Химический состав и структура исходного металла

Методические указания

по выполнению курсовой работы

Рекомендовано советом института «СТМАиМ» ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова» для использования в учебном процессе в качестве учебно-методических материалов (элемент УМКД) по дисциплине «Основы сварки плавлением» для студентов, обучающихся по направлению 15.03.01 «МАШИНОСТРОЕНИЕ», профиль - «Оборудование и технология сварочного производства»

Ижевск – 2018

УДК 621.791

Составители:

Салангин В.Г., канд..техн. наук, доцент, Кривушин С.Ю.,канд. техн. наук кафедры «Машины и технология обработки металлов

давлением и сварочное производство» ИжГТУ имени М.Т. Калашникова

Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы сварки плавлением» для студентов, обучающихся по направлению 15.03.01 «МАШИНОСТРОЕНИЕ», профиль - «Оборудование и технология сварочного производства»

Рекомендовано советом института «СТМАиМ» ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова» для использования в учебном процессе в качестве учебно-методических материалов (элемент УМКД) для студентов, обучающихся по направлению 15.03.01 «МАШИНОСТРОЕНИЕ», профиль - «Оборудование и технология сварочного производства»

Аннотация

В предлагаемом пособии излагаются основные положения по достижению заданных параметров сварных соединений технологическими приемами, а также требования к содержанию курсовой работы.

Цели и задачи курсовой работы

Основной целью курсовой работы (КР) является приобретение студентами навыков по практическому применению теоретических знаний, полученных при изучении курса «Основы сварки плавлением».

При выполнении курсовой работы студенты должны провести анализ технологической свариваемости заданного материала сварного соединения, осуществить выбор сварочных материалов, рассчитать технологические параметры режима и нормы времени, подобрать сварочное оборудование для указанного способа сварки, разработать технологическую карту.

Тематика курсовых работ

Тема курсовой работы – «Разработка технологии сварки плавлением соединения двух пластин». Технические задания на выполнение курсовой работы варьируется в зависимости от способа сварки плавлением, вида сварного соединения, его толщины, а также марки свариваемого материала. Индивидуальный вариант задания студенту выдается преподавателем (см. приложение 1). Например: «Разработать технологическую карту сварки в среде углекислого газа соединения из стали 15Х25Т толщиной 8 мм и длиной 300 мм. Тип сварного соединения С2»

Содержание расчетно-пояснительной записки

В расчетно-пояснительной записке (РПЗ) содержатся характеристика задания на проектирование технологии (см. приложение 2), анализ способа сварки соединения, оценка свариваемости и структурного состояния основного металла и металла шва, расчет режимов сварки и технико-экономических показателей предлагаемой технологии сварки. РПЗ должна включать в себя следующие разделы:

ВВЕДЕНИЕ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБА СВАРКИ

2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СВАРИВАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА

2.1. Химический состав и структура исходного металла

2.2. Оценка свариваемости материала и определение температуры подогрева заготовок перед сваркой

3. ВЫБОР СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА СВАРКИ

4.1. Расчет параметров при сварке под флюсом и в среде углекислого газа

4.2. Расчет параметров режима при РДС

5. Определение геометрических размеров сварного шва

6. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛА ШВА

6.1. Расчетное определение химического состава металла шва

6.2. Оценка условий получения однородной структуры металла в сварном соединении

7. Разработка технологии получения сварного соединения

8. Расчет технико-экономических показателей сварки соединения

9. ВЫБОР СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

10. ЗАПОЛНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ Технологическая карта процесс сварки

Курсовая работа оформляется в виде РПЗ на листах формата А4. Вид титульного листа представлен в приложении 3.

Рекомендации по выполнению курсовой работы

Во введении РПЗ следует привести определение сварки плавлением и сведения об областях применения определенного в задании материала и способа сварки при производстве сварных изделий (области применения конструкций, толщина металла, виды и расположение швов и пр.) [1-6].

Характеристика способа сварки

В описании способа сварки следует привести схему процесса, дать краткую его характеристику с указанием достоинств и недостатков [12-14, 16]. Необходимо так же проанализировать возможность и конечные результаты протекания физико-химических процессов взаимодействия расплавленного металла капли и ванны с защитной средой (газами и шлаком), характерных для заданного способа сварки предлагаемого материала.

Анализ технологической свариваемости материала

Анализ свариваемости материалов необходим для определения условий сварки, исключающих появление трещин в металле сварного соединения [7-9]. По его результатам определяют начальную температуру металла в зоне сварки, а так же погонную энергию сварки, которая в свою очередь влияет на скорость охлаждения металла по окончании сварки, его структуру и интенсивность внутренних напряжений.

Химический состав и структура исходного металла

В литературе [3-6] найти химический состав заданной стали, ее механические свойства и представить данные в виде таблицы.

Определение структуры заданной стали осуществляется по диаграмме Шеффлера, представленной на рис.1 [2,9]. Для основного металла по средним значениям концентрации (%) легирующих элементов первоначально рассчитываются эквивалентные значения хрома и никеля (%) по формулам:

Э_С_r = %С r + %М o + 2%Т i + 2%Al + %Nb + 1,5%Si + %V; (1)

Э_Ni = %Ni + 30%C + 30%N + 0,5%Мn. (2)

По значениям Э_Сr и Э_Ni на диаграмме Шеффлера наносится точка, соответствующая структуре стали. Если она попадает в зоны: А – сталь аустенитного класса; Ф – сталь ферритного класса; М – сталь мартенситного класса и т.п.

Если по диаграмме Шеффлера сталь попала в область А+Ф с содержанием феррита до 10 %, технологию ее сварки следует описывать как технологию сварки аустенитных сталей.