Метод Жданівського металургійного інституту (ЖМІ). 4 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 9Следующая ⇒

4.2 Термокомпресійне зварювання.................................................. 87

4.3 Ковальське зварювання.............................................................. 88

4.4 Дифузійне зварювання в вакуумі............................................... 89

4.4.1 Гіпотези утворення зварного з’єднання в твердій фазі..... 89

4.4.2 Принципова схема ДЗВ....................................................... 90

4.4.3 Технологічні особливості ДЗВ............................................ 91

4.4.4 Кінетична схема ДЗВ........................................................... 92

4.5 Зварювання в електричному полі.............................................. 93

4.6 Високочастотний нагрів........................................................... ..95

5 Пресово-механічні процеси............................................................... 97

5.1 Зварювання тертям...................................................................... 97

5.2 Холодне зварювання................................................................... 98

5.3 Ультразвукове зварювання......................................................... 99

5.4 Зварювання вибухом................................................................. 100

6 Елементи хімічної термодинаміки.................................................. 101

6.1 Основні поняття та визначення................................................. 101

6.2 Термодинамічні функції стану.................................................. 103

6.2.1 Внутрішня енергія............................................................ 103

6.3 Перший закон термодинаміки.................................................. 104

6.4. Термодинамічні процеси.......................................................... 105

6.5 Обчислення теплового ефекту.................................................. 108

6.6 Обчислення теплоємності.......................................................... 109

6.7 Другий закон термодинаміки................................................... 110

6.7.1 Ентропія........................................................................... 111

6.7.2 Ізохорний потенціал......................................................... 112

6.7.3 Ізобарний потенціал......................................................... 114

6.7.4 Обчислення зміни ізохорного та ізобарного потенціалів 114

6.8 Хімічні потенціали..................................................................... 115

6.9 Хімічна рівновага...................................................................... 117

6.9.1 Гомогенне середовище..................................................... 117

6.9.2 Гетерогенне середовище.................................................. 119

6.10 Хімічна спорідненість............................................................. 119

6.11 Вплив температури і тиску на положення хімічної

рівноваги.................................................................................. 121

6.11.1 Обчислення констант рівноваги хімічних реакцій...... 122

6.12 Явища в рідких середовищах і на поверхні розділу фаз....... 123

6.12.1 Розчинення газів........................................................... 123

6.12.2 Закон розподілення речовини у розчинниках, що

не змішуються................................................................. 124

6.13 Поверхнева енергія рідини.................................................... 125

6.14 Адсорбція............................................................................... 126

6.15 В’язкість рідини..................................................................... 127

6.16 Випаровування...................................................................... 129

6.17 Про хімічну спорідненість елементів до кисню.................... 130

6.17.1 Хімічна спорідненість до кисню по зміні ізобарно–

ізотермічного потенціалу........................................... 130

6.17.2 Хімічна спорідненість до кисню по пружності

дисоціації оксиду металу............................................. 131

6.18 Дифузія в металах................................................................... 134

6.18.1 Перший закон Фіка...................................................... 134

6.18.2 Другий закон Фіка....................................................... 135

6.18.3 Фактори, які впливають на величину коефіцієнта

дифузії........................................................................... 136

6.18.4 Приклади протікання дифузійних процесів при

дуговому зварюванні плавленням............................... 137

6.19 Елементи електрохімії........................................................... 138

6.19.1 Основні поняття і визначення...................................... 138

6.19.2 Види електролітів......................................................... 139

6.19.3 Електропровідність електролітів................................. 139

6.19.4 Подвійний електричний шар....................................... 141

6.19.5 Хімічні джерела струму............................................... 143

7 Теплові процеси при зварюванні.................................................... 146

7.1 Основні поняття та визначення................................................. 146

7.2 Схеми нагріваємих тіл............................................................ 148

7.3 Основи теорії теплопровідності.............................................. 149

7.3.1 Закон теплопровідності Фурьє...................................... 149

7.3.2 Конвективний теплообмін............................................... 150

7.3.3 Променистий теплообмін................................................ 151

7.3.4 Рівняння теплопровідності............................................... 152

7.3.5 Крайові умови................................................................. 152

7.3.6 Схеми джерел нагріву.......................................................... 152

7.3.6.1 Нескінченне тіло. Миттєве точкове джерело теплоти 153

7.3.6.2 Нескінченне тіло. Лінійне джерело теплоти............... 154

7.3.6.3 Нескінченне тіло. Плоске джерело теплоти........... 155

7.3.6.4 Принцип накладання................................................... 156

7.3.6.5 Нескінченне тіло. Об’ємне джерело теплоти........... 156

7.3.6.6 Нескінчене тіло. Постійно діюче, зосереджене

джерело теплоти......................................................... 158

7.3.7 Обмежене тіло........................................................................ 159

7.3.7.1 Адіабатична границя................................................ 159

7.3.7.2 Ізотермічна границя................................................. 160

7.4 Розрахунок нагріву метала дугою............................................. 161

7.4.1 Теплова потужність дуги..................................................... 161

7.4.2 Розрахункові схеми нагріву метала дугою...................... 162

7.4.3 Поширення теплоти при наплавленні валика на

масивне тіло............................................................................ 163

7.4.4 Розрахунок поширення теплоти при

однопрохідному зварюванні пластин встик...................... 165

7.4.5 Нагрів потужним швидкорухомим джерелом

теплоти.................................................................................... 166

7.4.5.1 Загальні зауваження................................................. 166

7.4.5.2 Наплавка валика на масивне тіло потужним

швидкорухомим джерелом....................................... 166

7.4.5.3 Автоматичне зварювання пластин з повним

проваром за один прохід потужним швидкору-

хомим джерелом теплоти......................................... 168

7.4.5.4 Вплив режимів зварювання та теплофізичних

властивостей на температурне поле граничного

стану при наплавленні валика на пластину.......... 169

7.4.5.4.1 Вплив швидкості зварювання..................... 169

7.4.5.4.2 Вплив потужності....................................... 170

7.4.5.4.3 Вплив одночасної зміни швидкості

зварювання та потужності............................. 172

7.4.5.4.4 Вплив теплофізичних властивостей.......... 172

7.4.6 Термічний цикл. Максимальні температури ...................... 173

7.5 Нагрів та розплавлення електрода................................................ 174

7.5.1 Нагрів електрода скінченої довжини..................................... 174

7.5.2 Розплавлення електрода скінченої довжини......................... 177

7.6 Електрод нескінченої довжини....................................................... 179

7.6.1 Нагрів електрода нескінченої довжини.................................. 179

7.6.2 Розплавлення електроду нескінченої довжини...................... 181

7.7 Нагрів та розплавлення основного метала................................. 181

7.8 Теплова ефективність процеса проплавлення................................. 184

7.9 Продуктивність процесів наплавленяя та проплавлення..... 186

7.10 Вплив термічного цикла процеса зварювання на структуру

основного метала................................................................... 187

7.11 Миттєва швидкість охолодження ......................................... 188

7.12 Визначення тривалості перебування метала вище заданої

температури ........................................................................... 190

7.13 Нагрів тіл при електроконтактному зварюванні............... 191

7.13.1 Особливості нагріву при стиковому електроконтакт-

ному зварюванні........................................................... 191

7.13.2 Особливості нагріву при точковому електроконтакт-

ному зварюванні........................................................... 192

8 Металургійні процеси при зварюванні плавленням...................... 194

8.1 Типи зварювальних ванн.......................................................... 194

8.1.1 Зварювальна ванна першого типу................................... 194

8.1.2 Зварювальна ванна другого типу.................................... 195

8.2 Газова фаза................................................................................ 195

8.2.1 Дисоціація газів................................................................ 196

8.2.2 Насичення металу газами................................................. 198

8.3 Вплив кисню на властивості сталі............................................. 199

8.4 Вплив азоту на властивості сталі.............................................. 200

8.5 Вплив водню на властивості сталі............................................ 200

8.6 Вплив СO на властивості сталі.................................................. 201

8.7 Шлаки та їх призначення.......................................................... 201

8.8 Властивості зварювальних шлаків........................................... 202

8.8.1 Хімічні властивості зварювальних шлаків....................... 202

8.8.2 Фізичні властивості зварювальних шлаків....................... 203

8.9 Властивості основних оксидів шлакової фази.......................... 204

8.10 Взаємодія між розплавленим металом, газовим

середовищем та шлаком........................................................... 204

8.11 Окиснювальні процеси............................................................. 206

8.12 Розкиснювальні процеси.......................................................... 207

8.12.1 Розкиснення з утворенням конденсованих продуктів

реакцій (на прикладі сталі)............................................ 207

8.12.2 Розкиснення з утворенням газоподібних продуктів

реакцій.......................................................................... 208

8.13 Дифузійне розкиснення............................................................ 210

8.14 Розкиснення металу кислотними та основними шлаками...... 210

8.14.1 Розкиснення кислотними шлаками............................... 210

8.14.2 Розкиснення основними шлаками................................ 211

8.15 Легування металу шва.............................................................. 211

8.16 Рафінування металу шва.......................................................... 212

8.17 Очищення металу зварювальної ванни від сірки.................... 212

8.18 Очищення зварювальної ванни від фосфору.......................... 213

9 Термодеформаційні процеси при зварюванні.................................... 215

9.1 Поняття про зварювальні напруги і деформації та їх природа … 215

9.2 Класифікація зварювальних напруг та деформацій.................... 215

9.3 Особливості виникнення деформацій при зварюванні та паянні

матеріалів з різними фізико–хімічними властивостями............. 217

9.4 Теплофізичні властивості в термодеформаційних розрахунках 218

9.5 Механічні характеристики в деформаційних розрахунках........ 219

9.6 Дилатометричні криві................................................................... 220

9.7 Термодеформаційний цикл........................................................... 221

9.8 Теоретичні методи визначення зварювальних напруг та

деформацій.................................................................................... 223

9.8.1 Графорозрахункові методи................................................ 223

9.8.2 Методи, які засновані на апараті теорії пружності та

пластичності.......................................................................... 223

9.9 Експериментальні методи визначення зварювальних напруг та

деформацій.................................................................................... 224

9.10 Методи визначення тимчасових напруг.................................... 224

9.11 Визначення тимчасових деформацій........................................ 224

9.12 Методи визначення залишкових напруг та деформацій.......... 225

9.12.1 Механічні методи............................................................ 225

9.12.2 Фізичні методи................................................................. 226

9.13 Типові поля залишкових напруг в зварних конструкціях....... 227

9.13.1 Однопрохідне зварювання пластин в стик...................... 227

9.13.2 Розподіл залишкових напруг при багатопрохідному

зварюванні в стик.............................................................. 231

9.13.3 Розподіл тимчасових напруг та деформацій при

зварюванні........................................................................ 232

10 Здатність металів до зварювання........................................................ 233

10.1 Поняття про здатність металів до зварювання........................... 233

10.2 Оцінка технологічної здатності металів до зварювання............ 234

10.3 Вибір способу зварювання в залежності від технологічної

здатності металів до зварювання................................................. 234

10.4 Принципи вибору зварювальних матеріалів.............................. 235

10.5 Принципи вибору раціональних режимів зварювання.............. 236

10.6 Особливості здатності металів та сплавів до зварювання.......... 237

10.6.1 Особливості здатності до зварювання кольорових

металів............................................................................... 237

10.6.2 Особливості здатності до зварювання конструкційних

вуглецевих сталей............................................................. 238

10.6.3 Особливості здатності до зварювання легованих

сталей................................................................................ 238

11 Кристалізація металу шва та технологічна міцність.......................... 240

11.1 Загальні положення теорії кристалізації..................................... 240

11.2 Особливості плавлення та кристалізації металу шва................. 241

11.3 Структура металу шва та біляшовної зони................................ 245

11.4 Вторинна кристалізація............................................................... 247

11.5 Хімічна неоднорідність металу .................................................. 247

11.6 Ліквація металу шва..................................................................... 247

11.7 Фізична неоднорідність металу шва........................................... 248

11.7.1 Види дефектів атомної гратки........................................... 248

11.7.2 Фізична неоднорідність литого металу............................ 249

11.7.3 Фізична неоднорідність металу шва................................. 249

11.8 Технологічна міцність.................................................................. 250

11.8.1 Види міцності конструкцій, що зварюються.................... 250

11.8.2 Класифікація тріщин......................................................... 250

11.8.3 Гарячі тріщини.................................................................. 251

11.8.3.1 Величина та характер деформації, що

виникають у зварному шві................................. 251

11.8.3.2 Деформаційна здатність металу шва.................. 253

11.8.4 Методи оцінки опірності металу шва утворенню

гарячих тріщин.................................................................. 254

11.8.5 Фактори, що впливають на технологічну міцність.......... 256

11.8.6 Холодні тріщини.............................................................. 257

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 Следующая ⇒