Предметом вивчення навчальної дисципліни є напруги та деформації, що виникають в матеріалах (деталях) при зварюванні чи наплавленні у процесах нагрівання та охолодженні.
Міждисциплінарні зв’язки: фізика, технологія матеріалів і матеріалознавство, супротив матеріалів, механіка, деталі машин і ПТМ, основи теорії зварювання, основи теорії наплавлення, технологічні методи підвищення строку служби вузлів тертя, термічні методи підвищення зносостійкості деталей машин.
Програма навчальної дисципліни складається з одного змістовного модуля.
Метою дисципліни «Напруги та деформації при зварюванні» є отримання глибоких знань та відомостей, необхідних для вирішення практичних та наукових задач, з метою їх практичного застосування, а саме: освоєння студентами питань стосовно причин виникнення напруженого стану при зварюванні, класифікація різних видів напружень та деформацій,визначення їх величини, розрахунки напружень та деформацій, що можуть виникнути при зварюванні чи наплавленні, визначати засоби запобігання та усунення напружень та деформацій під час зварювання чи наплавлення, а також методи усунення їх після зварювання чи наплавлення.
Завдання навчальної дисципліни є засвоєння студентами фізичної сутності процесів утворення зварювальних деформацій та напружень, ознайомитись із існуючими методами розрахунків та експериментальним визначення зварювальних напружень та деформацій, розподілом залишкових напружень, впливом деформацій та напружень на властивості конструкцій, засобами їх попередження, зменшення або усунення. Це сприятиме набуттю інтегральної компетентності - здатності розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми в прикладній механіці або у процесі навчання, що передбачає застосування певних теорій та методів механічної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов. На вивчення навчальної дисципліни відводиться 120 годин(и) 4 кредити(ів) ЄКТС.
Змістовий модуль 1. НАПРУГИ ТА ДЕФОРМАЦІЇ ПРИ ЗВАРЮВАННІ
Тема 1. Вступ. Мета та завдання дисципліни «Напруги та деформації при зварюванні». Важливість дисципліни для потреб сучасного виробництва. Основні поняття міцності. Пружна та пластична деформації. Види руйнування матеріалів. Оцінка схильності матеріалів до крихкого руйнування. Вплив типу напруженого стану на характер руйнування.
Тема 2. Виникнення напружень та деформацій при зварювальних роботах. Теорія пружності. Теорія напружень. Теорія плинності. Лінійна механіка руйнування. Деформації та переміщення. Вплив низької та високої температури на властивості металу. Методи підвищення холодостійкості. Застосування критеріїв механіки руйнування до оцінки міцності зварних з’єднань. Одно, двох та трьох вимірні задачі. Розрахунки за методами Г.А. Ніколаєва та П. П. Трочуна.
Тема 3. Основні фізичні явища та фактори які впливають на величини напружень, деформацій та переміщень. Дилатометричне явище. Розповсюдження теплоти й утворення температурного поля. Вплив анізотропії властивостей, нерівномірність нагріву, температурних та пластичних деформації на утворення напружень та деформацій при зварюванні. Вплив структурних перетворень в сталях на утворення напружень та деформацій при зварюванні. Концентрація напружень в зварних з’єднаннях. Вплив концентраторів напружень на розподіл напружень та деформацій. Тимчасові та залишкові напруження при зварюванні.
Тема 4. Методи зниження остаточних напружень та деформацій. Класифікація зварювальних деформацій. Методи оцінки деформацій та напружень. Тверді та м’які прошарки у зварних з’єднаннях. Найбільш використовувані методи виміру остаточних деформацій. Методи попередження та усунення остаточних деформацій та напружень.
1. Рекомендована література
Базова
1. Касаткин, В. С. Напряжения и деформации при сварке [Текст] / В. С. Касаткин, В. М. Прохоренко, И. М. Чертков. – К.: Вища школа, 1987. – 246с.
2. Винокуров, В. А. Сварочные деформации и напряжения Методы их устранения [Текст] / В. А. Винокуров. – М.: Машиностроение, 1968. – 236с.
3. Єрмолаєв, Г. В. Міцність зварних з'єднань: підручник [Текст] / Г. В. Єрмолаєв. – Миколаїв : НУК, 2007. – 220 с.
4. Напруження та деформації при зварюванні і паянні: підручник [Текст] / Л. М. Лобанов, Г. В. Єрмолаєв, В. В. Квасницький, О. В. Махненко, Г. В. Єгоров, А. В. Лабарткава; за заг. ред. Л. М. Лобанова. – Миколаїв: НУК, 2016. – 246 с.
5. Касаткин, Б. С. Эксперементальные методы исследования деформацій и напряжений: Справочное пособие [Текст] / Б. С. Касаткин, А. Б. Кудрин, Л. М. Лобанів. – К.: Наукова думка, 1981. – 581с.
Допоміжна
1. Гуляев, А.П. Металоведение [Текст] / А.П. Гуляев. – М.: Металургія, 1978. – 648 с.
2. Броек Д. Основы механики разрушени [Текст]: Пер. с анг. / Д. Броек. – М.: Высшая школа, 1980, – 368 с.
3. Николаев, Г. А. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций [Текст] / Г. А. Николаев, С. А. Куркин, В. А. Винокуров. – М. : Высшая школа, 1971. – 760 с.
4. Махненко, В. И. Ресурс безопасной эксплуатации сварных соединений и узлов современных конструкций [Текст] / В. И. Махненко. – К. : Наукова думка, 2006. – 620 с.
5. Паяння матеріалів: підручник [Текст] / Г. В. Єрмолаєв, В. В. Квасницький, В. Ф. Квасницький, С. В. Максимова, В. Ф. Хорунов, В. В. Чигарьов ; за заг. ред. В. Ф. Хорунова і В. Ф. Квасницького. – Миколаїв : НУК, 2015. – 340 с.
Інформаційні ресурси
1. Сайт zntu@otzw.ua.
2. Все о сварке, сварочных технологиях и оборудовании http//weldingsite.com./ua/gas.html.
- Викладач: Нетребко Валерій