- •Министерство сельского хозяйства российской федерации
- •Содержание
- •Раздел I 5
- •Раздел 2 7
- •Раздел I общие методические рекомендации
- •Цели и задачи курса
- •Распределение учебного времени
- •Рекомендуемая литература
- •Раздел 2 методические указания по изучению содержания модулей курса
- •2.1 Модуль 1 - материаловедение
- •Введение
- •2.1.1 Строение и свойства металлов и сплавов
- •2.1.1.1 Общие сведения о металлах
- •Вопросы для самопроверки
- •2.1.1.2 Способы получения металлов
- •Вопросы для самопроверки
- •2.1.1.1 Пластическая деформация и рекристаллизация
- •Вопросы для самопроверки
- •1.1.1.4 Основы теории сплавов
- •Вопросы для самопроверки
- •2.1.2 Железоуглеродистые сплавы
- •2.1.2.1 Диаграмма состояния системы железо-цементит
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •2.1.2 Термическая обработка стали
- •2.1.3.1 Основы теории термической обработки стали
- •Вопросы для самопроверки
- •2.1.3.1 Технология термической обработки стали
- •Вопросы для самопроверки
- •2.1.3.1 Основы химико – термической обработки
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •2.1.4.3. Стали и сплавы с особыми физико – химическими свойствами
- •Вопрос для самопроверки
- •2.1.4.4 Цветные металлы и сплавы
- •Вопросы для самопроверки
- •2.1.4.4 Порошковые (металлокерамические) сплавы
- •Вопросы для самопроверки
- •2.1.4.4 Неметаллические материалы
- •Вопросы для самопроверки
- •2.2 Модуль 2 – горячая обработка металлов Введение
- •2.2.1 Литейное производство
- •Вопросы для самопроверки
- •2.2.1 Обработка металлов давлением
- •Вопросы для самопроверки
- •2.2.3 Сварка металлов
- •Вопросы для самопроверки
- •2.2 Модуль 3 – обработка конструкционных материалов резанием
- •2.2.1 Цель и задачи темы
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.2 Процесс резания и его основные элементы
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.3 Физические основы процесса резания металлов
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.3 Металлорежущие станки
- •2.3.3.1 Основные механизмы металлорежущих станков
- •2.3.3.1 Эксплуатация металлорежущих станков
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.3.1 Токарная обработка
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.4.4 Сверление, зенкерование, развертывание
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.4.5 Фрезерование
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.4.6 Строгание, долбление и протягивание
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.4.7 Зубонарезание
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.4.8 Резьбонарезание
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.4.8 Шлифование и методы доводки поверхностей
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3.4.8 Специальные методы обработки материалов
- •Вопросы для самопроверки
- •Задания и методические указания по выполнению контрольных работ
- •Перечень вопросов контрольной работы №1 Материаловедение
- •Перечень вопросов контрольных работ № 2 и № 3 Технология конструкционных материалов
- •2 И 3 контрольные работы выполняются в виде одной работы Вопросы к контрольной работе №2 Горячая обработка металлов
- •Обработка конструкционных материалов резанием
- •Приложение
Вопросы для самопроверки
Чем обусловливается выбор температурного режима горячей обработки давлением?
Чем отличается структура и свойства литого металла от кованого?
В чем сущность технологий ковки, прокатки, волочения, прессования, объемной и листовой штамповки?
2.2.3 Сварка металлов
Изучение материала рекомендуется начинать с рассмотрения общих сведений о сварке как о технологическом процессе, в результате которого достигается неразъемное соединение вследствие образования межатомных связей между соединяемыми деталями. При этом следует обратить внимание на преимущества сварки по сравнению с другими видами соединений металлов.
Приступая к изучению классификации способов сварки, следует уяснить, что сближение атомов может быть достигнуто путем пластического деформирования (в холодном или нагретом состоянии) или расплавлением соединяемых кромок, что и определяет физическую сущность сварки давлением и сварки плавлением. Необходимо также уяснить, как сварочные процессы при сварке плавлением классифицируются по виду энергии, применяемой для нагревания металла. Следует разобраться, почему однородные металлы хорошо свариваются, а разнородные плохо, какие надо принимать меры для улучшения свариваемости.
Необходимо знать роль русских (Н. Н. Бенардос, Н. Г.Славянов) и советских (Е. О. Патон и др.) ученых в развитии сварочного производства.
Прежде чем приступить к изучению отдельных видов сварки, надо четко уяснить сварочные свойства электрической дуги, а затем рассмотреть способы ручной дуговой сварки, полуавтоматической и автоматической сварки плавлением: сварку под флюсом, сварку в среде защитных газов, электрошлаковую сварку, плазменную сварку и др. При этом необходимо уяснить сущность каждого способа сварки, применяемого оборудования и сварочных материалов, а также изучить их технологические возможности и область применения.
При изучении газовой сварки рекомендуется, в первую очередь, рассмотреть получение и строение отдельных видов сварочного ацетиленокислородного пламени, способы получения и хранения ацетилена и кислорода, после чего приступить к изучению способов сварки, процессов, протекающих при газовой сварке, устройства и работы оборудования; указать технологические возможности и область применения газовой сварки.
При изучении огневой резки металлов следует уяснить сущность способов резки металлов: кислородной, кислородо – флюсовой, плазменной, воздушно-дуговой. Изучить технологические особенности каждого способа резки и применяемую аппаратуру.
Изучение способов сварки давлением следует начинать с рассмотрения трех основных разновидностей контактной сварки: стыковой, точечной и шовной. Следует усвоить физическую сущность, устройство и электрические схемы каждого вида контактной сварки, разобраться в основах их технологии. При этом надо уяснить, что общим для всех видов контактной сварки является то, что металл в зоне контакта двух свариваемых элементов при прохождении электрического тока достаточно большой силы нагревается в одних случаях до пластического состояния, в других – до температуры плавления, после чего производится сжатие.
Следует также уделить внимание изучению новых способов сварки давлением: диффузионной в вакууме, ультразвуковой, трением. Нужно четко уяснить сущность и технологические особенности каждого из этих способов сварки, область их применения.
Изучите особенности кристаллизации сварного шва. Возникновение деформаций и напряжений в сварных деталях. Классификация материалов по их свариваемости.
Сварка конструкционных сталей: углеродистых, низколегированных и легированных. Понятие о сварке высоколегированных сталей, чугуна, меди, алюминия, титана и их сплавов.
Для усвоения теоретических основ сварки плавлением необходимо знать диаграмму железо – углерод, температурные точки аллотропических превращений. Знание диаграммы поможет изучить структурные изменения в зоне шва и близлежащих зонах при кристаллизации и охлаждении сварного шва, а также уяснить, какие структурные превращения происходят в металле в зоне термического влияния, возникающего в процессе сварки. Особое внимание следует уделить причинам и механизму образования напряжений и деформации при сварке, мерам по их уменьшению и устранению.
Необходимо внимательно изучить три основные причины: неравномерный нагрев свариваемого металла, линейную усадку расплавленного металла и структурные изменения в металле шва при его затвердевании.
Изучая особенности технологии сварки различных сталей, чугуна, металлов и сплавов, а также наплавки твердых сплавов необходимо, прежде всего, запомнить зависимость свариваемости углеродистых и низкоуглеродистых сталей от процентного содержания в них углерода. Далее необходимо обратить внимание на холодную и горячую сварку чугуна, различие в подготовке к сварке чугунных изделий, электроды. Надо знать меры, предупреждающие отбеливание чугуна при холодной сварке, а также недостатки и достоинства каждого из этих видов сварки чугуна.
Следует хорошо разобраться в особенностях сварки некоторых легированных сталей, обладающих плохой теплопроводностью, а также, цветных металлов и сплавов. Особое внимание при этом необходимо обратить на окисление алюминия затрудняющее сварку, и на способы его уменьшения.
При пайке возможно соединение не только всех однородных металлов и сплавов, но и разнородных, нередко с резко различными свойствами. Поэтому при таком разнообразии соединяемых металлов и сплавов и применяемых припоев необходимо усвоить сущность и схемы процесса пайки, его принципиальное различие от процесса сварки плавлением, а также следует знать, как классифицируются припои, указать основные технологические требования, которым они должны удовлетворять. Следует также изучить способы пайки, их характерные особенности в зависимости от используемых источников нагрева и оборудования.
Изучение вопросов контроля сварных и паяных соединений рекомендуется начинать с классификации дефектов. При этом нужно уяснить, что дефекты подразделяются на две группы.
Дефекты, возникающие в связи с особенностями металлургических и тепловых процессов (кристаллизационные трещины, поры, холодные трещины, неметаллические включения и др.).
Дефекты формирования шва, происхождение которых связано с нарушением режима сварки, неправильной подготовкой под сварку, неисправностью сварочной аппаратуры и другими причинами.
Дефекты могут быть внешние и внутренние. Надо знать причины их появления и способы устранения. Затем необходимо перейти к изучению методов контроля дефектов. При этом следует усвоить, что для обнаружения наружных дефектов. Кроме визуального осмотра, применяют контроль красками, люминофорами, магнитно-порошковым методом. Для обнаружения внутренних дефектов применяют физические методы контроля: просвечивание проникающим излучением, ультразвуковую дефектоскопию, магнитно-индукционный метод и др.
Дефекты структуры шва сварного соединения и зоны термического влияния, внутренние и наружные трещины, шлаковые включения могут бьть выявлены при металлографическом исследовании.
Изучение вопросов техники безопасности при сварочных работах следует начинать с изучения Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, и Правил устройства электроустановок (ПУЭ) в части безопасности их эксплуатации. Прежде всего, необходимо уяснить возможные виды и причины травм при электрогазосварочных работах. Особо следует звать о вредном влиянии на организм пыли, продуктов сгорания электродных покрытий и флюсов, паров цинка при сварке латуней, окислов хрома, кремния, а также газов, выделяющихся при сварке различных металлов и сплавов. Затем следует рассмотреть меры защиты от вышеприведенных вредностей и ознакомиться с основными приемами оказания первой помощи пострадавшему Необходимо также ознакомиться со сваркой пластмасс.