Рабочая тетрадь по дисциплине «Учебно-технологический практикум — основы технологии сварочного производства»

 

 

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана  

 
 
 
 
 
Рабочая тетрадь 
по дисциплине  

«Учебно-технологический практикум –  
основы технологии  
сварочного производства» 
 
 
 
 
Студент  ____________________________________  (Ф.И.О.) 

Факультет, группа  ___________________________________  

Журнал №  ___________________________________________  

Преподаватель  ______________________________  (Ф.И.О.) 

 
 
 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 

 

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ  

«Учебно-технологический практикум –  

основы технологии  

сварочного производства» 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 

2012 

УДК 621.791 
ББК 30.61 
         Р13 
Рецензенты:  
А.В. Коновалов, Б.Ф. Якушин, Р.А. Латыпов 
 
      Рабочая тетрадь по дисциплине «Учебно-технологический практикум — 
основы технологии сварочного производства» / П.А. Цирков, С.Н. Глазунов, 
В.С. Дрижов и др. — М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. — 34, [2] с. : ил. 
 
Рабочая тетрадь содержит задания к практическим работам учебно-технологического 
практикума в сварочных мастерских и последовательность их выполнения. Тетрадь 
служит студентам для самостоятельного решения задач, связанных с выбором способа 
сварки, вида и типа оборудования, последовательности технологических операций. 
Рабочая тетрадь предназначена для совместного использования с учебным пособием «
Учебно-технологический практикум по сварочному производству» (М.: Изд-во 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1994; Ч. 1, 2, 2007).  
Для студентов, обучающихся по программам подготовки бакалавров и специалистов 
на факультете «Машиностроительные технологии» МГТУ им. Н.Э. Баумана и выполняющих 
практические работы по дисциплине «Учебно-технологический практикум» 
в лаборатории «Сварочное производство». 
Рекомендовано учебно-методической комиссией НУК МТ МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
 
УДК 621.791 
ББК 30.61 
 
Учебное издание 

Цирков Павел Александрович 
Глазунов Сергей Николаевич 
Дрижов Виктор Сергеевич 
Варламова Любовь Дмитриевна 
Вялков Вадим Геннадиевич 
Романов Юрий Геннадьевич 
Слинко Дмитрий Борисович 
 
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ  
ПО ДИСЦИПЛИНЕ 
«Учебно-технологический практикум –  
основы технологии сварочного производства» 
 
Редактор Е.К. Кошелева 
Корректор В.С. Буравлева 
Компьютерная верстка С.А. Серебряковой 
 

Подписано в печать 25.10.2012. Формат 60×84/8. 
Усл. печ. л. 4,19. Тираж 2000 экз. Изд. № 70. Заказ        . 
 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1. 
 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012 

Р 13

СВАРОЧНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ. ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ 

 

Сварка – 

 
 
 

Физические основы получения неразъемного соединения сваркой 

Физическая сущность процесса соединения заготовок при сварке заключается в образовании 
прочных связей между атомами соединяемых поверхностей и, как результат, в образовании 
в зоне сварки общей кристаллической решетки. 

Прочные связи возникают при сближении атомов на расстояние, равное расстоянию 

между атомами в кристаллической решетке, т. е. (0,2…0,6) · 10–9 м или 2…6 Å (ангстрем). 

Сближению атомов на такое расстояние препятствуют следующие факторы: 

– 

– 

– 

 

При сварке необходимо исключить действие этих факторов и сообщить атомам энергию 

для преодоления барьера схватывания (энергию активации). 

В зависимости от формы энергии активации поверхностных атомов все способы сварки 

можно подразделить на две группы: сварка плавлением и сварка с применением давления. 

 

Сварка плавлением (физическая сущность) — 

 

Сварка с применением давления (физическая сущность) — 

ЧАСТЬ I  
СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ 
 

При сварке плавлением могут применяться следующие концентрированные источники 

теплоты: 

 

 
Основные этапы формирования неразъемного монолитного соединения: 

I. 
 

 

 

II. 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. I.1. Формирование сварного соединения 

 
Наибольшее распространение среди способов сварки плавлением получили дуговые способы, 
при которых в качестве источника теплоты используется электрическая дуга.  

 

Дуговая сварка — 

 
Классификация видов дуговой сварки по техническим признакам. 

I. 
По виду защитной среды: 

– 

– 

– 

II. По типу электрода: 

– 

– 

III.   По степени механизации: 

– 

– 

– 

IV.   По роду применяемого тока: 

– 

– 

 

Термический цикл сварки — 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

а 
б 

Рис. I.2. Термический цикл сварки для точек А и В (а) сварного соединения (б) 
 
Сварочная дуга — 

Температура столба дуги —  

Температура на поверхности металла —  

 
Параметры сварочной дуги:  

Q =                        Вт,                      q =                         Вт, 

где   Q  — 

 
q  — 

 
I  — 

 
U  — 

 
η  — 

Работа № 1. Ручная дуговая сварка 

 

Ручная дуговая сварка (РДС) — 

 

Оборудование для ручной дуговой сварки 
 

 

Оборудование сварочного поста 

1 — источник тока; 

2 — сварочные кабели; 

3 — электрододержатель; 

4 — штучный электрод для РДС; 

5 — свариваемое изделие; 

6 — вентиляция 

 

 

 

 

Рис. 1.1. Схема сварочного поста 

 

 

Рис. 1.2. Характеристики сварочного процесса 

ВАХ — 

СХД — 

Точка A — 

Точка B — 

Точка C — 

Точка D — 

I1 — 

I2 — 

ld1 — 

ld2 — 

 

Сущность ручной дуговой сварки 
 
Процесс сварки начинается с образования дуги. Зажигание дуги осуществляется в три 
этапа:  
1) короткое замыкание электрода на заготовку;  
2) отвод электрода на 3…6 мм;  
3) возникновение устойчивого электрического разряда. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 — 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 — 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 — 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 — 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 — 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 1.3. Схема технологического процесса ручной дуговой сварки 

 
Сварочные материалы при ручной дуговой сварке 
 
Сварочными (расходуемыми) материалами при ручной дуговой сварке являются:  

 

Рис. 1.4. Схема штучного электрода: 

dэ — диаметр электрода, мм; 

lэ — длина электрода, мм; 

lр — длина рабочей части электрода, мм; 

Δlэ — длина расходуемой части электрода, мм 

 

 

Основные компоненты, входящие в состав покрытия электродов (наименование, хими-

ческая формула, назначение): 

 

– 

 

– 

 

– 

 

– 

 

– 

 

– 

 

 

 

Технологические возможности ручной дуговой сварки 

 

Свариваемые материалы: как правило, сваривают стали различных марок, цветные 

металлы и их сплавы (например, медь, никель и др.). 

Толщина свариваемых заготовок: обычно с помощью РДС сваривают материалы 

толщиной 2…10 мм. 

а) нижнее 

 
 
 

б) вертикальное 

 
 

 
 
 
 
 
 

 
в) горизонтальное 
 
 
г) потолочное 
 

 

Рис. 1.5. Пространственные положения при сварке 

 

 

Определение режима ручной дуговой сварки 

 

Сила сварочного тока: 

Достоинства способа: 

Недостатки способа: 

Область применения: