4374

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А. С. Торопов

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лабораторным работам (включая рекомендации обучающимся по органи-

зации самостоятельной работы) по дисциплине "Материаловедение" для обучающихся по направлению подготовки 27.03.01 Стандартизация и метрология, профиль Стандартизация и сертификация

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

УДК 621.7 (075.8)

А. С. Торопов Материаловедение. учебнометод. пособие /А. С. Торопов; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. – _12_с. – Текст: электронный.

Приведено лабораторных работ по учебной дисциплине «Материаловедение». Даны рекомендации по их самостоятельному изучению. Описываются рекомендации по подготовке к выполнению лабораторных работ. Рассмотрены последовательность изучения курса и методические рекомендации по самостоятельному изучению. Перечислена литература для более глубокого изучения дисциплины.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки по подготовке к лабораторным работам по учебной дисциплине «Материаловедение» по направлению подготовки 27.03.01 Стандартизация и метрология, профиль Стандартизация и сертификация.

©А. С. Торопов, 2022

© ННГАСУ, 2022.

3

1.Цели освоения учебной дисциплины

Целями освоения учебной дисциплины «Материаловедение» являются:

-ознакомление студентов со строением металлов, классификацией и маркировкой конструкционных сталей, с основами производства конструкционных материалов; с мето-

дами термической обработки металлов; с классификацией сварных соединений и сварных швов, методами сварки, применяемыми в строительстве; с источниками питания свароч-

ной дуги и классификацией электродов и их покрытий; с дефектами сварных соединений и методами контроля качества конструкций.

2. Содержание лабораторных работ

Лабораторные работы позволяют познакомиться на практике с различными спо-

собами сварки (ручная электродуговая, полуавтоматическая в среде углекислого газа, кон-

тактная точечная, газовая, кислородная резка).

В каждой работе приведены контрольные работы, которые позволяют студенту оценить свои знания перед защитой работы.

2.1. Лабораторная работа «Оборудование сварочного поста и основы техники

безопасности при ручной дуговой сварке»

Даны понятия о сварочной дуге, дугах переменного и постоянного тока, прямой и обратной полярности, дугах прямого, косвенного и комбинированного действия. Описано строение дуги. Приведена схема включения в сеть индивидуального сварочного поста.

Приведены оборудование сварочного поста, сварочный инструмент и их назначение.

Определены факторы, влияющие на сопротивляемость организма. Изложены основы тех-

ники безопасности при ручной дуговой сварке.

В лаборатории сварки имеются два сварочных поста, работающие на переменном токе (от сварочного трансформатора) и на постоянном токе (от сварочного выпрямителя).

Контрольные вопросы:

понятие сварочной дуги;

дуга переменного и постоянного тока;

строение сварочной дуги;

дуги прямого, косвенного и комбинированного действия;

оборудование и инструмент сварочного поста;

факторы, влияющие на сопротивляемость организма;

меры безопасности в лаборатории сварки.

2.2. Лабораторная работа «Сварочный трансформатор ТД-500. Зажигание ду-

ги»

4

Указаны источники питания сварочной дуги на переменном токе:

трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием и с повышенным магнитным рас-

сеянием (подвижный магнитный шунт или подвижные обмотки). Подробно рассмотрена конструкция сварочного трансформатора ТД-500. Описан принцип его работы. Приведе-

ны внешняя вольт-амперная характеристика трансформатора и статическая характеристи-

ка дуги; технические данные источника питания. Даны практические рекомендации для зажигания электрической сварочной дуги.

Контрольные вопросы:

оборудование сварочного поста при сварке на переменном токе;

схема подключения сварочного трансформатора;

конструкция сварочного трансформатора ТД-500;

внешняя вольт-амперная характеристика трансформатора;

зажигание и процесс возникновения сварочной дуги.

2.3. Лабораторная работа «Устройство сварочного выпрямителя»

Описаны преимущества питания сварочной дуги постоянным током, типы источ-

ников постоянного тока, достоинства сварочных выпрямителей в сравнении со сварочны-

ми генераторами. Рассмотрены устройство сварочного выпрямителя ИПП-500В и особен-

ности работы трехфазного трансформатора с выдвижными магнитными шунтами. Отме-

чены основные технические параметры выпрямителя.

Контрольные вопросы:

преимущества сварочной дуги на постоянном токе;

основные типы источников постоянного тока;

устройство и назначение сварочного выпрямителя;

регулирование сварочного тока в выпрямителе;

принципиальная электрическая схема выпрямителя ИПП-500В;

основные технические данные выпрямителя ИПП-500В.

2.4.Лабораторная работа «Полуавтоматическая сварка в среде углекислого

газа»

Описаны сущность сварки в среде углекислого газа, её преимущества перед руч-

ной электродуговой и автоматической сваркой под слоем флюса. Отмечены и её недостат-

ки. Рассмотрены устройство полуавтомата, назначение и работа механизма подачи элек-

тродной проволоки. Описана техника сварки углеродистой стали.

5

Контрольные вопросы:

сущность сварки в среде углекислого газа;

преимущества этого процесса сварки перед другими способами дуговой сварки;

схема процесса сварки в среде СО2;

материалы, применяемые для сварки;

блок-схема полуавтомата и его основные узлы.

2.5. Лабораторная работа «Контактная точечная сварка»

Изложены физические основы контактной сварки. Описаны способы контактной сварки: точечная, шовная (роликовая), стыковая, рельефная. Рассмотрены схема процесса точечной сварки, циклограмма сварки, общее сопротивление между электродами. Приве-

дены электрическая схема машины МТ-601, основные технические параметры. Даны ре-

комендации по выбору режима сварки, контролю качества сварных соединений.

Контрольные вопросы:

способы контактной сварки;

сущность процесса контактной сварки;

циклограмма точечной сварки;

сопротивление между электродами;

электрическая схема машины МТ-601;

выбор режима сварки;

контроль качества точечной сварки.

2.6. Лабораторная работа «Газовая сварка»

Описаны сущность газовой сварки, принцип получения горючего газа в ацетилено-

вых генераторах, устройство газовых баллонов; назначение газовых редукторов и прин-

цип газового редуцирования; назначение и принцип действия инжекторной горелки. Рас-

смотрены зоны ацетилено-кислородного пламени, виды газового пламени, способы регу-

лирования скорости нагрева свариваемого металла (изменение мощности газового пламе-

ни, применение левой или правой сварки, изменение угла наклона газовой горелки). Опи-

сана сущность обратного удара и причины его возникновения.

В лаборатории сварки имеется специализированный пост газовой сварки.

Контрольные вопросы:

сущность газовой сварки;

принцип работы ацетиленового генератора;

назначение и принцип работы газового редуктора;

6

назначение и принцип действия газовой горелки;

строение ацетилено-кислородного пламени;

виды газового пламени;

способы регулирования скорости нагрева свариваемого металла;

обратный удар и причины его возникновения.

2.7. Лабораторная работа «Кислородная резка металлов»

Описаны сущность кислородной резки; требования, предъявляемые к металлам, ко-

торые могут подвергаться кислородной резке; устройство ацетилено-кислородного резака и принцип его работы.

Контрольные вопросы:

сущность процесса кислородной резки;

требования к металлам, подвергаемым кислородной резке;

конструкция ацетилено-кислородного резака;

принцип работы резака.

3.Методические указания по освоению дисциплины

Объем курса включает часы контактной работы обучающихся с преподавателем

(лекции, лабораторные работы, практические занятия, индивидуальные и групповые кон-

сультации) и самостоятельную работу обучающихся (подготовка к защите лабораторных работ, зачету по курсу). В течение курса студенты имеют возможность получить консуль-

тацию по различным вопросам подготовки в специально отведенные часы. Лекции позво-

ляют представить значительный объем информации. Лекции по курсу имеют тематиче-

скую структуру с соблюдением принципа последовательного изложения, что позволяет сформировать понимание необходимых технических знаний.

7

Рекомендуемая литература

1.Мещеряков, В. М. Технология конструкционных материалов и сварка / В. М. Ме-

щеряков. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2008. – 320 с.

2.Оботуров, В. И. Сварочные работы в строительстве / В. И. Оботуров. – Москва :

АСВ, 2006. – 224 с.

3.Шилин, В. М. Технология конструкционных материалов / В. М. Шилин ; Нижегор.

гос. архитектур.-строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2004. – 75 с.

4.Куркин, С. А. Сварные конструкции / С. А. Куркин, Г. А. Николаев. – Москва :

Высш. шк., 1991. – 399 с.

5.Болдырев, А. М. Сварочные работы в строительстве и основы технологии металлов

/ А. М. Болдырев, А. С. Орлов. – Москва : АСВ, 1994. – 431 с.

6.Шебеко, Л. П. Лабораторные работы по контролю качества сварных соединений.

Учеб. пособие для техникумов / Л. П. Шебеко. – Москва : Машиностроение, 1966.

– 95 с.

7.Технология конструкционных материалов : учеб. пособие / А. Г. Алексеев [и др.]. –

Санкт-Петербург : ХИМИЗДАТ, 2014. – 504 с.

8

Торопов Александр Сергеевич

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лабораторным работам (включая рекомендации обучающимся по органи-

зации самостоятельной работы) по дисциплине "Материаловедение" для обучающихся по направлению подготовки 27.03.01 Стандартизация и метрология, профиль Стандартизация и сертификация

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru