1. Виды сварочных дуг.

2. Природа образования горячих трещин при сварке.

3. Построить график изменения температуры в пластине на участке от х = 2 см до х = – 8 см, y = 2 см при нагреве ее движущимся линейным источником теплоты, когда достигнуто предельное квазистационарное состояние; q = 4000 Вт, υ = 0,1 см/с, δ = 1 см, а = 0,085 см2/с, λ = 0,42 Вт/(см·К), сρ = 4,9 Дж/(см3·К).

21 вариант

1. Понятие свариваемости.

2. Термодинамика и кинетика фазовых превращений в твердом состоянии.

3. По поверхности массивного тела движется точечный источник теплоты мощностью 6000 Вт. Определить расстояние от источника теплоты до конца изотермы ΔТ = 700 К. Коэффициент теплопроводности металла λ = 0,4 Вт/(см·К).

22 вариант

1. Способы регулирования структуры сварных соединений.

2. Термодинамика полиморфного превращения. Кинетика диффузионного превращения.

3. На поверхности массивного тела из низкоуглеродистой стали горит неподвижная дуга, которую можно считать точечным непрерывно действующим неподвижным источником теплоты. Определить приращение температуры в точке на расстоянии R = 1,5 см спустя t = 25 с после прекращения горения дуги при U = 30 В, I = 200 А, к.п.д. η = 0,7. Время нагрева t0 = 20 с.

23 вариант

1. Термодинамика выделения фаз при распаде твердых растворов.

2. Природа образования горячих трещин при сварке.

3. Пластина из низкоуглеродистой стали толщиной δ = 0,5 см нагревается неподвижной дугой мощностью q = 4000 Вт. Определить время, необходимое для нагрева на ΔТ = 800 К пятна диаметром 2 см.

24 вариант

1. Химическая неоднородность сварного соединения.

2. Структурные превращения в сплавах при нагреве.

3. На поверхности массивного тела из низкоуглеродистой стали горит неподвижная дуга, которую можно считать точечным непрерывно действующим неподвижным источником теплоты. Определить приращение температуры в точке на расстоянии R = 1,5 см спустя t = 20 с после начала нагрева при U = 30 В, I = 200 А, к.п.д. η = 0,7.

25 вариант

1. Структурные превращения в сплавах при охлаждении.

2. Природа образования горячих трещин при сварке.

3. Перед сваркой пластины из стали толщиной δ = 40 мм были подготовлены до TH = 550 К. Определить, в течение какого времени пластины будут сохранять температуру Т не ниже 500 К; тепловыделением при сварке пренебречь.

26 вариант

1. Фазовые и структурные превращения при сварке сталей.

2. Способы регулирования структуры сварных соединений.

3. Для Ме-дуги из опыта UK = 8 В, UA = 3 В, T ? 5800 К, kT ? 0,5 эВ, φ = 4 эВ. Оценить теплоту, выделившуюся на катоде WK и на аноде WA.

27 вариант

1. Металлургия газопламенной сварки.

2. Превращения в шве при охлаждении.

3. Сравнить потери WT и Wn столба «железной» дуги при 5000 К, задавшись QFe = 50·м2; ΔТ/Δх = 107 К/М; АFе = 54; δ = 5,7·10-8 Вт/(м2 ·К4).

28 вариант

1. Газовое пламя, его характеристики.

2. Способы регулирования структуры сварных соединений.

3. Рассчитать u0 в зависимости от концентрации газовой смеси из паров К и Fe: uK = 4,32 В; uFe= 7,83 В. Нарисовать график изменения эффективного потенциала ионизации в системе паров K – Fe.

29 вариант

1. Хрупкое разрушение металла сварных соединений. Способы повышения сопротивляемости сварных соединений легированных сталей холодным трещинам.

2. Катодная и анодная области дуги.

3. Определить дебаевский радиус поляризации для сварки в вакууме при Р =10 Па, Те = 160000 К и kT = 15 эВ = 25·10-19 Дж. Можно ли плазму дуги в этом случае считать квазинейтральной?

30 вариант

1. Природа и механизм образования холодных трещин.

2. Катодная и анодная области дуги.

3. Определить дебаевский радиус поляризации для сварочной высокоионизированной плазмы при Р =105 Па, Т = 10000 К и ne = 1018 см-3. Можно ли плазму обычной дуги считать квазинейтральной?

4.2.2 Задания для группы СПЗ-2

1 вариант

1. Схема кристаллизации шва.

2. Природа и механизм образования холодных трещин.

3. Пластины из стали 40Х толщиной δ = 1,6 мм сваривают многослойным швом встык. Выбранный режим сварки: I = 170 А, U = 25 В, η = 0,8, υ = 0,2 см/с. Определить длину участка при сварке короткими участками при условии, что температура мартенситного превращения ТМ стали 40Х близка к 600 К.

2 вариант

1. Понятие о термодеформационном цикле при сварке.

2. Металлургические процессы при сварке в инертных газах.

3. Определить необходимую продолжительность нагрева кромки трубы дугой, перемещающейся в магнитном поле, на 1400 К, если диаметр трубы D = 27 см, толщина стенки δ = 1 см, ток I = 780 А, напряжение U = 39 В, к.п.д. η = 0,74. Материал трубы – сталь Ст2.Определить длительность пребывания выше 1300 К точек околошовной зоны, лежащих у границы сплавления (T ? 1800 К) при электрошлаковой сварке стальных плит δ = 800 мм, q = 130000 Вт, υ = 0,3 м/ч = 0,0083 см/с, ТН ? 3200 К.

3 вариант

1. Источники теплоты и их схематизация.

2. Графорасчетные методы определения сварочных деформаций и напряжений. Методы, использующие аппарат теории упругости и пластичности.

3. Автоматической аргоно-дуговой сваркой соединяют встык однопроходным швом листы δ = 6 см из сплава АМГ6. Режим сварки: I = 400 А, U = 16 В, η = 0,5. Скорость сварки υ = 18 м/ч = 0,5 см/с. Определить максимальную температуру, которая достигается на расстоянии l = y = 4 см от оси шва при ТН = 300 К.

4 вариант

1. Методы определения временных деформаций и напряжений. Методы определения остаточных деформаций и напряжений.

2. Вредные примеси в металле при сварке и их удаление.

3. Листы из низколегированной закаленной стали δ = 8 см сваривают за один проход дуговой сваркой при токе I = 300 А, напряжении дуги U = 34 В и скорости υ = 18 м/ч = 0,5 см/с, η = 0,8. Определить ширину зоны отпуска, которая находится примерно между изотермами 870 и 1050 К, если ТН = 270 К. Теплоемкость стали – 5,0 Дж/(см3·К).

5 вариант

1. Фазовые и структурные превращения при сварке сталей.

2. Виды сварочных дуг.

3. На поверхность массивного тела наплавляют валик. Определить ширину зоны, нагревавшейся выше температуры Т = 900 К, при которой углеродистая сталь в значительной степени теряет упругие стали. Режим сварки: эффективная мощность источника теплоты q = 6 кВт, υ = 9 м/ч = 0,25 см/с. Начальная температура тела ТН = 300 К, приращение ΔТ = Т – ТН = 600 К.

6 вариант

1. Остаточные напряжения в электрошлаковых сварных соединениях. Напряжения при осесимметричном нагреве.

2. Понятие свариваемости.