Бахматов П. В., Григорьев В. В., Старцев Е. А.
Рассмотрена методика исследования, включающая планирование и проведение эксперимента, математическую обработку и графическое представление результатов. Описаны методы измерения параметров сварочных процессов, сварных соединений и их регистрации. Представлено описание современных образцов измерительно-регистрирующей аппаратуры и датчиков, применяемых в сварочном производстве. Для студентов специальности 15.03.01 и 15.04.01 «Машиностроение», профиль «Оборудование и технология сварочного производства». Может быть использовано при выполнении исследовательских курсовых, выпускных квалификационных и магистерских диссертаций, а также быть полезным для специалистов, занимающихся созданием и анализом различных конструкционных и сварочных материалов, металловедов; инженерно-технических работников, связанных с исследованием процессов, происходящих при сварке, разработкой технологии сварки и оборудования в различных областях техники.
1. ОСНОВЫ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 5
1.1. Наука и научное исследование (основные понятия) 5
1.1.1. Понятие науки и классификация наук 5
1.1.2. Научное исследование 7
1.1.3. Понятие метода и методологии научных исследований 11
1.1.4. Философские и общенаучные методы научных исследований 13
1.1.5. Этапы научно-исследовательской работы 16
1.2. Организация науки в РФ 17
1.2.1. Управление в сфере науки 18
1.2.2. Ученые степени и ученые звания 23
1.2.3. Подготовка научных и научно-педагогических кадров в РФ 27
1.2.4. Научно-исследовательская работа студентов 30
Контрольные вопросы 32
2. ОСНОВЫ ПЛАНИРОВАНИЯ И ПРОВЕДЕНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБРАБОТКА
ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ 33
2.1. Сбор научной информации по сварке 33
2.2. Задачи экспериментального исследования 38
2.3. Ошибки при измерениях и их оценка 40
2.4. Методические основы планирования эксперимента 43
2.5. Статистическое моделирование 44
2.6. Особенности планирования и проведения исследования
по оптимизации процесса 48
2.7. Принятие решений перед планированием эксперимента 53
2.8. Пример статистического моделирования процесса 61
2.9. Графическое представление результатов экспериментального
исследования 65
Контрольные вопросы 68
3. ИЗМЕРЕНИЕ И РЕГИСТРАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СВАРОЧНЫХ
ПРОЦЕССОВ 69
3.1. Общие положения 69
3.2. Единицы физических величин в международной системе единиц (СИ) 69
3.3. Параметры, датчики измерений 71
3.4. Измерительно-регистрирующие приборы 72
3.5. Измерение сварочных токов и напряжений 73
3.6. Измерение времени сварки 76
3.7. Измерение расходов сварочных материалов 76
3.8. Измерение давлений и усилий 77
3.9. Измерение температуры 78
3.10. Измерение перемещений и деформаций 80
Контрольные вопросы 81
4. ОСНОВНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ 82
4.1. Сварочные источники тепла 83
4.2. Тепловые процессы 84
4.3. Металлургические процессы 85
4.4. Превращения и термодеформационные процессы 85
Контрольные вопросы 87
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВАРНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ 88
5.1. Методы выявления структуры сварных швов 88
5.1.1. Приготовление макро- и микрошлифов для металлографического
исследования 89
5.1.2. Химические методы выявления макро- и микроструктуры сварных швов 97
5.1.3. Методы изучения структуры сварных швов. Микроскопическое
исследование сварных швов (рациональные сечения и увеличения,
приемы исследования заданных участков) 106
5.1.4. Сведения о некоторых современных методах анализа, применяемых
для изучения химического состава и структуры сварных швов 116
5.2. Исследование состава металлов 119
5.3. Методы определения механических свойств 121
5.3.1. Сведения о механических свойствах металлов 121
5.3.2. Отбор образцов 130
5.3.3. Условия проведения испытаний и оценка их результатов 133
5.3.4. Испытание металла различных участков сварного соединения
и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение 145
5.3.5. Испытание металла различных участков сварного соединения
и наплавленного металла на ударный изгиб (на надрезанных образцах) 149
5.3.6. Испытание металла различных участков сварного соединения
на стойкость против механического старения 158
5.3.7. Измерение твердости металла различных участков сварного
соединения и наплавленного металла 161
5.3.8. Испытание сварного соединения на статическое растяжение 169
5.3.9. Испытание сварного соединения на статический изгиб (загиб) 173
5.3.10. Испытание сварного соединения на ударный разрыв 177
5.3.11. Повторно-статические испытания на усталость 177
5.4. Технологические испытания 182
5.5. Методы оценки свариваемости 183
5.6. Коррозионные испытания 184
5.7. Методы определения остаточных напряжений 184
5.8. Физические методы испытаний 185
Контрольные вопросы 185
Приложение 1. Типы, форма и размеры образцов, используемых
при испытаниях для определения механических свойств
наплавленного металла и сварного соединения по ГОСТ 6996-66 186
Приложение 2. Основные ГОСТы по сварке (перечень) 191
Приложение 3. Классификатор МКИ по сварке 200
Библиографический список 209