамперная характеристика источников питания сварочной дуги от источников питания силовых установок.

5.Назовите сварные швы по способу исполнения по расположению их в пространстве.

6.Объясните устройство сварочного трансформатора типа СТН и сварочного преобразователя ПСО — 500.

7.Назовите инструменты и принадлежности электросварщика.

8.Объясните выбор электродов для ручной электродуговой сварки.

9.Что входит в технологию ручной дуговой сварки? Понятие о режиме сварки.

10. Объясните технологию автоматической и полуавтоматической сварки под слоем Флюса, в среде защитных газов.

11. Укажите преимущества сварки под слоем Флюса, в среде защитных газов по сравнению со сваркой…..

12. Объясните сущность контрактной сварки, область применения.

13. Техника безопасности при дуговой сварке.

 

ТЕМА 12. 2. ГАЗОВАЯ СВАРКА МЕТАЛЛОВ

Сущность газовой сварки. Газы, применяемые для газовой сварки. Ацетилен, его свойства и поручение. Ацетиленовые генераторы, редукторы, их устройство и работа. Сварочное газовое пламя. Конструкция сварочных горелок. Технология газовой сварки. Способы газовой сварки. Особенности газовой сварки углеродистой стали, чугуна и цветных металлов и их сплавов.

Техника безопасности при выполнении газосварочных работ.

Лабораторная работа.

Ознакомление с аппаратурой для газовой. Загрузка карбидом кальция ацетиленового генератора. Наблюдение завключением горелки и регулированием горелки.

. Вопросы для самопроверки.

1.Дайте определение газовой сварке и объясните её сущность.

2.Перечислите газы, применяемые для газовой сварки. Свойства ацетилена.

3.Перечислите оборудование газосварочного поста.

4.Назначение и принцип действия кислородного и ацетиленового редуктора.

5.Объясните схему газового пламени. Какой вид пламени применяется при сварке чугуна?

6.Объясните технологию газовой сварки и способы ведения сварки.

7.Техника безопасности при газовой сварке.

 

ТЕМА 12. 3. РЕЗКА МЕТАЛЛОВ. ПАЯНИЕ МЕТАЛЛОВ.

Сущность и применение газовой резки. Необходимые условия для выполнения газовой резки металлов. Конструкция газовых резаков. Технология резки металлов. Понятие мягкими и твердыми припоями. Припои и флюсы, применяемые для паяния. Технология паяния. Особенности и способы сварки чугуна и сплавов цветных металлов.

Практическая работа.

Ознакомление с оборудование для газовой рези металлов. Выполнение резки металлов.

Вопросы для самопроверки.

1. Объясните сущность процесса газовой резки металлов.

2. Перечислите условия, необходимые для газовой резки металлов.

3. Назовите типы, конструкции и устройства газового резака.

4. Объясните технологию резки металлов.

5. Техника безопасности при резке металлов.

6. В чем заключается сущность паяния металлов и отличие, преимущества найти от сварки?

7. Перечислите марки мягких и твердых припоев. Расшифруйте их.

8. Объясните применение паяния мягкими и твердыми припоями.

9. Назовите флюсы, применяемые для паяния. Их назначение.

10. Объясните особенности сварки высокоуглеродности, высоколегированных сталей, чугуна и сплавов цветных металлов

.

Вопросы классной контрольной работы.

1. Объясните аморфное и кристаллическое строение металлов. Виды кристаллических решеток.

2. Дайте определение механических свойств. Перечислите испытания, которые необходимо проводить для определения упругости, пластичности и вязкости металла.

3. Дайте определение прочности. Объясните испытание металла на растяжение.

4. Дайте определение твердости. Объясните испытание твердости методами Роквелла и Бринелля.

5. Дайте определение вязкости металла. Объясните испытание на ударную вязкость.

6. Задачи, поставленные в области черной металлургии. Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года.

7. Что такое чугун? Опишите процесс получения чугуна в доменной печи.

8. Опишите литейное и передельные доменные чугуны. Укажите их состав, свойства, применение.

9. Укажите побочные продукты, которые получаются при доменной плавке. Их свойства и применение в промышленности.

10. Что такое КИПО? Опишите способы повышения производительности доменной печи.

11. Объясните получение стали и в кислородном конверте. Дайте определение кислой и основной стали.

12. Дайте определение стали. Объясните способ получения стали в дуговой электропечи.

13. Дайте определение стали и чугуна. Объясните сущность окислительного процесса получения стали из чугуна. Приведите химические реакции, которые происходят в бессемеровском получении стали.

14. Объясните кратко мартеновский способ получения стали. Преимущества и недостатки данного способа. Какими способами можно увеличить производительность мартеновских печей?

15. Перечислите электропечи, которые применяются для выплавки стали. Укажите достоинства и недостатки каждой печи и перспективы выпуска электростали в СССР в двенадцатой пятилетке.

16. Дайте сравнительную характеристику современных способов получения стали.

17. Перечислите основные способы разливки стали и дайте их сравнительную характеристику.

18. Начертите схему установки для непрерывной разливки стали. Объясните её работу. Укажите преимущества этого вида разливки стали.

19. Перспективные задачи в области цветной металлургии.

20. Начертите схему электролизной ванны для получения алюминия и объясните электролитическое получение алюминия.

21. Укажите способы рафинирования черновой меди. Объясните сущность и достоинства электролитического рафинирования.

22. Какой вид термической обработки нужно произвести после штамповки шатуна из стали 40, чтобы снять внутренние напряжение и устранить структурную неоднородность? Пользуясь диаграммой состояния Fe — Fe₃C, найдите температуру нагрева для выбранной термической обработкой. Опишите структурные превышения и изменения в свойствах, которые происходят при данной термообработке шатуна.

23. Пользуясь диаграммой состояния Fe —Fe₃C, найдите температуру нагрева для закалки сверла из стали У9А и опишите структурные превращения, которые происходят данной стали при закалке в воду. Какие изменения в свойствах стали произошли после закалки? Какой вид отпуска нужно произвести для данного сверла?

24. Пользуясь диаграммой состояния Fe —Fe₃C, найдите температуру нагрева для нормализации болте из стали 45 и опишите структурные превращения и изменения в свойствах, которые происходят в этой стали при данной термической обработке болте.

25. Выберите вид термической обработки для шатуна из стали 45. Пользуясь диаграммой состояния Fe —Fe₃C, найдите температуру нагрева для выбранной термической обработки шатуна. Опишите структурные превращения и изменения в свойствах, которые происходят при данной термообработке шатуна.

26. Укажите, как произвести цементацию оси из стали 20. Опишите структурные превращения и изменения в свойствах, которые происходят при цементации оси. Какую термическую обработку нужно провести после цементации? Пользуясь диаграммой состояния Fe — Fe₃C, найдите температуру нагрева оси для выбранной термообработки. Опишите структурные превращения и изменения в свойствах, которые происходят при данной термообработке.

27. Какую термическую обработку можно произвести для рессоры из стали 65Г, чтобы улучшить упругие свойства? Пользуясь диаграммой состояния Fe —Fe₃C, найдите температуру нагрева рессоры для выбранной термической обработки. Опишите структурные превращения и изменения в свойствах, которые происходят при данной термообработке рессоры.

28. Объясните процесс поверхности закалки токами высокой частоты втулки из стали 55. Пользуясь диаграммой состояния Fe —Fe₃C, найдите температуру нагрева втулки для поверхности закалки. Опишите структурные превращения и изменения в свойствах, которые происходят при данной термообработке втулки. Какой вид отпуска дается после поверхностной закалки? Почему?

29. Укажите, как произвести цементацию шестерни из стали 25. Опишите структурные превращения и изменения в свойствах, которые происходят при цементации. Какую термическую обработку нужно провести после цементации? Пользуясь диаграммой состояния Fe —Fe₃C, найдите температуру нагрева для выбранной термообработки. Опишите структурные превращения и изменения в свойствах, которые происходят при данной термообработке шестерни.

30. Объясните процесс азотирования шестерни из стали З8ЧМЮА. Опишите изменения в свойствах, которые происходят в этой стали при выбранной химико-термической обработке.

31. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: Л63, БрОЦСНЗ-7-5-1, Амг6, АЛ19, БСт1кп, 15, 75Г, У12А.

32. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: СЧ18, 35Х, БрС30, ЛО70-1, Д19, АЛ7, Амг6, Р9К6.

33. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: Ст6пс, 35, Д68, БрАЖ9-4, Д1, АЛ9, 91Ф. 40Х.

34. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: 33ХС, СЧ12, ВЧ60-2, АЛ7, Амг1, Д16, ЛН65-5, БроЦС5-5-5.

35. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: СЧ24, 40ХС, ЛО70-1, БраЖН10-4-4, Д1, АКЗ, АЛЗ, МЛ5.

36. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: БСт4, 20, ЛА77-2, БрС30, Амг6, Д19, АЛ4, 4ОГ.

37. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: БСт1кп, 75Г, у12А, ВЧ60-2, СЧ12, АЛ19, Л63, БрБ2.

38. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: Л96, БрОФ10-1, Д1, АЛ24, 33ХС, ВК2, 154, Ст4.

39. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: 60Г, У11, КЧЗЗ-8, 45ХС, АЛ8, ТЗОК4, Л63, БрОЦСНЗ-7-5-1.

40. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: Л96, БрОЦС5-5-5, Д16, АК6, АЛЗ, БСт6пс, СЧ12, М1.

41. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: ЛА77-2, БрС30, Амг6, Д6, Ст3пс, 65Г, 40Х, ШХ15.

42. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: Л96, БрОФ10-1, АК6, Д1,АЛ24, У10А, СЧ12, МА1.

43. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: ВСт3кп, 45, ЛКС80-3-3, Бра7, АК6, Д16, АЛЗ, Б16.

44. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: ЛО70-1, БраЖН10-4-4, Д1, АК8, БСт2пс, У9, СЧ15, 38ХА.

45. Объясните маркировку и применение следующих материалов в лесной промышленности: 65Г, У7, ВЧ45-5, СЧ15, 40Х, ЛАН59-3-2, БрАМц9-2, Д20.

46. Опишите процесс формовки в двух окопах пустотелого цилиндра по разъемной модели.

47. Укажите особенности получения отливок из цветных металлов. Чем их объяснить?

48. Опишите получение чугунного литья в металлических формах (кокилях). Преимущества и недостатки этого вида литья.

49. Опишите технологию получения отливок в оболочковые формы. Укажите достоинства, недостатки и применение этого способа.

50. Нарисуйте схему и опишите машину для центробежного литья с горизонтальной осью вращения. Укажите достоинства, недостатки и область применения этого способа.

51. Укажите достоинства, недостатки и область применения литья под давлением. Для каких материалов применяется этот способ литья?

52. Опишите технологию изготовления отливок по выплавляемым моделям. Укажите достоинства, недостатки и область применения этого способа литья.

53. Нарисуйте схему и опишите машину для литья под давлением с горячей камерой сжатия. Для сплавов применяются эти машины?

54. Объясните способ получения стальной отливки в двух окопах.

55. Перспективы развитие прокатного производства в РФ. Какое значение имеет применение проката фасонных профилей из низколегированных сталей?

56. Объясните сущность пластической деформации металлов.

57. Опишите процессы, протекающие в металле при рекристаллизации. Укажите температуры горячей и холодной обработки давлением.

58. Опишите электрические печи, применяемые для нагрева металла при обработке давлением. Укажите достоинства нагрева заготовок в электрических печах.

59. Спешите процесс объемной холодной штамповки. Укажите область его применения.

60. Опишите процесс горячей объемной штамповки. Укажите её достоинства, недостатки и область применения.

61. Перечислите виды обработки давлением. Укажите применение прокатки.

62. Опишите процесс прессования. Укажите достоинства этого способа и область применения обратного прессования.

63. Объясните холодную листовую штамповку. Укажите виды холодной листовой штамповки и их применение.

64. Объясните процесс прямого прессования и укажите его применение.

65. Укажите основные операции ручной свободной ковки и применяемы инструмент.

66. Объясните горячую объемную штамповку стального рычага. Особенности устройства штампа для объемной горячей штамповки.

67. Объясните волочение проволоки. Укажите применяемое оборудование. Преимущества волочения.

68. Объясните прокатку фольги из алюминиевого сплава при массовом производстве.

69. Объясните прокатку бесшовных труб в массовом производстве.

70. Опишите процесс электродуговой сварки плавящими электродом на переменном токе. Укажите материал электродов и применяемое оборудование.

71. Опишите процесс электродуговой сварки неплавящимся электродом на постоянном токе. Укажите материал электродов и объясните выбор присадочного материала.

72. Опишите процесс автоматической сварки под слоем флюса. Укажите достоинства и применение этого способа.

73. Опишите процесс сварки в среде углекислого газа. Укажите достоинства, недостатки и область его применения.

74. Нарисуйте схему ацетиленокислородного пламени. Укажите состав и температуру нормального пламени в разных зонах, а также состав пламени для чугуна и латуни.

75. Опишите процесс контактной стыковой сварки. Укажите достоинства и применение этого способа сварки.

76. Опишите процессы контактной точечной и шовной сварки. Укажите применение данных способов.

77. Укажите достоинства сварных соединений перед другими видами неразъемных соединений. Объясните классификацию сварки.

78. Объясните электрошлаковую сварку и укажите её достоинства и применение.

79. Опишите процесс диффузионной сварки. Кажите достоинства этого способа сварки и область его применения.

80. Опишите процесс ультразвуковой сварки. Укажите достоинства и применение этого способа.

Часть II.

«Обработка резанием, металлорежущий инструмент и станки»

Введение

Роль и место обработки резанием при изготовлении машин и приборов. Краткий обзор развития науки о резании металлов и станкостроения. Современное состояние теории обработки резанием. Задачи стоящие перед правительством в области совершенствования конструкции машин и технологии обработки, улучшения структуры парка металлообрабатывающих станков, использования промышленных роботов.

Вопросы для самопроверки

1. Объясните роль и место обработки резанием при изготовлении машин.

2. Какие Вы знаете современные достижения в области обработки металлов резанием?

3. Какие основные вопросы предусматривается рассмотреть при изучении второй части предмета «Обработка резанием, металлорежущий инструмент и станки»?