Технология конструкционных материалов

Федеральное агентство по образованию
Санкт–Петербургский государственный архитектурно–строительный университет
Кафедра технологии конструкционных материалов и метрологии
В.Е. Гордиенко, Е.Г. Гордиенко, А.П. Орлов
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Программа, методические указания и задания
к контрольным работам для студентов безотрывной формы
обучения специальностей 290300 – Промышленное и гражданское строительство,
270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция, 270112 – Водоснабжение и водоотведение,
270115 – Экспертиза и управление недвижимостью
Санкт–Петербург
2010

Стоимость готового варианта составляет ... руб.

Вариант 01

Задание 1
Вычертите диаграмму состояния железо–цементит, характеризующую превращение перлита в аустенит при нагреве. Укажите особенности превращения и факторы, влияющие на его скорость.
Задание 2
Источники питания сварочной дуги. Требования, предъявляются к источникам питания сварочной дуги? Внешние характеристики источников питания. Источники питания дуги постоянным и переменным током.
Задание 3
Изобразите схему и опишите сущность процесса ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Укажите назначение покрытия, достоинства и недостатки данного способа сварки, рациональные области применения в строительстве.
Разработайте процесс сварки стыка колонны Н-образного сечения в проектном положении. Материал – сталь Ст3. Укажите типы сварных соединений, форму разделки кромок и дайте эскизы сечений швов с указанием их размеров. Подберите тип, марку и диаметр электрода, определите режим сварки. По размерам швов подсчитайте массу наплавленного металла, определите расход электродов с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки стыка. Укажите методы контроля качества сварных швов для разработанного процесса сварки с приведением схем и описания.

Дата выполнения: 17/11/2011

Вариант 02

Задание 1
Опишите механизм диффузионного превращения аустенита в феррито-цементитную смесь при охлаждении и охарактеризуйте структуру сорбита.
Задание 2
Перечислите основные факторы, влияющие на последовательность операций сборки–сварки. Технологические документы обеспечения сварочных работ.
Задание 3
Изобразите схему и опишите сущность процесса автоматической сварки под флюсом. Укажите назначение флюса и флюсовой подушки, достоинства длинного способа сварки и рациональные области применения в строительстве.
Разработайте процесс сварки плиты из стали Ст3.Производство – крупносерийное. Укажите тип сварного соединения, форму и элементы разделки кромок под сварку, дайте эскиз сечения шва с указанием его размеров. Выберите марку, диаметр электродной проволоки и флюс.
Подберите режим сварки. По размерам шва подсчитайте массу на-плавленного металла. Определите расход электродной проволоки и флюса с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва для разработанного процесса сварки.

Дата выполнения: 19/11/2011

Вариант 03

Задание 1
Укажите особенности мартенситного превращения.
Задание 2
Опишите методы контроля качества сварных соединений. Укажите, какие из них находят наибольшее применение в строительстве.
Задание 3
Изобразите схему автоматической сварки в среде аргона плавящимся электродом и опишите сущность процесса. Укажите особенности и достоинства сварки в среде защитных газов.
Разработайте процесс сварки емкости из стали 12Х18Н10Т. Укажите тип сварного соединения и форму разделки кромок под сварку. Дайте эскиз сечения шва с указанием его размеров. Выберите марку и диаметр электрод¬ной проволоки. Подберите режим сварки. Укажите вылет электрода, ток и полярность. По размерам подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродной проволоки с учетом потерь, защитного газа, электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва для разработанного процесса сварки.

Дата выполнения: 15/10/2011

Вариант 04

Задание 1
Опишите механизм превращения перлита в аустенит при нагреве и объясните понятие наследственной зернистости стали. Укажите факторы, влияющие на наследственную зернистость.
Задание 2
Сущность процесса, способы и особенности технологии электрошлаковой сварки, достоинства и области применения.
Задание 3
Изобразите схему и опишите сущность процесса автоматической сварки в углекислом газе. Укажите особенности и достоинства этого способа сварки.
Разработайте процесс сварки коробчатой балки из стали Ст3. Укажите тип сварного соединения и форму разделки кромок под сварку. Дайте эскиз сечения шва с указанием его размеров. Выберите марку и диаметр электродной проволоки. Подберите режим сварки. Укажите вылет электрода, род тока и полярность. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электроэнергии, защитного газа и времени сварки балки. Укажите методы контроля качества сварного шва для разработанного процесса сварки.

Дата выполнения: 13/10/2011

Вариант 05

Задание 1
Классификация и маркировка углеродистых и легированных сталей.
Задание 2
Опишите образование и свойства участков зоны термического влияния при сварке плавлением.
Задание 3
Изобразите схему и опишите сущность процесса механизированной (полуавтоматической) сварки в среде углекислого газа. Укажите особенности и достоинства данного способа сварки.
Разработайте процесс сварки двутавровой балки из стали Ст 3. Шов прерывистый: r/t = 100/200. Укажите тип сварного соединения и форму разделки кромок под сварку. Дайте эскиз сечения шва с указанием его размеров. Выберите марку и диаметр электродной проволоки. Подберите режим сварки. Укажите вылет электрода, род тока и полярность. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродной проволоки с учетом потерь, защитного газа, электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва для разработанного процесса сварки.

Дата выполнения: 17/10/2011

Вариант 06

Задание 1
Вычертите диаграмму изотермического распада аустенита и опишите механизм превращения аустенита в перлит.
Задание 2
Дайте классификацию сварных соединений и швов. Какие требования предъявляются к сварным соединениям. Укажите геометрические характеристики сварных швов?
Задание 3
Изобразите схему и опишите сущность процесса контактной точечной сварки. Начертите и опишите цикл точечной сварки. Объясните, за счет чего металл ядра в месте контакта заготовок доводится до жидкопластического состояния.
Разработайте процесс сварки панели. Материал заготовок – сталь Ст5. Шаг точек t = 5d. Производство массовое. Укажите подготовку заготовок под сварку. По толщине свариваемых заготовок выберите тип машины и укажите ее технические данные. Рассчитайте площадь контактной поверхности электрода. 0пределите сварочный ток и усилие сжатия. Определите время сварки изделия. Укажите возможные дефекты и причины их возникновения.
Опишите особенности сварки крестообразных соединений арматуры железобетона на примере.

Дата выполнения: 10/11/2011

Вариант 07

Задание 1
Опишите атомно-кристаллическое строение металлов. Изобразите основные типы элементарных кристаллических решеток. Каким элементам они принадлежат.
Задание 2
Дефекты сварных швов: классификация и причины возникновения?
Задание 3
Изобразите схемы и опишите сущность процессов контактной стыковой сварки сопротивлением и оплавлением. Начертите и опишите циклы стыковой сварки сопротивлением и оплавлением.
Разработайте процесс стыковой сварки сопротивлением стержней и стыковой сварки оплавлением труб. Материал – сталь Ст.3. Производство крупносерийное. Укажите подготовку заготовок под сварку. По площади сечения свариваемых заготовок выберите тип и марку машины и укажите ее технические данные. Определите сварочный ток и усилие осадки. Определите установочную длину и соответствующие припуски, время сварки изделия. Укажите возможные дефекты и причины их возникновения.

Дата выполнения: 18/11/2011

Вариант 08

Задание 1
Изобразите диаграмму железо–цементит и опишите ее практическое применение.
Задание 2
Свариваемость строительных сталей. Показатели свариваемости и методы их определения. Горячие и холодные трещины, понятие "технологическая прочность" сварного соединения.
Задание 3
Изобразите схему и опишите сущность процесса контактной шовной сварки. Начертите и опишите цикл шовной сварки. 0бъясните, за счет чего металл ядра в месте контакта заготовок доводится до жидкопластического состояния.
Разработайте процесс шовной сварки емкости из стали Ст.З. Производство массовое. Укажите подготовку заготовок под сварку. По толщине свариваемых заготовок выберите тип и марку машины и укажите ее технический данные. Рассчитайте площадь контактной поверхности электрода ( для случая отсутствия вращения ролика). Определите сварочный ток и усилие, приложенное к роликам, время сварки изделия. Укажите возможные дефекты и причины их возникновения.

Дата выполнения: 30/04/2012

Вариант 09

Задание 1
Опишите механизм превращения мартенсита закалки и остаточного аустенита при нагреве. Укажите отличия образующихся при этом структур от соответствующих структур прямого распада аустенита.
Задание 2
Опишите методы и рекомендации по уменьшению сварочных напряжений и деформаций, применяемых на стадиях проектирования конструкций, их изготовления, а также после сварки.
Задание 3
Изобразите схему ацетилено-кислородного пламени и опишите его строение. Укажите особенности и достоинства газовой сварки, рациональные области применения в строительстве.
Разработайте процесс сварки резервуара из меди марки М3. Производство штучное. Определите характер пламени газовой сварки, тип горелки и ее мощность. Выберите марку и диаметр присадочной проволоки. Укажите состав флюса и способ сварки (левый или правый. По размерам шва определите массу наплавленного металла. Установите расход присадочной проволоки с учетом потерь, кислорода ,ацетилена и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва для разработанного процесса сварки.

Дата выполнения: 07/06/2012

Вариант 10

Задание 1
Используя диаграмму изотермического превращения аустенита, объясните невозможность получения в стали мартенситной структуры при охлаждении ее со скоростью ниже критической.
Задание 2
Укажите причины и механизм образования сварочных напряжений, деформаций и перемещений. Приведите примеры влияния напряжений и деформаций на размеры и форму сварных конструкций.
Задание 3
Изобразите схему и опишите сущность процесса газокислородной резки металлов и сплавов. Укажите технологические возможности газокислородной и кислородно-флюсовой резки, их применение в строительстве.
Разработайте процесс газокислородной резки деталей несимметричной двутавровой балки из прокатной стали СтЗкп. Длина балки – 8 м. Размеры верхнего пояса, нижнего пояса и стенки балки соответственно равны 280х20, 280х10, 540х10 мм. Производство штучное. Определив степень механизации резки, тип резака, номер внешнего и внутреннего мундштуков резака, мощность подогревательного пламени, давление режущего кислорода, скорость резки, расстояние между торцом мундштука и поверхностью заготовок, время резки и расход кислорода.

Дата выполнения: 24/11/2011