Неровный В.М. Теория сварочных процессов (841334)
Текст из файла
Теория сварочных процессов Под редакцией В.М. Неровного Допущено УМО вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов «Машиностроительные технологии и оборудование», специальность «Оборудование и технология сварочного производства» Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2007 УДК 621. 791.01(075. 8) БЬК 34.641 Т338 Реиеизентыз кафедра «Оборудование и технология сварочного производства» Московского государственного индустриального университета(зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В31. Ластовиря) д-р техн.
наук, проф. кафедры «Технология сварки,материаловедение, износостойкость деталей машин» Московского государе~ венного университета путей сообщения С.Н. Киселев ПРЕДИСЛОВИЕ В начале третьего тысячелезия сварка продолжает оставаться одним иэ ведущих технологических процессов создания материальной основы современной цивилизации. Более половины валового национального продукта промышленно развитых стран создается с помощью сварки и родственных технологий. До 2/3 мирового потребления стального проката идет на производство сварных конструкций и сооружений. Во многих Теор случаях сварка является наиболее эффективным или единственно возТ338 А.В.
Коновал, А.С. К, Э.Л. М, В.М. Н сория сварочньзх процессов: Учебник для вузов ! можным способом создания неразъемных соединений конструкционных стуленты уже получили подготовку в области общенаучных н общетехнических дисциплин, включая высшую математику, физику. химию, сопротивление материалов, материаловедение, термодинамику, электротехнику и др. Основой данного издания послужил учебник В.Н. Волченко, В.М. Ямпольского, В.А.
Винокурова и других под редакцией В.В. Фролова «Теория сварочных процессов» (М., 1988), существенно дополненненный и переработанный. Естественно, что в нем нашли отражение главные вопросы теории сварочных процессов, которые разрабатывались как российскими учеными, так и учеными других стран. Учебник подготовлен в рамках реализации приоритетного национального проекта «Образование». Он может быть полезен также стулентам специальностей 150107 «Металлургия сварочного производства», 150206 «Машины и технология высокоэффективных процессов обработки материалов», 150207 «Реновация средств и объектов материального производства в машиностроении», бакалаврам и магистрам направления 551800 «Технологические машины и оборудование», инженерно-техническим работникам сварочного производства.
Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам, давшим ценные указания по материалу книги. Все замечания н пожелания читателей, направленные на улучшение книги, будут восприняты авторами с благодарностью и пониманием. ОТ АВТОРОВ Конечная цель сварочного производства — выпуск экономичных сварных конструкций, отвечающих по своим конструктивным формам, механическим и физическим свойствам тому назначению и тем условиям эксплуатации, для которых они создаются.
Обеспечение рациональных форм и определение оптимальных сечений элементов конструкций относится к задачам проектирования. Получение необходимых механических и физических свойств сварных соединений — главная задача, решение которой должны обеспечить технологические процессы сварки. Теория сварочных процессов призвана дать правильное описание совокупности явлений, которые составляют сущность сварки.
Сварка является весьма сложным процессом, в особенности если иметь в виду многообразие способов сварки, основанных на использовании различных физических явлений. Первую группу явлений, которую рассматривает теория сварочных процессов, составляют физические, механические и химические явления, происходящие при подготовке свариваемого материала к образованию прочных связей между отдельными частями свариваемой детали. В большинстве случаев это явления, связанные с преобразованием различных видов энергии в тепловую. Металл, будучи натрет и расплавлен, способен образовывать сварное соединение. Чаще всего при сварке для нагрева металла используют электрическую энергию.
Однако существует много способов сварки, в которых используют энергию, выделяющуюся при горении газов, лучевую энергию, механическую, а также их сочетание. Физико-химические процессы, лежащие в основе этих способов, описаны в разд. 1 «Источники энергии для сварки».
Теплота, переданная источниками энергии свариваемому телу, распространяется в нем, подчиняясь законам теплопроводности. Эти явления рассмотрены в разд. 11 «Тепловые процессы при сварке». Если бы металл не изменял своих механических и физических свойств при повышении температуры, то задача изучения нагрева тел при сварке свелась бы только к определению условий, при которых металл в зоне сварки достигает необходимой температуры.
В действительности изучение температурных процессов в металле шва и вблизи него необходимо главным образом по двум причинам: для количественного описания многочисленных реакций, которые идут между жидким металлом и шлаком или газом и для определения условий кристаллизации металла, различных структурных превращений и термодеформационных процессов в метал- лах. В разд. Ш и 1Ч учебника рассмотрены металлургия и металловедение сварки. Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд.
!П «Физико-химические и металлургические процессы при сварке». В раэд. 1 и П описаны те физические и температурные условия, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле при сварке. В этом плане материал разд. 1 и П представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, перехол различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ являются центральными в разд.
П1. Этн процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Сварочные процессы вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности могут создавать такие скорости нагрева и охлаждения металла, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи.
Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Этн вопросы рассматриваются в разд. 1Ч учебника — нТермодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке». Таким образом, теория сварочных процессов — теоретический фундамент науки о сварке в части формирования свойств сварного соединения. Разумеется, этим далеко не исчерпывается круг проблем, которые рассматриваются в области сварки. Теория сварочных процессов — один из первых курсов, который закладывает необходимую теоретическую базу для изучения различных технологических процессов, создания сварочных материалов, а также для понимания и объяснения ряла вопросов в области прочности сварных соединений.
Наиболее близко теория сварочных процессов соприкасается с курсами, в которых изучаются различные технологические процессы. Это, однако, не означает, что все вопросы, необходимые для изучения технологии сварки, сосредоточены в теории сварочных процессов. Исторически сложилось некоторое условное разделение материала между этими двумя группами курсов. В теории сварочных процессов рассматриваются, как правило, те явления и процессы, которые свойственны многим видам сварки, как бы общие для них, в то время как в технологических курсах по сварке плавлением и давлением больше внимания уделено тем конкретным вопросам, которые в значительной мере зависят от изучаемых технологических приемов. Раздел 1 ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ ДЛЯ СВАРКИ Глава 1.
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ 1.1. Виды элементарных связей в твердых телах и монолитных соединениях Монолитность сварных соединений. В технике широко используют различные виды разъемных и неразъемных соединений. Неразъемные соединения, в свою очередь, могут быть монолитными, т. е, сплошными, и немонолитными (например, заклепочные соединения). Монолитные соединения получают сваркой, пайкой или склеиванием.
Сварку и пайку используют для соединения между собой твердых тел: металлов н неметаллов. Монолитность сварных соединений обеспечивается появлением атомно-молекулярных связей между частицами соединяемых твердых тел. Твердое тело представляет собой комплекс атомов, находящихся во взаимодействии. Физико-химические и прочностные свойства твердого тела зависят от типа связи между атомами и характера их взаимного расположения, поэтому прежде чем рассматривать природу сварного соединения, следует вспомнить некоторые сведения из физики твердого тела.
Элементарные связи в твердых телах. Характер и значение энергии элементарных связей в твердых телах зависят от природы вещества и типа кристаллической решетки твердого тела. Наличие ряда кристаллических структур, разнообразие физических свойств (сжимаемость, точка плавления, электрические, оптические свойства и др.), а также различные химические свойства указывают на существование разных типов связи атомов в твердых телах.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
