05.02.10 — Сварка, родственные процессы и технологии

12I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯЦелью вступительного испытания при поступлении в аспирантуру понаправлению 22.06.01 Технологии материалов по специальности 05.02.10«Сварка, родственные процессы и технологии является проверкаподготовленности поступающего по базовым дисциплинам образовательнойпрограммы бакалавриата и магистратуры объеме требований ФГОС и СУОСНИУ МАИ по направлению 22.03.02 и 22.04.02 «Металлургия» программабакалавриата, программа магистратуры и оценка возможности освоения имсоответствующей образовательной программы аспирантуры.К вступительному испытанию в аспирантуру по данному направлениюдопускаются лица, имеющие документ государственного образца о высшемобразовании 2-го уровня любого направления подготовки (Часть 3 статьи 69Федерального закона "Об образовании в Российской Федерации").Программа вступительного испытания в аспирантуру по направлению22.06.01 Технологии материалов по специальности 05.02.10 «Сварка,родственные процессы и технологии составлена на основании федеральногозакона об образовании в российской федерации n273-фз, требованийфедерального государственного образовательного стандарта высшегообразования по направлению подготовки 22.04.02 «Металлургия»(квалификация (степень) "магистр") (утвержден приказом минобрнауки рф12.11.2015 г.

№1331).II. ФОРМА ПРОВЕДЕНИЯ ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ.Вступительное испытание проводится в письменной форме всоответствие с Правилами приема в МАИ. Результаты вступительныхиспытаний оформляются протоколом приемной комиссии, которыйзаполняется на каждого поступающего. В протоколе указываются вопросы,заданные поступающему, и количество полученных им баллов по стобальнойсистеме оценивания.3III. СОДЕРЖАНИЕ ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ.3.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ, РЕЗКИ, НАПЛАВКИ ИНАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙОбразование соединений при сварке. Свариваемость материалов.Оценка свариваемости металлических и неметаллических материалов.Классификация процессов сварки. Источники энергии для сварки, ихобобщенные характеристики.Строение, виды и области применения электрической сварочной дуги.Основные процессы в столбе дуги. Напряженность поля, плотностьтока и концентрации мощности в столбе.Влияние газовых потоков и пинч-эффекта на энергетические итехнологические характеристики столба дуги.Физические явления в приэлектродных областях дуги. Процессы,определяющие мощность и ее концентрацию у электродов дуги.Закономерности плавления и испарения металлических электродов.

Переносметалла в дуге.Общие условия устойчивости электрической дуги. Саморегулированиедуги с плавящимся электродом. Действие магнитных полей на дугу, ихиспользование для управления дугой и процессами сварки. Особенности дуг,питаемых переменным и импульсным токами.Технологические особенности дуговой сварки. Параметры режимадуговой сварки и их влияние на форму ванны и размеры шва.Трехфазная дуга. Дуга под флюсом, дуга под водой. Сжатые дуги.Лучевые источники нагрева, их виды, особенности и областиприменения.Электронный луч, как источник энергии. Принцип сварки электроннымлучом в вакууме.Общие схемы формирования электронных пучков. Электронныепушки, их составные части и принципы действия.Способы управления мощностью и ее концентрацией в электронныхпучках.

Управление положением пучков в пространстве. Процессы плавленияметаллов электронными пучками, к.п.д. процессов.Лазерный луч, как источник нагрева при сварке, резке и термическойобработке.Физические процессы формирования излучения лазеров.

Виды лазеров.Особенности газовых лазеров. Структурная схема СО2 -лазера. Процессы,ограничивающие мощность СО2-лазеров и ее стабильность. Плавлениеметаллов лазерным лучом.Достижения и проблемы электронно-лучевой и лазерной сварки.Электрошлаковый нагрев. Энергетические процессы в шлаковой иметаллической ваннах. Условия устойчивости электрошлакового процесса,физико-химические процессы при электрошлаковой сварке.4Электроконтактный нагрев и плавление металлов. Физическиепроцессы в сварочных контактах соединяемых заготовок.Принципиальные схемы сварки взрывом. Условия образованиясоединений при сварке взрывом.Физические процессы при диффузионной сварке.

Механизмобразования сварных соединений при диффузионной сварке.Нагрев при трении. Процессы сварки трением.Явления при холодной и ультразвуковой сварке.Природа образования соединений при пайке.Классификация способов резки. Основы и технологическиеособенности газо-термической, пламенной и лазерной резки.Классификация технологических процессов нанесения защитныхпокрытий.Основные процессы газопламенного, плазменного, лазерного идетонационного напыления. Физические особенности дуговой металлизациии плазменного напыления. Процессы вакуумных покрытий.Научные основы анализа физико-химических процессов при сварке,наплавке и нанесении покрытий. Первый закон термодинамики.

Расчетпараметров состояния систем при различных изопроцессах.Второй закон термодинамики. Термодинамический потенциал, егоиспользование в анализе процессов. Условия и характеристики равновесия вгомогенной среде. Определение химического сродства компонентов.Третий закон термодинамики, его применение в анализе химическогоравновесия гетерогенных систем.Физико-химические процессы при сварке, наплавке и нанесениипокрытий. Взаимодействие металлов, шлаков и газов. Газы в сварныхсоединениях.Основные характеристики тепловых процессов. Модели источниковтепла, объектов сварки, наплавки.

Дифференциальное уравнениетеплопроводности, основные краевые условия, учитываемые при егорешении.Расчет температурных полей при нагреве тел движущимисясосредоточенными, точечными и линейными источниками тепла.Особенности нагрева пластин мощными быстродвижущимися источниками.Методы расчета температурных полей при нагреве тел распределеннымиисточниками. Вычисление скоростей охлаждения в различных точках тел,нагреваемых движущимися источниками.Термические циклы при однопроходной и многослойной сварке инаплавке. Плавление основного металла, длина жидкой ванны. Тепловаяэффективность процессов сварки, наплавки и нанесения покрытий.

Нагрев иплавление присадочных материалов.Кристаллизация металла при сварке, наплавке и нанесении покрытий.Природа химической и физической неоднородности соединений металлов.5Горячие трещины при сварке. Методы оценки сопротивляемостиметаллов образованию горячих трещин. Способы предотвращения горячихтрещин.Особенности структуры зоны термического влияния в сварныхсоединениях. Фазовые и структурные превращения при сваркеконструкционных сталей.Природа холодных трещин. Методы оценки сопротивляемостиметаллов образованию холодных трещин. Способы предотвращенияхолодных трещин.Деформации и напряжения при неравномерном нагреве. Механизмвозникновения напряженного состояния при сварке, наплавке и нанесениипокрытий.

Приближенная теория сварочных деформаций и напряжений.3.2. ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ, РЕЗКИ, НАПЛАВКИ И НАНЕСЕНИЯПОКРЫТИЙ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ3.2.1. Технология сварки, термическая резка, наплавки и нанесенияпокрытий плавлением.Классификация процессов сварки плавлением. Технология сварки инаплавки покрытыми электродами. Технология автоматической имеханизированной сварки. Наплавка и нанесение покрытий.Технология сварки низкоуглеродистых, низколегированных исреднелегированныхконструкционныхсталей.Технологиясваркивысоколегированных сталей и сплавов мартенситного, ферритного иаустенитного классов. Технология сварки разнородных сталей одногоструктурного класса и разных структурных классов.

Технология сваркичугуна. Технология сварки меди и ее сплавов, алюминия, магния и ихсплавов, никеля и его сплавов, титана и его сплавов. Особенности сваркитугоплавких и химически активных металлов.Технология сварки разнородных металлов и сплавов. Особенноститехнологии и техники сварки стали с алюминием, медью, титаном и ихсплавами. Влияние режимов сварки на форму и состав швов.Технология наплавки. Формирование свойств наплавленного металла,метода его легирования.Технология электрошлаковой сварки и наплавки конструкций изуглеродистых и легированных сталей. Технология электрошлаковой сваркилегких и цветных металлов и сплавов.Особенности технологии лучевых методов сварки.Дефектысварныхсоединений.Порывсварныхшвах.Неметаллические включения в швах. Прочие дефекты сварных соединений.3.2.2.

Технология контактной, холодной, ультразвуковой сварки,сварки взрывом и трением.6Классификация способов контактной сварки. Условия формированиясварных соединений при точечной и шовной сварке. Особенностиформирования соединений при стыковой сварке.Выбор режимов и технология сварки конструкционных материаловпри точечной и шовной сварке. Технология стыковой сварки.Технология сварки токами высокой частоты.Технология и области применения холодной сварки.Технология и области применения ультразвуковой сварки.Технология сварки взрывом крупногабаритных листов.Технология сварки трением.Технология сварки пластмасс.3.2.3. Технология газопламенного и детонационного нанесенияпокрытий. Основные операции дуговой металлизации и плазменногонапыления.Техника и технология вакуумных покрытий.3.2.4.