МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра _ ТИ-3 «Информационное обеспечение технологии соединения материалов» ___________________________________________

(шифр и наименование кафедры)

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой___

_____(Ямпольский В.М.)

«___»_________2013__г.

Только для студентов по

специальностям подготовки

по специальности 150202 Технология и оборудование

сварочного производства _

(шифры специальностей)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

На лабораторную работу №_1__

по дисциплине 4349 «Свариваемость металлов и сплавов »

(шифр и наименование учебной дисциплины)

ТЕМА СВАРИВАЕМОСТЬ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ.

(наименование темы практического занятия)

Обсуждены на заседании кафедры

(предметно-методической секции)

«__»___________2013__г.

Протокол № __

МГУПИ – 2013__г.

Лабораторную работу №_1 СВАРИВАЕМОСТЬ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ.

(наименование)

2. Время: _4_ часа (___ мин.).

4. Место проведения: ___ лаборатория

5. СОДЕРЖАНИЕ

5.1. Перечень отрабатываемых учебных вопросов и действий :

- 1-й учебный вопрос _Основные затруднения при и сварке алюминия и его сплавов ____

(наименование учебного вопроса, дейстия

________________________________________________________

- 2-й учебный вопрос _Влияние_ окисной пленки на свариваемость

(наименование учебного вопроса, дейстия)

________________________________________________________

- 3-й учебный вопрос _ Предупреждение трещин при импульсной лазерной сварке Аl- Мg сплавов

(наименование учебного вопроса, действия)

________________________________________________________.

5.2. Методические рекомендации обучаемым по подготовке к практическому занятию:

СВАРИВАЕМОСТЬ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ.

1.Введение.

При и сварке алюминия и его сплавов возникают следующие затруднения:

1. Специфические теплофизические свойства : высокая теплопро­водность, теплоёмкость и с: с теплота плавления при сравнитель­но низкой температуре плавления ; высокий коэффициент отражения /при лазерной сварке/ ; значительная усадка при затвердевании свар­ного шва, а также высокий ко; лент линейного расширения приводят к существенным остаточным деформация

2. Лёгкая окисляемость в твёрдом и расплавленном состоянии. Образующаяся тугоплавкая окисная плёнка /ОП/ препятствует общему сплавлению соединяемых деталей. Замешанные ОП в металл шва снижают его механические свойства и работоспособность.

3. Образование пор при сварке, основным возбудителем которых является водород. .

4. Образование кристаллизационных трещин, возникновении кото­рых способствует транскристаллитное строение металла шва, ликвация, значительная усадка при кристаллизации и т.д.

5. Образование холодных трещин при сварке самозакаливающихся сплавов /Al – Zr – Mg)/.

Для образования качественных сварных соединений необходимо - удалять ОП с поверхности металла и защищать жидкий металл шва и околошовной зоны от окисления. Производить термомеханическое разрушение ОП в процессе сварки. Например, при импульсной лазерной сварке применяют прокладки или покрытия из Т i или Ni, , которые в результате их высокой температуры плавления создают условия для протекания термомеханического процесса разрушения ОП под действием более высоких сил динамического давления жидкого металла сварочной ванны на ОП. Для борьбы с пористостью необходимо тщательно очищать металл перед сваркой от загрязнений и ОП, а также исклю­чать попадание влаги в зону сварки.

Для предупреждения кристаллизационных трещин используются тех­нологические, конструктивные и металлургические меры.

Для предупреждения трещин при импульсной лазерной сварке Аl- Мg сплавов применяют прокладки или покрытия из Т i или Ni , присутствие которых в сварочной ванне приводит к уменьшению де­формаций, вызванных усадкой, и повышению пластичности в темпера­турном интервале хрупкости /ТИХ/. За счёт применения титана или никеля устраняется возможный концентратор напряжений - окисные плёнки в металле шва и на соединяемых поверхностях. Тип соедине­ния влияет на образование трещин. Наименьшую склонность к трещинам имеет отбортовочный тип соединения. Применение прокладок из Тi или Ni увеличивает глубину проплавления, изменяя при этом коэффициент формы шва и рост кристаллитов более стойкий против образования трещин.

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Для изучения представлены шлифы, изготовленные из сварных соединений алюминиевого сплава АМг-2 ; АД1. Импульсным лазером произведена сварка образцов встык и по отбортовке кромок с встав­ками из титана или никеля и без них. Для защиты сварочной ванны применяли аргон. Режим сварки - оптимальный для каждого рассмат­риваемого случая.

С помощью микроскопов МИМ-7 и МБС определить наличие или от­сутствие дефектов в сварных соединениях, наличие окисных включений в шве и окисной плёнки на соединяемых деталях, а, также определить глубину проплавления. Результаты занести в таблицу 1.

3. Общие выводы.

5.3. Перечень руководств и пособий, подлежащих изучению перед занятием:

Основная литература

1. Смирнов И.О. Основы электрогазосварки: Учебник -2-е изд. М.:

ИТК "Дашков и К", 2009. 351 с.*, ***

2. Неровный В.М. Теория сварочных процессов: Доп. УМО вузов в кач. учебника для вузов/Неровный В.М., ред. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007. 749 с.*, ***

3. Колганов Л.А. Сварочные работы. Сварка, резка, пайка, наплавка: Учеб. пособие.-2-е изд. М.: ИТК "Дашков и К", 2007. 408 с.*, ***

4. Минаева Н.И. Конспект лекций по курсу «Свариваемость» М.: МГУПИ, 2012.*

Дополнительная литература

1. Волченко В. Н., Сварка и свариваемые материалы. Справочник под редакцией Волченко В. Н., том 1, 2, 3, М. Металлургия, 1991. 420 с. *

2. Акулов А.И. Справочник «Сварка в машиностроении» том 2, под редакцией А.И. Акулова. Издательство «Машиностроение», Москва, 1978. 472 с.*

3. Минаева Н.И. Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Свариваемость». Для студентов специальности 150202. М.: МГУПИ, 2012.****

* фонд НТБ МГУПИ

** фонд электронной библиотеки - http://www.iqlib.ru/

*** фонд электронной библиотеки - http://www.elibrary.ru/

**** фонд кафедры

5.4. Приложения:

- схемы, чертежи;

- справочный материал в виде таблиц;

- выдержки из руководств и пособий и т.д.

Таблица 1. Результаты изучения вопроса свариваемости.

__Доцент.Минаева Н.И._________________________

(должность, подпись, фамилия и инициалы разработчика)

«___»__________2013__г.