Сварка является одним из наиболее распространённых и технологически значимых процессов соединения металлов. Она используется в самых разных отраслях: от судостроения и машиностроения до космической и атомной промышленности. Однако даже при использовании современных сварочных технологий не исключено возникновение дефектов, внутренних напряжений и деформаций, снижающих прочность и надёжность сварных конструкций. Настоящий материал посвящён рассмотрению ключевых аспектов сварных […]
Машиностроение
Методы сварки давлением
При сварке давлением соединение поверхностей, свариваемых материалов достигается в результате упругопластической деформации. Методы сварки давлением разделяются на две подгруппы: механические – без предварительного нагрева места соединения (ультразвуковая, трением, холодная, взрывом), когда применяется только механическая энергия; термомеханические – с предварительным нагревом (контактная, диффузионная, газопрессовая), когда наряду с механической, применяется и тепловая энергия от внешних или внутренних […]
Современные методы резки металлов: электродуга, газ, лазер
Резка металлов — это важнейшая операция в машиностроении, строительстве, судостроении, энергетике и других отраслях, где требуется точное и надежное разделение металлических конструкций. Современные технологии позволяют выполнять резку с высокой скоростью, точностью и минимальными потерями материала, применяя различные физические принципы: от традиционного кислородного горения до высокотехнологичных лазеров. В зависимости от типа металла, его толщины, условий работы […]
Газовая сварка
1. Газовая сварка, строение и разновидности сварочного пламени Газовая сварка основана на плавлении металла за счет тепла, выделяющегося при сгорании какого-либо горючего газа в кислороде. Горение начинается с воспламенения смеси при определенной температуре, зависящей от условий процесса горения. Теплота сгорания газа поддерживает горение новых порций горючей смеси. Температура пламени определяет тепловые свойства процесса: чем выше […]
Электронно-лучевая сварка: принципы, особенности, применение
Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) — это высокоэффективный метод сварки, основанный на использовании направленного пучка ускоренных электронов, сконцентрированных в вакуумной среде. Этот способ применяется для соединения различных металлов, включая тугоплавкие и химически активные материалы, требующих высокой точности и минимального термического воздействия. Процесс отличается исключительной локализацией теплового воздействия, что делает его незаменимым при сварке сложных деталей в авиации, […]
Электродуговая сварка
Одним из первых ученых, познакомившихся с явлением электрической дуги, в 1802 г. был профессор В. В. Петров. Первое практическое применение электрической дуги для целей сварки принадлежит русскому инженеру, изобретателю Н. Н. Бенардосу. Он в 1882 г. предложил способ соединения металлических частей с помощью электрической дуги, горящей между неплавящимся угольным электродом и свариваемым изделием. Русский инженер […]
Обработка металлов давлением
Процессы обработки металлов давлением (ОМД) основаны на способности большинства металлических материалов изменять свою форму и размеры, не разрушаясь под действием внешних сил и внутренних напряжений. Формоизменение давлением объясняется пластичностью металлических заготовок в горячем или холодном состояниях. Основными целями обработки металлов давлением является получение изделий сложной формы из заготовок простой формы и изменение кристаллической структуры исходного […]
Литейное производство
Литейным производством называют процессы получения фасонных изделий – отливок – путем заливки расплавленного металла в полую форму, воспроизводящую конфигурацию и размеры будущего изделия. Отливки широко применяют в машиностроении, металлургии и строительстве, в художественной обработке. Процессы литья развиваются и совершенствуются семь тысячелетий и всегда включают следующие этапы: расплавление металла; заполнение специально подготовленной формы; кристаллизацию и извлечение […]
Неметаллические и композиционные материалы
1. Неметаллические материалы 1.1 Полимеры Полимерами называются высокомолекулярные соединения с большой молекулярной массой (>104), у которых большие молекулы (макромолекулы) состоят из одинаковых групп атомов – звеньев. Если макромолекула состоит из звеньев различной природы, то материал называется сополимером. Введение в полимер звеньев другой природы вызвано стремлением получить материал с требуемыми свойствами. Макромолекулы полимеров могут иметь линейную, […]
Классификация материалов в машиностроении
Наиболее распространенными материалами в технике являются металлические сплавы. Металлический сплав образуется в результате взаимодействия двух или нескольких химических элементов. Он обладает металлическими свойствами, отличающимися от свойств исходных компонентов. Сплавы можно получить методом сплавления, порошковой металлургией, диффузией, осаждением из газовой среды различных металлов и неметаллов. В связи с изучением сплавов необходимо дать определение некоторым металлографическим понятиям. […]
Кристаллические решетки металлов: строение, свойства и дефекты
Современная наука о материалах невозможно без глубокого понимания структуры вещества на атомном уровне. Металлы, будучи основой большинства конструкционных материалов, обладают уникальными свойствами, которые напрямую зависят от их внутреннего строения — кристаллической решетки. Именно закономерное расположение атомов в кристалле определяет такие характеристики, как прочность, пластичность, электропроводность и теплопроводность. Однако реальный металл — это не идеальный кристалл: […]
Механическая обработка заготовок
1. Физико-механические основы обработки материалов резанием Классификация движений в металлорежущих станках. Схемы обработки резанием. Для осуществления процесса резания необходимо, чтобы: материал инструмента был твёрже обрабатываемого материала; инструмент имел специфическую форму клина; заготовка и инструмент совершали относительное перемещения. Совокупность оборудования, инструментов, приспособлений и обрабатываемой заготовки называют технологической системой. Современные заготовки не могут играть роль деталей машин […]
Сварка. Физические основы и виды сварки
Сварка представляет собой специализированный технологический процесс, суть которого заключается в создании неразъёмного соединения между элементами конструкции или деталями, подлежащими объединению. Это достигается путём образования межатомных связей между материалами, которые подвергаются нагреву, механическому воздействию, либо одновременному применению этих факторов (см. схему 1). Основной задачей сварки является обеспечение прочной связи между частями конструкции, причём прочность этой связи […]
Технологические методы обработки металлов давлением
1. Сущность обработки металлов давлением (ОМД) Обработка металлов давлением (ОМД) – технологический метод производства деталей и заготовок путём пластического деформирования, которое осуществляется силовым воздействием инструмента на исходную заготовку из металла, обладающего необходимой пластичностью. Если при упругих деформациях деформируемое тело полностью восстанавливает исходные форму и размеры после снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы и […]
Литье. Технологии литейного производства
1. Основы литейного производства Литейное производство – отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением заготовок или деталей путём заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки (детали). Конечную продукцию называют отливкой. Литьём получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких граммов до 300 т, длиной от нескольких сантиметров до 20 м, со стенками толщиной 0,5 – […]