МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНЖЕНЕР-СВАРЩИК

Теоретические основы сварки

Сущность процесса образования сварного соединения Классификация и характеристика процессов сварки давлением и плавлением. Общая характеристика источников тепла. Источники тепла, виды энергии, которые используются при сварке, их преобразователи.

Физические процессы сварочной дуги: Общая характеристика дуги, параметры дуги, падение напряжения в дуге Физические про­цессы в столбе дуги, ионизация газов и паров: виды ионизации, термическая ионизация, уравнение Саха. Ионизация смеси газов, избирательность ионизации. Перенос тока в стол­бе дуги, ппотность тока. Бапанс энергии в столбе дуги. Вольт-амперная характеристика столба свободнорасширяющейся дуги, принцип минимума. Принципы образования сжатой дуги Вопьт-амперная характеристика сжатой дуги Физические процессы в катодной облас­ти Эмиссия электронов Особенности физических процессов в дуге с холодным и горячим катодами Баланс энергии на катоде. Физические процессы в анодной области Баланс энер­гии на аноде. Эффективный коэффициент полезного действия дуги. Особенности дуги пе­ременного тока. Магнитогидродинамика дуги.

Недуговые источники тепла при сварке

Контактное сопротивление, как источник тепла при сварке. Газовое пламя, как источник теп­ла при сварке Горючие газы. Лучевые источники: электронный и лазерный лучи Физические процессы образования луча. Особенности использования лучевых источников теппа при сварке. Электрошлаковая ванна, как источник тепла при сварке.

Температурное поле

Характеристика теппового состояния твёрдого тела с помощью температурных полей Рас­пространение тепла в твердом теле Графическое представпение полей. Изотермы, изохро - ны. термические циклы Градиент температуры. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводно­сти. Дифференциальное уравнение теплопроводности Частные спучаи дифференциально­го уравнения теплопроводности. Методы решения дифференциального уравнения тепло­проводности. Математическое моделирование процессов теплопроводности. Применение ЭВМ.

Схематизация сварочных тел и источников нагрева

Схематическое представпение теп, которые свариваются, и источников нагревания при сварке Комбинации схематизированных тел и источников, наиболее приближённых к ре­альным процессам.

Мгновенные источник тепла в неограниченных и ограниченных телах

Аналитическое решение дифференциального уравнения теплопроводности для мгновенных источников тепла. Температурные поля мгновенных источников тепла. Распространение те­пла в ограниченных телах. Краевые условия. Принцип суперпозиции (наложения) в тепло­вых расчётах. Распространение теппа в попуограниченных телах с изотермической и адиа­батической границей. Дифференциальное уравнение свободного поверхностного охлажде­ния Коэффициент температуроотдачи пластины и стержня. Температурное поле пластины при действии мгновенного линейного источника и стержня при действии мгновенного плос­кого источника.

Типовые расчётные схемы вычисления температур при сварке и наплавке

Движущийся точечный источник тепла на поверхности полубесконечного тела с адиабатиче­ской границей Движущийся линейный источник теппа в пластине с теплоотдачей Мощные, быстродвижущиеся источники тепла. Расчёты температурных полей при механизированной наппавке на массивное тепо и механизированной сварке за один проход Влияние парамет­ров режима сварки и теплофизических свойств материала на температурное попе предель­ного состояния.

Нагревание и плавление электродного металла

Продуктивность плавления, скорость плавления и коэффициент расплавления электрода Особенности плавления штучного электрода, коэффициент неравномерности плавления, длина штучного электрода. Особенности плавления электродной провопоки, впияние выле­та проволоки.

Перенос электродного металла в дуге

Формы переноса электродного металла. Силы, действующие на каплю металла, радиус кап­ли, струйный перенос Особенности переноса при сварке в защитных газах и под флюсом Методы управления переносом электродного металла.

Принцип саморегулирования дуговой сварки

Коэффициент саморегулирования.

Плавление основного металла

Основные размеры сварочной ванны при наппавке на массивное изделие и при сварке со сквозным проплавлением. Объём сварочной ванны. Средняя температура металла свароч­ной ванны, влияние предваритепьного подогрева. Тепловая эффективность процесса свар­ки.

Металлургические процессы при сварке плавлением

Химическая термодинамика - метод исследования металлургических процессов сварки

Термодинамические характеристические функции. Химическое сродство, работа химической реакции Химическое равновесие, константа равновесия. Уравнение изотермы химической реакции Химические потенциалы.

Процессы образования газовой фазы

Пр

Испарение металлов и сплавов Диссоциация карбонатов. Диссоциация молекулярных га­зов. Состав газовой фазы при сварке в воздухе и в СО?. Диссоциация оксидов Образование газовых продуктов взаимодействия свариваемых и сварочных материалов.

Взаимодействие газовой и металлической фаз Растворение газов в металле. Реальные растворы, термодинамическая активность компо­ненты раствора. Закон распределения и его использование в технике. Зонная плавка, прин­ципы электрошлакового. плазменного и электронно-лучевого переплава металла Окисле­ние металла и сплава, упругость диссоциации оксида. Особенности окисления при сварке Влияние кислорода на свойства металла шва. Раскисление металла сварного шва. Раскис - лители. способность к раскислению. Оксидные включения в металле шва. Взаимодействие металла с азотом. Аномалия растворения азота при сварке. Взаимодействие металла шва с водородом Диффузионный водород. Старение сплавов. Хрупкое разрушение, схема Иоф­фе. Защита металла сварного шва от воздуха.

Шлаковая фаза при сварке

Классификация шлаков. Структура шлакового расплава. Молекулярная и ионная теория шлаков Физико-технологические свойства шлаков.

Взаимодействие шлак-металл

Механизм взаимодействия основных и кислых шлаков. Рафинирование металла сварного шва. Легирование металла сварного шва Стабильность химического состава металла шва

Образование сварного шва

Кристаллизация металла и сплава

Концентрационное переохлаждение, структура фронта кристаллизации. Особенности кри­сталлизации сварочной ванны. Скорость кристаллизации металла ванны. Методы управле­ния кристаллизацией. Микродефекты кристаллизации.

Термодеформационные процессы при сварке

Деформации и напряжения при сварке. Характер распределения временных деформаций и напряжений при сварке.

Макродефекты кристаллизации

Поры в сварных швах и методы их предупреждения. Понятие технологической прочности. Горячие трещины: механизм образование кристаллизационных и подсолидусных трещин. Методы оценки стойкости против образования горячих трещин.

Фазовые и структурные преобразования металла сварного соединения

Микроструктура металла шва Термический цикл сварки и его характерные точки Скорость охлаждения металла сварного соединения Диаграммы анизотермического превращения аустенита при сварке. Зона термического влияния при сварке низкоуглеродистых и углеро­дистых сталей Холодные трещины Теория задержанных разрушений. Методы предупреж­дения и оценки склонности к образованию холодных трещин. Трещины повторного нагрева.

Свариваемость

Физическая и технологическая свариваемость. Аналитические и технологические методы оценки свариваемости.