Главная » Просмотр файлов » Пример готового ДЗ по теории сварочных процессов

Пример готового ДЗ по теории сварочных процессов (1041845)

Файл №1041845 Пример готового ДЗ по теории сварочных процессов (Пример готового ДЗ по теории сварочных процессов)Пример готового ДЗ по теории сварочных процессов (1041845)2017-12-26СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла









Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н. Э. БАУМАНА



ФАКУЛЬТЕТ МТ (Машиностроительные технологии)

КАФЕДРА МТ7 (Технологии и оборудование сварки и контроля качества сварных соединений)



Домашнее задание

по курсу

«Теория сварочных процессов»





Студент группы МТ 7-82: Карасев Н.А.





Москва,2014 г.



  1. Подсчитайте энергию Гиббса (ΔG) для следующих реакций при сварочном нагреве в интервале 1000-5000 °С.

Дано:

Решение:

Энергия Гиббса определяется по формуле (по методу Улиха):

где, - изменение энергии Гиббса химической реакции,

- изменение энтальпии образования,

- изменение энтропии химической реакции,

- изменение молярной теплоемкости химической реакции.

Энергия Гиббса при:

Вывод: Мы определяем энергию Гиббса, чтобы спрогнозировать химические реакции, таким образом, мы можем судить об окислительных и восстановительных свойств веществ и их взаимодействиях. При температуре 1000 К реакция идет в прямом направлении (так как ), а при температуре 5000 К данная реакция идет в обратном направлении.



2. Определите энтропию растворения в железе следующего элемента при 20°С и при 5000°С в концентрации 0,5%.

Дано:

Вещество – W.

Решение:

  1. Стандартная энтропия 1 моль вольфрама:

Пересчитаем массовую концентрацию вольфрама в молярную по формуле:

, где - соответственно атомная масса и массовая концентрация i – го элемента;

К – число элементов в системе.

3. Определяем энтропию 1 моль вольфрама при температуре 5000 0С по формуле:

- температура, при которой рассчитывается энтропия (задана по условию);

- стандартная температура.





– - теплоемкость вольфрама.

4. Определяем энтропию растворения вольфрама в железе при T=5298K:

5. Определяем энтропию растворения при 20 0С:

Вывод: Энтропия системы тем выше, чем больше степень неупорядоченности (беспорядка) системы. Таким образом, если процесс идет в направлении увеличения неупорядоченности системы (а повседневный опыт показывает, что это наиболее вероятный процесс), ΔS — величина положительная. Для увеличения степени порядка в системе (ΔS > 0) необходимо затратить энергию. Оба этих положения вытекают из фундаментального закона природы — второго закона термодинамики.

Таким образом, энтропия возрастает, т.к. возрастает температура.



3. Подсчитайте парциальное давление рСО2, выделяющегося при нагреве следующих веществ в составе электродного покрытия и сравните с СаСО3.

Дано:

Вещество –

Решение:

При диссоциации имеет место следующая реакция:

В условия термодинамического равновесия константа этой реакции , так как остальные компоненты являются конденсированными (жидкими или твердыми) веществами и не участвуют в изменении давления газовой среды.

Рассчитаем константу равновесия для реакции с СaCO3:



Сравнение давления pCO2 при нагреве и CaCO3



Вывод Вывод: не обеспечивает защиту дуги от внешней среды, т.к. парциальное давление pCO2 ( )<< pO2 парциального давления кислорода pO2(среды)=0,21 атм, следовательно будет окисление металла шва.

4. Какие элементы при сварке в воздухе окисляются в первую очередь.

Дано:

10Х18Н9

Решение:

Состав стали:

C=0.1% - содержание углерода;

Cr=18% - содержание хрома;

Ni=9% - содержание никеля;

Fe=72% - содержание железа;

Реакции окисления элементов сплава:

Сродство к кислороду можно определить по энергии Гиббса реакции, для её определения необходимо подсчитать , , :

1)

;

;

;

Изменение энергии Гиббса реакции окисления 1 моль углерода:

2)

;

;

;

Изменение энергии Гиббса реакции окисления 1 моль никеля:

3)

;

Изменение энергии Гиббса реакции окисления 1 моль хрома:

4)

;

;

;

Изменение энергии Гиббса реакции окисления 1 моль железа:

Рассчитаем мольные концентрации компонентов сплава:

  1. ;

  2. ;

  3. ;

  4. ;

Энергия Гиббса компонентов с учетом мольной концентрации:

Вывод: в сплаве 10Х18Н9 первым окисляется Cr, затем C, Fe, Ni.





  1. Ввод какого элемента позволяет полнее удалить серу (S) из ванны.

Дано:

Zr, Al

Решение:

В стали сера образует соединение FeS, следовательно реакция удаления серы выглядит следующим образом:

  1. 2FeS + Zr = ZrS2 + 2Fe;

  2. 3FeS + 2Al = Al2S3 + 3Fe.

Рассчитаем энергию Гиббса данных реакций в состоянии ванны:

  1. ;

;

Изменение энергии Гиббса реакции :

  1. ;

Изменение энергии Гиббса реакции :

Вывод: Zr лучше позволяет выводить серу из стали (так как реакция идет в прямом направлении). Реакция с Al идет в обратном направлении ( S остается с железом). Сера является вредной примесью, так как в стали образует легкоплавкое соединение FeS, которое имеет температуру плавления на 3000С меньше чем сталь. Поэтому FeS при кристаллизации скапливается по границам зерен, тем самым понижает нижнюю границу ТИХ и увеличивает вероятность образования горячих трещин.









6. Выберите элемент, который при сварке при T = 1900 °C защитит углерод от выгорания в стали 45.

Дано:

Элемент – Ni.

Решение:

Определим энергию Гиббса данных реакций:

;

;

;

Изменение энергии Гиббса реакции окисления 1 моль железа:

2)

;

;

;

Изменение энергии Гиббса реакции окисления 1 моль никеля:

;

;

;

Изменение энергии Гиббса реакции окисления 1 моль углерода:

Вывод: Ni не защищает Fe и C от выгорания в стали 45.



7. Подсчитайте константу равновесия следующей реакции в стадии ванны (Т=19000С) в интервале 1500-25000С

Дано:

К+O2

Решение:

4K+O2=2K2O

Для вычисления константы равновесия воспользуемся формулой Вант – Гоффа:

;

;

;

Вывод: константа равновесия характеризует завершенность реакции, чем больше , тем больше степень завершенности реакции (концентрация продуктов реакции выше концентрации исходных веществ).











8. Рассчитать степень диссоциации в зоне дуги (Т=1000 – 3500 0С) для следующих веществ.

Дано:

CaO, CO2

Решение:

  1. 2CaO=2Ca+O2;

;

;

;

Изменение энергии Гиббса при Т=10000С

- степень диссоциации равна нулю.

Изменение энергии Гиббса при Т=35000С

- степень диссоциации.

  1. ;

;

; ;

Изменение энергии Гиббса при Т=10000С

- степень диссоциации равна нулю.

Изменение энергии Гиббса при Т=35000С

- степень диссоциации равна нулю.

Вывод: при увеличении степени диссоциации появляются заряженные частицы (ионы, радикалы и т.д.) следовательно увеличивается проводимость дуги.

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
361,38 Kb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов домашнего задания

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6547
Авторов
на СтудИзбе
300
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее