Теория сварочных процессов (Вариант № 13)

Задание для варианта № 13

Оценить распределение температуры при наплавке стали 15Г2АФД ручной дуговой сваркой и способность к получению эксплуатационно-пригодного соединения. Рассчитать распределение температур по оси Х в зоне нагрева и охлаждения для точек, расположенных в 0,5 см от оси шва.

Расчётная схема. Для данного задания (наплавка на массивное тело ручной дуговой сваркой) применяется схема ПТИ – подвижный точечный источник, действующий на поверхности полубесконечного тела.

Введение

1 Характеристика конструкционного материала

1.1 Назначение и область применения стали 15Г2АФД

1.2 Химический состав стали 15Г2АФД

1.3 Механические свойства стали 15Г2АФД

1.4 Технологические и теплофизические свойства

2 Оценка свариваемости стали 15Г2АФД

2.1 Оценка склонности к образованию горячих трещин

2.2 Оценка склонности к образованию холодных трещин

2.3 Расчёт температуры предварительного подогрева

2.4 Технологические меры предотвращения дефектов

3 Характеристика ручной дуговой сварки

3.1 Сущность процесса и источник энергии

3.2 Металлургические особенности ручной дуговой сварки

3.3 Преимущества и недостатки способа

4 Тепловые расчёты при наплавке

4.1 Выбор и обоснование расчётной схемы температурного поля

4.2 Расчёт эффективной тепловой мощности дуги

4.3 Расчёт распределения температур вдоль оси шва

4.4 Расчёт распределения температур для точек на расстоянии y = 0,5 см

4.5 Расчёт и построение термического цикла

4.6 Определение ширины зоны термического влияния

4.7 Расчёт скорости охлаждения

5 Выбор сварочных материалов

5.1 Обоснование выбора покрытых электродов

5.2 Химический состав и характеристика электродов

5.3 Назначение легирующих компонентов и роль примесей

Заключение

Список использованных источников

Приложение – Графики распределения температур

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

2. ГОСТ 19281-2014. Прокат повышенной прочности. Общие технические условия. – Введ. 2015-01-01. – Москва: Стандартинформ, 2015. – 51 с.

3. Сталь 15Г2АФД (15Г2АФДпс): марочник сталей и сплавов // Auremo: [сайт]. – URL: https://auremo.org/materials/stal-15g2afd-15g2afdps.html (дата обращения: 13.01.2026).

4. Сталь конструкционная 15Г2АФД // Металлургическая компания HotSteel: [сайт]. – URL: https://hotsteel.by/material/stal-konstruktsionnaya-15g2afd/ (дата обращения: 13.01.2026).

5. Марочник металлов: Сталь конструкционная 15Г2АФД // Металлический портал: [сайт]. – URL: https://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/stk/15G2AFD (дата обращения: 13.01.2026).

6. 15Г2АФД – Сталь конструкционная для сварных конструкций // Справочник металлов: [сайт]. – URL: http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=384 (дата обращения: 13.01.2026).

7. Сталь 15Г2АФД для труб // ТрубПром: [сайт]. – URL: https://www.trub-prom.com/poleznaya_informatsiya/marki_stalnyih_trub/stal_konstruktsionnaya_nizkolegirovannaya_dlya_svarnykh_kon (дата обращения: 13.01.2026).

8. Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций 15Г2АФД // Диагностика металлов: [сайт]. – URL: https://diagnostika-metallov.ru/marki_metallov/marki-konstrukcionnoj-stali (дата обращения: 13.01.2026).

9. Сущность процесса ручной дуговой сварки // StudFile: [сайт]. – URL: https://studfile.net/preview/3997698/page:2/ (дата обращения: 13.01.2026).

10. Ручная дуговая сварка покрытым электродом MMA // Rudetrans: [сайт]. – URL: https://www.rudetrans.ru/o-svarke/ruchnaya-dugovaya-svarka-pokrytym-elektrodom-mma/ (дата обращения: 13.01.2026).