Лекция 1 Введение

Історична довідка учбової дисципліни та встановлення основних прогресивних тенденції та розвитку у теперішній час. Українська школа що до окремих способів зварювання. Значення правильного вибору способу та технології зварювання при серійному единичному виробництві зварних конструкцій. Коротка історія виникнення, розвитку різних способів зварювання, наплавлення, різних металів, сплавів і пластмас. Характеристика цих способів. Зв’язок дисципліни «Спеціальні способи зварювання» з фундаментальними й загальтехнічними дисциплінами. Порядок рейтингової системи оцінки успішності студентів з кредитного модуля НП-08 „Спеціальні способи зварювання”.

Специальные способы сварки

ПЕРЕДМОВА

У теперішній перед вищою школою постало завдання подальшого поліпшення підготовки інженерів у Вузах як по загальтехнічним, так і по спеціальним дисциплінам на базі останніх здобутків науки та виробництва. У зв'язку з цим необхідно показати існуючи у теперішній час досягнення у галузі виготовлення зварних конструкцій як в нашій країні, так і за рубежем. Тому дисципліна „Спеціальні способи зварювання” введена у програму підготовки спеціалістів та магістрів згідно кредитному модулю НП-08 професійного спрямування „Технологія та устаткування зварювання”, „Зварювальні установки”, „Технологія та устаткування відновлення та підвищення зносостійкості машин” на базі бакалаврської програми 0923 „Зварювання.

Загалом зварювальність матеріалів характеризується придатність матеріалу до утворення нероз'ємного з’єднання при раціональному технологічному процесі. У теперішній час можна нарахувати більш ніж 50 різноманітних технологічних процесів створення нероз'ємного з’єднання металевих та інших деталей. Необхідно відмітити, що один з найстарших способів зварювання, що практично не застосовується у теперішній час – це, ковальське зварювання, при якій з’єднання деталей здійснюється за допомогою їх спільного деформотування. Сучасні процеси зварювання – електродугова, газова, сварка опором та інші – основані на місцевому сплавлені деталей, які з’єднуються.

Образование физического контакта и сварка деталей путем использования концентрированных и термомеханических источников энергии, таких как электрическая дуга, теплота расплавленного шлака или теплота химической реакции например при кислородно-ацетиленовой и термитной сварке приводят к вынужденному расплавлению большого объема металла в шве или к большой пластической деформации шва, что приводит к появлению значительных пластических деформаций деталей и появлению в них напряжений, которые в дальнейшем могут способствовать разрушению сварных конструкций.

В седине XX-го века (1960-1970 годах) стало понятно, что существующие способы сварки плавлением (газовая, электродуговая, в среде углекислого газа, под слоем флюса, электрошлаковая) или давлением (кузнечная, газопрессовая, стыковая контактная, холодная), не могут удовлетворить требования конструкторов и технологов, создающих принципиально новый класс конструкций (атомные реакторы, космические станции) и соединения из специальных материалов (композиционных, высокотемпературных и т.д.).

Исследования показали, что остаточная деформация при сварке плавлением или давлением зависит от объема расплавленного металла. Так при сварке плавлением в зависимости от условий физического контакта она зависит от толщины деталей и находятся в пределах 50... 80 %.

Было установлено, что для получения соединения без значительной остаточной деформации или значительного расплавления металла, необходимо:

– стремиться к максимальной плотности энергии в контакте между свариваемыми кромками деталей;

– подготавливать свариваемые поверхности по высокому классу точности и чистоты;

– стремиться к нулевому наклепу или максимальной пластичности в контакте в процессе сжатия или сближения деталей.

Исходя из этих требований были разработаны новые способы сварки и резки: лазерная, плазменная, электронно-лучевая, диффузионная, трением, ультразвуковая, взрывом и импульсом магнитной энергии, выделенные в специальную группу, отличительной особенностью которой является возможность получения прецизионного соединения и резки, а также возможность соединения разнородных металлов и сплавов.

Известные учебные пособия по данной специальности, включая базовый учебник Г. А. Николаева и Н.А. Ольшанского «Специальные способы сварки» (М. : Машиностроение, 1975. — 232 с), не удовлетворяют требованиям действующих программ по подготовке специалистов и магистров, кредитний модуль НП-08, “Спеціальні способи зварювання” дисципліни циклу професійної та практичної підготовки. спрямування „Технологія та устаткування зварювання”, „Зварювальні установки”, „Технологія та устаткування відновлення та підвищення зносостійкості машин” на базі бакалаврської програми 0923 „Зварювання”. У останній час заявились нові підручники з даної дисципліні: Банов М.Д., Масаков В.В., Плюснина Н.П. Специальные способы сварки и резки. Издательский центр «Академия», 2009. — 208 с. ISBN 978-5-7695-4959-5; Квасницкий В.В. Спеціальні способи зварювання ______________________________________.

Умовно традиційні та спеціальні способи зварювання за впливом джерела нагріву на матеріали, можна класифікувати наступним чином:

1. Плазменно-дугове зварювання; 2. Електрошлакове зварювання; 3.Газове зварювання; 4. Магнітно-імпульсне зварювання; 5. Зварювання електронним променем; 6. Зварювання світловим променем - лазерне зварювання;

Традиційні способи зварювання

7. Дифузійне зварювання у тому числі у вакуумі; 8. Зварювання металів тертям; 9. Ультразвукове зварювання; 10. Високочастотне зварювання; 11. Зварювання в медицині; 12. Зварювання та паяння полімерних матеріалів; 13. Зварювання вибухом; 14. Термітне зварювання; 15. Зварювання під водою; 16. Зварювання та паяння у космосі; 17. Гібридні способи зварювання ( Зварювання у твердому стані; 11. Холодне зварювання металів; 14. 15. Наплавлення металів; 16. Гібридні способи зварювання; 17. Паяння металів; 18. Плазменно-механічна обробка;

Спеціальні способи зварювання