Теория сварочных процессов (Вариант № 2)

Оценить распределение температуры при наплавке вала из стали Ст3 автоматической наплавкой под флюсом и способность к получению эксплуатационно пригодного соединения. Рассчитать распределение температур по оси X в зоне нагрева и охлаждения для точек, расположенных в 0,5 см от оси шва.

Поскольку это автоматическая наплавка на массивное тело (вал), применяется схема МБТИ – мощный быстродвижущийся точечный источник, действующий на поверхности полубесконечного тела.

Теплофизические свойства стали Ст3 (из Приложения Б пособия [1]).

Введение

1 Характеристика конструкционного материала

1.1 Химический состав стали Ст3

1.2 Механические свойства стали Ст3

1.3 Технологические свойства стали Ст3

2 Оценка свариваемости стали Ст3

2.1 Расчёт эквивалента углерода

2.2 Оценка склонности к образованию горячих трещин

2.3 Оценка склонности к образованию холодных трещин

2.4 Расчёт температуры предварительного подогрева

2.5 Технологические меры предотвращения дефектов

3 Характеристика автоматической наплавки под флюсом

3.1 Сущность и схема процесса

3.2 Источник энергии и его характеристики

3.3 Металлургические особенности процесса

3.4 Преимущества и недостатки метода

4 Тепловые расчёты

4.1 Выбор и обоснование расчётной схемы температурного поля

4.2 Расчёт эффективной тепловой мощности

4.3 Расчёт распределения температур вдоль оси шва (зона нагрева)

4.4 Расчёт распределения температур вдоль оси шва (зона охлаждения)

4.5 Построение графика T = f(x)

4.6 Расчёт термического цикла точки на расстоянии 0,5 см от оси шва

4.7 Расчёт максимальных температур и ширины ЗТВ

4.8 Определение скорости охлаждения

5 Обоснование выбора сварочных материалов

5.1 Выбор сварочной проволоки

5.2 Выбор сварочного флюса

5.3 Химический состав и назначение компонентов

Заключение

Список использованных источников

Приложение А – Диаграмма изотермического распада аустенита стали Ст3

Приложение Б – Графики термических циклов

1. Токарев А. С. Теория сварочных процессов: учебно-методическое пособие к выполнению курсового проекта / А. С. Токарев. – Уфа: УГНТУ, 2025. – 36 с.

2. ГОСТ 380-2005. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки. – Введ. 2008-01-01. – Москва: Стандартинформ, 2007. – 12 с.

3. Сорокин В. Г. Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин [и др.]; под общ. ред. В. Г. Сорокина. – Москва: Машиностроение, 1989. – 640 с.

4. Сталь Ст3сп: состав, характеристики, применение [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.stroymetall.ru/stati/stal-st3sp-sostav-kharakteristiki-primenenie/ (дата обращения: 13.01.2026).

5. Сталь Ст3: описание, характеристики, сравнение [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://prometex.pro/blog/stal-st3-opisaniye-kharakteristiki-sravneniye/ (дата обращения: 13.01.2026).

6. Сталь Ст3 / Ст3сп – характеристики, расшифровка [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://aksvil.by/klientam/materialy-po-prokatu/stal-st3.html (дата обращения: 13.01.2026).

7. Сталь 3 (СТ3) – характеристики, состав, свойства [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://severarm.ru/info/stal-3.html (дата обращения: 13.01.2026).

8. Сталь Ст3 – характеристика, свойства, применение [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://chermet.com/blog/metalloprokat-metizy/stal-st3/ (дата обращения: 13.01.2026).

9. Петров Г. Л. Сварочные материалы / Г. Л. Петров. – Ленинград: Машиностроение, 1972. – 280 с.

10. Автоматическая сварка под флюсом [Электронный ресурс]: учебное пособие / МАДИ. – Москва, 2014. – 48 с. – Режим доступа: https://lib.madi.ru/fel/fel1/fel14M226.pdf (дата обращения: 13.01.2026).