Теория сварочных процессов (Г.Л. Петров)
- Подробности
- Категория: Сварка
Год выпуска: 1977
Автор: Г.Л. Петров., А.С. Тумарев
Жанр: Технические науки
Издательство: Высшая школа
Язык: Русский
Формат: DJVU
Количество страниц: 392
В учебнике освещены вопросы физической сущности процессе сварки, даны классификация и описание основных способов сварки, в краткой форме рассмотрены основные законы и положение физической химии, сварочные источники тепла, процессы нагрева и распространения тепла в условиях сварки, металлургические процессы при сварке, вопросы кристаллизации и технологической прочности, основные закономерности формирования структуры и свойств сварных соединений для различных металлов и сплавов, а также вопросы технологической свариваемости металлов и принципы выбора способа и режимов сварки для изготовления различных сварных конструкций.
В соответствии с действующими учебными планами настоящий учебник является первым специальным курсом специальностей «Оборудование и технология сварочного производства» и «Металлургия и технология сварочного производства». Учебник охватывает все основные разделы курса.
В учебнике обобщены основные достижения отечественной и зарубежной сварочной науки и техники по вопросам теории наиболее важных сварочных процессов.
Единицы измерения основных величин выражены в системе МКСС и дублированы в СИ.
При подготовке второго издания учебника авторами переработаны все основные разделы с учетом новых научных и технических материалов и обобщений, которые за последние годы появились в советской и иностранной литературе по вопросам теории сварочных процессов, выпущенной в виде монографии и учебных пособий, в частности коллектива авторов МВТУ, Ждановского металлургического института, ЛПИ им. М. И. Калинина и др., а также ряд статей, научно-технических журналов. Учтены также отдельные замечания по уточнению изложения некоторых разделов первого издания учебника. Второе издание дополнено рядом новых видов сварки, более полным рассмотрением условий деформирования и образования трещин в сварных соединениях и более широким охватом разделов по физической химии.
Учебник рассчитан на студентов, имеющих необходимые знания по общетехническим предметам, металловедению и производству металлов и сплавов. Отдельные разделы учебника могут быть использованы студентами сварочных специальностей вузов при проработке курсов «Технология сварки плавлением», «Проектирование сварных конструкций» и др.
Учебником могут пользоваться студенты как очного, так и заочного отделений. В ряде разделов он может быть полезен для инженерно-технических работников, работающих в области сварочного производства.
Главы I, III, IV, V, VI и VII написаны проф. Г. Л. Петровым, глава II — проф. А. С. Тумаревым. В главе VIII использован материал, написанный доц. В. П. Демянцевичем для 1-го издания.
Авторы выражают благодарность рецензентам за ценные замечания, позволившие улучшить изложенный материал.
Сварка является одним из ведущих технологических процессов изготовления и ремонта многообразных конструкций различных отраслей промышленности. Ее широкое применение определяется возможностью создания наиболее целесообразных, эффективных, в эксплуатации и одновременно технологичных, удобных в изготовлении конструкций. Сварка позволяет создавать конструкции, в которых целесообразно используются разнообразные металлы и сплавы в зависимости от назначения тех или иных частей конструкции, а также детали и заготовки, полученные наиболее рациональными методами их изготовления (прокат, штамповки, литье, поковки и т. д.).
По сравнению с другими методами изготовления металлических конструкций (литых, кованых, выполненных с помощью клепки) аналогичные сварные конструкции, как правило, оказываются более легкими. Экономия в весе металла составляет при этом от 10 до 50%. Целый ряд конструкций, например в энергомашиностроении, при необходимости их длительной эксплуатации при повышенных и высоких температурах вообще невозможно создать без применения различных сварных соединений.
Использование новых конструкционных металлов и сплавов для изготовления деталей и изделий разнообразного назначения возможно только при условии разработки методов их соединения, и в частности сварки. В настоящее время сварными изготовляют изделия и конструкции не только из углеродистых, но и из различных легированных и высоколегированных сталей, никелевых и медных сплавов, легких титановых, алюминиевых и магниевых сплавов, тугоплавких металлов — ниобия, тантала, молибдена и вольфрама.
Сварка простейших металлов и пайка как методы соединения известны человечеству давно, практически с периода освоения производства металла и начала изготовления металлических изделий. Так, производство кричного железа всегда сопровождалось свариванием посредством ковки горячей крицы. Изделия, сваренные кузнечной сваркой или соединенные пайкой, найдены в раскопках, относящихся примерно к четырехтысячелетней давности.
Однако современные методы сварки, в частности связанные с местным расплавлением металла, начали появляться и разрабатываться только с конца XIX в. В изобретении и разработке большинства современных способов сварки ведущая роль принадлежит русским изобретателям, советским ученым, инженерам, новаторам.
Первым по времени из современных способов сварки появилась дуговая сварка неплавящимся электродом, созданная русским изобретателем Н. Н. Бенардосом в 1882 г. Н. Н. Бенардос в своем изобретении использовал идею русского физика В. В. Петрова, открывшего в 1802 г. электрический дуговой разряд и указавшего на возможность его применения для расплавления металлов.
Кроме дуговой сварки неплавящимся электродом Н. Н. Бенардос заложил основы газоэлектрических методов сварки, предложил в 1887 г. точечную сварку, с использованием угольных электродов.
Наиболее распространенный современный способ дуговой сварки плавящимся электродом был разработан в 1886 г. русским инженером Н. Г. Славяновым. Им все впервые осуществлены практические работы по соединению различных деталей сваркой, заложены основы металлургической обработки металлов при сварке шлаками и ферросплавами, а также созданы устройства, позволяющие механизировать процесс сварки плавящимся электродом.
Способы дуговой сварки неплавящимся и плавящимся электродами Н. Н. Бенардосом и Н. Г. Славяновым были запатентованы кроме России и в ряде других стран. По настоящее время в мировой технической литературе часто эти основные виды сварки называют по их имени — способ Бенардоса и способ Славянова.
Разработанные в 90-х годах XIX в. газовая и термитная сварки уже в начале XX в. стали широко применяться и временно обогнали в своем развитии дуговую сварку. Однако в дальнейшем, главным образом в связи с разработкой ряда вопросов металлургии сварки, дуговая сварка стала основным промышленным способом, широко используемым при изготовлении и ремонте металлических конструкций. Этому способствовала и механизация процессов дуговой сварки, особенно разработка автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом и в защитном газе.
Впервые идея применения порошкообразных веществ для защиты дугового пространства при сварке была запатентована советским изобретателем Д. А. Дульчевским в 1929 г.
Замена горючих порошкообразных веществ расплавляющимися шлакообразующими способствовала возникновению сварки под флюсом закрытой дугой. Ведущее место в разработке оборудования и технологии сварки под флюсом занимает Институт электросварки им. Е. О. Патона АН УССР, ЦНИИТМАШ, ВНИИЭСО и др., а также некоторые высшие учебные заведения. Значительные работы по этому виду сварки проведены и за рубежом.
