Согласовано		утверждаю	
Заместитель генерального директора ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» Председатель НМК по сварке Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор
________________Г. П. Карзов
«____» ___________2009г.
		Генеральный директор ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей»  доктор технических наук

____________А. С. Орыщенко
«____» _____________2009г.	

П Р О Г Р А М М А
Вступительного экзамена по специальности 05.02.10 –
«Сварка, родственные процессы и технологии»

Программа   утверждена на заседании
 научно-технического совета института 
08.10.2009г. (пр.№9)

Санкт – Петербург
2009г.

- 2 - 
СОДЕРЖАНИЕ 
1.	 Физические основы сваривания металлов. 
   Основные характеристики технологических процессов сварки, 
   наплавки, пайки и резки металлов. 
2. Сварочные источники тепла. Сварочное оборудование. 
3. Теория распространения тепла при сварке. 
4. Особенности формирования металла шва и сварного соединения. 
5. Основы металлургических процессов при сварке плавлением. 
6.	 Показатели свариваемости металлов.
   Превращение в металле в процессе его охлаждения в твердом
   состоянии. 
7.	 Механические свойства металла шва и сварных соединений. 
   Методы определения. 
8. Коррозионные свойства металла шва и сварных соединений. 
9. Основы теории сварочных деформаций и напряжений. 
10. Контроль качества сварных соединений. Методы контроля. Способы 
устранения дефектов. 
11. Термическая обработка сварных соединений. 

ПРОГРАММУ  РАЗРАБОТАЛИ:  

д. т. н., проф.,  академик ИА РФ КАРЗОВ г.п. 
д. т. н., с. н. с.  КОЗЛОВ Р. А.
      д. т. н., с. н. с.  	МАРГОЛИН Б.З. 
      к. т. н., с. н. с.  	ЩЕРБИНИНА Н.Б. 
      К. т. н., с. н. с. 	МИХАЙЛОВ В. И. 

- 3 - 
1.	ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ. 
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ, НАПЛАВКИ, ПАЙКИ, И РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ.
1.1. Физические основы сваривания металлов. Определение процесса 
сварки. Классификация основных способов сварки, наплавки, пайки и резки 
металлов. Процессы, сопровождающие сварку при основных ее способах. 
1.2. Особенности различных технологических процессов сварки, наплавки, 
пайки, резки металлов. 
Сварка неплавящимся электродом в инертном газе без применения и 
с применением присадочной проволоки. 
Ручная дуговая сварка электродами. 
Автоматическая сварка под флюсом. 
Сварка плавящимся электродом в смеси газов. 
Импульсная сварка. 
Электрошлаковая сварка. 
Сварка электронным лучом. 
Лазерная сварка. 
Особенности сварки порошковой проволокой. 
Плазменная сварка. 
Контактная сварка. 
Сварка токами высокой частоты. 
Ультразвуковая сварка. 
Сварка взрывом. 
Сварка трением. 
Пайка
Наплавка
Резка

Литература: 

13, 17, 21, 37, 1, 3, 22, 2, 9, 44. 

2. СВАРОЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА. СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 
2.1. Сварочные источники тепла. 
Общие требования к сварочным источникам тепла. 
Газосварочное пламя. 
Сварочная дуга. 
Электрошлаковый источник тепла. 
Электронно-лучевые и лазерные источники тепла. 
Нагрев электрическим током при наличии контактного сопротивления. 
Сравнительные характеристики различных источников тепла для сварки 
плавлением. 

- 4 - 
2.2. Сварочное оборудование. 
2.2.1. Источники сварочного тока. 
2.2.2. Установки для механизированной дуговой сварки. 
Полуавтоматы для сварки плавящимся электродом. 
Автоматы для сварки плавящимся электродом. 
Установки для сварки вольфрамовым электродом в инертных газах. 
2.3. Оборудование для ручной и механизированной наплавки. 
2.4. Установка для электронно-лучевой сварки. 
2.5. Аппаратура для сварки лазерным лучом. 

Литература: 

13, 1, 36, 37, 39, 5. 

3. ТЕОРИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТЕПЛА ПРИ СВАРКЕ 
3.1. Нагревание и плавление электрода при электрической сварке. 
Перенос металла в дуге. 
Характеристики крупнокапельного и мелкокапельного переноса. 
Расчет проплавления основного металла. 
3.2. Тепловое воздействие источников тепла на свариваемый металл. 
Процессы нагрева и охлаждения свариваемого металла. 
Процессы распространения тепла в период теплонасыщения и выравнивания 
температур. 
Общие положения и основные тепловые расчеты с учетом условий 
сварки. 
Основные расчетные схемы нагрева при сварке. 
Термические расчеты применительно к тонким и толстым пластинам. 
Температурные поля различных источников тепла. 
Термические циклы при сварке (наплавке). 

Литература: 

1, 13, 36, 37, 39. 

4. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИPОВАНИЯ МЕТАЛЛА ШВА И СВАРНОГО 
СОЕДИНЕНИЯ 
4.1. Сварочная ванна, кристаллизация и формирование металла шва 
при сварке. 
4.2. Основные закономерности процессов кристаллизации. 
4.3. Взаимодействие металла ванны с твердым металлом на границе
 сплавления. 
4.4. Характерные зоны металла шва при одно- и многопроходной 
сварке. 

Литература: 

13, 36, 39, 15, 18. 

- 5 - 
5. ОСНОВЫ  МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ  ПРОЦEССОВ ПРИ СВАРКЕ ПЛАВЛЕНИЕМ 
5.1. Общая схема взаимодействия металлической, газовой и шлаковой фаз при
сварке. 
Степень завершенности реакций взаимодействия в условиях сварки. 
Взаимодействие металла с азотом, водородом, кислородом и другими глазами.
Раскисление. 
Легирование. 
5.2. Металлургические процессы при сварке электродами. Металлургические процессы при автоматической сварке под флюсами. 
Особенности металлургических процессов при эшс. 
Особенности металлургических процессов при сварке в среде защитных газов. 

5.3. Расчет состава мeтaллa шва. 
Доли участия основного и присадочного мeтaллa в образовании сварочной ванны. 
Коэффициенты перехода элементов в сварочной ванне. 
Литература: 1, 3, 10, 13, 14, 36, 47, 38, 39. 
6. ПОКА3АТЕЛИ СВАРИВАЕМОСТИ МЕТАЛЛОВ. ПРЕВРАШЕНИЕ В МЕТАЛЛЕ 
В ПРОЦEССЕ  ЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ. 
6.1. Понятие свариваемости. 
6.2. Показатели свариваемости. 
6.2.1. Горячие трещины. 
Природа и причины образования ГТ. 
Способы и критерии оценки. 
6.2.2. Xолодныe трещины. 
Природа и причины образования ХТ. Влияние водорода и структуры. 
Способы и критерии оценки склонности к ХТ. 
6.3. Превращение в  мeтaллe  в  процессе его охлаждения в твердом состоянии.
6.3.1. Характеристика зон сварных соединений. 
6.3.2. Способы регулирования структуры и свойства 3ТВ при сварочных
процессах. 

Литература: 

13, 16, 25, 18, 24, 37, 39. 

- 6 - 
7. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОИСТВА МЕТАЛЛА ШВА И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗРУШЕНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.
 
7.1. Модуль нормальной упругости и коэффициент Пуассона. 
Закон Гека. 
Пластическая деформация. 
7.2. Разрушение металлов. 
Хрупкое и вязкое разрушение (основные механизмы). 
Специфика влияния надреза на хрупких и вязких материалах. 
Схема Иоффе. 
Масштабный фактор. 
Влияние температуры и скорости деформирования на разрушение 
металла. 
7.3. Испытания на растяжение металла шва и сварного соединения. 
Диаграмма растяжения. 
Характеристики, определяемые при растяжении. 
Машины для испытаний растяжением. 
7.4. Испытания на статистический изгиб. Твердость металла.  Определение 
 твердости по Бриннелю, Роквелу, Виннерсу.  Микротвердость. 
7.5. Динамические испытания.  Влияние надреза. Хрупкое и вязкое 
состояние. Влияние температуры испытания и скорости приложения нагрузки. 
       Сериальные испытания на удар. 
Определение критической температуры хрупкости. 
Хладоломкость. 
7.6. Испытания на усталость.
Испытания на знакопеременных напряжениях при чистом изгибе вращаюшегося
 образца и на консольных образцах. 
Испытания растяжением и сжатием. 
Малоцикловая усталость. 
Кривые повреждаемости. 
Связь предела усталости с характеристиками прочности. 
7.7. Испытания на ползучесть и длительную прочность. 
Предел ползучести и длительной прочности. 
Влияние температуры испытаний. 
Релаксация напряжения. 
7.8. Характеристики  трещиностойкости.
Основные понятия Kic, Кiд, Jc и методы определения. 

Литература: 

41, 26-30, 40, 6, 7, 20. 

- 7 ,- 
8. КОРОЗИОННЫЕ СВОИСТВА МЕТАЛЛА ШВА И  СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 
8.1. Межкристаллитная коррозия. 
8.2. Общая коррозия. 
8.3. Питтинговая и щелевая коррозия. 
8.4. Коррозионное растрескивание. 
8.5. Коррозионно-усталостная прочность. 
Литература: 42, 28, 48, 47, 10, 32. 
9. ОСНОВНЫЕ ТЕОРИИ СВАРОЧНЫХ  ДЕФОРМАЦИЙ И НAIIPЯЖЕНИЙ 
9.1. Деформация и напряжения при сварке. 
Схема возникновения и развития сварочных деформаций и напряжений, 
 их классификация, способы расчетного и экспериментального определения. 
Влияние теплофизических, механических свойств материалов и фазовых 
превращений на развитие и величину остаточных сварочных деформаций и напряжений (легированные стали, алюминиевые и титановые сплавы). 
9.2. Особенности распределения напряжений и деформаций в сварных 
соединениях, выполненных однопроходными и многопроходными швами. 
Местные и общие сварочные деформации и способы борьбы с ними. 
Остаточные напряжения. 
Влияние остаточных сварочных напряжений на работоспособность 
сварных соединений. 
Остаточные напряжения в сварных соединениях разнородных сталей. 
Влияние термической обработки на сварочные напряжения. 

Литература. 

6, 8, 13, 26, 27, 29, 30, 35, 39. 

10. КОНТРОЛЬ  КАЧЕСТВА  СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИИ. 
МЕТОДЫ  КОНТРОЛЯ.  СПОСОБЫ  УСТРАНЕНИЯ  ДЕФЕКТОВ 
10.1. Основные дефекты, возникающие при сварке. 
- трещины; 
- поры в сварных швах; 
- неметаллические включения в швах; 
- подрезы; 
- несплавления. 

- 8 - 
10.2. Методы неразрушающего контроля: 
- внешний осмотр; 
- капиллярная дефектоскопия; 
- магнитопорошковая дефектоскопия;
- ультразвуковая дефектоскопия; 
- радиографический контроль; 
- гелиевая плотность. 
10.3. Методы разрушающего контроля: 
- химический состав металла шва; 
- механические свойства металла шва и сварного соединения 
(в т.ч. твердость); 
- металлографический контроль; 
- контроль ферритной фазы. 
10.4. Основные способы устранения дефектов. 
Литература: 41, 45, 38. 39. 
11. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИИ 
11.1. Классификация видов термической обработки. 
Термодинамика фазовых превращений. 
11.2. Выбор вида термической обработки сварных соединений различного 
 класса сталей. 
11.2.1. Отпуск.
Превращение при отпуске. 
Выделение карбидов. 
Распад аустенита. 
Отпускная хрупкость I и II рода. 
- 4750 - хрупкость. 
11.2.2. Закалка.
Особенности мартенситного превращения. 
Остаточный аустенит. 
11.3. Старение после закалки. 
Дисперсионное твердение. 
11.4. Способы про ведения термической обработки. 
Общая. 
Местная. 
Оборудование. 
Методы контроля. 
11.5. Диффузионные процессы при термической обработке сварных соединений.

Литература:

33, 41, 38, 46, 39, 37. 

- 9 - 
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 
*1. АКУЛОВ А.П.• БЕЛЬЧУК Г.А., ДЕМЯНЦEВИЧ В.П. "Технология и оборудование 
     сварки плавлением", 1977г. 
2.	ВАЙНЕРМАН А.Е., ШОРШОРОВ М.Х. и др. "Плазменная наплавка металлов", 
Машиностроение М.-Л, 1969г. 
3. ДЕМЯНЦЕВИЧ В. П. "Технология автоматической сварки". 
*4. ЗЕМЗИН В. Н. "Сварные соединения разнородных сталей", М. –Л. Машиностроение,
 1966г. 
*5. ЕРОХИН А. А. "Основы сварки плавлением'" 1973г. 
6.	 КАРЗОВ Г. П., ЛЕОНОВ В. П., ТИМОФЕЕВ Б.Т. Сварные сосуды высокого 
   давления: прочность и долговечность", Машиностроение, 1982г. 
7. КУДРЯВЦЕВ И. В., НАУМЧЕНКОВ И. Е. «Усталость конструкций сварных", 1975г. 
8. КУЗЬМИНОВ С. А. "Сварочные деформации судовых конструкций", 1974г. 
	9. ЛАШКО Н.Ф., ВРУБЛЕВСКИЙ "Пайка металлов", Машгиз, 1996г. 

10.	МЕДОВАР Б. И. 

"Сварка хромоникелевых аустенитных сталей", Машгиз, 1958г.

11. МАКАРА А. М., МОСЕНДЗ Н.А. «Сварка высокопрочных сталей», 1971г. 

12. ОКЕРБЛОМ Н. О., ДЕМЯНЦЕВИЧ В. П. БАЙКОВА И. П. "Проектирование технологий 
    изготовления сварных конструкций", Судпромгиз, 1963г. 
	*13. ПЕТРОВ Г. Л., ТУМАРЕВ А. С. "Теория сварочных процессов", Высшая 
      школа. 1977г. 
	*14. ПЕТРОВ Г. Л. "Сварочные материалы'' Машиностроение. 1972г. 
*15. ПЕТРОВ Г.Л. "Неоднородность металла сварных соединений". Судпромгиз, 1963г. 

16. ПРОХОРОВ Н. Н.

"Горячие трещины при сварке", Машгиз, 1962г. 

17.	 ПРОХОРОВ Н. Н. 	"Физические процессы в металлах  при сварке" т. 1 и 
    т. 2, Металлургия, 1968, 1976г.г. 

- 10 - 
18.	ПРОХОРОВ Н. Н. "Технологическая прочность сварных швов в процессе 
кристаллизации, Металлургия, 1979г. 
19.	  РУССО В. Л. 	"Сварка алюминиевых сплавов в среде инертных газов", 
Судпромгиз, 1962г. 
20.	ТРУФЯКОВ В. И. "Усталость сварных соединений". Киев, Наукова дума, 
1973г. 
21. ФРОЛОВ В. В., ВИНОКУРОВ В. А. "Теоретические основы сварки", 1970г. 
20.	ФРОЛОВ В. В. "Физико-химические процессы в сварочной дуге", Машгиз, 
1954г. 

23. ШОРШОРОВ М. Х. 

"Металловедение сварки стали и сплавов титана". 

*24. ШОРШОРОВ М. Х., БЕЛОВ В. В. 	"Фазовые превращения и изменения 
свойств стали при сварке", 1972г. 
	*25. ШОРШОРОВ М. Х., ЕРОХИН А. А., ЧЕРНЫШОВА Т. А. 	"Горячие трещины при сварке жаропрочных сплавов", М., Машиностроение, 1973г., 224с. 
26.	 МАХНЕНКО В. И. 	"Расчетные методы исследования кинетики сварочных 
напряжений и деформаций", Киев, Наукова думка, 1976г. 
*27. КАРЗОВ Г. П., МАРГОЛИН Б. З., ШВЕЦOВА В. А. "Физико-механическое     моделирование процессов разрушения", Политехника, 1993г. 
28.	СТЕКЛОВ о. и. "Стойкость материалов и конструкций к коррозии под 
напряжением", М., Машиностроение, 1990г. 
29.	  ВИНОКУРОВ В. А. 	"Сварочные деформации и напряжения", м., Машино- 
     строение, 1968г. 
30.	ГАТОВСКИЙК. М., КАРХИН В. А. "Теория сварочных деформаций и напряжений 
(учебное пособие), Издательство ЛКИ, 1980г. 
31.	  ЗАКС И. А. 	"Электроды д.ля дуговой сварки сталей и никелевых сплавов 
Справочное пособие", 1996г., 386с. 

*32. КАХОВСКИЙ Н.И.     

"Сварка нержавеющих сталей", 1968г., 312с. 

*33. ЗЕМЗИН В. Н., ШРОН Р.З. "Термическая обработка и свойства сварных 
соединений", Л., Машиностроение, Ленинградское отделение, 1978г. 

- 11 - 
34.	 ЗАКС И. А. "Сварка разнородных сталей. Справочное пособие", Машиностроение, 
    1973г. 
*35. 3ЕМЗИН В. Н. "Сварные соединения разнородных сталей", Машиностроение,      М. -л,1966г., 232с. 
*36. ДЕМЯНЦEВИЧ В. П. "Металлургические и технологические основы дуговой 
сварки. 
*37. "Сварка и свариваемые материалы", т.2, Справочник, 1996г. 
*38. "Сварка в мaшиностроении", Справочник,т.2 /Под ред. А. И. Акулова, 1978г.,   462с., илл. 
*38. "Cвapкa и свариваемые материалы", т. l. Свариваемость материалов. 
Спр. изд. /Под ред. З. Л. Макарова/, М., Металлургия, 1991г., 528с. 
40.	    ВИНОКУРОВ В. А., КУРКИН С. А., НИКОЛАЕВ Г. А."Сварные конструкции. 
Механика разрушения и критерии работоспособности", М. ,Маше,1996г., 
576с. 
41.	"Металловедение и термическая обработка стали", Справочник в 3-х 
томах, М., Металлургия, 1983г. 
42.	"Структура и коррозия металлов и сплавов. Атлас. Справочник", М., 
Металлургия, 1989г., 400с. 
43.  ГОТАЛЬСКИЙ Ю.Н. "Сварка перлитных сталей аустенитными материалами". 
 
44.  ЛАШКО С. В., ВРУБЛЕВСКИЙ Е. И. "Технология пайки изделии в машиностроении", М., Маше, 1993г., 464с. 
45. "Неразрушающий контроль качества сварных конструкций", Киев, Техника, 1986г. 
*46. ГУЛЯЕВ А.П. 	"Металловедение", М., Металлургия, 1978г., 647с. 
47.	КАХОВСКИЙ Н. И., ФАРТУШНЫИ В. Г., ЮЩЕНКО К. А. "Электродуговая сварка сталей". Справочник, 1974г. 
48.	СТЕКЛОВ О. И. "Прочность сварных конструкций в агрессивных средах", 
М., Машиностроение, 1976г. 
	Примечание: 	* - Обязательная литература.