- ) % 3 )
Ę#:.)+
2OK
łOżENIA
.R
Radosnych Świąt Bożego Narodzenia
Czytelnikom i Sympatykom
życzy Redakcja
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Druk i skład
Wydawca
Zastępca redaktora
naczelnego ds. naukowych
Zastępca redaktora
naczelnego ds. wydawniczych
Redaktor naczelny
Nr 12/2006
PLISSN 0033-2364
LXXVIII
F O R U M S P A W A L N I K Ó W P O L S K I C H
MIESIĘCZNIK NAUKOWO-TECHNICZNY
AGENDA WYDAWNICZA SIMP
rok założenia 1928
dawniej
Przewodniczący rady
programowej
Rada programowa
Wielce Szanowni Czytelnicy
Drodzy i Szanowni Czytelnicy
prof. dr hab. in¿. Andrzej Klimpel, dr in¿. Damian Janicki,
mgr in¿. Marcin Cyroñ
Spawanie automatyczne GTA ³ukiem pulsuj¹cym cienkich blach
ze stali austenitycznej AISI 321
prof. dr hab. in¿. Jerzy Nowacki, mgr in¿. Piotr Zaj¹c
Wp³yw wielokrotnej naprawy z³¹czy spawanych stali duplex
na ich w³aœciwoœci
mgr in¿. Marek Stankiewicz, mgr in¿. Henryk Jonderko,
mgr in¿. Dariusz Kijowski, mgr in¿. Wojciech Psonka,
prof. dr hab. in¿. Edmund Tasak
Po³¹czenia spawane rur Gr. C/6/X52 wg ASTM i API – w³asnoœci
mechaniczne
dr in¿. Jerzy Haduch
Wp³yw wybranych parametrów technologicznych metody MIG
na wielkoœæ kropli z br¹zu CuSn6 w chwili przerywania jarzenia ³uku
48. Krajowa naukowo-techniczna konferencja spawalnicza pt.
„Innowacje w Spawalnictwie”
XI Naukowo-techniczna krajowa konferencja spawalnicza pt.
„Postêp technologiczny procesów spajania”
Seminarium pt. „Spawanie materia³ów stosowanych w Energetyce”
Nowa generacja bezmiedziowych drutów spawalniczych
Zestawy ARISTOMIG do spawania zrobotyzowanego
„Wp³ywu warunków spawania na sk³onnoœæ do tworzenia pêkniêæ
zimnych przy spawaniu pod wod¹”
In¿ynier Leon Mistur – nauczyciel, wychowawca, przyjaciel
rok za³o¿enia 1928
dawniej
Redakcja „PRZEGL¥D SPAWALNICTWA”
Agenda Wydawnicza SIMP
ul. Œwiêtokrzyska 14a, 00-050 Warszawa
tel./fax: (0-22) 827 25 42, (0-22) 336 14 79
e-mail: przeglad.spawalnictwa@is.gliwice.pl
adres do korespondencji:
00-950 Warszawa 1, skr. poczt. 56
prof. dr hab. in¿. Jerzy Nowacki
mgr in¿. Irena Wiœniewska
prof. dr hab. in¿. Jerzy Dziubiñski,
prof. dr hab. in¿. W³odzimierz Walczak,
prof. dr hab. in¿. W³adys³aw W³osiñski.
przewodnicz¹cy
prof. dr hab. in¿. Andrzej Zaj¹c
prof. dr hab. in¿. Piotr Adamiec, doc. dr in¿. Henryk
Grzybowski, prof. dr hab. in¿. Andrzej Klimpel,
dr in¿. Les³aw Krynicki, prof. dr hab. in¿. Jerzy Nowacki,
mgr in¿. Andrzej Radoñ, mgr in¿. Marek Saperski,
dr in¿. Jan Sitko, prof. dr hab. in¿. Andrzej Skorupa,
prof. dr hab. in¿. Edmund Tasak, prof. dr hab. in¿. Andrzej
Weroñski, mgr in¿. Jan Wójcik.
dr in¿. Jan Plewniak – prezes Zarz¹du G³ównego
Sekcji Spawalniczej SIMP,
dr in¿. Edward Dobaj – prezes Zarz¹du G³ównego
Polskiego Towarzystwa Spawalniczego.
Korekta – in¿. Barbara Akszak-Okiñczyc
Druk i sk³ad:
Drukarnia Piotra W³odarskiego – Warszawa
Nak³ad do 2000 egz.
Artyku³y opublikowane w Przegl¹dzie Spawalnictwa
s¹ t³umaczone na jêzyk angielski i zamieszczane
w czasopiœmie Welding International wydawanym
przez Woodhead Publishing Ltd. (Wielka Brytania) na
mocy podpisanego porozumienia o wzajemnej
wspó³pracy.
Zamówienia na og³oszenia prosimy kierowaæ bezpo-
œrednio do redakcji. Informacji o cenach og³oszeñ
udziela redakcja, gdzie równie¿ mo¿na nabywaæ eg-
zemplarze archiwalne. Redakcja nie odpowiada za treϾ
og³oszeñ i nie zwraca materia³ów nie zamówionych.
Zastrzegamy sobie prawo skracania i adiustacji tekstów
oraz zmiany ich tytu³ów.
Wydawca
Zastêpca redaktora naczelnego
Redaktorzy dzia³ów
Rada programowa
Wspó³pracuj¹
Redaktor naczelny
Nr 2-3/2006
PLISSN 0033-2364
LXXVIII
F O R U M S P A W A L N I K Ó W P O L S K I C H
MIESIÊCZNIK NAUKOWO-TECHNICZNY
AGENDA WYDAWNICZA SIMP
S P I S
T R E ΠC I
2
3
4
8
17
23
15
28
16
26
27
ARTYKU£Y
PRACE DOKTORSKIE
ZAS£U¯ENI SPAWALNICY
NOWOŒCI TECHNICZNE
KONFERENCJE, SEMINARIA
S P I S T R E Ś C I
ARTYKUŁY GŁÓWNE
4
Tomasz Babul
Rola prędkości strumienia w procesach formowania powłok
metodą detonacyjną
7
Adam Kruk, Tomasz Łata
Rozwój pęknięć lamelarnych w blachach obciążonych na
kierunku walcowania
10
Jerzy Nowacki, Aleksandra Wolnomiejska
Wybrane aspekty osłony gazowej w spawaniu alumunium
13
Edmund Nowakowski
Instalacje gazowe stosowane w spawalnictwie
27
Marek Żubrowski
Zjawiska fizyczne i metalograficzne w technologii połączeń
drutowych
INFORMACJE WYdAWCY
23
Jacek Słania, Zygmunt Mikno, Mirosław Wójcik
Pomiar i rejestracja cykli cieplnych spawania w spoinie
za pomocą systemu pomiarowego opracowanego
w Instytucie Spawalnictwa
40
Profil czasopisma, wskazówki dla autorów, warunki prenumeraty,
ogłoszenia w Przeglądzie Spawalnictwa
Redaktorzy działów
NOWO
ŚCI WYdAWNICZE
22
„Lutowanie w budowie maszyn” - Jerzy Nowacki, Marcin
Chudziński, Przemysław Zmitrowicz
TARGI, SYMPOZJA
35
Sympozjum zorganizowane przez Polskie Towarzystwo
Spawalnicze Oddział Opole
Redakcja „PRZEGLĄD SPAWALNICTWA”
Agenda Wydawnicza SIMP
ul. Świętokrzyska 14a, 00-050 Warszawa
tel./fax: (0-22) 827 25 42, (0-22) 336 14 79
e-mail:pspaw@ps.pl, http://www.pspaw.ps.pl
adres do korespondencji:
00-950 Warszawa 1, skr. poczt. 56
prof. dr hab. inż. Jerzy Nowacki – Politechnika Szczecińska
prof. dr hab. inż. Andrzej Klimpel – Politechnika Śląska
mgr inż. Irena Wiśniewska
dr h.c. prof. dr hab. inż. Leszek A. Dobrzański – Politechnika
Śląska (Materiały); dr h.c. prof. dr hab. inż. Władysław Karol
Włosiński – Polska Akademia Nauk (Zaawansowane techno-
logie); dr hab. inż. Zbigniew Mirski prof. PWr – Politechnika
Wrocławska (Lutowanie i klejenie); dr hab. inż. Jacek Słania
– Instytut Spawalnictwa (Praktyka spawalnicza); dr inż.
Kazimierz Ferenc – Politechnika Warszawska (Konstrukcje
spawane); dr inż. Gracjan Wiśniewski – Urząd Dozoru
Technicznego (Przepisy, normy, szkolenia)
prof. dr hab. inż. Jan Pilarczyk – Instytut Spawalnictwa
prof. dr hab. inż. Piotr Adamiec – Politechnika Śląska
dr hab. inż. Andrzej Ambroziak prof. PWr
– Politechnika Wrocławska
mgr inż. Marek Bryś – Castolin
dr inż. Hubert Drzeniek – Euromat
mgr inż. Eugeniusz Idziak – KWB Bełchatów S.A.
dr hab. inż. Andrzej Kolasa prof. PW – Politechnika Warszawska
dr hab. inż. Jerzy Łabanowski prof. PG – Politechnika Gdańska
inż. Mirosław Nowak – Technika Spawalnicza Poznań
mgr inż. Zbigniew Pawłowski – Lincoln Electric Bester
dr inż. Jan Plewniak – Prezes ZG Sekcji Spawalniczej Politech-
nika Częstochowska
dr inż. Anna Pocica – Politechnika Opolska
mgr inż. Lesław Polak – ESAB Polska
mgr inż. Jacek Rutkowski – Kemppi Polska
dr hab. inż. Jacek Senkara prof. PW – Politechnika Warszawska
mgr inż. Andrzej Siennicki – CLOOS POLSKA
prof. dr hab. inż. Andrzej Skorupa – Akademia
Górniczo-Hutnicza Kraków
prof. dr hab. inż. Edmund Tasak – Akademia
Górniczo-Hutnicza Kraków
mgr inż. Włodzimierz Jacek Walczak – Linde Gaz Polska
mgr inż. Marek Walczak – Urząd Dozoru Technicznego
mgr inż. Jan Wójcik – Polski Rejestr Statków
Drukarnia Piotra Włodarskiego – Warszawa
Nakład do 2000 egz.
Zamówienia na ogłoszenia prosimy kierować bezpośrednio do
redakcji. Informacji o cenach ogłoszeń udziela Redakcja, gdzie
również można nabywać egzemplarze archiwalne. Redakcja
nie odpowiada za treść ogłoszeń i nie zwraca materiałów
nie zamówionych. Zastrzegamy sobie prawo do skracania i
adiustacji tekstów oraz zmiany ich tytułów.
Wydanie czasopisma częściowo dofinansowane przez
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
NOWO
ŚCI TECHNICZNE
34
ESI Group - Innowacyjna technologia symulacji połączeń
spawanych
36
Roczny spis treści
WYdARZENIA
2
Uroczystość nadania tytułu doktora honoris causa Politechniki
Wrocławskiej Panu Profesorowi Władysławowi K. Włosińskiemu
Przewodniczącemu Wydziału IV Nauk Technicznych PAN
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Uroczystość nadania tytułu doktora honoris causa Politechniki Wrocławskiej
Panu Profesorowi Władysławowi Karolowi Włosińskiemu
Przewodniczącemu Wydziału IV Nauk Technicznych Polskiej Akademii Nauk
Podczas uroczystości obchodów święta Politechniki Wrocławskiej 15 listopada 2006
roku w auli tej uczelni pod przewodnictwem Jego Magnificencji Rektora Politechniki
Wrocławskiej Prof. dr hab. inż. Tadeusza Lutego oraz w obecności członków Senatu odby-
ła się uroczystość nadania zaszczytnego tytułu doktora honoris causa Panu Profesorowi
Władysławowi Karolowi Włosińskiemu. Tytuł ten przyznano za wybitne osiągnięcia w dzie-
dzinie spajania materiałów wysokozaawansowanych oraz za współpracę naukową w tej
dziedzinie z Politechniką Wrocławską. Z wnioskiem o nadanie tytułu wystąpiły dwa Wydziały
Politechniki - Mechaniczny i Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, a decyzję o nadaniu tytu-
łu doktora honoris causa podjął Senat Politechniki Wrocławskiej. Recenzentami dorobku
naukowego Pana Profesora Włosińskiego byli dr h. c. prof. dr hab. inż. Leszek A. Dobrzański
z Politechniki Śląskiej i prof. dr hab. inż. Jan Szlagowski z Politechniki Warszawskiej. Laudację
wygłosił Dziekan Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej prof. dr hab. inż. Eugeniusz
Rusiński a promotorem pracy był prof. dr hab. inż. Benedykt Licznerski – Dziekan Wydziału
Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki. Uroczystość uświetnili rektorzy i prorektorzy wielu uczelni
polskich, przedstawiciele Polskiej Akademii Nauk, przedstawiciele władz Wrocławia oraz woje-
wództwa dolnośląskiego, kadra naukowa Politechniki Wrocławskiej oraz liczni goście. Piękną
oprawę muzyczną tej uroczystości zapewnił chór Kameralny AXION z Legnicy oraz Formacja
Orkiestrowa R.20 Wrocławskiego Stowarzyszenia Muzyki Poważnej.
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Profesor Władysław Karol Włosiński
tytuły naukowe doktora nauk technicznych
oraz doktora habilitowanego uzyskał na
Wydziale Mechanicznym Technologicznym
Politechniki Warszawskiej. W 1983 roku
Rada Państwa przyznała Mu tytuł profeso-
ra nadzwyczajnego natomiast Prezydent
Rzeczpospolitej Polskiej w roku 1990
- tytuł profesora zwyczajnego. W 1994
roku wybrano Go na członka koresponden-
ta Polskiej Akademii Nauk. W roku 2003
został z wyboru Przewodniczącym Wydziału
IV Nauk Technicznych Polskiej Akademii Nauk
W roku 2005 został doktorem honoris causa
Politechniki Śląskiej i został wybrany człon-
kiem zagranicznym Chińskiej Akademii Nauk
Technicznych.
Praca naukowa i zawodowa Profesora
jest związana z Instytutem Technologii
Materiałów Elektronicznych w Warszawie
i Politechniką Warszawską, w której pełnił
funkcję Prodziekana ds. Nauki na Wydziale
Mechanicznym Technologicznym oraz był
w latach 1993-1999 Prorektorem ds. Nauki,
a następnie w latach 1999-2003 dyrektorem Centrum Transferu
Technologii tej Uczelni.
Profesor Włosiński odbył liczne staże naukowe: na Uniwersytecie
w Sheffield (Anglia), na Uniwersytecie w Osace (Japonia) jako „vis-
iting professor”, prowadził wykłady na Uniwersytecie Technicznym
w Pekinie, odbył też staż naukowy w Instytucie Maxa Plancka
w Stuttgarcie.
Profesor reprezentuje dyscyplinę naukową „Budowa
i eksploatacja maszyn”. Jego specjalnością jest nauka o spajaniu
materiałów. Wśród szczególnych osiągnięć naukowych Profesora
wymienić należy określenie profili dyfuzji i współczynników dyfuzji
Mn, Fe i Mo dla ceramiki typu Al
2
O
3
w powiązaniu z warunkami
procesu spajania ceramiki korundowej z metalami, termodynamiczne
opisy reakcji w stanie stałym przy spajaniu ceramiki korundowej
z metalami, określenie i opis zjawisk dyfuzji reakcyjnej w czasie
spajania ceramiki typu Al
2
O
3
z miedzią domieszkowaną Ti, określenie
na gruncie obliczeń metodą elementów skończonych pól rozkładu
naprężeń własnych i zaproponowanie optymalnych konstrukcji złączy
ceramiczno-metalowych, określenie struktury warstw pośrednich przy
spajaniu ceramiki tlenkowej i ceramiki azotkowej z metalami, redukcja
naprężeń własnych przy spajaniu materiałów znacznie różniących się
współczynnikami rozszerzalności cieplnej (np. Cu-Al
2
O
3
) przez zasto-
sowanie funkcjonalnych materiałów gradientowych (FGM).
Wyniki tych i innych badań Profesor opublikował w pięciu
monografiach oraz w ponad 150 artykułach opublikowanych w prasie
polskiej i zagranicznej (m.in. Journal of Materials Science, Science
of Sintering, Transactions of JWRI, Advanced Composites Letters,
Archiwum Nauki o Materiałach i Bulletin of the Polish Academy of
Sciences: Technical Sciences). Niektóre z tych osiągnięć są przedmio-
tami licznych patentów, w tym 9 zastosowanych w praktyce).
Na dorobek Profesora w zakresie dydaktyki i kształcenia kadry
naukowej składa się 26 wypromowanych doktorów w tym 3 cudzo-
ziemców oraz opieka nad 10 osobami przygotowującymi rozprawy
habilitacyjne, a także opieka nad kilkudziesięcioma wypromowanymi
magistrami inżynierami ze specjalnością inżynieria spajania materia-
łów zaawansowanych;
Profesor jest z wyboru członkiem:
• Międzynarodowego Instytutu Nauki o Spiekaniu;
• Amerykańskiego Towarzystwa Spawalniczego;
• Towarzystwa Naukowego Warszawskiego.
Pełni funkcję Przewodniczącego Rady Naukowej Instytutu
Technologii Materiałów Elektronicznych, jest członkiem Rady Naukowej
Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, Instytutu Metalurgii i Inżynierii
Materiałowej PAN w Krakowie i Centrum Wysokich Ciśnień PAN
w Warszawie, Centrum Badawczego Technologii Laserów w Kielcach.
Jest ponadto członkiem komitetów redakcyjnych następujących
czasopism:
• Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical
Sciences;
• Postępy Technologii Maszyn i Urządzeń PAN;
• Przegląd Spawalnictwa;
• International Journal of Plant Engineering and
Management;
• China Surface Engineering Journal.
Ponadto jest honorowym profesorem dwóch chińskich
Uniwersytetów (Beijing Polytechnic University i University for Surface
Engineering). Był zapraszany do wygłoszenia referatów na temat
spajania zaawansowanych materiałów na międzynarodowych konfe-
rencjach w Japonii, we Włoszech, w Niemczech i w Danii.
W roku 1994 Profesor otrzymał Medal Edukacji Narodowej,
w roku 1997 Krzyż Oficerski Odrodzenia Polski, w roku 1999 od rządu
Belgii otrzymał Krzyż Oficerski za zasługi na polu innowacyjności.
W roku 2000 Profesor otrzymał Nagrodę MEN za książkę The Joining
of Advanced Materials wydaną przez WPW w 1999 r., w roku 2004
otrzymał Krzyż Komandorski Odrodzenia Polski z okazji rocznicy
Konstytucji 3 maja, w roku 2006 Koncern Siemensa odznaczył Go
medalem za zasługi dla współpracy „Nauka-Przemysł”. Prace nauko-
we prowadzone przez Pana Profesora Władysława Włosińskiego,
a w szczególności opisanie procesów dyfuzji reaktywnej w procesach
spajania metali z ceramiką są Jego znaczącym wkładem w rozwój tech-
nologii elektronicznych w skali światowej, co spowodowało nadanie Mu
w 2005 roku tytułu doktora honoris causa Politechniki Śląskiej.
Profesor Władysław Karol Włosiński współpracuje z Politechniką
Wrocławską od lat. z Wydziałami Mechanicznym i Elektroniki oraz
Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki w zakresie spajania materiałów
wysokozaanwasowanych oraz kształcenia kadry naukowej. Profesor
Władysław K. Włosiński jest w naszym kraju promotorem rozwoju
badań w dziedzinie mikro- i nanotechnologii z ramienia Polskiej
Akademii Nauk. Został powtórnie wybrany na Przewodniczącego
Wydziału IV Nauk Technicznych Polskiej Akademii Nauk i serdecznie
Mu gratulujemy.
opr. prof. Jacek W. Kaczmar
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Streszczenie
W artykule omówiono wpływ wybranych parametrów technolo-
gicznych na prędkość ziaren proszku gatunku NiCrBSi nanoszonych
metodą detonacyjną. Pokazano sposoby umożliwiające zwiększenie
prędkości strumienia przy zachowaniu identycznych parametrów
ciśnienia i proporcji gazów roboczych. Zwrócono uwagę na moż-
liwości kształtowania struktury materiału podłoża oraz przenikania
materiału powłoki w podłoże w zależności od prędkości strumienia
metalizacyjnego.
Abstract
Influence of selected technological parameters on powder grain
speed of NiCrBSi grade applied by means of the d-gun spraying
method was discussed. The methods making it possible to increase
stream speed while maintaining identical parameters of pressure
and proportion of working gases were presented. Attention was
drawn to the possibility to shape substrate material structure and
coating material penetration into the substrate depending on the
metallization stream speed.
Wstęp
Powłoki nanoszone metodą napylania detonacyjnego formują się
w wyniku zderzenia i odkształcenia drobnych ziaren materiału powło-
kowego tworzącego strumień metalizacyjny. Źródłem energetycznym
powstania połączenia pomiędzy nanoszonym proszkiem a podłożem
jest energia kinetyczna oraz cieplna, skumulowana w strumieniu meta-
lizacyjnym składającym się z ziaren proszku oraz gazowych produktów
detonacji. W wyniku zderzenia ziaren z podłożem następuje lokalne
nagrzewanie podłoża w strefie działania strumienia metalizacyjnego.
Na lokalne nagrzanie się materiału podłoża ma wpływ temperatura
ziaren strumienia metalizacyjnego, temperatura produktów gazowych
oraz wzrost temperatury związany z odkształceniem ziaren strumienia.
Oprócz temperatury równie istotnym czynnikiem wpływającym na
uzyskanie prawidłowego połączenia pomiędzy ziarnami materiału
powłokowego a podłożem jest energia kinetyczna ziaren proszku.
W procesie napylania detonacyjnego stosowane są proszki
o ściśle określonej frakcji i określonej energii kinetycznej. Decydujący
wpływ przy napylaniu detonacyjnym na wartość energii kinetycznej
ma prędkość ziaren proszku, którą można zmieniać poprzez odpo-
wiedni dobór parametrów technologicznych. W efekcie poprzez odpo-
wiedni dobór parametrów procesu napylania detonacyjnego można
kształtować strukturę podłoża, na której nanoszona jest powłoka,
strukturę strefy pośredniej podłoże – powłoka, jak również strukturę
samej powłoki. Oczywistym jest fakt, że stosując różne parametry
procesu można uzyskiwać różne własności powłok formowanych
z tego samego materiału proszkowego.
Wyniki badań
Schemat urządzenia, na którym prowadzono próby nanoszenia
powłok przedstawiono na rysunku 1.
Urządzenie pozwala na formowanie strumienia metalizacyjnego
z różnymi prędkościami, nawet do 1200 m/s. Prędkość i temperaturę
cząstek można regulować zmieniając częstotliwość pracy urządzenia,
Rola prędkości strumienia w procesach
formowania powłok metodą detonacyjną
Role of stream speed in processes of coating
formation by means of the d-gun spraying method
Tomasz Babul
stosując różne ciśnienia gazów roboczych propan–butanu, tlenu
i azotu, a także poprzez zastosowanie różnej długości lufy oraz zmianę
odległości przedmiotu od końca lufy.
Do pomiarów technicznego oddziaływania dwufazowego stru-
mienia metalizacyjnego wykorzystano własnej konstrukcji układ
pomiarowy, pokazany na rysunku 2.
Rys. 1. Schemat urządzenia do nanoszenia powłok metodą detonacyjną: 1 – do-
zownik proszku, 2 – doprowadzenie azotu, 3 i 10 – układ chłodzenia urządzeniem,
4 – bezpieczniki zabezpieczające przed cofaniem się płomienia, 5 – doprowadzenie
propan – butanu, 6 – doprowadzenie tlenu, 7 – układ zapłonowy, 8 – komora deto-
nacyjna, 9 – lufa, 11 – formowana powłoka
Rys. 2. Schemat układu pomiarowego do określania technicznego oddziaływa-
nia strumienia na podłoże
Prof. dr hab. inż. Tomasz Babul – Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa.
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
(propan–butanu, tlenu, azotu) oraz jednakowy stosunek tlenu do
propan–butanu. Z uzyskanych danych dla strumienia metalizacyjnego
nanoszonego z częstotliwością 2 cykle/s wynika, że długość lufy ma
decydujące znaczenie na prędkość ziaren strumienia. Niezależnie od
długości lufy stwierdzono, że prędkość ziaren jest większa w odle-
głości 150 mm od wylotu z lufy, niż w odległości 50 mm od wylotu
z lufy. Maksymalną prędkość strumienia metalizacyjnego wynoszącą
ok. 1200 m/s uzyskano dla długości lufy 410 mm, w odległości 150
mm od końca lufy zaobserwowano, że ze zwiększeniem długości lufy
następuje obniżenie prędkości cząstek przy pomiarach prowadzonych
w odległości 50 mm od końca lufy. Minimalna zanotowana prędkość
ziaren proszku wynosiła ok. 600 m/s.
Z powyższych danych wynika, że istnieje możliwość otrzymania
różnych wartości prędkości strumienia metalizacyjnego w zakresie
600-1200 m/s przy pracy urządzenia z częstotliwością 2 cykle/s.
Zmiana częstotliwości pracy urządzenia z 2 cykli/s do 4 cykli/s
wpłynęła na wartości prędkości strumienia metalizacyjnego. Dla
długości luf 510 mm i 610 mm uzyskano znacznie wyższe wartości
prędkości cząstek proszku, a dla 410 mm i 710 mm porównywal-
ne do uzyskanych w próbach prowadzonych przy częstotliwości
2 cykle/s. Stwierdzono występowanie wyraźnego maksimum
w przypadku prowadzenia pomiarów w odległości 50 mm od wylotu
lufy. Wartości maksymalne odnotowano podczas zastosowania dłu-
gości lufy 510 mm. Na uwagę zasługuje fakt wzrostu prędkości ziaren
proszku ze wzrostem odległości od końca lufy niezależnie od stoso-
wanej częstotliwości pracy urządzenia. Wydaje się wysoce prawdo-
Przesłona ruchoma do momentu ustabilizowania się parame-
trów technologicznych procesu jest umiejscowiona na osi próbki.
W momencie osiągnięcia przez urządzenie żądanych parametrów
procesu następuje jej usunięcie z osi strumienia – wykonywane są
pomiary przyrostu temperatury na podłożu. Przeprowadzono wstępne
badania dla wariantów, w których próbka poddawana była oddziały-
waniu dwufazowego strumienia metalizacyjnego (produkty detonacji
oraz ziarna proszku) lub tylko produktów detonacji. Z otrzymanych
danych wynika, że przyrost temperatury próbki dla jednostkowego
cyklu natryskiwania jest znacznie większy dla dwufazowego stru-
mienia metalizacyjnego. Stwierdzono, że ze wzrostem częstotliwości
pracy urządzenia przyrost temperatury próbki (w tym samym czasie)
jest mniejszy. Związane jest to z tym, że przy mniejszej częstotliwości
pracy urządzenia ilość ciepła przekazywanego w jednym cyklu jest
prawie 3-krotnie większa.
Do wykonywania pomiarów prędkości ziaren strumienia meta-
lizacyjnego wykorzystano układ, którego schemat pokazano na
rys. 3. Przed lufą zamontowano przesłonę szczelinową w celu
„wycinania” ze strumienia jego centralnej części. Dzięki tej przesło-
nie znacznie ograniczono ilość obserwowanych ziaren proszku, co
jednocześnie umożliwiło rozróżnienie pojedynczych ziaren i wyzna-
czenie ich prędkości.
Pomiary prędkości ziaren tworzących strumień metalizacyjny
przeprowadzono dla luf o różnych długościach w zakresie od 410 do
710 mm. Stosowano dwie częstotliwości pracy urządzenia detonacyj-
nego 2 cykle/s i 4 cykle/s. Wyniki pomiarów prędkości ziaren strumienia
metalizacyjnego przedstawiono na rys. 4 dla częstotliwości 2 cykle/s
i na rys. 5 dla częstotliwości 4 cykle/s. W badaniach wykorzystano
proszek typu NiCrBSi o twardości 60 HRC i granulacji 22-45 µm.
Dla obu wykorzystywanych w badaniach częstotliwościach
pracy urządzenia są te same, stałe ciśnienia gazów roboczych
Rys. 4. Prędkość ziaren strumienia metalizacyjnego dla częstotliwości 2 cykli/s
Rys. 5. Prędkość ziaren strumienia metalizacyjnego dla częstotliwości 4 cykli/s
Rys. 6. Różnego typu strefy połączenia powłoka – podłoże uzyskane na stali 45
po napylaniu proszku typu NiCrBSi o twardości 60HRC
c)
a)
b)
d)
Rys. 3. Schemat układu pomiarowego prędkości ziaren strumieni metalizacyjnych
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
podobne, że związane jest to z rozprężaniem się produktów detonacji
wypływających z lufy i ich oddziaływaniem na ziarna proszku.
Jak wspomniano wcześniej, różne wartości prędkości strumienia
metalizacyjnego między innymi wpływają na strukturę materiału pod-
łoża i strefę przejścia podłoże – powłoka.
Na rysunku 6 przedstawiono różnego typu struktury strefy przej-
ściowej otrzymane przy napylaniu proszkiem o granulacji 22-45 µm
typu NiCrBSi na stal gatunku 45 o twardości 28-32 HRC.
Rysunek 6a przedstawia typową strukturę strefy połączenia
powłoka – podłoże. Widoczna jest łagodna, falista linia połączenia
pomiędzy naniesioną powłoką a podłożem oraz zgniot warstwy
wierzchniej uwidaczniający się w postaci ziaren stali o jednako-
wym stopniu odkształcenia. Widoczna równomierna strefa zgniotu
w stali wynosi ok. 50-60 µm. Na kolejnym rysunku (6b) pokazano
strefę połączenia, w której linia połączenia ma zbliżony charakter do
poprzedniej. Zasadnicze zmiany widoczne są natomiast w materiale
podłoża. Widoczny jest dużo większy zgniot podłoża, uwidaczniający
się w postaci silnie zdeformowanych ziaren warstwy wierzchniej
materiału podłoża układających się równolegle do linii rozdziału pod-
łoże – powłoka.
Przy samej powierzchni rozdziału powłoka – podłoże uzyskano
w stali tak duży zgniot, że nastąpiło rozdrobnienie odkształconych
ziaren na mikroziaren o wymiarach znacznie mniejszych od 1 µm.
Strukturę taką obserwowano do 10-15 µm od powierzchni w głąb
materiału podłoża. Nie zaobserwowano pęknięć ani w strefie wystę-
powania superdrobnych ziaren, ani w miejscu jej przejścia w strefę
silnego zgniotu. Jeszcze silniejsze odkształcenie materiału podłoża
przedstawiono na rysunku 6c. Cechami charakterystycznymi obser-
wowanymi na zdjęciu, oprócz widocznych poprzednio wtórnych
struktur drobnokrystalicznych, są występujące „zawirowania” two-
Podsumowanie
Z przeprowadzonych badań można sformułować następu-
jące wnioski.
1. Prędkości strumienia metalizacyjnego przy napylaniu
detonacyjnym można regulować nie tylko zmieniając ciśnienia
gazów roboczych i ich wzajemną proporcję, ale również poprzez
zmianę długości wymiarów geometrycznych urządzenia, jak rów-
nież miejsca ekspozycji napylanego elementu przed urządzeniem.
2. Nie stwierdzono prawidłowości w wartościach prędkości
strumienia metalizacyjnego w zależności od częstotliwości pracy
urządzenia w badanym zakresie (2 cykle/s i 4 cykle/s).
3. Zwiększenie odległości pomiędzy wylotem lufy a napy-
lanym elementem z 50 mm do 150 mm powoduje wzrost pręd-
kości ziaren nawet o 100%. W efekcie dla ziaren proszku o takiej
samej masie ich energia kinetyczna, z jaką uderzają o podłoże,
może się różnić nawet 4-krotnie.
4. Zderzenie cząstek formujących strumień metalizacyjny
z podłożem w zdecydowany sposób wpływa na strukturę war-
stwy wierzchniej napylonego elementu w zależności od posiada-
nej przez nie energii kinetycznej.
rzone przez odkształcone ziarna, brak równoległych odkształconych
ziaren do powierzchni, a także pojedyncze niewielkie ekstruzje mate-
riału podłoża w materiał powłoki oraz materiału powłoki w podłoże.
Największe odkształcenia materiału podłoża pokazano na rysun-
ku 6d, na którym widoczne jest wymieszanie się materiału podło-
ża i powłoki z jednoczesnym występowaniem wszystkich zjawisk
w warstwie wierzchniej pokazanych na poprzednich rysunkach.
Zakład Spawalnictwa, Politechnika Szczecińska
Zachodniopomorska Sekcja Spawalnicza SIMP
zapraszają do udziału w
49. Krajowej Konferencji Spawalniczej
„Nowe Materiały i Technologie w Spajaniu”
Szczecin, 04 – 07 września 2007
Pod patronatem J. M. Rektora Politechniki Szczecińskiej
prof. dr hab. inż. Włodzimierza Kiernożyckego
Komitet Organizacyjny Konferencji
Jerzy Nowacki – przewodniczący, Zbigniew Szefner – sekretarz, Wojciech Gendek, Michał Kawiak, Ryszard Pakos, Adam Sajek
Sekretariat konferencji
dr inż. Zbigniew Szefner, Politechnika Szczecińska, Instytut Inżynierii Materiałowej,
Al. Piastów 19, 70-310 Szczecin, tel. 091-449-42-41;
strona www Konferencji: http://www.nowemat.ps.pl;
e-mail Konferencji: nowemat@ps.pl;
strona www Zakładu Spawalnictwa PS: http://www.z-spaw.ps.pl
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Streszczenie
W artykule podano wynik badań wpływu obciążeń osio-
wych, przyłożonych na kierunku walcowania blachy, na rozwój
w jej wnętrzu pęknięć lamelarnych. Rozwój wad wewnętrznych
monitorowano metodą ultradźwiękową. Zarejestrowane sygnały
ech wad poddano analizie falkowej i Fourierowskiej. Wyniki
badań porównano z mapami naprężeń otrzymanymi w analizie
numerycznej.
Abstract
The research result of axial load impact, applied in the
direction of metal sheet rolling, on the development of lamellar
fractures inside of it was shown in the paper. The development of
internal defects was monitored by means of the ultrasonic method.
The registered echo signals underwent Falk and Fourier analysis.
The research results were compared with the map of stresses
obtained in the numerical analysis.
Wstęp
Znaczna część profili walcowanych, stanowiących elementy
konstrukcji nośnych obecnie pracujących dużych urządzeń, wykona-
na została w latach 70. ze stali zawierającej wtrącenia niemetaliczne.
Spawanie takich elementów wprowadza do konstrukcji naprężenia
na kierunku normalnym do płaszczyzny walcowania. Powoduje to
powstawanie pęknięć lamelarnych [1]. Pęknięcia lamelarne inicjo-
wane są również przez obciążenia zmienne na kierunku walcowania
blach [2]. Zarodkiem pęknięcia zmęczeniowego jest zwykle wada
powierzchniowa. Może nią być krawędź nieprzetopu lub granica
wtopu spoiny pachwinowej. Pęknięcie zmęczeniowe propagując
w głąb blachy po napotkaniu wtrąceń niemetalicznych zmienia
kierunek na zgodny z ich orientacją i rozprzestrzeniając się rozwar-
stwia blachę. Pęknięcia lamelarne mogą być również inicjowane
w procesie zmęczeniowym od krawędzi wtrąceń niemetalicznych
[3]. Praca przedstawia eksperyment, który potwierdza inicjację
i rozwój pęknięć lamelarnych również podczas obciążenia statycz-
nego na kierunku walcowania blach. Pękanie obserwowane jest
metodą ultradźwiękową, natomiast w analizie wyników wykorzysty-
wane są transformaty Fouriera i falkowa oraz Metoda Elementów
Skończonych.
Metodyka badań
Podczas prac badawczych prowadzonych na konstrukcjach noś-
nych suwnic pomostowych obserwowano rozwarstwienia elementów,
przenoszących siły osiowe [4]. Eksperyment miał na celu symulację
statycznej pracy pasów dźwigarów skrzynkowych mostu suwnicy
pomostowej. Wyciętą z tego elementu konstrukcyjnego próbkę
o przekroju prostokątnym 10x14 mm i długości roboczej lc=118 mm
poddano statycznemu rozciąganiu na kierunku walcowania aż do
wystąpienia szyjki. Proces pękania lamelarnego wewnątrz próbki
monitorowano metodą ultradźwiękową, z użyciem cyfrowego defek-
toskopu, firmy Krautkramer USLT2000i, i szerokopasmowej głowicy
Rozwój pęknięć lamelarnych w blachach
obciążonych na kierunku walcowania
Development of lamellar fractures in metal
sheets loaded in the direction of rolling
Adam Kruk
Tomasz Łata
ultradźwiękowej G15MN z linią opóźniającą z PMM, wyprowadzającą
pole bliskie poza badany materiał (rys. 1). Głowica została przyłożona
do nieoszlifowanej powierzchni próbki, co miało symulować pomiar
w warunkach przemysłowych.
Krzywa rozciągania dla materiału, z którego została wykonana
badana próbka została przedstawiona na rysunku 2. Zaznaczone są
na niej wybrane wartości naprężeń przy których dokonano pomiarów
ultradźwiękowych. Nieprostowane przebiegi pomiarów ultradźwięko-
wych przedstawia rysunek 3. Zaznaczono na nim echa wad i dna oraz
opisane w tekście procesy pękania. Wygląd próbki po rozciąganiu
przedstawia rysunek 4. Na powierzchniach bocznych widoczne są
rozwarstwienia, które propagowały od wad wewnętrznych.
Analiza wyników
W miejscu przyłożenia głowicy ultradźwiękowej, przed obciąże-
niem widoczne są 4 echa wad i echo dna (pomiar 1, rys. 3). Poniżej
Rys. 1. Wymiary próbki, orientacja obciążenia i miejsce pomiaru ultradźwiekowego
Dr inż. Adam Kruk, mgr inż. Tomasz Łata – AGH, Kraków.
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
granicy plastyczności materiału Re=300 MPa, przy naprężeniu
257 MPa (pomiar 3) widoczny jest wzrost amplitudy echa wady 1.
Spowodowany jest on rozwojem pęknięcia, wywołanym koncentracją
naprężeń na wierzchołku wtrącenia [5]. Już przy naprężeniu 307 MPa
– (pomiar 4), wada 1 maskuje wadę 3, a przy naprężeniu 407 MPa
zanika echo dna i pojawia się widoczne 2 echo wady 1. Przy napręże-
niu 428 MPa materiał pomiędzy wadą 1 i 2 zostaje ścięty (pomiar 6).
Materiał w miejscu tworzenia się szyjki przejmuje obciążenie, dlatego
też pomiar 7 i 8 nieznacznie różni się od pomiaru 6.
Rys. 2. Charakterystyka rozciągania materiału próbki z zaznaczonymi punktami
pomiarów ultradźwiękowych
Rys. 4. Wygląd próbki po rozciąganiu
Echo niezakłóconego przez wady dna próbki umieszczone
jest jako 1. wykres od dołu na rysunku 5. Powyżej niego znajdują
się wycięte przebiegi, zawierające echa wad 1 i 2. Z prawej strony
umieszczono ich widma. Echo wady 3 jest odbiciem od wtrącenia,
natomiast echa wad 1 i 2 odbiciem od pęknięć leżących na paśmie
wtrąceń [6]. Ponieważ odstęp między wygaszonymi częstotliwoś-
ciami widm przebiegów 2-5 wynosi 10 MHz, różnica zalegania
między wadą 1 i 2, przy długości przebiegu 16 mm i 1023 próbek
po uwzględnieniu „wycięcia” 512pr. wynosi s=0,813 mm, zgonie
z obliczeniem:
Widma przebiegów 6-8 są potwierdzeniem połączenia się przez
uskok wady 1 i 2. Na rysunkach 3 i 5 widoczne jest nieznaczne
przesunięcie przebiegów w dziedzinie odległości w lewą stronę, spo-
wodowane przyrostem prędkości rozchodzenia się fal w ośrodku wraz
z przyrostem naprężenia [6].
Identyczne wnioski można uzyskać analizując współczynniki
falkowe po transformacji ciągłej przebiegów do dziedziny skala-odle-
głość przy wykorzystaniu falki bioortogonalnej 3.8 (rys. 6) [8].
Rozwój pęknięć lamelarnych, w zadanym stanie naprężeń jedno-
osiowego rozciągania, potwierdzają również wyniki badań przeprowa-
dzonych metodą emisji akustycznej [9].
16
*512
0,81
10
1023
mm
pr
s
mm
MHz
pr
=
=
⋅
16
*512
0,81
10
1023
mm
pr
s
mm
MHz
pr
=
=
⋅
Rys. 3. Pomiary ultradźwiękowe
Rys. 5. Wycięte przebiegi zawierające echa wad 1 i 2 oraz ich transformaty Fouriera
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Rysunek 7 zawiera mapy naprężeń wygenerowane przez pro-
gram Ansys po symulacji numerycznej modelu blachy z dwoma
wtrąceniami umieszczonymi w osnowie ferrytycznej. Model poddano
odkształceniu procentowemu o wartości 0,2% na kierunku orientacji
pęknięć (walcowania). Widoczne jest uplastycznienie osnowy ferry-
Podsumowanie
1. Pęknięcia lamelarne mogą być inicjowane przez siły
osiowe na kierunku walcowania blach.
2. Metoda ultradźwiękowa w połączeniach z analizami
matematycznymi daje dobry obraz procesu propagacji pęknięć
lamelarnych w badanym ośrodku, tj. o oddzielaniu się osnowy
stalowej od wtrącenia i łączeniu się wad w postaci tarasów
i uskoków.
3. Obserwując zmiany echa wady przy obciążeniach osio-
wych uzyskuje się podobne informacje o odkształceniach kon-
strukcji, jak w przypadku ekstensometrów. Oczywiście z mniejszą
dokładnością i w ograniczonym od dołu zakresie pomiarowym.
4. Zaleganie blisko siebie dwóch wad na głębokościach
nieznacznie różniących się od siebie świadczy o tym, że badany
element konstrukcyjny pracował w zakresie sprężystym i przy
dotychczasowych warunkach pracy nadal może być eksploato-
wany.
5. Przeprowadzana analiza nie wymaga bardzo gładkiej
powierzchni materiału, do której przykładana jest głowica ultra-
dźwiękowa.
Rys. 6. Transformata falkowa pomiarów 2, 4, 7
Rys. 7. Mapa naprężeń zredukowanych struktury ferrytycznej z wtrąceniami podda-
nej przemieszczeniu e
x
=0,2%
Literatura
[1]
Pilarczyk J.: Mechanizm inicjowania i rozprzestrzeniania pęknięć
lamelarnych. Zeszyty naukowe nr 511. Wydawnictwo Politechniki
Śląskiej, 1977 Gliwice.
[2]
Szala J.: Metody doświadczalne w zmęczeniu materiałów
i konstrukcji. Badania konstrukcji. Wydawnictwo Uczelniane ATR,
Bydgoszcz 2000.
[3]
Rosochowicz K.: Problemy pękania materiałów i konstrukcji
kadłubowych skłonnych do rozwarstwień. Zeszyty Naukowe
Politechniki Gdańskiej, Seria Budownictwo Okrętowe Nr 40,
Gdańsk 1985.
[4]
Blum A.: Wpływ wieloletniej eksploatacji suwnic na deformację
konstrukcji mostów. Zeszyty naukowe Polityki Śląskiej, seria
Transport z.53, Gliwice, 2004.
[5]
Łata T.: Analiza numeryczna rozwoju pęknięć lamelarnych w
strukturze ferrytyczno-perlitycznej z wtrąceniami niemetalicznymi.
Przegląd Spawalnictwa, nr 1/2006.
[6]
Blum A., Łata T.: Identyfikacja wtrąceń metalicznych
i pęknięć lamelarnych w stalowych blachach dźwigarów
pomostowych. XX Sympozjum Mechaniki Eksperymentalnej Ciała
Stałego. Polanica Zdrój, 2002.
[7]
Adamski M.: Naprężenia własne. Biuro gamma. Warszawa 1999.
[8]
Łata T.: Ocena przydatności transformaty falkowej do diagnostyki
wad wewnętrznych w blachach stalowych. Przegląd Spawalnictwa,
nr 11/2005.
[9]
Projekt badawczy nr 1825.130.657 pt.: „Opracowanie metody oceny
wpływu propagacji pęknięć lamelarnych na proces narastania
trwałych ugięć mostów suwnicowych” realizowanego pod kierunkiem
dr. hab. inż. Artura Bluma.
tycznej między wtrąceniami, w miejscu, w którym w eksperymencie
nastąpiło ścięcie w postaci tarasu. Uplastycznienia w okolicach naro-
żach wtrąceń potwierdzają rozrost wady 1 w eksperymencie [1, 5].
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
0
Streszczenie
Scharakteryzowano wybrane właściwości gazów stosowanych
w spawaniu aluminium. Analizowano energię jonizacji gazów, wpływ
gazu osłonowego oraz rolę napięcia powierzchniowego na granicy
faz na kształt spoin, kierunku konwekcji w jeziorku spawalniczym
w zależności od wartości współczynnika temperaturowego napięcia
powierzchniowego, wpływ przewodności cieplnej argonu i helu na
wielkość rdzenia łuku elektrycznego i kształt spoin. Stwierdzono, że
wysoka przewodność cieplna helu zwiększa efektywność przenosze-
nia ciepła w łuku elektrycznym, co sprzyja zmniejszeniu ilości pęche-
rzy gazowych w spoinach aluminiowych oraz zwiększeniu prędkości
i wydajności spawania, a niska energia jonizacji argonu zapewnia
łatwe zajarzanie łuku elektrycznego i jego stabilność podczas spawa-
nia. Stosunek zawartości tych gazów w mieszance osłonowej wpływa
bezpośrednio na kształt uzyskanych spoin i wysokość nadlewu.
Abstract
Selected properties of gases used in aluminium welding were
characterized. Ionisation energy of gases, influence of shielding gases
and the role of surface tension at the phase boundary on the weld
shape, influence of convection direction in the weld pool relative to
the temperature coefficient value of surface tension, influence of
thermal conductivity of argon and helium on the dimension of the
electric arc core and on the weld shape were analysed. It was found
out that high thermal conductivity of helium makes heat transfer
efficiency in electric arc grow, which fosters decrease in the number
of gas bubbles in aluminium welds and increase in welding speed and
efficiency, and low ionisation energy of argon guarantees easy striking
the arc and its stability during the welding process. The ratio of these
gases in the shielding mixture has the direct impact on the shape of
the welds obtained and the height of the excess weld metal.
Wstęp
Gazy osłonowe są niezbędne w procesach:
– spawania nietopliwą elektrodą wolframową w osłonie gazów
obojętnych TIG,
– spawania elektrodą metalową w osłonie gazów obojętnych (MIG)
i aktywnych (MAG),
– cięcia i spawania plazmowego,
– spawania laserowego,
– osłony i formowania grani.
Gazy osłonowe stosowane w procesach spawania jako jednoskład-
nikowe lub w mieszankach: argon, azot, dwutlenek węgla, hel, tlen i wodór
zapewniają izolację jeziorka spawalniczego oraz mają wpływa na:
– łatwość zajarzania elektrycznego oraz jego przewodność elektrycz-
ną i cieplną,
– reakcje metalurgiczne zachodzące w jeziorku spawalniczym,
– głębokość wtopienia i geometrię spoiny,
– lepkość, zwilżalność i napięcie powierzchniowe na granicy faz
gaz–ciekły metal,
– emisję zanieczyszczeń [1].
Dobór gazu osłonowego wpływa także na wydajność i koszty spawa-
nia. Znajomość wpływu osłony gazowej na proces spawania aluminium
pozwala świadomie kształtować m. in. prędkość i efektywność spawania,
kształt spoin, głębokość wtopienia, koszty rzeczywiste procesu.
Charakterystyka gazów osłonowych
Najważniejszymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi
gazów, decydującymi o właściwościach osłony gazowej łuku, są:
Wybrane aspekty osłony gazowej
w spawaniu aluminium
Selected aspects of shielding gas coverage
in aluminium welding
Jerzy Nowacki
Aleksandra Wolnomiejska
potencjał jonizacyjny, energia dysocjacji, gęstość, przewodność
cieplna i elektryczna, a także lepkość, potencjał utleniający, rozpusz-
czalność w ciekłym metalu [2].
Niski potencjał jonizacji i wysoka przewodność elektryczna
gazów tworzących atmosferę ochronną łuku zapewniają łatwe zaja-
rzanie łuku oraz jego stabilność podczas procesu spawania. Na rys.
1 przedstawiono wartości energii jonizacji podstawowych składników
gazów osłonowych – argon i dwutlenek węgla, jako gazy o najniższym
potencjale jonizacji, zapewniają łatwe zajarzanie łuku elektrycznego
oraz jego stabilność.
Gazy cząsteczkowe (tj. dwutlenek węgla, wodór i tlen) w tempe-
raturze łuku elektrycznego ulegają dysocjacji; zjawisko to odpowiada
za większą efektywność przenoszenia ciepła w głąb materiału spawa-
nego. Skuteczność osłony gazowej zależy także od gęstości gazów
Prof. dr hab. inż. Jerzy Nowacki – profesor zw., mgr inż. Aleksandra Wolnomiejska - asystent
Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska.
0
5
10
15
20
25
Energia jonizacji [eV]
Rys. 1. Energia jonizacji gazów [2]
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
– zwykle gazy cięższe od powietrza skuteczniej osłaniają jeziorko pod-
czas spawania w pozycji podolnej (PA). Przewodność cieplna gazów
osłonowych wpływa na rozchodzenie się ciepła i rozkład temperatury
w łuku elektrycznym. Podstawowe właściwości gazów osłonowych
przedstawiono w tablicy I.
Wpływ gazów osłonowych na kształt spoin
Podczas spawania w osłonie gazów w łuku elektrycznym
zachodzi wiele zjawisk, które mają wpływ na proces spawania oraz
na jakość spoin. Pomiędzy stopionym metalem a atmosferą gazową
występuje napięcie powierzchniowe. Wartość napięcia powierzch-
niowego na granicy faz zależy przede wszystkim od temperatury
– wzrasta lub maleje ze zmianą temperatury. Do opisu tego zjawi-
ska służy współczynnik temperaturowy napięcia powierzchniowego
– (
T
∂γ
∂
). Wartość współczynnika (
T
∂γ
∂
) jest ujemna, jeżeli napięcie
powierzchniowe maleje ze wzrostem temperatury, a tak dzieje się
w przypadku czystych metali. Jeziorko spawalnicze nagrzewane
jest punktowo, co sprawia, że temperatura jego powierzchni maleje
w kierunku jego brzegów, a to powoduje pojawienie się dużego
gradientu napięcia powierzchniowego. W wyniku tego następuje
przepływ masy z obszarów o małym napięciu powierzchniowym
do obszarów o dużej wartości γ [3]. Ten przepływ powierzchniowy
powoduje konwekcję metalu w całej objętości jeziorka a kierunek
przechodzenia ciekłego metalu zależy od wartości współczynnika
(
T
∂γ
∂
) – rys 2. Jeżeli wartość (
T
∂γ
∂
) jest ujemna, to metal będzie się
poruszał od gorącego środka jeziorka w kierunku chłodniejszych
brzegów (przypadek a). Współczynnik (
T
∂γ
∂
) przyjmuje wartość dodat-
nią, gdy ze wzrostem temperatury rośnie napięcie powierzchniowe;
wówczas przepływ będzie następował z obszarów chłodniejszych
w kierunku środka jeziorka.
Procesy cieplne zachodzące w łuku elektrycznym istotnie zależą
od wartości współczynnika przewodzenia ciepła. Na rys. 3 przedsta-
wiono wartości współczynnika przewodzenia ciepła dla gazów osło-
nowych. Gazy o większej przewodności cieplnej odprowadzają ciepło
na zewnątrz łuku, przez co rdzeń łuku staje się szerszy. Argon ma niż-
szy od helu współczynnik przewodzenia ciepła, więc łuk elektryczny
w osłonie argonu będzie miał wąski rdzeń, a jeziorko spawalnicze
będzie miało charakterystyczny kształt kielicha. Zjawisko to przed-
0
0.02
0.06
0.1
0.14
0.18
0.04
0.08
0.12
0.16
Przew
. cieplna [W/(m*K)]
stawiono schematycznie na rys. 4. Im większa przewodność cieplna
stosowanego gazu osłonowego, tym szerszy rdzeń łuku, mniejsze
i bardziej równomierne wtopienie [2].
Gazy osłonowe w spawaniu aluminium
Podatność aluminium na utlenianie wymusza konieczność dokład-
nego oczyszczania powierzchni elementów przed spawaniem [por. 5],
a także całkowitą izolację jeziorka spawalniczego przed dostępem
powietrza podczas spawania. Do spawania aluminium można stoso-
wać jedynie gazy obojętne – argon i hel oraz mieszanki tych gazów.
Stosowanie mieszanek tych gazów pozwala na efektywne łączenie ich
specyficznych cech i świadome kształtowanie jakości spoin.
Argon jest cięższy od powietrza, więc będzie zapewniał skutecz-
niejszą osłonę jeziorka podczas spawania w pozycjach podolnej (PA)
oraz pionowej do góry (PF) – pozycjach zalecanych do spawania
stopów aluminium [6]. Stosowanie helu jako gazu osłonowego wyma-
ga ustawienia większego wydatku aby zapewnić skuteczną osłonę
ciekłego metalu, co wynika z dużo mniejszej gęstości tego gazu od
powietrza. W przypadku mieszanek tych gazów – gęstość zależy od
wzajemnego ich udziału w mieszance; w miarę wzrostu zawartości
helu należy zwiększyć wartości wypływów, aby zapewnić skuteczną
izolację jeziorka od powietrza.
Niższa przewodność cieplna argonu w stosunku do helu powo-
duje iż rdzeń łuku elektrycznego jarzącego się w osłonie argonu
jest węższy, niż rdzeń łuku w helu przy takich samych nastawach
prądowych (por. rys. 4). Dodanie helu do argonu skutkuje odejściem
od charakterystycznego kielichowego kształtu jeziorka spawalniczego
na rzecz form bardziej rozległych i płaskich. Jednocześnie rosnący
udział helu w mieszance skutkuje zwiększeniem temperatury ciekłego
jeziorka, co sprzyja odgazowaniu metalu i pozwala na zwiększenie
szybkości spawania bez zmiany parametrów prądowych, co jedno-
znacznie przekłada się na wydajność procesu spawania.
Rodzaj gazu
Symbol
chemiczny
Właściwości*
Reaktywność podczas spawania
Gęstość [kg/m
3
]
Gęstość względna do powietrza
Argon
Ar
1,784
1,380
obojętny
Azot
N
2
1,251
0,968
reaktywny
Dwutlenek węgla
CO
2
1,977
1,529
utleniający
Hel
He
0,178
0,138
obojętny
Tlen
O
2
1,429
1,105
utleniający
Wodór
H
2
0,090
0,070
redukujący
Powietrze
-
1,293
1
utleniający
* w temperaturze 0°C i ciśnieniu 1,013 bar (0,101 MPa)
Tablica I. Właściwości wybranych
gazów stosowanych w spawalnictwie
wg PN-EN 439:1999
Rys. 2. Kierunki konwekcji w jeziorku spawalniczym w zależności od wartości
współczynnika temperaturowego napięcia powierzchniowego: a)
T
∂γ
∂
<0, b)
T
∂γ
∂
>0
Rys. 3. Przewodność cieplna gazów osłonowych [2]
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Osłona gazowa łuku elektrycznego jest istotnym elementem
wpływającym na zjawiska zachodzące na granicy faz ciekły metal
–gaz. Hel ma mniejszą lepkość (19,8 µPa.s) niż argon (22,6 µPa.s),
więc napięcie powierzchniowe jeziorka spawalniczego będzie mniej-
sze, a wykonana spoina będzie bardziej płaska. Podobny efekt można
uzyskać poprzez dodanie azotu do gazu osłonowego [7]. Większe
Rys. 4. Schemat wpływu
przewodności cieplnej argonu (a)
i helu (b) na wielkość rdzenia łuku
elektrycznego i kształt spoin [2]
napięcie powierzchniowe na granicy faz ciekły metal – argon jest
odpowiedzialne za tworzenie bardziej wypukłych spoin (rys. 5).
Zanieczyszczenie powierzchni spawanych elementów tlenkami alu-
minium może powodować dodatkowe obniżenie napięcia powierzch-
niowego ciekłego metalu w podobnym stopniu, jak dodanie do gazu
osłonowego tlenu [8].
Podsumowanie
Argon i hel – gazy obojętne stosowane jako osłona
w spawaniu aluminium i jego stopów różnią się od siebie takimi
właściwościami, jak: energia jonizacji, gęstość, przewodność
cieplna, lepkość. Właściwości te mogą istotnie wpływać na
jakość wykonywanych spoin. Stosowanie mieszanek argonu
i helu pozwala na efektywne wykorzystanie specyficznych cech
każdego z nich, przy minimalizacji ich niekorzystnego wpływu
na proces spawania. Wysoka przewodność cieplna helu zwięk-
sza efektywność przenoszenia ciepła w łuku elektrycznym, co
sprzyja zmniejszeniu ilości pęcherzy gazowych w spoinach
aluminiowych oraz zwiększeniu prędkości i wydajności spa-
wania. Z kolei niska energia jonizacji argonu zapewnia łatwe
zajarzanie łuku elektrycznego i jego stabilność podczas spawa-
nia. Uzasadnia to stosowanie mieszanek wymienionych gazów.
Stosunek zawartości tych gazów w mieszance osłonowej
wpływa bezpośrednio na kształt uzyskanych spoin i wysokość
nadlewu. Wyższa cena mieszanek argonu z helem jest zwykle
rekompensowana większą wydajnością spawania, co prowadzi
do zmniejszenia kosztów rzeczywistych procesu.
Literatura
[1] Matz Ch.: Gaz osłonowy: towar czy narzędzie optymalizujące?
„Biuletyn Instytutu Spawalnictwa” nr 5/2005.
[2] Ferenc K., Ferenc J.: Spawalnicze gazy osłonowe i palne.
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2005.
[3] Siwek A., Didenko T.: Wpływ efektu Marangoniego na kształt strefy
przetopionej laserowo. Materiały X Jubileuszowej Konferencji
„Informatyka w Technologii Metali”, Wisła – Jawornik 2003.
[4] Faerber M.: Znaczenie gazów w procesie spawania laserem.
„Przegląd Spawalnictwa” nr 5-7/2004.
[5] Nowacki J., Wolnomiejska A.: Praktyczne aspekty spawania stopów
aluminium. „Przegląd Spawalnictwa” nr 11/2006.
[6] Nowacki J., Wolnomiejska A.: Wybrane aspekty materiałowo-
-technologiczne spawania stopu aluminium. Materiały XXIII Szkoły
Inżynierii Materiałowej, Kraków – Ustroń 2005.
[7] Saravanan R.A., Molina J.M., Narciso J., Garcia-Cordovilla C.,
Louis E.: Effectc of nitrogen on the surface tension of pure aluminium
at high temperatures. Scripta Materialia 44 (2001).
[8] Shanping L., Hidetoshi F., Kiyoshi N.: Sensitivity of Marangoni
convection and weld shape variations to welding parameters in O2-Ar
shielded GTA welding. Scripta Materialia 51 (2004).
Rys. 5. Wygląd spoin wykonanych ze stopu AlMg4,5Mn w osłonie mieszanek
gazowych firmy Messer: a) argon 4.8, b) alumix He 30 (70% Ar + 30% He),
c) alumix He 50 (50% Ar + 50% He)
a)
c)
b)
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Streszczenie
W procesach spawania metali nieżelaznych, stali wysoko-
stopowych i stali niskowęglowych nastąpił znaczny rozwój metod
spawania łukowego i plazmowego, stosowanych przeważnie
w osłonie gazów ochronnych. W spawalnictwie, poza tlenem
i acetylenem, jako gazy osłonowe oraz wspomagające proces
spawania lub cięcia stosowane są następujące rodzaje gazów:
argon, azot, dwutlenek węgla, hel, wodór i sprężone powietrze.
W artykule przedstawiono propozycję doboru średnic przewodów
i strat ciśnienia w instalacji gazowej.
Abstract
Considerable development of arc and plasma welding
methods, used mostly in controller, atmosphere, has come about
in welding processes of nonferrous metals, high-alloy steels and
low-carbon steels. Apart from oxygen and acetylene, the following
kinds of gases: argon, nitrogen, carbon dioxide, helium, hydrogen
and compressed air are used in welding engineering as shielding
gases and assisting welding process or cutting. A proposal how to
select diameters of piping and loss of pressure in gas installation
was presented in the paper.
Wstęp
Poza tradycyjną metodą spawania tlenowo-acetylenowego,
znaczny postęp nastąpił w procesach spawania łukowego i plazmo-
wego, stosowanych przeważnie w osłonie gazów ochronnych.
Dotyczy to zwłaszcza procesów spawania metali nieżelaznych,
stali wysokostopowych, stali niskowęglowych itp.
W spawalnictwie, poza tlenem i acetylenem, stosuje się obecnie,
jako gazy osłonowe oraz wspomagające proces spawania lub cięcia,
następujące rodzaje gazów: argon, azot, dwutlenek węgla, hel, wodór
i sprężone powietrze.
Ze względu na brak informacji o zasadach projektowania większo-
ści wymienionych instalacji gazowych, przedstawiono poniżej propo-
zycję doboru średnic przewodów i strat ciśnienia w instalacji gazowej.
Właściwości i przeznaczenie gazów
stosowanych w spawalnictwie
W procesach spawania gazowego stosowany jest tlen i paliwa
gazowe, zwłaszcza acetylen i paliwa płynne (propanobutany).
Gazy ochronne (osłonowe) stosowane są w postaci mieszanek
i są zależne od rodzaju spawania lub cięcia metalu.
Stosowane w spawalnictwie mieszanki gazów ochronnych poda-
no w tablicy I. Do wyznaczenia średnic przewodów instalacji gazowej
oraz strat ciśnienia w tych instalacjach niezbędna jest znajomość
własności fizycznych tych gazów.
Własności wybranych gazów, stosowanych w spawalnictwie,
podano w tablicy II.
Materiały stosowane na instalacje gazowe
Stosowanie materiałów na instalacje gazowe jest zależne od
własności i agresywności gazu.
Do pierwszej grupy gazów, wymagających odporności na koro-
zję (tlen) lub wysokiej szczelności wykonania gazu o dużej lotności
(hel, wodór), stosowana jest instalacja wykonana z rur miedzianych
lub ze stali nierdzewnej.
Instalacje gazowe stosowane w spawalnictwie
Gas installations used in welding engineering
Edmund Nowakowski
Tablica I. Mieszanki gazów ochronnych stosowane w spawalnictwie
Pozostałe instalacje gazowe mogą być wykonane z rur stalowych
czarnych.
W „Warunkach technicznych...” [5] podano, że instalacje paliw
gazowych należy wykonać „z rur stalowych czarnych bez szwu,
łączonych przez spawanie”.
W „Warunkach...” [5] zalecano również stosowanie armatury
odcinającej kołnierzowej z korpusami żeliwnymi (do ciśnienia 0,1
MPa) lub staliwnymi (powyżej 0,1 MPa).
Wymagania powyższe uległy zmianie, gdyż norma PN-H-74200;
1998 [6] dopuściła do stosowania w instalacjach gazowych rury
stalowe ze szwem. Zawory kołnierzowe, żeliwne i staliwne zostały
zastąpione zaworami kulowymi, z końcówkami do połączenia z rurą
przez spawanie.
Dla pierwszej grupy gazów zarówno korpus, jak i kula zaworu
wymagają wykonania kwasoodpornego (stal nierdzewna). Pozostałe
gazy mogą mieć korpus wykonany ze stali zwykłej, a kulę z mosiądzu
lub stali nierdzewnej.
Dr inż. Edmund Nowakowski – Politechnika Wrocławska.
Lp.
Zastosowanie podstawowe
Zawartość składników (1)
% objętości [1]
1
Spawanie stali węglowych
i niskostopowych, metodami:
Ar (70 – 75%), C0
2
(25 – 30%)
TIG i MIG
MAG
Ar (65 – 85%), C0
2
(13 – 30%),
0
2
(2 – 5%)
2
Spawanie stali
wysokostopowych
metodą MAG
Ar (98 – 99%), 0
2
(1 – 2%)
3
Spawanie stali austenitycznych,
chromoniklowych, metodą:
Ar (98 – 95%), H
2
(5 – 15%)
Ar (25 – 30%), H
2
(70– 75%)
TIG i MAG
4
Spawanie metali nieżelaznych
metodą: TIG i MIG
5
Cięcie plazmowe
Ar (85 – 92%), N
2
(8 – 15%)
Ar (85 – 95%), H
2
(5 – 15%)
Ar (43 – 45%), H
2
(25 – 22%)
N
2
(30 – 32%)
6
Cięcie i spawanie plazmowe
H
2
(10 – 20%), N
2
(80 – 90%)
7
Cięcie proszkowe żeliwa
Sprężone powietrze
Uwaga: 1. Stosowane oznaczenia gazów: Ar – argon, CO
2
– dwutlenek węgla,
H
2
– wodór, N
2
– azot, 0
2
– tlen.
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Średnice przewodów według zaleceń
literaturowych
W instalacjach gazów technicznych zalecane są następujące
metody obliczeniowe średnic przewodów [1]:
- średnice dla krótkich odcinków przewodów do 100 m, z zależności:
(1)
dla jednostek: V
n
– m
3
/h, P(absol.) – MPa, w – m/s
- średnice i straty ciśnienia w przewodzie, z zależności:
(2)
gdzie: β = 2,86 ּ G
-0,148
Wartość współczynnika β wyznaczył Riedler [7], wykorzystując
do tego celu wyniki badań przeprowadzonych przez Biela (1927 r.) dla
stalowych gazociągów o średnicy rur 150 - 250 mm.
Wzory (2) i (3) zostały również zalecone do stosowania w pro-
jektach norm [8, 9].
Z analizy podanej w publikacji [10] wynika, że wzory (2) i (3)
nie powinny być stosowane w instalacjach gazowych o średnicy
mniejszej niż 100 mm, a takie średnice są przeważnie stosowane
w instalacjach instalowanych w budynkach.
Straty ciśnienia w instalacjach gazowych
Stosowane w spawalnictwie gazy techniczne i paliwa gazowe,
mogą być wykonywane z różnych materiałów.
Rozpatrzmy, jakimi wzorami możemy określać straty ciśnienia
w tych instalacjach.
Straty ciśnienia w instalacjach gazowych stanowią sumę strat
ciśnienia w przewodach prostych i w oporach miejscowych.
Straty ciśnienia w przewodach prostych
Straty te określamy wzorem:
(4)
W obliczeniach instalacji stosuje się jednostkowe straty ciśnienia:
(
)
5
,
0
5
,
0
6
=
w
P
V
d
n
(
)
5
,
0
5
,
0
6
=
w
P
V
d
n
5
1
2
1
27
,
1
d
G
p
o
=
$
G
B
5
1
2
1
27
,
1
d
G
p
o
=
$
G
B
(
)
[
]
(
)
1
1
5
,
0
2
1
1
Σ
=
Σ
=
$
R
w
d
p
w
R
L
(
)
[
]
(
)
1
1
5
,
0
2
1
1
Σ
=
Σ
=
$
R
w
d
p
w
R
L
Rodzaj
gazu
Symbol
Masa
kg/m
3
Pn = 1 bar
t
n
= 0
0
C
Współczynniki lepkości
Wartości
odniesienia
do powietrza,
t
n
= 0
0
C
dynamicznej
μּ 10
-6
kg/m. s
kinematycznej
υ ּ 10
-6
m
2
/s
dla ρ dla υ
Powietrze
-
1,276
17,08
13,39
1
1
Argon
Ar
1,75
21
11,93
1,37 0,89
Azot
N
2
1,23
16,5
13,41
0,96
1
Dwutlenek
węgla
CO
2
1,95
13,8
7,08
1,53 0,53
Hel
He
0,18
18,8
104
0,14 7,77
Acetylen
C
2
H
2
1,16
9,5
8,19
0,91 0,61
Metan
CH
4
0,71
10,2
14,4
0,56 1,075
Wodór
H
2
0,09
8,35
92,8
0,071 6,93
Propan
techn.
C
3
H
8
1,96
7,8
3,2
1,54 0,24
Butan
techn.
C
4
H
10
2,6
7,2
2,8
2,04 0,21
Propan
– butan
-
2,21
7,4
3,3
1,73 0,25
Tlen
0
2
1,41
19,1
13,55
1,11 1,01
Tablica II. Niektóre własności fizyczne gazów stosowanych w spawalnictwie
Uwaga: Tablicę opracowano na podstawie informacji podanych w literaturze [2, 3, 4].
(5)
Występujący we wzorze współczynnik tarcia λ jest zależny od
burzliwości przepływu gazu oraz od chropowatości bezwzględnej
przewodu. Z analizy podanej w publikacjach [10-12] wynika, że insta-
lacje gazowe wykonane z rur miedzianych lub ze stali nierdzewnej, dla
średnic wewnętrznych rur d
w
= 16-80 mm, mogą być zaliczone do
rur hydraulicznie gładkich, dla których współczynnik tarcia λ można
określić z wzoru Blasiusa.
λ=0,3164 . Re
-0,25
(6)
Rury stalowe zwykłe (czarne lub ocynkowane) przeznaczone do
gazu nie wywołującego korozji ścianek o średnicach DN = 15-80
mm (d
w
=16,1 do 80, 9 mm) o chropowatości ścianek k = 0,1
mm, należą natomiast do rur hydraulicznie chropowatych, dla których
λ = f (Re, e).
Dla rur tych, zgodnie z zaleceniem normy [13], stosować należy
wzór Colebrooke-White'a:
(7)
Jednostkowe straty ciśnienia w przewodach prostych, określone
wzorem (5) mogą być odniesione do parametrów normalnych gazu
(P
n
= 1 bar, t
n
= 0°C) lub do parametrów roboczych gazu (P
r
, t
r
).
Ze względów praktycznych przyjmuje się, że t
n
= t
r
, a za ciś-
nienie normalne, ciśnienie atmosferyczne (ciśnienie w wartościach
absolutnych).
• Jednostkowe straty ciśnienia w rurach hydraulicznie gładkich
wyznaczamy przez podstawienie do wzoru (5) wartości współczynni-
ka tarcia λ określonej wzorem (6).Po przyjęciu do obliczeń jednostek:
R – daPa/m, V – m
3
/h, dw – cm, otrzymamy postać wzoru:
(8)
Występujące we wzorze (8) lepkości kinematyczne i gęstości
gazu są zależne od ciśnienia roboczego gazu.
Za pomocą powyższego wzoru określić więc można jednost-
kowe straty ciśnienia dla każdego indywidualnie rozpatrywanego
przypadku.
Ze względu na różnorodność stosowanych w spawalnictwie
gazów oraz potrzebnych różnych wartości ciśnień roboczych, do
obliczeń inżynierskich proponuję zastosowanie uproszczonej metody
obliczeniowej, ale metody uniwersalnej, polegającej na:
- określeniu jednostkowych strat ciśnienia R
np
dla powietrza atmo-
sferycznego, jako gazu porównawczego o parametrach normalnych
(P
np
= 1 bar, t
np
=0°C, ρ
np
= 1,276 kg/m
3
, υ
np
= 13,39 ּ 10
-6
m
2
/s),
- określeniu jednostkowych strat ciśnienia R
ng
dla rozpatrywa-
nego gazu technicznego o parametrach normalnych; (P
ng
, t
ng
= 0°C,
ρ
ng
, υ
ng
) przez odniesienie ich do jednostkowych strat ciśnienia dla
powietrza, przyjmująe, że R
ng
= C
1
ּ R
np
,
- określenie jednostkowych strat ciśnienia dla. ciśnienia robo-
czego gazu P
rg
odnosząc je do jednostkowych strat ciśnienia gazu dla
warunków normalnych, przyjmują, że R
rg
= C
2
ּ R
ng
.
Dla powietrza atmosferycznego, jako gazu porównawczego, po
podstawieniu do wzoru (8) gęstości i lepkości powietrza, otrzymamy
wzór:
(9)
Dla ułatwienia obliczeń z wzoru powyższego opracowano nomo-
gram (rys. 1) przewidziany dla rur hydraulicznie gładkich (miedź, stal
nierdzewna), z którego odczytywać będziemy jednostkowe straty
ciśnienia R
np
.
Wartości współczynników C
1
= C
1ng
ּ C
-1
1np
dla rozpatrywanej
grupy gazów, podano natomiast w tablicy III.
Jednostkowe straty ciśnienia dla gazu w warunkach normalnych,
określimy wzorem:
R
ng
= C
1
ּ R
np
(10)
Do wyznaczenia jednostkowych strat ciśnienia dla gazu w warun-
kach ciśnienia roboczego
R
rg
= C
2
. R
ng
(11)
(
)
R
L
=
−
2
1
5
,
0 w
d
R
w
(
)
R
L
=
−
2
1
5
,
0 w
d
R
w
λ
λ
= −
⋅
(
)
+
⋅
−
−
2
2 51
0 271
05 1
2
log ,
Re
,
e
λ
λ
= −
⋅
(
)
+
⋅
−
−
2
2 51
0 271
05 1
2
log ,
Re
,
e
75
,
4
75
,
1
25
,
0
87
,
46
=
w
d
V
R
R
U
75
,
4
75
,
1
25
,
0
87
,
46
=
w
d
V
R
R
U
75
,
4
75
,
1
61
,
3
=
w
np
d
V
R
np
75
,
4
75
,
1
61
,
3
=
w
np
d
V
R
np
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
konieczne jest określenie wartości współczynnika C
2
.
Na podstawie analizy podanej w pracy [14] ustalono, że dla rur
hydraulicznie gładkich
C
2
= (P
ng
ּ P
rg
-1
)
0,75
(12)
Określone do obliczeń współczynniki C
1
i C
2
wykorzystać może-
my do obliczeń instalacji w dwojaki sposób:
- odnosząc je do każdej działki obliczeniowej sieci,
- odnosząc je do całości projektowanej sieci.
Drugi sposób obliczeń jest wygodniejszy w praktyce, gdyż straty
ciśnienia w przewodach określamy z nomogramu dla powietrza, jako
gazu odniesienia i dla całości obliczonych strat, zastosujemy mnożniki
korekcyjne, stosując wzór:
∆P
rg
= C
1
. C
2
. ∆P
np
(13)
Przykład obliczeniowy: Instalacja tlenowa V
rg
=10 m
3
/h, P
rg
=7 bar.
Określamy: V
ng
= 7 ּ 10 = 70 m
3
/h z rysunku 1 odczytano dla
przyjętej średnicy rury d
w
= 30 mm, R
np
= 33 dPa/m.
Wartość C
1
odczytano dla tlenu z tablicy III (C
1
= 1,109),
Wartość C
2
= (1 : 7)
0,75
= 0,2324.
Zatem: R
ng
= C
1
ּ R
np
= 1,109 ּ 33 = 36,6 dPa/m
R
rg
= C
2
ּ R
ng
= 0,2324 ּ 36,6 = 8,5 dPa/m
• Jednostkowe straty cisnienia w rurach hydraulicznie chro-
powatych określić możemy za pomocą współczynnika tarcia λ okre-
ślonego wzorem (7) Colebrooke-White'a.
Ze względu na złożoność zależności współczynnika tarcia λ =
= f (Re, e) odniesienie jednostkowych strat ciśnienia w instalacji
gazowej do jednostkowych strat ciśnienia powietrza, jako gazu
Rodzaj
gazu
Uwagi
Parametry obliczeniowe
Współcz.
(C
1np)
(C
1ng)
Współcz.
C
1
= C
1ng
: C
1np
ρ
n
kg/m
3
υ
n
ּ 10
-6
m
2
/s
υ
n
0,25
Powietrze
1
1,276 13,39 0,0604 (0,07706)
1
Argon
1
1,75
11,93 0,0587
0,1028
1,334
Dwutlenek
węgla
1
1,95
7,08
0,0514
0,1003
1,302
Hel
2
0,18
104
0,101
0,01812
0,235
Acetylen
3
1,16
8,19
0,0533
0,0619
0,803
Metan
1
0,71
14,4
0,0616
0,0437
0,568
Wodór
2
0,09
92,8
0,0981 0,00883
0,115
Propan
techn.
1
1,96
3,2
0,0423
0,0829
1,076
Butan
techn.
1
2,6
2,8
0,0409
0,1064
1,38
Propan
– butan
1
2,21
3,3
0,0426
0,0942
1,222
Tlen
2
1,41
13,55 0,0606
0,0854
1,109
Uwaga: 1) Dla gazów tych mogą być stosowane rury stalowe czarne.
2) Stosować należy rury miedziane lub ze stali stopowych.
3) Dla acetylenu nie należy stosować rur miedzianych
i mosiężnych, lecz rury stalowe czarne lub ze stali stopowych
Tablica III. Współczynniki korekcyjne C
1
dla gazów stosowanych w spawalnictwie
Rys. 1. Nomogram
jednostkowych strat
ciśnienia Rnp dla
rur hydraulicznie
gładkich miedź, stal
nierdzewna przy
przepływie powietrza
o parametrach
obliczeniowych
normalnych
(P
n
=1000 hPa=1 bar,
t
n
=0°C,
ρ
n
=1,276 kg/m
3
)
umownego, jest możliwe tylko przez porównanie do siebie tych strat.
Współczynnik porównawczy odniesienia C
3
, określimy z zależności:
(14)
W zakresie przepływów powietrza w warunkach normalnych
wynoszących w
np
= 5-100 m/s, wartość tego współczynnika jest
zmienna (zmienna jest również wartość w
ng
). Zróżnicowanie to jest
zależne od gęstości ρ i lepkości kinematycznej υ gazu, i tym większe jest
zróżnicowanie, im większa jest gęstość gazu, a mniejsza jego lepkość.
Dla podstawowych gazów stosowanych w spawalnictwie,
w tablicy IV porównano z sobą wartości R
ng
i R
np
oraz wyznaczono
średnie wartości współczynnika C
3
.
Z porównania tego wynika, że:
-
Dla małych prędkości przepływu powietrza i gazu,
w zakresie których oddziaływanie burzliwości przepływu (liczby Re)
na wartość współczynnika tarcia jest odczuwalne, uzyskuje się niższe
wartości współczynnika korekcyjnego C
3
. Wyższe wartości tego
współczynnika przypadają dla dużych prędkości przepływu, gdyż przy
tych prędkościach na wartość współczynnika tarcia λ wpływa głównie
bezwzględna chropowatość rur.
-
Uzyskane wzorem (14) średnie wartości współczynnika C
3
w zakresie prędkości przepływu w
n
= 5-100 m/s, nie przekraczają
wartości C
3
określonej wzorem:
1
3
−
=
np
ng
R
R
C
1
3
−
=
np
ng
R
R
C
Rys. 2. Nomogram
jednostkowych
strat ciśnienia Rnp
dla rur stalowych
k = 0,1 mm przy
przepływie powietrza
o parametrach
obliczeniowych
normalnych
(P
n
=1000 hPa=1 bar,
t
n
=0°C,
ρ
n
=1,276 kg/m
3
)
(15)
Wyjątek stanowi tu acetylen, gaz odbiegający właściwościami od
grupy pozostałych gazów.
Dla acetylenu wartość współczynnika C
3
określać należy wzorem:
(16)
Jednostkowe straty ciśnienia dla gazu o ciśnieniu normalnym R
ng
określić możemy z zależności:
R
ng
= C
3
ּ R
np
(17)
Również i w tym przypadku jednostkowe straty ciśnienia dla
powietrza (R
np
) określić możemy z nomogramu (rys. 2) opraco-
wanego dla powietrza o parametrach normalnych (przyjętych, jak
poprzednio) oraz dla średnic rur stalowych, produkowanych wg
normy [6].
Jednostkowe straty ciśnienia dla gazu o ciśnieniu roboczym P
rg
wyznaczyć możemy z zależności:
R
rg
= C
4
ּ R
ng
(18)
Wartość współczynnika korekcyjnego C
4
wyznaczyć możemy
wykorzystując do obliczeń prawo Boyle-Mariotte'a Pn.Vn = Pr.Vr.
Otrzymamy wówczas, że:
C
4
= P
ng
. P
rg
-1
(19)
Ponieważ z nomogramu (rys. 2) odczytać możemy R
np
, jednost-
kową stratę ciśnienia R
rg
, wyznaczyć możemy z zależności:
1
3
−
=
np
ng
C
R
R
1
3
−
=
np
ng
C
R
R
(
)
1
3
7
,
0
−
−
=
np
ng
C
R
R
(
)
1
3
7
,
0
−
−
=
np
ng
C
R
R
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Rodzaj gazu
ρ
n
- kg/m
3
v
n ּ 10
-6
m
2
/s
Średn.
nomin.
DN
mm
Dane
obl.
Prędkości przepływu, w
n
, m/s
Średnie
C
3
= R
ng
/R
np
C
3
= ρ
ng
/ρ
np
5
10
20
40
60
80
100
dla
DN
Łącznie
Powietrze
ρ
n
= 1,276
υ
np
=13.39
Azot
ρ = 1,23
υ = 13,4
15
80
15
Rnp
Rnp
Rng
41,6
5,2
38,5
151
18,9
145
560
69,4
540
2131
265
2050
4708
588
4529
8116
1025
7824
12880
1577
12410
-
-
-
-
-
0,96
(99,6%)
1,0
0,964
(100%)
C
1
0,925
0,96
0,96
0,96
0,96
0,96
0,96
0,96
80
Rng
4,9
18,2
67
255
566
988
1520
-
C
1
0,94
0,96
0,965
0,96
0,96
0,96
0,96
0,96
Argon
ρ = 1,75
υ = 11,93
15
Rng
56,3
206
762
2911
6450
11294
17593
-
1,36
(99,2%)
1,371
(100%)
C
1
1,35
1,36
1,36
1,37
1,37
1,37
1,36
1,36
80
Rng
7,16
25,7
93,7
361
797
1403
2162
-
C
1
1,38
1,36
1,35
1,36
1,36
1,37
1,37
1,36
Dwutlenek
węgla
ρ = 1,95
υ = 7,08
15
Rng
59
219
811
3197
7063
12207
18771
-
1,475
(96,5%
1,528
(100%)
C
1
1,42
1,45
1,45
1,5
1,5
1,5
1,46
1,47
80
Rng
7,3
26,5
104
395
876
1558
2410
-
C
1
1,4
1,4
1,5
1,49
1,49
1,52
1,53
1,48
Acetylen
1)
ρ = 1,16
υ = 8,2
15
Rng
25,5
95,8
365
1417
3112
5533
8645
-
0,65
(71,7%)
0,909
(100%)
C
1
0,61
0,63
0,65
0,66
0,66
0,68
0,67
0,65
80
Rng
3,17
11,9
45,4
175
390
693
1082
-
C
1
0,61
0,63
0,65
0,66
0,66
0,68
0,69
0,65
Metan
ρ = 0,71
υ = 14,4
15
Rng
23,7
84
317
1200
2620
4546
7166
-
0,56
(101%)
0,556
(100%)
C
1
0,57
0,56
0,57
0,56
0,56
0,56
0,56
0,56
80
Rng
2,95
10,5
39,1
150,7
331
575
898
-
C
1
0,57
0,56
0,56
0,57
0,56
0,56
0,57
0,56
Gaz ziemny
GZ50
ρ = 0,72
υ = 14,9
15
Rng
22,4
84,4
312
1208
2653
4660
2737
-
0,56
(100%)
0,564
(100%)
C
1
0,54
0,56
0,56
0,57
0,56
0,57
0,56
0,56
80
Rng
2,8
10,6
39
151,6
333
582
905
-
C
1
0,54
0,56
0,56
0,57
0,57
0,57
0,57
0,564
Propan – butan
ρ = 2,21
υ = 3,3
15
Rng
61,7
233
905
3554
7976
14129
21939
-
1,63
(94,1%)
1,731
(100%)
C
1
1,48
1,54
1,62
1,67
1,69
1,74
1,7
1,63
80
Rng
7,7
29,1
112
436,5
982
1745
2728
-
C
1
1,48
1,54
1,61
1,65
1,67
1,7
1,73
1,63
Tablica IV. Porównanie jednostkowych strat ciśnienia w przewodzie instalacji gazowej (Rng) do jednostkowych strat ciśnienia powietrza (Rnp)
Uwaga: 1) Dla acetylenu wartość współczynnika C
3
określać należy wzorem C
3
= 0,7 ( ρ
ng
ּ ρ
np
-1
).
(20)
Również i w tym przypadku współczynniki C
3
i C
4
odnieść może-
my do strat ciśnienia określonych do całej instalacji wyznaczanej dla
powietrza, jako gazu umownego [ Δ p
np
= Σ(R
np
ּ l)], stosując wzór:
∆P
rg
= C
3
. C
4
. ∆P
np
(21)
Miejscowe straty ciśnienia
W instalacjach gazowych miejscowe straty ciśnienia określamy
z zależności:
(
)
rg
rg
rg
w
Z
R
Z
2
5
,
0
=
(22)
Ze względu na różnorodność materiałów i sposobów połączeń
przewodów trudno jest jednoznacznie określić wartości współczynni-
ków strat miejscowych ζ.
Proponuję więc uproszczony sposób określania miejscowych
strat ciśnienia, odnosząc procentowo ich udział do strat ciśnienia
w przewodach prostych instalacji.
Dla instalacji wykonanej z miedzi lub ze stali nierdzewnej
w zakresie stosowanych średnic 10-100 mm, wartość tego dodatku
powinna wynosić 100% [12]. Natomiast dla przewodów wykonanych ze
stali węglowej, dodatek ten wynosi od 30 do 50% [18] w zależności od
rozciągłości zładu instalacyjnego (wartości niższe dla zładów dużych).
(
)(
)
np
rg
ng
np
ng
np
rg
R
P
P
R
C
C
R
=
=
−
−
1
1
4
3
R
R
(
)(
)
np
rg
ng
np
ng
np
rg
R
P
P
R
C
C
R
=
=
−
−
1
1
4
3
R
R
Nazwa
gazu
Publ.
Ciśn.
Pr
bary
w
r
m/s
Nazwa
gazu
Publ.
Ciśn.
Pr
bary
w
r
m/s
Argon, hel [1]
1 - 3
2 – 6 Sprężarki
tłokowe:
- małe
3)
[7]
-
12/20
3 – 10
4 - 12
Acetylen
[1]
[15]
0,1 – 1,5 2 - 10 - średnie
3)
-
16/25
1,5 – 25 5 - 15 - duże
3)
-
20/30
Do 0,1
Do 4 Sprężarki
wirowe
3)
[7]
Od
18 – 23
Dwutlenek
węgla
[1]
[11]
0,1 – 1
1 - 6
Do
25-30
1 – 10
2 – 10
Tlen
[1]
[11]
1 – 3
4 - 8
-
5 – 10
3 – 20
8 - 16
Sprężone
powietrze
[11]
-
5 – 10
-
4 - 8
[13]
-
2 – 10
Gaz ziemny [1]
0,1 – 3
2 - 6
[16]
Ssanie 10 – 12
3 – 200 4 - 20
Tłocz.
1)
8 – 10 Propan
– butan
[1]
0,1 – 1,5 2 – 10
Tłocz.
2)
10 - 25
1,5 – 25 5 - 15
Uwaga: 1) Na pulsującym powietrzu.
2) Za zbiornikiem wyrównawczym.
3) Prędkości na ssaniu i tłoczeniu powietrza.
Tablica V. Zalecane średnie prędkości przepływu gazu w rurociągach dla zakresu
ciśnień roboczych (absolutnych) 1 – 11 barów
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Dopuszczalne straty ciśnienia w instalacji
gazowej
Dopuszczalne straty ciśnienia w instalacji gazowej wynikają
z ekonomicznie zalecanych prędkości przepływu gazu w przewodach.
Odnosi się je do ciśnienia roboczego gazu. Jeżeli dopuszcza się
do zmiany ciśnienia w zakresie P
max
– P
min
, straty te należy odnieść
do ciśnienia minimalnego P
min
.
W zależności od rozciągłości instalacji, dopuszcza się do straty
ciśnienia [11]:
- dla załadów małych 3–5%,
- dla załadów dużych 5–8%.
Orientacyjne prędkości przepływów gazu w instalacji, przy któ-
rych uzyskuje się powyższe spadki ciśnienia, podano w tablicy V.
Wymagania techniczne
Wymagania ogólne dotyczące wykonawstwa instalacji gazo-
wych są podane w „Warunkach technicznych...„ [5].
Wymagania szczegółowe są zależne od materiałów, z jakich wyko-
nana będzie instalacja gazowa. Oddzielną grupę wykonania stanowią
więc instalacje wykonane z miedzi, stali nierdzewnej lub ze stali zwykłej.
Opis szczegółowy wymagań wykonawczych, wykracza poza
zakres niniejszego opracowania.
Literatura
[1]
Poradnik inżyniera. Spawalnictwo. Tom I i II. WNT, Warszawa, 1983.
[2]
Marcolla K.: Gazy techniczne w spawalnictwie. PWN, Warszawa
- 1974 -Poznań.
[3]
Spravovčnik po razdzielenija gazovoch smiesiej. Goschimizdat,
Moskva 1953.
[4]
PN-65/M-53950 Pomiar natężenia przepływa płynów za pomocą zwężek.
[5]
Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlano-
-montażowych. Tom II. Instalacje sanitarne i przemysłowe.
Arkady, Warszawa 1990.
[6]
PN-H-74200; 1998 Rury stalowe ze szwem, gwintowane.
[7]
Informator Projektanta Bud. Ogólnego. Instalacje sanitarne. 9/1959.
Obliczanie instalacji sprężonego powietrza.
[8]
Projekt normy PN/M-69050 Spawalnictwo. Rurociągi do tlenu
sprężonego do celów spawalniczych. Wytyczne projektowania (1973).
[9]
Projekt normy PN/M-69051 Spawalnictwo. Rurociągi do acetylenu
technicznego do celów spawalniczych. Wytyczne projektowania (1973).
[10] Nowakowski E.: Wzory do obliczeń hydraulicznych instalacji tlenowych
w zakładach leczniczych. GWiTS 12/1979.
[11] Nowakowski E.: Wymiarowanie średnic instalacji gazów leczniczych
i technicznych w obiektach służby zdrowia. Mat. Konf. „SANMED-89„
PZiTS Oddz. Łódź. 1989.
[12] Nowakowski E.: Straty ciśnienia w instalacjach sprężonego powietrza
ze stali nierdzewnej. GWiTS 1/2004.
[13] PN-76/M-34034 Rurociągi. Zasady obliczeń strat ciśnienia.
[14] Nowakowski E.: Straty ciśnienia w instalacjach gazów technicznych.
Maszynopis przesłany do druku.
[15] Wyrębalski W., Pietruszun M.: Acetylenownie. Informator IPP nr 29
BSiPT Budown. Przemysłowego. Warszawa 1961.
[16] Belowski T., Pietraszun M.: Stacje sprężarek powietrznych.
Wyd, II Informator IPP-28. BSiPT Budown. Przem. Warszawa 1963.
[17] Mechanik. Poradnik techniczny. Tom V cz. 2 PWT Warszawa 1955.
[18] Nowakowski E., Jeżowiecki J.: Udział oporów miejscowych
w stratach ciśnień instalacji wodociągowej z tworzyw sztucznych.
Mat. Semin. N-T. Polit. Śląska, Gliwice – Buk 1994.
Oznaczenia
d - średnica rury, mm,
d
w
- średnica wewnętrzna rury, mm, cm,
d
z
- średnica zewnętrzna rury, mm,
l - długość przewodu, m,
l
o
- obliczeniowa długość przewodu, m,
s - grubość ścianki rury, mm,
t
n
- temperatura normalna ( t
ng
- gazu, t
np
- powietrza ), 0
0
C,
w - prędkość przepływu gazu), m/s,
w
n
- prędkość przepływu w warunkach normalnych (w
ng
- gazu,
w
np
- powietrza), m/s,
w
r
- prędkość przepływu w warunkach roboczych (w
rg
- gazu,
w
rp
- powietrza), m/s,
C
1
- współczynnik korekcyjny jednostkowych strat ciśnienia w rurach
hydraulicznie gładkich instalacji gazowej, odniesiony do
jednostkowych strat ciśnienia dla przepływu powietrza
(gazu umownego).
C
2
- współczynnik korekcyjny jednostkowych strat ciśnienia
w rurach hydraulicznie gładkich instalacji gazowej o ciśnieniu
roboczym gazu, odniesiony do jednostkowych strat ciśnienia
ustalonych dla gazu o ciśnieniu normalnym,
C
3
- współczynnik korekcyjny jednostkowych strat ciśnienia w rurach
stalowych instalacji gazowej, odniesiony do jednostkowych strat
ciśnienia dla przepływu powietrza (gazu umownego).
C
4
- współczynnik korekcyjny jednostkowych strat ciśnienia w rurach
stalowych instalacji gazowej o ciśnieniu roboczym, gazu, odniesiony
do jednostkowych strat ciśnienia ustalonych dla gazu o ciśnieniu
normalnym.
DN - średnica nominalna rury lub przewodu, mm,
G - strumień masowy przepływającego gazu, kg/h,
P - ciśnienia aksolutne gazu, MPa,
Pn - ciśnienia absolutne normalne (P
ng
- gazu, P
np
- powietrza), hPa,
R - jednostkowa strata ciśnienia w przewodzie, dPa/m,
Rn - jednostkowa strata ciśnienia w przewodzie dla parametrów
normalnych (R
ng
- gazu, R
np
- powietrza), dPa/m,
V - strumień objętości gazu, m
3
/h,
V
n
- strumień objętości gazu w warunkach normalnych (V
ng
- gazu,
V
np
- powietrza), m
3
/h,
Z
rg
- miejscowe straty ciśnienia w instalacji gazowej w warunkach
ciśnienia roboczego gazu, dPa.
Δp
1
- strata ciśnienia w przewodach prostych instalacji, dPa,
Δp
n
- strata ciśnienia w przewodach prostych instalacji w warunkach
przepływów normalnych (Δp
ng
- gazu, Δp
Np
- powietrza), dPa,
Δp
r
- jak wyżej, w warunkach przepływów roboczych (Δp
rg
- gazu,
Δp
rp
- powietrza), dPa,
β - współczynnik Riedlera wzór (3)
γ - ciężar właściwy gazu, kG/m
3
,
ρ - masa właściwa, kg/m
3
,
ρ
n
- masa właściwa w warunkach normalnych (ρ
ng
- gazu, ρ
np
- powietrza),
kG/m
3
,
ρ
r
- masa właściwa w warunkach roboczych (ρ
rg
- gazu, ρ
rp
- powietrza), kG/m
3
,
λ - współczynnik tarcia rury,
υ - współczynnik lepkości kinematycznej gazu,m
2
/s,
υ
n
- współczynnik lepkości kinematycznej w warunkach normalnych
(υ
ng
- gazu, υ
rp
- powietrza), m
2
/s,
ζ - współczynnik strat miejscowych.
Podsumowanie
- Ze względu na brak informacji dotyczących doboru
średnic i strat ciśnienia w wielu stosowanych w spawalnictwie
gazach, przedstawiono uproszczoną metodę projektowania tych
gazów za pomocą powietrza o parametrach normalnych ( P
n
=
= 1 bar, t
n
= 0°C) jako gazu odniesienia.
- Do określania jednostkowych strat ciśnienia dla powietrza
(R
np
) opracowano nomogramy dla dwóch grup przewodów:
- wykonanych z miedzi lub stali nierdzewnej (rys. 1),
- wykonanych ze stali zwykłej (rys. 2).
Jednostkowe straty ciśnienia dla projektowanego gazu i pro-
jektowanego ciśnienia roboczego, określać się będzie za pomocą
współczynników korekcyjnych C
1
– C
4
.
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Hilanders
BE Stal i Metal cieszy się dużym zaufaniem dzięki
dostępności i dyspozycyjności, a także terminowości
dostaw wyrobów hutniczych na terenie całej Polski.
Jako część BE Group - będącej jednym z
czołowych europejskich koncernów branży stalowej –
wspomagamy naszych Klientów oferując
nieskrępowaną żadnymi granicami sieć logistyczną i
doradczą.
Nasze krajowe centra produkcyjne i logistyczne
łączy międzynarodowa wymiana wiedzy oraz
doświadczeń, u podstaw których, leży stuletnia
tradycja produkcji Skandynawskiej stali.
Ta europejska sieć powiązań zapewnia o wiele
więcej niż tylko solidność dostaw.
Stwarza także szerokie możliwości rozwoju
polskich fi rm.
www.bestal.com.pl
MOŻLIWOŚCI
BE
Z GRANIC
Tomasz Podgórski
Dyrektor Zarządzający, BE Stal i Metal
Pipelines for transporting materials have had tremendous growth during the
past one hundred years and today they make major contributions to our economy
and society. So far as I know no one has written a book on all the facets of transmis-
sion pipelines, until now.
Witold Michałowski and Stanisław Trzop have written one which covers the ex-
tremes of the wishdom for what to do and the skill how to do it. It tells of the science
and the art, from digging the ditch, welding the pipe, inspection, coating, cathodic
protection. All based on experience, in several parts of the world.
Let us hope it will be available to pipeliners in other countries, as well as Poland.
(-) HERSHEL ADAMS SOSNIN
b. Prezes Amerykańskiego Stowarzyszenia Spawalników oraz Związku
Zawodowego Budowniczych Rurociągów; jeden a autorów normy API-1104.
Autorom i Wydawcy gratuluję inicjatywy. Przez ostatnie dziesięć lat od po-
przedniego wydania Rurociągów dalekiego zasięgu sektor paliwowy zdążył
i zmienionej bardzo podnosi jej wartość. Docenią to zwłaszcza praktycy, którzy
nie mogą się obyć bez dobrej teorii – na co dzień.
Piotr Woźniak
Minister Gospodarki
Nowa edycja cenionego poradnika zawie-
rającego kompleksowe ujęcie zagadnień
związanych z projektowaniem, budową,
kontrolą jakości i eksploatacją rurociągów
dalekosiężnych.
820 stron, twarda okładka.
ISBN 978-83-86010-15-8.
Poradnik jest do nabycia w redakcji Przeglądu Spawalnictwa
lub w sprzedaży wysyłkowej u wydawcy:
Fundacja ODYSSEUM,
04-997Warszawa, ul.Werbeny 1, tel./ fax (+48 22) 872-04-30,
www.rurociagi.com, e-mail: w.michalowski@rurociagi.com.
W
Y
D
ANIE
V
– popr
awione i
ro
zs
ze
rz
one
cena p
romo
cyjna:
120 zł
ROMAT
ñ
ZROBOTYZOWANE
SYSTEMY SPAWALNICZE
�
Technika robotyzacji Cloosa:
zapewnia niezaleønoúÊ i stwarza
nowe moøliwoúci produkcyjne.
�
Ca≥kowicie spÛjny system wszystkich
elementÛw stanowiska, pochodzπcych
od jednego producenta i profesjonalny serwis.
�
Pe≥ny komfort pracy, jakoúÊ, wydajnoúÊ
i niezawodnoúÊ.
CLOOS Polska Sp. z o.o.
ul. Stawki 5, 58-100 åwidnica
telefon: (074) 851 86 60
fax: (074) 851 86 61
e-mail: firma@cloos.pl
http://www.cloos.pl
JAKOå∆ I EFEKTYWNOå∆
Przyk≥ad
Zrobotyzowane stanowisko do spawania ≥πcznikÛw
maszyn gÛrniczych.
Robot 6-osiowy z pionowym przesuwem na kolumnie,
wspÛ≥pracujπcy z manipulatorem 2-osiowym.
Technika spawania: MAG ñ TANDEM.
Z przyjemnością odnotowuję nową pozycję wydawniczą Pana prof. zw.
dr. hab. inż. Jerzego Nowackiego i współautorów. Książki tego Autora coraz
częściej ukazują się w ogólnokrajowym obiegu. Przyzwyczaił Czytelników
do wysokiego poziomu swych prac, wnikliwości i bardzo bogatego oryginal-
nego materiału badawczego, prezentowanego w opracowanych przez Niego
książkach. Nie inaczej stało się również i tym razem.
Tematyka opiniowanej książki dotyczy zastosowań lutowania w budo-
wie maszyn jako jednej z najstarszych metod spajania, które w ostatnich
latach podlega bardzo dynamicznemu rozwojowi. Rozwój ten dotyczy
zwłaszcza lutowania twardego. Lutowanie twarde jest niezastąpioną meto-
dą łączenia w produkcji masowej, jak i zaawansowanych konstrukcjach.
Technologia lutowania twardego cechuje się dużą czystością, powtarzal-
nością wyników i możliwością osiągnięcia wąskich tolerancji wymiarowych
produktów. Znajduje zastosowanie zarówno w nieskomplikowanych, jak
i złożonych konstrukcjach, od których oczekuje się wysokich walorów
eksploatacyjnych, np. wysokiej wytrzymałości i odporności na koro-
zję. Swoją pozycję wśród innych metod spajania lutowanie zawdzięcza
głównie możliwości łączenia prawie wszystkich materiałów, także metali
z niemetalami, nawet przy bardzo zróżnicowanych własnościach, kształcie
i wymiarach. Pozwala to rozwinąć najbardziej skomplikowane problemy
łączenia nowoczesnych materiałów. Obecnie od wielu lat odczuwa się brak
książki z obszaru lutowania elementów maszyn i złączy lutowanych, a lukę
tę niewątpliwie wypełni opiniowana książka.
Książka „Lutowanie w budowie maszyn” składa się z dziesięciu roz-
działów, ma objętość 205 stron, zawiera 154 rysunki i 34 tablice oraz wykaz
cytowanej literatury obejmujący 96 pozycji. Przedstawiono w niej fizykoche-
miczne aspekty, metody i tendencje rozwojowe procesu lutowania, scha-
rakteryzowano budowę i własności spoiw, konstrukcje złączy lutowanych,
technologiczne aspekty lutowania wraz z metodyką opracowania procesu
lutowania oraz problematykę mechanizacji i automatyzacji procesu. Książka
ta powstałą na podstawie wykładów z obszaru technologii spawania oraz
doświadczeń przemysłowych Autora, jak również studiów literaturowych
i badań wykonanych w ramach prac dyplomowych przez Jego studentów
– współautorów książki, obecnie inżynierów p. Marcina Chudzińskiego
i p. Przemysława Zmitrowicza. Na podstawie znajomości wcześniejszych
prac Autora z tego obszaru, obejmujących publikacje w kraju i za gra-
nicą, patenty, podręczniki akademickie i wdrożenia przemysłowe, mogę
stwierdzić, że Jego dorobek i doświadczenie w obszarze spajania tworzyw
konstrukcyjnych są bardzo duże. Znaczna cześć tego doświadczenia zna-
lazła odbicie w treści książki, co stanowi, według mnie, jej znaczący walor.
Opiniowana książka jest przeznaczona dla studentów kierunków: inżynieria
materiałowa, mechanika i budowa maszyn oraz metalurgia, jak również
Książka
„Lutowanie
w budowie
maszyn”
Jarzy Nowacki,
Marcin Chudziński,
Przemysław Zmitrowicz
Wydawnictwa
Naukowo-Techniczne,
2007
inżynierów mechaników zainteresowanych spajaniem nowoczesnych two-
rzyw konstrukcyjnych i technologiami materiałowymi.
Należy również podkreślić, że książka dotyczy bardzo aktualnej proble-
matyki z obszaru technik spajania, znajdującej coraz szersze zastosowanie
do łączenia tworzyw konstrukcyjnych, narzędziowych i funkcjonalnych
w wielu dziedzinach zaawansowanej techniki, a badania dotyczące luto-
wania są w stanie dynamicznego rozwoju. Przedstawione dane dotyczące
lutowania elementów maszyn są oparte zarówno na doniesieniach litera-
turowych i informacjach uzyskanych bezpośrednio od producentów, naj-
nowszych normach PN-EN, jak również w bardzo dużym stopniu stanowią
efekt doświadczeń i wyników prac własnych badawczych i wdrożeniowych
Profesora Jerzego Nowackiego. W swoich rozważaniach Autorzy odnoszą
się do problematyki bardzo licznych grup materiałów podstawowych
i dodatkowych. Książka stanowi kompleksowe, a jednocześnie bardzo
zwięzłe opracowanie dotyczące problematyki sygnalizowanej w tytule i obej-
muje wszystkie aspekty związane z konstrukcją, technologią, materiałami
i metodami badań w tym obszarze.
W rozdziale 1. opiniowanej książki omówiono genezę i rozwój
lutowania elementów maszyn. W rozdziale 2. opisano fizykochemiczne
aspekty lutowania, strukturę i własności złącza lutowanego, w tym zjawiska
fizykochemiczne przebiegające w czasie procesu lutowania i decydują-
ce o przyleganiu, zdolności pokrywania powierzchni i penetracji spoiw,
a w tym: zwilżalność, rozpływność, kapilarność i dyfuzję. Szczegółowa
analiza procesów fizykochemicznych zachodzących w czasie lutowania
jest ważnym atutem książki. W tym obszarze widać duży wpływ badań
własnych Autorów na prezentowane w książce treści.
Jako istotny walor książki traktuję również prezentacje oryginalnych
zdjęć struktur licznych złączy lutowanych. Analiza struktur złączy luto-
wanych stanowi bowiem dobre wprowadzenie do analizy ich własności
i perspektyw zastosowania praktycznego.
Konstrukcje i rodzaje oraz ich wpływ na stany naprężeń i własności
mechaniczne złącza lutowanego oraz przykłady konstrukcji złączy lutowa-
nych zaprezentowano w rozdziale 3.
W rozdziale 4. przedstawiono metody lutowania twardego: lutowa-
nie twarde płomieniowe, indukcyjne, piecowe w atmosferze ochronnej
i próżniowe, urządzenia do lutowania oraz termodynamiczne aspekty
lutowania próżniowego. Rozdział 5. poświęcono materiałom dodatkowym
do lutowania: spoiwom i topnikom, a rozdział 6. – problematyce lutow-
ności. Rozdział 7. obejmuje zabiegi technologiczne w procesie lutowania:
przygotowanie powierzchni do lutowania, montaż, cykl cieplny lutowania
i obróbkę po lutowaniu. Rozdział 8. dotyczy metod kontroli i badań złączy
lutowanych oraz problematyki niezgodności złączy lutowanych, standaryza-
cji, dokumentowania wyników badań oraz komputerowego wspomagania
projektowania technologii lutowania i badań złączy. W rozdziale 9. skupiono
się nad problematyką mechanizacji i automatyzacji procesu lutowania.
W rozdziale 10. podano przykłady zastosowań zaawansowanych techno-
logii lutowania twardego stopów metali nieżelaznych, stali specjalnych oraz
cermetali. Prezentowane przykłady konstrukcji wdrożonych przez Autorów
książki w przemyśle dobrze charakteryzują złożoność problematyki lutowa-
nia elementów maszyn.
Książka kończy się podsumowaniem dotyczącym oceny aktualnych
tendencji rozwojowych lutowania twardego, szczególnie metod: TLPB,
izostatycznego TLPB, LIPB i SPF/B.
Książka cechuje się monograficznym i informacyjnym podejściem
i będzie pełniła rolę jedynego dostępnego, nowoczesnego i bogato ilu-
strowanego podręcznika z obszaru teorii i praktyki lutowania tworzyw
konstrukcyjnych, zawierającego liczne dane źródłowe ułatwiające proces
projektowania konstrukcji i technologii spiekanych elementów maszyn
i właściwą interpretację uwarunkowań fizykochemicznych, jakim podlega
złożony proces spiekania. Pozycja ta powinna zatem znaleźć szerokie grono
odbiorców wśród inżynierów mechaników zainteresowanych technologiami
spajania, nowoczesnymi tworzywami konstrukcyjnymi i technologiami
materiałowymi, specjalistów z zakresu inżynierii materiałowej i studentów
kierunków o profilu mechanicznym lub materiałowym.
Dr h.c. prof. zw. dr hab. inż. Leszek A. Dobrzański
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Streszczenie
Omówiono metodykę analizy termicznej. Przedstawiono przy-
kłady zastosowania analizy termicznej w badaniach z zakresu
spawalnictwa, a także problemy występujące przy pomiarze tem-
peratury w procesach spawalniczych. Przedstawiono wyniki prób
pomiarów temperatury prowadzonych w Instytucie Spawalnictwa.
Zaprezentowano koncepcję układu pomiarowego oraz zakres prob-
lemów badawczych przewidzianych do realizacji z wykorzystaniem
opracowanej metody pomiarowej.
Abstract
Thermal analysis methodology was discussed. Examples of
thermal analysis applications in researches in the field of welding
engineering as well as problems occurring during temperature
measurements in welding processes were presented. The results of
temperature measurement trials in the Welding Engineering Institute
were presented. A concept of a measuring system and the scope of
research problems foreseen for implementation with utilisation of the
developed measurement methodology was presented.
Wstęp
Proces spawania jest prowadzony w różnych warunkach odpro-
wadzenia ciepła, zależnych między innymi od właściwości fizycz-
nych spawanego materiału, grubości łączonych elementów, metody
spawania i parametrów spawania. Istotny wpływ na wynik końcowy
spawania ma kinetyka krystalizacji i stygnięcia złącza spawanego.
Dokładne określenie kinetyki tych procesów umożliwia uzyskanie
wymaganego wyniku spawania.
Szczególnie istotne jest to w przypadku spoin o strukturze
wielofazowej. Badanie kinetyki przemian oraz określenie związku
z ilościowym udziałem faz w strukturze spoiny jest możliwe przy
zastosowaniu analizy termicznej i derywacyjnej. Metoda ta jest znana
i powszechnie stosowana w odlewnictwie [1-10]. Była również stoso-
wana w badaniach procesów spawalniczych [11-21].
Analiza termiczna
Podstawą analizy termicznej i derywacyjnej jest zjawisko pochła-
niania lub wydzielania się ciepła podczas przemian fazowych. Pomiar
przeprowadzany jest w próbce stygnącej lub ogrzewanej w zadanym
zakresie temperatury. W określonej temperaturze lub zakresie tem-
peratury widoczne jest pewne opóźnienie w spadaniu lub wzrastaniu
temperatury wywołane zmianami pojemności cieplnej. Przebieg krzy-
wych zależy od metody badania [3].
Zwykła metoda badania daje krzywą we współrzędnych tempe-
ratura – czas.
Metoda szybkości zmiany temperatury daje krzywą we współ-
rzędnych temperatura – szybkość zmiany temperatury.
Metoda odwrócona daje krzywą we współrzędnych temperatura
– odwrotność szybkości zmiany temperatury.
Metoda różnicowa daje krzywą we współrzędnych temperatura
– różnica temperatury miedzy próbką badaną a próbką wzorcową.
Metoda zmiany różnicy daje krzywą we współrzędnych tempera-
tura – zmiana różnicy temperatury na jeden stopień.
Zastosowanie metody analizy termicznej
do badania procesów spawalniczych
Jedną z metod analizy termicznej jest metoda bezpośredniego
pomiaru temperatury przemian fazowych w SWC. Metoda ta pozwala
na zbudowanie wykresu przemian fazowych przy chłodzeniu ciągłym.
W badaniach opisanych w publikacji [11] autor zastosował
metodę „implant". W próbkach wykonywano dwa otwory, w których
umieszczano termoelementy typu Ni-NiCr, przy czym jeden z nich był
specjalnie izolowany za pomocą tulejki wykonanej ze stali austenitycznej
wypełnionej substancją mineralną. Następnie próbki kołkowe umiesz-
czano w otworach wykonywanych w blasze i układano na nich napoiny.
Technika ta ograniczała ilość badanego materiału, jaka była potrzebna
do wykonania próby oraz ze względu na wysoką czułość pomiaru
umożliwiała bardzo dobrą wykrywalność przemian fazowych w stalach
C-Mn. W przypadku metody „in situ” wyznaczone wykresy CTPc-S,
które generalnie kształtem nie odbiegają od wykresów wyznaczonych
na drodze symulacji. Jednak w warunkach symulacyjnych krzywe te są
obniżone do niższej temperatury i przesunięte do dłuższych czasów.
Opisana metoda pomiaru temperatury miała w warunkach
spawalniczych umożliwić wykreślenie krzywych chłodzenia w SWC.
W przypadku pomiarów temperatury i badania przemian fazowych
Pomiar i rejestracja cykli cieplnych spawania
w spoinie za pomocą systemu pomiarowego
opracowanego w Instytucie Spawalnictwa
Measurement and registration of thermal
cycles of welding directly in the weld by means
of the measuring system developed in the
Welding Engineering Institute
Jacek Słania
Zygmunt Mikno
Mirosław Wójcik
Dr hab. inż. Jacek Słania, dr inż. Zygmunt Mikno, mgr inż. Mirosław Wójcik
– Instytut Spawalnictwa, Gliwice.
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
w warunkach rzeczywistych spawania dane pomiarowe zbierano
z termoelementów umieszczonych w osi spoiny.
W pracy [12] przedstawiono metodę pomiaru temperatury
w jeziorku spawalniczym w trzech punktach. Jeden punkt znajdował
się w osi spoiny, a dwa na brzegach jeziorka, rozmieszczone syme-
trycznie względem osi. Termoelementy w pewnej odległości za łukiem
były zanurzane równocześnie w jeziorku spawalniczym na głębokości
3 ± 0,5 mm. Na podstawie analizy wyników można więc stwierdzić,
że różnice temperatury na przekroju małej objętości ciekłego metalu,
jakim jest jeziorko spawalnicze, są znaczne. Spowodowane jest to
małym ruchem metalu wewnątrz jeziorka. Przeprowadzone zostały
także próby z zastosowaniem elektromagnetycznego mieszania meta-
lu jeziorka spawalniczego (EMM), dzięki czemu uzyskano wyrównanie
średniej temperatury metalu jeziorka w jego przekroju poprzecznym
na odcinku krystalizacji przy okresowym przewyższeniu temperatury
na brzegach względem jej wartości na osi jeziorka.
W pracy [13] przyjęto założenie, iż do wyznaczenia tempera-
tury przemian strukturalnych zostanie jednocześnie zastosowana
metoda analizy termicznej i metoda dylatometryczna. Do tego celu
został skonstruowany specjalny przyrząd, pozwalający na zanurzenie
zarówno termoelementu, jak i końcówek czujnika dylatometrycznego
w jeziorku spawalniczym. Podobną metodę pomiaru przedstawiono
w publikacji [14], gdzie badano przemiany fazowe zachodzące
w spoinie, stosując badania dylatometryczne oraz analizę termiczną.
W celu prowadzenia badań derywacyjnych cykli cieplnych
spawania opracowano derywator cykli cieplnych VÚZ-DTC-1 [15].
Urządzenie to składa się z przedwzmacniacza, aktywnego filtru zakłó-
ceń, jednostki derywacyjnej oraz stabilnego źródła zasilania. Sygnały
otrzymywane z termoelementów umieszczonych w SWC złącza
spawanego trafiają do przedwzmacniacza, gdzie następnie ulegają
wzmocnieniu 47x. Następnie sygnał wyjściowy przechodzi przez filtry.
Dzięki temu nawet przy bardzo dużych wzmocnieniach możliwe jest
wyeliminowanie szumów i zakłóceń pochodzących ze źródła prądu
spawania lub jarzącego się łuku i doprowadzić czysty sygnał do jed-
nostki derywacyjnej. Została ona tak zaprojektowana, aby optymalnie
przetwarzać sygnał wyjściowy przy różnych prędkościach chłodzenia.
Całość zasilana jest ze źródła prądu charakteryzującego się stabilnymi
parametrami pracy i małym poziomem zakłóceń mogących wpłynąć
na wynik analizy termicznej.
Pomiar i rejestrację cykli cieplnych spawania bezpośrednio
w jeziorku spawalniczym i spoinie (przy zastosowaniu termoelementu
W – Re) przedstawiono w publikacjach [16-20].
Na podstawie uzyskanych wyników badań cykli cieplnych
spawania oraz pomiarów objętości względnej ferrytu opracowano
Rys. 1. Przebieg krzywych badania przy analizie cieplnej dla podanych metod [3]
równanie Johnsona – Mehla – Avramiego dla objętości względnej fer-
rytu wysokochromowego w spoinie. Uwzględniono przemiany fazowe
zachodzące w zakresie temperatury 1450 – 1000°C i 650 – 350°C. Do
wyznaczenia równania Johnsona – Mehla – Avramiego przyjęto czas
stygnięcia t = 1,1t
650 – 350
.
Równanie Johnsona – Mehla – Avramiego opracowano w celu:
• wyznaczenia energii aktywacji dyfuzji – Q,
• obliczenia wartości współczynnika dyfuzji,
• obliczenia szybkości przemieszczania się granicy faz,
• weryfikacji wyników uzyskanych w badaniach związanych
zastosowaniem termoelementu do pomiarów i rejestracji cykli ciep-
lnych spawania bezpośrednio w jeziorku spawalniczym i spoinie za
pomocą wyników uzyskanych metodą spektrometru dyspersji energii
(wyliczenie ~ t = 1,1t
650 – 350
).
Przegląd problemów badawczych
przewidzianych do realizacji
z wykorzystaniem opracowywanego
instrumentarium badawczego
Rozwój wyrobów wiąże się z modyfikacjami technologii wytwa-
rzania i dlatego badania dotyczące projektowania wyrobów stalowych
o nowych lub polepszonych właściwościach obejmują także dosko-
nalenie lub modyfikowanie technologii wytwarzania stali, półwyrobów
stalowych przez doskonalenie technologii przetwarzania do nowych
właściwości wyrobów.
Jeżeli nowe właściwości wyrobów stalowych lub z udziałem stali
wpływają na technologię ich formowania, obróbki mechanicznej lub
spawania, to nowe asortymenty wyrobów powinny być oferowane
użytkownikom razem ze zmodyfikowanymi technologiami ich prze-
twarzania.
W publikacji [23] przedstawiono wybrane grupy wyrobów stalo-
wych, których rozwój uznano za priorytetowy dla krajowego sektora
stalowego, biorąc pod uwagę uwarunkowania wewnętrzne sektora,
to jest obecny i planowany stan techniczno-technologiczny, jak
i obecne oraz przewidywane zapotrzebowanie na określony asorty-
ment wyrobów.
W ramach rozwoju grup wyrobów stalowych przedstawiono
następujące problemy badawcze:
• wyroby i gatunki stali przeznaczone do zastosowań w budow-
nictwie i na konstrukcje spawane;
• wyroby stalowe do zastosowań w warunkach ekstremalnych
Studzenie Ogrzewanie
Krzywa zwykła
f(t,c) = 0
Krzywa szybkości zmiany
temperatury
Krzywa odwrócona
Krzywa różnicowa
f(t
1
,t-t’
) = 0
Krzywa zmiany różnicy
0
)
c
t
,
f(t
1
=
∆
∆
0
)
c
t
,
f(t
1
=
∆
∆
0
)
t
c
,
f(t
1
=
∆
∆
0
)
'
(
,
f(t
1
=
∆
−
∆
t
t
t
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
obciążeń i/lub agresywnego oddziaływania środowiska;
• wyroby stalowe do zastosowań w transporcie kolejowym;
• wyroby stalowe stosowane do budowy statków, w szczegól-
ności chemikaliowców i statków do przewozu ciekłych gazów;
• gatunki stali i wyroby stalowe do zastosowań w nowoczesnej ener-
getyce konwencjonalnej i energetyce opartej na źródłach odnawialnych.
Przedstawiony przegląd zastosowania analizy termicznej i dery-
wacyjnej do badania przemian fazowych zachodzących w spoinie
i SWC wskazuje z jednej strony na znaczne możliwości poznawcze
tej metody, natomiast z drugiej na istnienie poważnych problemów
pomiarowych wynikających ze specyfiki spawania. Od strony tech-
nologicznej problemy te związane są z powtarzalnością ustawienia
termoelementu w stosunku do osi przemieszczania się łuku spawal-
niczego, powtarzalnością ustawienia osi łuku spawalniczego w sto-
sunku do osi rowka w poszczególnych próbach, powodującą zmianę
warunków odprowadzenia ciepła ze spoiny, małą objętością jeziorka
spawalniczego. Równocześnie uzyskane dotychczas wyniki badań
z zastosowaniem tej metody [16-20] skłaniają do ich kontynuacji
oraz wskazują na konieczność doskonalenia warsztatu badawczego
w celu poprawienia dokładności i powtarzalności uzyskiwanych
wyników oraz możliwości ich przetwarzania. Prowadzenie badań
z wykorzystaniem analizy termicznej i derywacyjnej wymaga opra-
cowania metodyki i instrumentarium pomiarowego właściwego do
zastosowań spawalniczych.
Pomiar temperatury w warunkach spawalniczych jest zagadnie-
niem z punktu widzenia metrologicznego bardzo złożonym. Wynika
to z warunków, jakie występują w procesach spawania. Silne zakłó-
cenia oraz niskonapięciowy sygnał z czujników pomiaru temperatury
narzuca określone wymagania dotyczące specyfiki pomiaru. Istnieje
zatem kilka aspektów, które należy wziąć pod uwagę podczas pomia-
rów temperatury w procesach spawalniczych.
Problemy występujące podczas pomiaru
temperatury
Zakres temperatury występującej w procesach spawalniczych
jest bardzo szeroki, od temperatury otoczenia do temperatury
wyższej od temperatury topnienia spawanych materiałów. Dla stali
temperatura topnienia wynosi ~1520
o
C. W samym zaś jeziorku
spawalniczym temperatura może osiągać wartość powyżej 2200
o
C.
Szeroki zakres temperatury występujący w procesach spawalniczych
to jeden z istotnych problemów pomiarowych.
Drugim problemem jest duża dynamika zmian temperatury.
Średnia szybkość nagrzewania w procesie spawania wynosi około
400
o
C/s. Natomiast szybkości chłodzenia są znacznie wolniejsze
(50
o
C/s do 200
o
C/s). Czasy chłodzenia (od temperatury 800 do
500
o
C) wynoszą około kilkunastu sekund. Czasy nagrzewania i chło-
dzenia zależą od zastosowanej metody spawania, rodzaju materiału
spawanego, jego masy i warunków zewnętrznych (atmosferycz-
nych). Metoda pomiaru temperatury powinna uwzględniać szybkość
zmian temperatury.
Z przeprowadzonych w ostatnim czasie w Instytucie Spawalnictwa
badań związanych z pomiarem temperatury w procesach zgrzewania
(o zdecydowanie większej dynamice zmian temperatury niż przy
omawianej metodzie) wynika konieczność stosowania określonej
metodyki pomiaru [22]. W stanach przejściowych w procesach
spawalniczych, zmiany temperatury są znaczne, a pomiar powi-
nien charakteryzować się odpowiednio dużą dynamiką. Poprawny
pomiar może być osiągnięty w wyniku zastosowania różnych metod
pomiarowych, np. laserowej czy termoparowej. Metodyka pomiaru
temperatury w procesach spawania ukierunkowana jest jednak
na pomiar termoparowy z kilku powodów. Metoda termoparowa
jest w stanie zagwarantować wymaganą dynamikę pomiaru, jest
stosunkowo tania i, co jest najistotniejsze, tą metodą możliwy jest
pomiar temperatury w miejscach niewidocznych, w kilku punktach
jednocześnie. Istotny jest szczególnie pomiar temperatury w jeziorku
spawalniczym. Żadna inna metoda pomiaru temperatury nie spełnie-
nia tych podstawowych wymogów.
Dynamika pomiaru temperatury w metodzie termoparowej może
być różna i zależna jest w głównej mierze od konstrukcji samego
złącza termoparowego. Wymagana dynamika może być zapew-
niona przez ściśle określoną konstrukcję złącza termoparowego.
Wygląd rzeczywisty złącza termoparowego typu objętościowego
i powierzchniowego przedstawiono na rysunku 2. Zdecydowanie
większą dynamiką pomiaru charakteryzuje się złącze typu powierzch-
niowego – rysunek 2b. Wynika to z samej objętości złącza termopa-
rowego, która w tym przypadku jest praktycznie zerowa (minimalna)
w porównaniu do złącza typu objętościowego – rysunek 2a. Z drugiej
strony punkt pomiaru temperatury jest zlokalizowany bezpośrednio
na powierzchni elementu, dla którego dokonywany jest pomiar tem-
peratury – rysunek 2b.
Kolejną, istotną kwestią jest błąd statyczny pomiaru temperatury.
Błąd ten uwidacznia się w przypadku szybkich zmian temperatury,
szczególnie w przypadku krótkich cykli cieplnych, które mają miejsce
w omawianej metodzie pomiarowej. W takim przypadku zarejestrowa-
na temperatura będzie niższa od rzeczywistej temperatury cyklu.
Następnym zagadnieniem jest zagwarantowanie możliwie naj-
większej powtarzalności pomiaru. Dotyczy to w szczególności pomia-
ru temperatury i związanej z tym powtarzalnością, wykonywania złą-
czy termoparowych. Z doświadczeń autora [22] wynika konieczność
wykonywania złączy termoparowych z zastosowaniem odpowiedniej
technologii, gwarantującej łączenie materiałów bez ich przetapiania.
Bardzo istotnym problemem, nie tylko z punktu widzenia dokład-
ności, ale w ogóle możliwości rejestracji z określoną tolerancją, jest
odporność na różnego rodzaju zakłócenia. Zakłócenia te są szczegól-
nie silne w procesach spawalniczych. Zakłócenia w torze pomiaru
temperatury można minimalizować i eliminować przez zastosowanie
odpowiednich filtrów przeciwzakłóceniowych. Powodować to jednak
może zniekształcenie sygnału pomiarowego.
Wykorzystując dotychczasową wiedzę w zakresie metrologii
i doświadczenie w pomiarach temperatury w procesach zgrzewania,
zarejestrowano rozkład temperatury w typowym złączu spawanym.
Pomiary przeprowadzane były dla metody typu MAG i termopar
NiCr - Ni. Zastosowane termopary zapewniają pomiar do wartości
temperatury około 1300
o
C. Rozpoznawcze próby technologiczne
spawania z rejestracją temperatury przeprowadzono dla blachy o gru-
bości 4 mm oraz 4 par przygrzanych termopar. Termopary przygrzane
były do materiału od strony grani. Każda z par termopar wykonana
była z zastosowaniem dwóch różnych technik dla uzyskania złącza
termoparowego, jak na rysunku 2.
Każda z par oddalona była od siebie o 30 mm. Natomiast odle-
głość pomiędzy termoparami dla każdej z par wynosiła 2 mm. Jako
pierwsze, w każdej parze termopar w stosunku do ruchu palnika
przygrzane były termopary objętościowe (T
1-obj
, T
3-obj
, T
5-obj
, T
7-obj
,).
Rys. 2. Wygląd zewnętrzny termopar typu objętościowego i powierzchniowego
w powiększeniu x100. Zdjęcia wykonane mikroskopem skaningowym
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Rozkład temperatury dla 4 par termopar przedstawiono na rysunku
3. Widoczna jest różnica, na korzyść termopar powierzchniowych,
zarówno pod względem statyki, jak i dynamiki pomiaru. Różnice dla
zarejestrowanych temperatur maksymalnych w cyklu wynoszą nawet
100
o
C, natomiast w zakresie temperatury t
800-500
około 50
o
C.
Zdecydowanie lepszym rozwiązaniem w stosunku do termopar
objętościowych są termopary typu powierzchniowego. Wykonywane
one są technologią zgrzewania rezystancyjnego, co pozwala na
zachowanie powtarzalności kształtu złączy termoparowych. Rzutuje
to w bezpośredni sposób na dokładność pomiaru. W trakcie przy-
grzewania przewodów termoparowych jest możliwe pozycjonowanie
i wykonanie złącza w ściśle określonym miejscu.
Rejestracja temperatury dokonywana była za pomocą systemu
pomiarowego typu SCXI-1000 firmy National Instruments. W skład
systemu pomiarowego wchodzą: główna karta pomiarowa typu
NI DAQ-6036E, 8-kanałowy izolowany moduł programowalny SCXI
-1125, 8-kanałowy terminal wejściowy z kompensacją zimne-
go końca termopary SCXI -1313. System dzięki wewnętrznemu
16 – bitowemu przetwornikowi A/C umożliwia pomiar temperatury
z bardzo dużą rozdzielczością. Pomiar temperatury w zakresie do
2000
o
C dokonywany może być z rozdzielczością większa niż 0.04
o
C.
System umożliwia wybór charakterystyki standardowej termopa-
ry z wewnętrznej biblioteki, co gwarantuje najwyższą dokładność
rejestracji temperatury z pominięciem błędu nieliniowości napięcia
termoparowego w pełnym zakresie zmian temperatury. Pomiar
w poszczególnych kanałach dokonywano synchronicznie, co wpływa
dodatkowo na dokładność pomiaru temperatury w poszczególnych
punktach układu. W przyszłości synchronicznie z pomiarem tempe-
ratur rejestrowane będą również parametry elektryczne charaktery-
zujące proces spawania, takie jak prąd i napięcie łuku oraz prędkość
podawania drutu i przepływ gazu – rysunek 4.
Literatura
[1] Praca zbiorowa: Teoria procesów technologicznych w odlewnictwie
metali. WNT, Warszawa 1965.
[2] Dobrzański L.A., Nowosielski R.: Metody badań metali i stopów.
Badania własności fizycznych. WNT, Warszawa 1987.
[3] Praca zbiorowa: Poradnik odlewnika. Tom II. PWT, Warszawa 1959.
[4]
Jura St., Jura Z.: Teoria metody ATD w badaniach stopów Al.
Krzepnięcie metali i stopów. T.28, PAN, Katowice 1996.
[5] Jura St.: Odlewnictwo i topienie stopów odlewniczych i ich
diagnostyka. PAN, Gliwice 1993.
[6]
Binczyk F., Gierek A., Mendala J.: Badania krystalizacji stopu AK 11
metodą jednoczesnej rejestracji krzywej ATD i DTA. PAN, Katowice 1996.
[7] Pietrowski S.: Krystalizacja siluminów w aspekcie oceny metodą ATD.
Przegląd Odlewnictwa 1994, nr 1.
[8]
Pietrowski S.: Silumin nadeutektyczny z dodatkami Cr, Mo, W i Co.
Krzepnięcie metali i stopów, t.38, PAN, Katowice 1998.
[9] Podolski P.: ANALDTA – program komputerowy do analizy krzywych
stygnięcia. Pol. Śląska, Katowice 1997/98.
[10] Michalski L., Eckersdorf K.: Pomiary temperatury. WNT,
Warszawa 1969.
[11] Phillip R.H.: “Ii situ” determination of transformation temperatures in
the weld heat-affected zone. Weld.J. 1983, T. 62, nr 1.
[12] Turyk E.: Rozkład temperatur w jeziorku spawalniczym przy spawaniu
z elektromagnetycznym mieszaniem. Przegląd Spawalnictwa 1981,
nr 7-8, str. 5-10.
[13] Łomozik M.: Nowy sposób badania przemian strukturalnych w metalu
spoiny w warunkach “in situ”. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa
1993, nr 3.
[14] Kuscher G., Seyffarth P.: Einige Methoden zur Bestimmung von
Gefügeumwandlungen im Schwei?gut nach in situ – Messungen. ZIS
– Mitteilungen 1980, nr 12, str. 1418 – 1428.
[15] Stembera V.: Derivator teplotnych cyklov VUZ-DTC-1. Zvaracske
Spravy, 1990, t.40, nr 1.
[16] Słania J.: Nomogram korygujący zawartość ferrytu w spoinach
wykonanych drutami proszkowymi typu 23/12. Budowa i przykłady
praktycznego zastosowania. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 2004, nr 3.
[17] Słania J.: Wpływ szybkości stygnięcia na przemiany fazowe
w zakresie temperatury 1250 – 1000
O
C i 650 – 350
O
C oraz
objętość względną ferrytu w spoinach austenitycznych wykonanych
drutem litym typu G 23 12 L i proszkowym typu T 23 12 LRM3.
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 2005, nr 2.
[18] Słania J.: Ferryt w spoinach wykonanych drutami typu 23/12
– przemiana w zakresie temperatury 650 – 350
O
C – część 1.
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 2003, nr 3.
[19] Słania J.: Ferryt w spoinach wykonanych drutami typu 23/12
– przemiana w zakresie temperatury 650 – 350
O
C – część 2.
Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 2003, nr 4.
[20] Słania J.: Szybkość stygnięcia a objętość względna ferrytu
wysokochromowego w spoinach stali austenitycznych chromowo-
-niklowych odpornych na korozję. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej,
Gliwice 2005.
[21] Adamczyk J.: Metaloznawstwo teoretyczne. Cz. 1, Struktura metali
i stopów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1999.
[22] Mikno Z.: Analiza procesu sterowania przestrzennym rozkładem mocy
zgrzewania rezystancyjnego. Praca doktorska. Politechnika Śląska,
Wydział Elektryczny, promotor prof. B. Grzesik, 2005.
[23] Praca zbiorowa: Strategiczny program badawczy. Wizja rozwoju
sektora stalowego w Polsce w perspektywie do 2030 roku. Polska
Platforma Technologiczna Stali, wrzesień 2006, materiały internetowe.
Rys. 3. Rozkład temperatury w procesie spawania metodą MAG dla 4 par
termopar NiCr-Ni
Rys. 4. Schemat blokowy urządzenia do pomiaru temperatury
Podsumowanie
Przeprowadzone dotychczas próby pomiarów tempera-
tury potwierdzają możliwość przeprowadzenia pomiarów
w warunkach silnych zakłóceń występujących w procesach
spawalniczych. Są prowadzone dalsze próby pomiarowe, których
celem jest rejestrowanie temperatury w jeziorku spawalniczym o
wartościach sięgających 2200
o
C. Istotnym z metrologicznego
punktu widzenia jest zapewnienie odpowiedniej dokładności,
powtarzalności i dynamiki pomiaru. Dotychczasowe przepro-
wadzone próby technologiczne oraz wykorzystana aparatura
pomiarowa umożliwiają pomiar temperatury w rzeczywistych
warunkach spawania.
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Streszczenie
W artykule przedstawiono problemy doboru materiałów do
wykonywania połączeń drutowych metodą spajania ultrakompresyj-
nego, analizę zgodności termodynamicznej na podstawie wykresów
równowag fazowych par metali, wchodzących w skład połączenia.
Ponadto omówiono problematykę powstawania związków mię-
dzymetalicznych w wykonywanych złączach ultrakompresyjnych.
Omówiono wyniki badań wytrzymałościowych i strukturalnych
wykonanych połączeń drutu AlSi1 o średnicy 25 µm do podłoży
złoconych elektrochemicznie i bez złocenia, rozkład liniowy pier-
wiastków oraz badania rentgenowskie.
Abstract
The problems of materials selection to carry out wired
connections by means of ultra-compression welding method,
analysis of thermo-dynamical consistency according to the diagrams
of metal vapour phase equilibrium making up the connection were
presented in the paper. Additionally the problem of intermetallic
compound occurrence in the performed ultra-compression
connections was discussed. The results of strength and structural
tests of AlSi1 wire connections of 25 µm diameter to the substrates
electrochemically gold plated or not plated, linear distribution of
elements and X-ray examinations were discussed.
Wstęp
Najświeższymi kierunkami w postępie rozwoju mikroelektroniki
są m.in.: dążenie do miniaturyzacji urządzeń, osiągnięcie wyższych
prędkości działania, obszerniejszej złożoności oraz budowa urządzeń
większej mocy przy jednoczesnej minimalizacji kosztów wytwarzania.
Kierunki te są realizowane na świecie na szeroką skalę na wiele spo-
sobów. W artykule tym poruszona jest problematyka wykonywania
połączeń drutowych pomiędzy polem kontaktowym na strukturze
krzemowej a polem kontaktowym w obudowie.
W procesach spajania materiałów elektronicznych istotną rolę
odgrywają właściwości fizyko-chemiczne oraz struktura spajanych
materiałów. Znajomość wykresów równowag materiałów spajanych
pozwala na dobranie takiego procesu łączenia, który pozwoli na elimi-
nację zasadniczych trudności wynikających z:
• różnic we własnościach fizyko-chemicznych spajanych mate-
riałów, a przede wszystkim temperatur topnienia, przewodnictwa
cieplnego i współczynnika rozszerzalności;
• tworzenia w miejscu łączenia eutektyk, faz międzymetalicz-
nych lub roztworów stałych o niedostatecznych własnościach mecha-
nicznych, zwłaszcza plastycznych;
• niedostatecznych własności eksploatacyjnych [2].
Struktura połączeń spajanych stosowanych w mikroelektronice
najczęściej ma charakter dwu- lub wielofazowy. Pociąga to za sobą kon-
sekwencje takie, iż na własności złączy mają wpływ takie czynniki, jak:
• budowa struktury warstwy przejściowej pomiędzy elementami
spajanymi;
• rodzaj, ilość, wielkość, kształt i rozmieszczenie ewentualnych
zanieczyszczeń;
• własności nowo powstających faz i ich procentowy udział;
• rozmieszczenie nowo tworzonych faz [2].
Połączenia elektryczne pomiędzy kontaktami powinny charakte-
ryzować następujące cechy:
Zjawiska fizyczne i metalurgiczne
w technologii połączeń drutowych
Phisycal and metallurgical phenomena
in technology of wired connections
Marek Żubrowski
Tablica I. Wybrane właściwości drutów o średnicy 25 µm i warunki ich spajania [1]
Rodzaj
drutu
Oporność
elektry-
czna
[Qm.]
Siła
zrywająca
FN
[Dn]
Wydłużenie
A [%]
Materiał
podłoża
Optymalne warunki spawania
Nacisk [dN]
Temperatura
podłoża [°C1]
rolki ściegu
AlSi1
62
18
1-2
Al.
20
40
140
Cu
40
80
Ag
30
60
Au
30
60
AI
4
Cu
73
16
5-6
Al.
20
40
140
Cu
40
80
Ag
30
60
Au
30
60
Al
1
Mg
69
9
5-6
Al.
20
40
140
Cu
40
80
Ag
30
60
Au
30
60
Al
1
Mg
1
Si
59
14
3
Al.
20
40
140
Cu
40
80
Ag
30
60
Au
30
60
Al.-BB
66
11
5
Al.
20
40
140
Cu
40
80
Ag
30
60
Au
30
60
Stop mie-
dzi Cu
,,A”
46
19
5-7
Al.
40
40
80-140
Cu
60
100
Ag
40
80
Au
40
80
Stop mie-
dzi Cu
,,B”
71
14
5
Al.
50
150
80-140
Cu
60
130
Ag
60
100
Au
40
80
Au-L
50
11
5-6
Al.
40
80
160
Cu
60
120
Ag
40
80
Au
30
60
Mgr inż. Marek Żubrowski - Centrum Naukowo-Produkcyjne Elektroniki Profesjonlanej
"
RADWAR
"
S.A.,
Warszawskie Zakłady Radiowe
"
RADWAR
"
.
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
• tworzenie kontaktu o małej rezystancji,
• duża wytrzymałość i niezawodność połączenia, a także
wytrzymałość na wstrząsy, wibracje, cykle temperaturowe, pracę
w podwyższonej temperaturze,
• połączenie nie powinno wprowadzać nadmiernych mecha-
nicznych oraz cieplnych naprężeń [3].
Tak więc, biorąc pod uwagę powyższe założenia oraz problemy
materiałowe, należy dobrać takie materiały, które będą spełniały pod-
stawowe funkcje połączenia (dobry kontakt, wysokie przewodnictwo
elektryczne i cieplne, wysoka wytrzymałość połączenia). Wymaga to
oczywiście, oprócz odpowiedniego doboru spajanych metali, takiego
prowadzenia procesu spajania, aby struktura złącza, a zwłaszcza
strefy przejściowej była jednofazowa, bez kruchych związków mię-
dzymetalicznych i defektów.
Podstawową zasadą przy doborze materiałów do wykonania
połączeń drutowych są więc właściwości drutów, które winny być
maksymalnie zbliżone do właściwości krzemu i warstw naniesionych
na strukturze i materiałach podłożowych. Podstawowymi materiałami
nanoszonymi elektrochemicznie wykorzystywanymi do pokrywania
podłoży metalowych są miedź i złoto, charakteryzujące się wysokim
przewodnictwem elektrycznym. Często stosowanym materiałem do
wykonania pól kontaktowych na strukturze krzemowej jest alumi-
nium. Taki układ materiałów stwarza problem doboru odpowiedniego
drutu jako połączenia elektrycznego w układzie scalonym. W tablicy I
przedstawiono właściwości drutów stosowanych do wykonywania
mikropołączeń. Na podstawie danych z tablicy I można zauważyć,
że drut z niskoprocentowego stopu miedzi (Cu-Al) ma najwięcej zalet
w stosunku do innych drutów wykonanych z metali nieszlachetnych
i przynosi korzyści ekonomiczne przy zastąpieniu nim drutu złotego
[1].
Przy doborze najodpowiedniejszego rodzaju materiału na druty
i podłoża przeznaczone do mikromontażu należy rozpatrzyć zdolność
do tworzenia roztworów stałych przez daną parę metali.
Dobór materiałów do mikrospajania
Ważnymi elementami przy spajaniu (z uwagi na to, że jest to
proces cieplny) jest współczynnik rozszerzalności liniowej oraz moduł
sprężystości poprzecznej. Zbyt wielkie różnice tych właściwości
wpływają na powstawanie naprężeń własnych w złączu, co w rezul-
tacie może doprowadzić do zniszczenia połączenia. W tablicach II
i III przedstawiono podstawowe właściwości fizyczne i mechaniczne
wybranych materiałów.
Analizując dane z tablic I, II i III można zaproponować do wykona-
nia połączeń drutowych elektrycznych następujące materiały: mosiądz
CuZn
35
– jako podłoże ze względu na zbliżoną przewodność cieplną
do krzemu; struktura krzemowa z aluminiowymi polami kontaktowymi
oraz drut Cu – jako substytut drutu złotego.
Jednakże analiza podstawowych właściwości materiałowych nie
jest wystarczająca do tego, aby połączenie było wykonane z powodze-
niem i spełniało żądane kryteria wytrzymałościowe i użytkowe. Należy
również przeanalizować zgodność termodynamiczną danej pary mate-
riałów na podstawie wykresów równowag fazowych.
Zgodność termodynamiczna na podstawie
wykresów równowag instrumentarium
badawczego
Analizując zaproponowaną powyżej grupę materiałów (Al – pod-
łoże, Cu – drut), posługując się wykresem równowagi fazowej tych
metali (rys. 1) i zakładając, że skład chemiczny złącza będzie od
50÷100% Al., a resztę będzie stanowić Cu można stwierdzić, iż utwo-
rzą one roztwór stały ß o sieci regularnej przestrzennie centrycznej.
Jest więc możliwe wykonanie połączenia pomiędzy tymi metalami.
Inną parą materiałów, jaką można zaproponować do wykonania
połączeń drutowych to złoto i miedź (Au jako podłoże, Cu – drut).
Analizując układ równowagi fazowej Au – Cu (rys. 2) można zauwa-
żyć, że układ ten charakteryzuje się ciągłym roztworem stałym poniżej
linii solidus. W warunkach np. wydłużonego czasu lub powolnego
studzenia mogą się tworzyć różne związki. Tak więc analizując pod-
stawowe właściwości fizyczne (tablica I) oraz biorąc pod uwagę
możliwość utworzenia roztworu stałego przez tę parę metali można
zaproponować skład połączenia, pamiętając o odpowiednim doborze
warunków technologicznych w celu uniknięcia powstania kruchych
związków międzymetalicznych.
Następna para materiałów (najczęściej stosowana do wykony-
wania połączeń drutowych) to złoto i aluminium. Jeżeli zwrócimy
uwagę na układ równowagi fazowej tych metali (rys. 3), można
zauważyć fakt, iż tworzą one liczne fazy międzymetaliczne, które to
mogą doprowadzić do osłabienia, a nawet zniszczenia połączenia.
Należy więc projektować tak proces, aby złącze nie zawierało mniej
Al niż 70%.
Właściwości
Złoto Aluminium Miedź Nikiel
Si CuZn
35
Liczba atomowa
79
13
29
28
-
-
Parametr sieci [nm]
0,4079 0,40408 0,3607 0,3516
-
-
Temperatura topnienia [˚C]
1063
660
1084
1452 1414
-
Temperatura wrzenia [˚C]
2860
2060
2600
2900
-
-
Gęstość [g/cm
3
]
19,3
2,69
8,889
8,9
2,33 8,47
Przewodność elektryczna [MS/m]
-
40
59,8
-
-
-
Przewodność cieplna λ [W/(m
*
K)]
306,5
230
411
58,6 157
-
Współczynnik rozszerzalności
liniowej [α
*
10
-6
]
14,2
23,5
16,9
13,3 2,33 20,3
Rezystywność
*
10
-8
[Ω
*
m]
2,06
2,8
1,67
6,84
-
-
Tablica II. Właściwości fizyczne wybranych materiałów [7, 8, 9]
Właściwości
Złoto Aluminium Miedź Nikiel
Si CuZn
35
Wytrzymałość na rozciąganie
R
m
[MPa]
130
70-120 200-250 450
-
315
Granica plastyczności
R
e
[MPa]
50
20-40
35
180
-
97
Wydłużenie
A
10
[%]
55
30-45
40-60
35
-
65
Moduł sprężystości poprzecznej
G *10
3
[N/mm
2
]
28,2
27
46,2
78
-
-
Moduł Younga E [GPa]
80
-
110
168
1,9
-
Tablica III. Właściwości mechaniczne wybranych materiałów [7, 8, 9]
Rys. 1. Układ równowagi fazowej Al-Cu [10]
Procenty atomowe (Cu)
Temperatura
[
o
C]
Al
Procenty wagowe (Cu)
Cu
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Powstawanie związków
międzymetalicznych
Najczęściej wykonywanymi połączeniami w mikromontażu dru-
towym są połączenia drutem złotym do warstwy aluminium lub
drutem aluminiowym do warstwy złota. W złączach utworzonych
metodą ultrakompresji lub termokompresji w stanie stałym, złoto
i aluminium reagują ze sobą w temperaturach nawet znacznie niż-
szych od ich temperatur topnienia. Powstają wówczas warstwy faz
międzymetalicznych z prędkościami powstawania uzależnionymi od
temperatury [11]. Na granicy pomiędzy tymi metalami, w zakresie
temperatur 125÷150°C mogą się tworzyć związki międzymetaliczne.
Zakres tych temperatur przekraczany jest w kilku operacjach montażu
układów scalonych, tak więc istnieje duże prawdopodobieństwo
powstania związków międzymetalicznych. Związki te powstają na
skutek wzajemnej dyfuzji Au i Al. Złoto ma większą szybkość dyfuzji
niż aluminium, w wyniku czego po stronie Au mogą powstać także
defekty zwane lukami Kirkendalla.
Związki międzymetaliczne mogące powstawać na granicy połą-
czenia Au–Al mają różne zabarwienie, co umożliwia ich rozróżnienie,
np. AuAl
2
znany pod nazwą „purpurowej zarazy”. Do bardziej znanych
związków międzymetalicznych oprócz AuAl
2
należą: Au
4
Al, Au
5
Al
2
,
Au
2
Al. Mimo, iż związki te są częstą przyczyną uszkodzenia złącza,
to nadal nie ma ustalonych poglądów co do sposobów zapobiegania
w ich powstawaniu [1, 2, 5].
Jak twierdzą autorzy pracy [5] obecność Si w pobliżu warstwy
przejściowej Au – Al powoduje znaczny wzrost ilościowy powstające-
go związku AuAl
2
. Dla złączy wykonanych z drutu złotego i warstwy
aluminium osadzonej na krzemie zauważalny jest wzrost oporności
elektrycznej złącza podczas wygrzewania go w podwyższonej tempe-
raturze, co oznacza powstanie pierścienia z luk Kirkendalla wokół złą-
cza. Obrazowo przedstawione to zostało na rys. 4, na którym widzimy
zniszczone złącze termokompresyjne w wyniku „purpurowej zarazy”.
Mechanizm powstawania związków międzymetalicznych wsku-
tek wzajemnej dyfuzji złota i aluminium przedstawiono na uprosz-
czonym układzie równowagi fazowej Au-Al (rys. 5) oraz na rys. 6
zilustrowano schematycznie wg autorów pracy [6] rozmieszczenie
związków międzymetalicznych w złączu termokompresyjnym: drut
Au - warstwa Al.
W złączach złoto-aluminium starzonych w temperaturze
200÷460°C można zaobserwować obecność wszystkich pięciu
związków międzymetalicznych, występujących w układzie Au-Al:
Au
4
Al, Au
5
Al
2
, Au
2
Al, AuAl oraz AuAl
2
[11]. Bogaty w Al związek
AuAl
2
ma najwyższą temperaturę topnienia, dlatego jest on względ-
nie stabilny. Jak twierdzą autorzy pracy [11] cienkie warstwy złota
i aluminium w zetknięciu reagują ze sobą także i w temperaturach
pokojowych; po upływie miesiąca zidentyfikowano rentgenograficznie
fazę Au
5
Al
2
. Faza ta pojawia się jako pierwsza pomiędzy złotem i alu-
minium. Jako drugą w kolejności identyfikuje się w temperaturze 80°C
fazę Au
2
Al. W wyższych temperaturach przemiany w fazie stałej uza-
leżnione są od stosunku atomowego Au : Al w reagującym układzie,
a więc od wzajemnych relacji grubości warstw złota i aluminium [11].
Kolejność powstawania poszczególnych faz międzymetalicznych
przedstawia rys. 7.
Według Georgea G. Harmana [12] początkowy przyrost związ-
ków międzymetalicznych zazwyczaj następuje wg parabolicznej
zależności:
x = Kt
1/2
gdzie:
x – grubość warstwy międzymetalicznej, t – czas, K – stała wartość
wzrostu.
Rys. 2. Układ równowagi fazowej Al-Cu [10]
Procenty atomowe (Cu)
Temperatura
[
o
C]
Au
Procenty wagowe (Cu)
Cu
Procenty atomowe (Au)
Temperatura
[
o
C]
Al
Procenty wagowe (Au)
Au
Rys. 3. Układ równowagi fazowej Al-Au [10]
Rys. 4. Uszkodzone złącze termo-
kompresyjne [6]
Procenty atomowe (Au)
Temperatura
[
o
C]
Rys. 5. Uproszczony układ równowagi fazowej Au-Al z zaznaczonymi miejscami
powstawania związków międzymetalicznych [6]
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
0
Przy czym K = Ce
-E/kT
.
Wartość K jest zmienna dla każdej fazy międzymetalicznej oraz
jest uzależniona od otaczających faz, które dostarczają dodatkowo Au
i Al kontynuując formowanie związków.
Na rysunku 8 przedstawiono odpowiednie szybkości formowania
poszczególnych związków międzymetalicznych.
Z powyższego wykresu wynika, że związek Au
5
Al
2
wzrasta dużo
szybciej niż pozostałe (jest to najczęściej cytowane jako efekt uszko-
dzenia połączenia) [12].
Mechaniczne właściwości pięciu związków międzymetalicznych,
powstających na skutek dyfuzji Au i Al, różnią się między sobą oraz
różnią się bardzo od Au i Al. Stała sieciowa różni się znacznie (~ 4 Å
dla Au i Al, natomiast ~ 6 Å dla związków międzymetalicznych), tak
więc związki zajmują większą objętość, co bardzo często prowadzi do
efektu rozwarstwiania połączenia [12]. Współczynniki rozszerzalności
cieplnej związków międzymetalicznych są znacznie niższe niż złota
i aluminium. Są one także bardzo twarde i kruche. Podczas pracy
urządzenia elektronicznego (np. układu scalonego) dochodzi do
cyklicznych zmian temperatury, w wyniku czego po pewnym czasie
na skutek naprężeń powstających z powodu różnic właściwości
mechanicznych złącze może ulec zniszczeniu.
Strefa wpływu ciepła
Krytyczna strefa w połączeniach drutowych umiejscowiona
powyżej uformowanej kulki i poniżej drutu jest nazwana strefą wpływu
ciepła (SWC). Schematyczną ilustrację zmian strukturalnych drutu
złotego po operacji łączenia termokompresyjnego przedstawia rys. 9.
Łatwo można tu zauważyć rozrost ziaren w stanie stałym
w obszarze strefy wpływu ciepła. Niewątpliwie jest to wytrzymałościo-
wo najsłabsza strefa drutu.
Warunki wykonywania połączeń
ultrakompresyjnych
Do badań własnych wytypowano na podstawie talic I, II i III m.in.
takie materiały, jak: laminat FR-4 z folią Cu złoconą elektrochemicznie
– podłoże, do którego spajane były druty AlSi
1
o średnicy 25 µm.
Z uwagi na bardzo małą średnicę drutu oraz zastosowanie róż-
nych materiałów wykorzystano metodę spajania ultrakompresyjnego
(rys. 10).
Spajanie ultrakompresyjne polega na połączeniu drutu z po-
wierzchnią kontaktu dzięki sile dociskającej drut z równoczesnym
doprowadzeniem drgań ultradźwiękowych. Drut jest prowadzony
Rys. 6. Schemat rozmieszczenia związków międzymetalicznych w złączu termo-
kompresyjnym: drut Au - warstwa Al [6]
Wzrost
temperatury
i/lub
czasu
Rys. 7. Schemat powstawania związków międzymetalicznych układu Au-Al [12]
Rys. 8. Prędkość
narastania związków
międzymetalicznych
[12]
GruboϾ
warstwy
[µm]
Struktura
drobnoziarnista
Rozrost ziaren
w stanie sta³ym
Struktura
gruboziarnista
Materia³ rodzimy
Strefa wplywu ciepla
(SWC)
Strfa przetopienia
Rys. 9. Schemat zmian strukturalnych oraz podział na strefy drutu Au po operacji
łączenia termokompresyjnego [5]
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
w odpowiednim narzędziu (sonotroda), które zapewnia docisk
i przenosi falę ultradźwiękową tak, aby maksimum mocy wydzielało
się w miejscu połączenia. Energia drgań ultradźwiękowych powoduje
powstanie tarcia między łączonymi powierzchniami, a wydzielające
się ciepło niszczy utlenione warstwy. Jednocześnie energia drgań
ultradźwiękowych rozluźnia siły wiązań między atomami, ułatwiając
tym samym migrację atomów w obszarze największego odkształce-
nia. Wzrost temperatury i nacisk sonotrody powodują odkształcenie
plastyczne metali powodując powstanie trwałej zgrzeiny w kształcie
spłaszczonej krawędzi [3] (rys. 11). Podstawowymi parametrami
zgrzewania są: moc zgrzewania, czas dostarczania energii do strefy
zgrzewania oraz nacisk narzędzia w obszarze łączenia [4].
Tak wykonane złącza ultrakompresyjne w celu określenia wpły-
wu parametrów zgrzewania ultrakompresyjnego na wytrzymałość
oraz mikrostrukturę złącza poddano badaniom wytrzymałościowym
i strukturalnym.
Do badań wytrzymałościowych wykorzystano test odrywania.
Test przeprowadza się ciągnąc hakiem za pętlę drutu pionowo w górę
aż do momentu zerwania połączenia. Wartością mierzoną jest siła
odrywania w mN. Przeprowadza się również ocenę wizualną sposobu
uszkodzenia złącza [4]. Zestawienie zależności pomiędzy parametra-
mi procesu a wynikami wytrzymałości na zrywanie połączeń drutu
AlSi1 z podłożem złoconym elektrochemicznie przedstawiono na
rysunku 12.
Na podstawie przeprowadzonych badań wytrzymałościowych
stwierdzono, iż kluczową rolę przy wykonywaniu połączeń ultra-
kompresyjnych odgrywa nacisk narzędzia w obszarze łączenia.
Zauważono, że przy zmniejszonym nacisku (23 mN) uzyskano wyż-
sze wartości wytrzymałości połączeń na zrywanie (nawet 77 mN).
Wytłumaczeniem zaistniałej zależności może być fakt, iż przy mniej-
szym docisku sonotrody uzyskujemy mniejsze spłaszczenie drutu
przez narzędzie, a tym samym mniejsze przewężenie drutu, które jest
miejscem najczęstszego zniszczenia połączenia (miejsce zaznaczone
kółkiem na rys. 11).
Stopień dyfuzji jednego metalu do drugiego czy też dyfuzji
wzajemnej zależy między innymi od liczby defektów sieci krystalicz-
nej. Defektami mogą być wakansy, dyslokacje oraz granice ziaren.
Podczas dyfuzji jeden atom przemieszcza się do pustki w strukturze
krystalicznej, a inny atom przemieszcza się w miejsce pierwszego
[12]. W celu określenia, czy w wykonanych połączeniach zaszła
dyfuzja i czy w wyniku tej dyfuzji powstały kruche związki międzyme-
taliczne złota i aluminium próbki poddano kolejnym badaniom.
Badania rozkładów liniowych
pierwiastków
Rozkłady liniowe pierwiastków wykonane na granicy połączenia
drutu AlSi1 z podłożem Cu + Ni + Au przedstawiono na rysunku 13. Na
przedstawionym zdjęciu zauważono kruche kryształy związków mię-
dzymetalicznych zarówno na granicy połączenia (miejsce zaznaczone
kółkiem), jak i w samym drucie. Związki międzymetaliczne powodują
zmiany w szybkości dyfuzji Au i Al, co wyjaśnia przyczynę powsta-
wania luk Kirkendalla po stronie Al [2]. Jest to zarazem dowód na to,
że zachodzi tu dyfuzja według mechanizmu wakansowego. Pociąga to
za sobą konsekwencje takie, iż po stronie pierwiastka o niższej tem-
peraturze topnienia ilość wakansów wzrasta, które mogą łączyć się
w defekty objętościowe (widoczne pęknięcia w drucie AlSi
1
na rys.
13). Równocześnie pojawiają się w tej strefie naprężenia rozciągające.
W obszarze zyskującym masę po drugiej stronie granicy złącza poja-
wiają się naprężenia ściskające. Naprężenia te mogą być tak duże, że
powodować mogą odkształcenia plastyczne.
Analiza rentgenowska
Analizę strukturalną zgładów metalograficznych przeprowa-
dzono na proszkowym dyfraktometrze rentgenowskim firmy Bruker
(model D8). Do badań wykorzystano ustawienie w geometrii wiązki
równoległej skierowanej na powierzchnię próbki pod stałym kątem
Rys. 10. Schemat procesu ultrakompresji [3]: a–c połączenie na strukturze, d–f
połączenie w obudowie
Rys. 11. Złącze ultrakompresyjne: Laminat + Cu + Ni + Au + drut AlSi1
(pow. x 500)
Rys. 12. Wykres wpływu parametrów procesu spajania ultrakompresyjnego na
wytrzymałość połączenia
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
20°. W wyniku zastosowania takiej
geometrii zbierania danych obraz
dyfrakcyjny pochodził niezmiennie
od takiego samego obszaru próbki.
Nie stosowano monochromatora na
wiązce odbitej. Wiązkę równoległą
otrzymano przez odbicie promie-
niowania Cu K
α
w parabolicznym
zwierciadle wielowarstwowym (tzw.
zwierciadło Göbela). Obrazy dyfrak-
cyjne przedstawiają zatem natężenie
promieniowania odbitego od badanej
powierzchni w funkcji kąta 2
θ
. W celu
poprawy rozdzielczości kątowej przed
detektorem punktowym umieszczono
poprzeczne szczeliny Sollera.
W wyniku przeprowadzonej ana-
lizy rentgenowskiej uzyskano potwier-
dzenie powstawania związków mię-
dzymetalicznych na granicy połącze-
nia ultrakompresyjnego AlSi
1
-Au, jak
również zidentyfikowano takie związki
jak: Au
2
Al, AuAl i Au
4
Al (rys. 14),
natomiast nie zauważono obecności
najbardziej niebezpiecznego związku
AuAl
2
.
Odkryto natomiast rzadziej
występujący w tego typu złączach
związek AlAu, który wystąpił sto-
sunkowo licznie w badanym złączu
(pomarańczowy kolor na rys. 14).
AlSi
1
Au
Ni
Cu
Rys. 14. Wykres analizy rentgenowskiej połączenia drutu AlSi
1
z podłożem Cu + Ni + Au
Rys. 8. Rozkłady liniowe pierwiastków połączenia drutu
AlSi1 z podłożem Cu + Ni + Au
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Literatura
[1] W. Włosiński: The Joining of Advantage Materials.
WPW, Warszawa 1999.
[2] J. Senkara, A. Windyga: Podstawy teorii procesów spajania.
WPW, Warszawa 1990.
[3] B. Krzesaj-Janyszek: Wykonywanie połączeń elektrycznych
struktura-obudowa. Cz. 2. Elektronika 2-1999.
[4] H. Hackiewicz, M. Niewiarowska: Badanie wytrzymałości połączeń
lutowanych i ultrakompresyjnych na podłożach złoconych chemicznie.
Elektronika 12-1998.
[5] D. R. Frear, S. Thomas: Emerging Materials Challenges in
Microelectronics Packaging. MRS Bulletin / Styczeń 2003.
[6] Barrie D. Dunn, M. Phil: Metallurgical assessment of spacecraft
parts, materials and processes. Praxis Publishing Ltd 1997.
[7] Praca zbiorowa pod red. J. Pilarczyka: Poradnik inżyniera.
Spawalnictwo. Tom I. WNT, Warszawa 2003.
[8] L. A. Dobrzański: Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach.
WNT, Warszawa 1999.
[9] J. Adamczyk: Metaloznawstwo teoretyczne cz. 1. Struktura metali
i stopów. WPŚ, Gliwice 1999.
[10] T. B. Massalski: Binary Alloy Phase Diagrams. Vol. 1. ASM
International 1990.
[11] B. Tendaj, Z. Ratajewicz: Fazy międzymetaliczne w złączach
drutowych złota z warstwami aluminium. Elektronika 12-1990.
[12] G.G. Harman: Wire Bonding in Microelectronics. 1997.
Podsumowanie
Na podstawie analizy literaturowej oraz w wyniku prze-
prowadzonych badań technologicznych stwierdzono, iż klu-
czowym elementem projektowania połączeń elektrycznych
w układach scalonych z uwagi na zastosowanie różnych materiałów
konstrukcyjnych jest ich odpowiedni dobór oraz indywidualne opra-
cowanie warunków technologicznych spajania dla poszczególnych
par materiałów. Ważnym elementem jest to, by właściwości fizyczne
i mechaniczne spajanych materiałów były możliwie maksymal-
nie zbliżone. Chodzi o to, by po wykonaniu trwałego połączenia
naprężenia pozostające po procesie cieplnym wynikające z różnic
współczynników rozszerzalności były minimalne.
Przed przystąpieniem do projektowania danego złącza różnoi-
miennego, należy także przeanalizować układy równowag fazowych
poszczególnych komponentów pod kątem wzajemnej rozpuszczal-
ności, jak również nie tworzenia kruchych związków międzyme-
talicznych. Znajomość układów równowag łączonych materiałów
pozwala na dobranie odpowiedniego składu chemicznego złącza,
by nie utworzyły się związki międzymetaliczne w trakcie procesu
spajania lub, by w znacznym stopniu ograniczyć ich powstawanie.
Tak więc, dla wytypowanych par metali można zaproponować
optymalny skład chemiczny złączy: dla Al-Cu 30÷100% Al reszta
Cu; dla Al-Au powyżej 70% Al.
Jednakże oprócz doboru materiałów pod względem zgodno-
ści właściwości fizyko-chemicznych i analizy termodynamicznej
bardzo ważnym elementem wykonywania połączeń metodami ter-
mokompresyjnego i ultrakompresyjnego spajania jest odpowiedni
dobór warunków technologicznych procesu, takich aby struktura
złącza miała charakter jednofazowy, bez kruchych związków mię-
dzymetalicznych. Prowadząc umiejętnie proces spajania można
zapobiec lub znacznie ograniczyć powstawanie związków między-
metalicznych w złączu.
W wyniku przeprowadzonych własnych badań technolo-
gicznych otrzymano stosunkowo wytrzymałe połączenia drutu
AlSi1 o średnicy 25 µm z podłożem laminat FR4 + Cu + Ni
+Au. Stwierdzono powstanie nieznacznej ilości związków między-
metalicznych w wyniku wzajemnej dyfuzji Au i Al, co jest wynikiem
pozytywnym. Nie zauważono powstania związku AuAl
2
(purpurowej
zarazy), który w zwiększonej ilości powoduje wzrost oporności elek-
trycznej złącza oraz może przyczynić się do powstania luk Kirkendalla,
które z kolei mogą doprowadzić do zniszczenia połączenia.
Zak≥ad Spawalnictwa ITMiA
Wydzia≥u Mechanicznego
Politechniki Wroc≥awskiej i Dolnoúlπska Sekcja
Spawalnicza SIMP
Zapraszajπ do udzia≥u w:
II MI�dzynarodowej KonferencjI
nauKowo-TechnIcznej
pod has≥em:
PostÍp
w technologiach
lutowania
wroc≥aw 2007
Wroc≥aw, 24-26 wrzeúnia 2007
sesje referatowe
wystawy techniczne
imprezy towarzyszπce
Zapraszamy wszystkich zainteresowanych
udzia≥em w konferencji do skontaktowania siÍ
z Zak≥adem Spawalnictwa ITMiA Politechniki
Wroc≥awskiej:
tel./fax: (071)320-27-35
ï Joanna Guga ñ Sekretarz Komitetu
Organizacyjnego
tel. (071) 320- 21- 45
ï dr hab. inø. Andrzej Ambroziak, prof. PWr.
ñ Sekretarz Komitetu Naukowego
tel. (071) 320-21-48
e-mail:andrzej.ambroziak@pwr.wroc.pl
ï dr hab. inø. Zbigniew Mirski ñ Przewodniczπcy
Komitetu Organizacyjnego
tel. (071) 320-21-42
e-mail:zbigniew.mirski@pwr.wroc.pl
KorespondencjÍ prosimy kierowaÊ pod adres:
Komitet Organizacyjny
II MiÍdzynarodowej
Konferencji Naukowo-Technicznej
ÑPostÍp w technologiach lutowaniaî
Politechnika Wroc≥awska
Zak≥ad Spawalnictwa, ITMiA
wybrzeøe wyspiaÒskiego 27
50-370 wroc≥aw
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
ESI Group – innowacyjna technologia
symulacji połączeń spawanych
ESI Group jest pionierem i głównym światowym
podmiotem branży cyfrowej symulacji prototypów i
przemysłowych procesów produkcyjnych, z uwzględ-
nieniem fizyki materiałowej. ESI Group opracowała
spójny zestaw specjalistycznych aplikacji pozwalają-
cych w realistyczny sposób symulować zachowanie
wyrobów podczas prób, opracowywać procesy pro-
dukcyjne w synergii z zadaną wydajnością, a także
oceniać wpływ środowiska na wykorzystanie tych
produktów. Oferta ta, poddana walidacji pod względem
przemysłowym i włączana do łańcuchów wartości
wielu branż, stanowi unikalne, otwarte i pozwalające na
pracę grupową rozwiązanie - Virtual Try-Out Space czyli
VTOS – umożliwiające stałe i współdzielone ulepszanie
wirtualnego prototypu.
W ramach światowej sieci przedstawicielstw, obej-
mującej ponad 30 krajów, firma zatrudnia przeszło 500
wysoko wykwalifikowanych specjalistów. ESI Group
notowana jest na Nowej Giełdzie Euronext w Paryżu
(Eurolist C).
W celu uzyskania dalszych informacji, zapraszamy
do odwiedzenia strony internetowej.
Oprogramowanie PAM-ASSEMBLY
– nowe, zintegrowane rozwiązanie
uwzględniające odkształcenia
powstałe podczas spawania
ESI Group wprowadza na rynek PAzM-ASSEMBLY
oprogramowanie które oferuje sprawne narzędzie
umożliwiające zrozumienie, kontrolowanie i ogranicza-
nie do minimum odkształceń powstających podczas
wykonywania połączeń spawanych.
Oprogramowanie PAM ASSEMBLY pomaga znaleźć
najlepszy z możliwych sposobów wykonania spawania,
począwszy od fazy projektowania aż po produkcję goto-
wego wyrobu. Oparte na intuicyjnym funkcjonowaniu,
PAM-ASSEMBLY nie wymaga pogłębionej znajomości
analizy metodą elementów skończonych, co sprawia, że
jest ono dostępne dla dużej liczby użytkowników.
PAM-ASSEMBLY oferuje prostą metodologię.
Symulację techniki spawania przeprowadza się na
modelu « lokalnym », reprezentatywnym dla wszystkich
zjawisk fizycznych towarzyszących procesowi spawa-
nia, w celu dokonania oceny naprężeń wewnętrznych
powstających w spoinie. Wyniki są następnie gro-
madzone w bibliotece modeli lokalnych. Użytkownicy
PAM-ASSEMBLY nie muszą więc sami przeprowadzać
symulacji złożonych procesów fizycznych występują-
cych podczas wykonywania połączeń spawanych.
PAM-ASSEMBLY wchodzi w skład oferty Welding
Simulation Solution ESI Group. Interfejs użytkownika
dostępny jest na platformie Windows, natomiast część
obliczeniowa działa na najważniejszych platformach
Windows, Linux i Unix.
Oferta Welding Simulation
Solution ESI Group
Niniejsze oprogramowanie do symulacji jest narzę-
dziem oferującym rozwiązania dla problemów spotyka-
nych w codziennej praktyce przez projektantów oraz
pracowników odpowiedzialnych za procesy produkcji.
Można je zastosować na dowolnym etapie procesu
opracowywania produktów lub procesów technolo-
gicznych. Pakiet oprogramowania obejmuje SYSWELD
– narzędzie stosowane do symulacji fizyki spawania dla
modelu lokalnego – oraz PAM-ASSEMBLY – narzędzie
symulacji umożliwiające prognozowanie odkształcenia
dużych, złożonych konstrukcji w możliwie najkrótszym
czasie. Oferta Welding Simulation Solution ułatwia
ocenę, kontrolę i optymalizację odkształceń i naprężeń
szczątkowych wynikających z techniki produkcji jaką
jest spawanie.
Oferta Welding Simulation Solution obejmuje
symulacje dla następujących technik spawania: spa-
wania jednowarstwowego, spawania wielowarstwo-
wego, spawania punktowego i spajania tarciowego.
Wpływ wyboru określonej techniki spawania może
zostać określony, umożliwiając uwzględnienie odkształ-
cenia i kontrolę naprężeń szczątkowych. Oferta Welding
Simulation Solution jest z powodzeniem wykorzystywa-
na w przemyśle samochodowym, ciężkim, energetyce,
przemyśle jądrowym i budownictwie okrętowym. Wraz
z oprogramowaniem dostarczana jest bogata baza
wiedzy dotyczącej inżynierii symulacyjnej. Dostępne są
też kompleksowe szkolenia mające na celu pogłębienie
wszelkich aspektów symulacji spawania wykorzysty-
wanej w inżynierii.
Symulacja połączenia
spawanego osi tylnej.
Publikacja za zgodą
Renault
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
W dniach 28 i 29 września 2006 r. odbyło się sympozjum
spawalnicze zorganizowane przez Polskie Towarzystwo Spawalnicze
Oddział w Opolu. W ramach tematyki sympozjum uczestnicy zapo-
znali się z nowościami w zakresie produkcji urządzeń spawalniczych
w OZAS-ESAB Sp. z o.o. w Opolu oraz w zakresie materiałów spa-
walniczych w ESAB Sp. z o.o. w Katowicach i ESAB VAMBERK, s.r.o
w Republice Czeskiej.
Sympozjum rozpoczęło się w OZAS-ESAB Sp. z o.o w Opolu.
Uczestników spotkania powitał Prezes spółki Dariusz Brudkiewicz.
Referat na temat produkcji najnowszych urządzeń do elektrycznego
spawania oraz urządzeń do elektrycznego cięcia plazmą powietrzną
przedstawił Zygmunt Bienias. Pokazano również film akcentujący
obecność ESAB z najnowszymi technologiami spawania (lutospa-
wania) i cięcia z wykorzystaniem własnych maszyn, materiałów
i osprzętu w różnych gałęziach przemysłu światowego. Uczestnikom
sympozjum pokazano nowe technologie i linie do produkcji trady-
cyjnych i inwertorowych urządzeń spawalniczych oraz urządzeń do
cięcia plazmą powietrzną. Kolega Witold Moska omówił i pokazał
w praktycznym zastosowaniu nowej generacji inwertorowe urządze-
nie do spawania metodą MIG/MAG i MMA wyposażone w sterownik
MA23A z funkcją QSetTM zapewniający wyjątkowe możliwości
nastawy parametrów podczas spawania łukiem zwarciowym.
Następnie udaliśmy się do jednostki produkcyjnej ESAB Sp. z o.o
w Katowicach gdzie uczestników sympozjum bardzo serdecznie przy-
jął Prezes Leszek Polak. Krótko zreferował rolę producenta materiałów
spawalniczych w grupie ESAB i kierunki rozwoju firmy którą kieruje.
Interesujący wykład na temat technologii produkcji i zastosowań
drutów rdzeniowych do spawania metodą MIG/MAG wygłosił dr .inż.
Dariusz Wojtaszewski. Uczestnikom sympozjum pokazano linie pro-
dukcyjne drutów rdzeniowych i elektrod otulonych.
W godzinach popołudniowych udaliśmy się do Czech gdzie
zostaliśmy gościnie przyjęci w pięknym hotelu „HAVEL” w miejsco-
wości Rychnov w odległości 5 km od Vamberku przez Dyrektora ds.
Marketingu materiałów spawalniczych Region Centralny – Pana Alesa
Plihala. Następnego dnia Ales Plihal przedstawił bardzo interesujący
referat na temat nowych litych drutów spawalniczych bez powłok
miedzianych do spawania metodą MIG/MAG, elektrod do spawania
metodą TIG oraz topników i ich zastosowań. Wszystko co było przed-
miotem wykładu zostało nam pokazane na liniach produkcyjnych
w fabryce.
Zakład naprawdę jest imponujący, a my byliśmy pod wrażeniem
oglądając linie do produkcji drutów spawalniczych, sposób magazy-
nowania wyrobów i ilość asortymentu.
Uczestnicy sympozjum odnieśli pozytywne wrażenie z wizyty
w wymienionych firmach, gdzie zostali szczegółowo zapoznani nie
tylko z technologią produkcji ale przede wszystkim z zastosowaniem
nowych urządzeń i materiałów spawalniczych firmy ESAB w proce-
sach produkcyjnych.
Tą drogą Zarząd PTS Oddział w Opolu chciałby serdecznie
podziękować Panom Prezesom za wyrażenie zgody na oprowadzanie
po poszczególnych firmach oraz za oddelegowanie bardzo dobrze
przygotowanych specjalistów do obsługi tych spotkań.
W sympozjum uczestniczyło 17 osób z różnych rejonów kraju
z firm zawodowo zajmujących się spawalnictwem. Dziękujemy
Sympozjum zorganizowane przez
Polskie Towarzystwo Spawalnicze Oddział Opole
NOWOCZESNE URZĄDZENIA I MATERIAŁY SPAWALNICZE
wszystkim uczestnikom za aktywny udział, zdyscyplinowanie
i wytrwałość w tym technicznie bogatym spotkaniu.
opr. Z. Bienias, T. Derwich
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Przegląd Spawalnictwa
miesięcznik naukowo-techniczny
R o c z n y s p i s t r e ś c i 2 0 0 6
Metalurgia procesów spawalniczych
Adamiec Piotr prof. dr hab. inż., Adamiec Janusz dr inż.
- Aspekty napawania stopami Inconel 625 i 686 elementów
w kotłach do spalania odpadów. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/11
Bartnik Zbigniew dr inż., Derlukiewicz Wiesław dr inż. - Czynniki
wpływające na trwałość elektrod do zgrzewania oporowego. . . . 7/36
Ciura Franciszek dr inż., Tasak Edmund prof. dr hab. inż., Dubiel
Beata dr inż. - Zmiany struktury i właściwości w procesie
spawania stopu Fe-30Ni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/50
Gruszczyk Andrzej dr hab. inż. - Zgrzewalność stali walcowanych
termomechanicznie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/16
Haduch Jerzy dr inż. - Wpływ wybranych parametrów tech-
nologicznych metody MIG na wielkość kropli z brązu
CuSn6 w chwili przerywania jarzenia łuku . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-3/23
Klimpel Andrzej prof. dr hab. inż., Górka Jacek dr inż., Czupryński
Artur dr inż. - Napawanie proszkowe PTA warstw wierzchnich
suwaka zasuwy urządzeń naftowych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/15
Mirski Zbigniew dr hab. inż. - Znaczenie strefy reakcyj-
nej w połączeniach lutowanych grafitu CFC 222 ze stopem
molibdenowym TZM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/35
Pacyna Jerzy prof. dr hab. inż., Dąbrowski Robert dr inż. - Nowa
stal stopowa o dużej wytrzymałości i odporności na pękanie. . .5-6/20
Senkara Jacek prof. dr hab., Zhang Hongyan - Mechanizm
i czynniki technologiczne wpływające na pękanie stopu AlMg3
podczas wielopunktowego zgrzewania rezystancyjnego . . . . . .9-10/24
Szefner Zbigniew dr inż. - Efektywność metalurgiczna
osłony gazowej łuku spawalniczego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/28
Tasak Edmund prof. dr hab. inż., Ziewiec Aneta dr inż. - Struktury
złączy spawanych stali niskowęglowych i niskostopowych. . . . . 11/7
Tasak Edmund prof. dr hab. inż., Ziewiec Aneta dr inż.,
Ciesielka Marta dr inż. - Pękanie połączeń spawanych
eksploatowanych w podwyższonych temperaturach. . . . . . . . . . . . 7/6
Węglowski Marek mgr inż., Kolasa Andrzej prof. nzw. dr hab.
inż., Cegielski Paweł dr inż. - Ocena stabilności procesu
ręcznego spawania łukowego elektrodami otulonym . . . . . . . . . . . 1/4
Zając Andrzej prof. dr hab. inż., Wielgosz Roman prof. dr hab. inż.
- Wpływ metody cięcia na zmiany struktury stali typu HARDOX. 9-10/93
Żubrowski Marek mgr inż. - Zjawiska fizyczne i metalurgiczne
w technologii połączeń drutowych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12/27
Robotyzacja i automatyzacja
Klimpel Andrzej prof. dr hab. inż., Janicki Damian dr inż., Cyroń
Marcin mgr inż. - Spawanie automatyczne GTA łukiem
pulsującym cienkich blach ze stali austenitycznej AISI 32. . . . . . .2-3/4
Siennicki Andrzej mgr inż. - Innowacyjność zastosowania
robotów do spawania łukowego metodą MIG/MAG . . . . . . . . .9-10/56
Thomas Alexander dipl. ing., Nowak Mirosław inż. - Nowa ge-
neracja robotów spawalniczych z nowatorskim procesem
spawania SP-MAG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/60
Techniki spawania, zgrzewania, cięcia i inne
Adamiec Janusz dr inż., Adamiec Piotr prof. dr hab. inż. - Aspekty
technologiczne spawania stali duplex. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/29
Ambroziak Andrzej dr hab. inż., Gul Bartłomiej mgr inż.
- Podwodne zgrzewanie tarciowe uplastycznionym trzpieniem
stalowych złączy zakładkowych (FHPP) . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/49
Babul Tomasz prof. dr hab. inż. - Rola prędkości strumienia
w procesach formowania powłok metodą detonacyjną. . . . . . . . . 12/4
Chmielewski Tomasz dr inż. - Natryskiwanie detonacyjne
metali na podłoża ceramiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/80
Cukrowski Przemysław inż., Nowacki Jerzy prof. dr hab. inż.
- Naprawa zbiorników i kotłów ciśnieniowych . . . . . . . . . . . . . . . . 8/10
Ferenc Kazimierz dr inż. - Cięcie strumieniem wody . . . . . . . . . . . . . 7/10
Grabian Janusz dr hab. inż., prof AM, Wysocki Jan mgr inż.
- Łączenie kompozytów AlSi/SiC metodą TIG . . . . . . . . . . . . . . .5-6/24
Kensik Roman dr hab. inż. - Ocena energii liniowej w procesach
MIG/MAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/5
Klimpel Andrzej prof. dr hab. inż., Czupryński Artur dr inż., Górka Jacek
dr inż. - Lutospawanie plazmowe PTA złączy doczołowych sta-
lowych blach karoseryjnych dwustronnie galwanizowanych
cynkiem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10/72
Klimpel Andrzej prof. dr hab. inż., Janicki Damian dr inż., Hołomek
Krzysztof mgr inż. - Lasery włóknowe - nowa generacja laserów
spawalniczych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 / 4
Krawczyk Ryszard dr inż., Plewniak Jan dr inż., Sujewicz Krzysztof
mgr inż. - Spawanie metodą MAG grubościennych ruro-
ciągów energetycznych ze stali 13HMF - optymalizacja
warunków procesu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/36
Kudła Krzysztof dr inż. - Samoregulacja łuku w procesie MIG/MAG
PULS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/12
Zeszyt/Strona
Zeszyt/Strona
Artykuły główne
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Mikno Zygmunt dr inż. - Intensyfikacja chłodzenia w proce-
sie zgrzewania rezystancyjnego z zastosowaniem chłodzenia
mgłowego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/20
Mirski Zbigniew dr hab. inż., Szymkowski Janusz dr inż., Piwo-
warczyk Tomasz mgr inż. - Klejenie i lutowanie twarde węglików
spiekanych trawionych elektrolitycznie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/64
Nowacki Jerzy prof. dr hab. inż., Chudziński Marcin mgr inż.,
Zmitrowicz Przemysław mgr inż. - Lutowanie instalacji grzew-
czych, wodnych, klimatyzacyjnych z miedzi i jej stopów. . . . . . . . 7/25
Nowakowski Edmund dr inż. - Instalacje gazowe stosowane
w spawalnictwie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12/13
Pilarczyk Jan prof. dr hab. inż., Banasik Marek dr inż., Dworak Jerzy
mgr inż., Stano Sebastian dr inż.- Technologiczne zastosowania
wiązki laserowej w Instytucie Spawalnictwa . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/6
Radek Norbert dr inż., Hrabcakova Aleksandra inż., Antoszewski
Bogdan dr hab. inż. - Modyfikacja laserowa powłok WC-Co
nanoszonych obróbką elektroiskrową . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/87
Rosochowicz Krzysztof prof. dr hab. inż., Duda Dariusz mgr inż.
- Technologie spawalnicze w okrętownictwie. . . . . . . . . . . . . . . . . 8/23
Surowska Barbara dr hab., Brudkiewicz Dariusz dr inż.
- Spawanie metodą TIG-mikropuls cienkich blach ze stali
austenitycznej. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/53
Winiowski Andrzej dr inż. - Lutowanie twarde stali nierdzewnej
z aluminium i tytanem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/68
Urządzenia i materiały spawalnicze
Klimpel Andrzej prof. dr hab. inż., Dobrzański Leszek A. prof. dr hab.,
Nowacki Jerzy prof. dr hab. inż. - Napawanie laserowe proszkiem
niklowym żeliwa sferoidalnego stopowego Si-Mo . . . . . . . . . . . . 11/32
Klimpel Andrzej prof. dr hab. inż., Janicki Damian dr inż., Bryś
Marek mgr inż., Klimpel Andrzej St. mgr inż. - Wpływ rodzaju
materiału ściernego na odporność na zużycie płyty ściernej
z żeliwa chromowego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11/3
Węglowski Marek mgr inż., Kolasa Andrzej prof. nzw. dr hab. inż.,
Cegielski Paweł dr inż. - Badania właściwości technologicznych
spawalniczych zasilaczy inwertorowych . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/52
Wilczacki Andrzej mgr inż., Kaczmarek Ryszard dr inż. - Aspekty
jakościowe przy produkcji drutów do spawania. . . . . . . . . . . . .9-10/46
Własności złączy spawanych
Czechowski Mirosław dr inż. - Badania fraktograficzne
spajanych stopów Al-Mg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/32
Dzioba Ihor dr, Skrzypczyk Andrzej dr inż. - Własności
i struktura doczołowych złączy spawanych ze stali 18G2A
wykonanych metodą MAG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/32
Górka Jacek dr inż. - Wpływ procesów żłobienia termicznego na
własności stali obrobionej termomechanicznie S420 MC . . . . .9-10/76
Gruszczyk Andrzej dr hab. inż., prof. Pol. Śl., Griner Stefan dr inż.
- Własności połączeń spawanych i zgrzewanych stali
obrobionych termomechanicznie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/39
Hejwowski Tadeusz dr hab. inż., Nastaj Tomasz mgr inż.
- Badania odporności powłok na zużycie w styku ślizgowym. . . . 7/29
Kolbusz Robert mgr inż. - Własności SWC spiekanych
materiałów konstrukcyjnych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/60
Kruk Adam dr inż., Łata Tomasz mgr inż. - Rozwój pęknięć lame-
larnych w blachach obciążonych na kierunku walcowania . . . . . 12/7
Lalik Stanisław dr inż., Niewielski Grzegorz dr hab. inż., Cebulski
Janusz dr inż., prof. nzw. Pol. Śl. - Właściwości mechaniczne
złączy spawanych z żarowytrzymałej stali niskostopowej T24 . .5-6/42
Łabanowski Jerzy dr hab. inż., Krzysztofowicz Krzysztof dr
inż., Samson Krzysztof mgr inż. - Badania podatności na
korozję naprężeniową spawanych złączy ze stali auste-
nitycznej oraz duplex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-5/46
Łata Tomasz mgr inż. - Analiza numeryczna rozwoju pęknięć la-
melarnych w strukturze ferrytyczno-perlitycznej z wtrące-
niami niemetalicznymi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1/18
Nowacki Jerzy prof. dr hab. inż., Kawiak Michał mgr inż. - Obciąże-
nia, naprężenia i odkształcenia w połączeniach lutowanych . . . . . 4/15
Nowacki Jerzy prof. dr hab. inż., Rybicki Paweł mgr inż.
- Wpływ energii liniowej spawania stali UNS S31803 metodą
SAW na odporność korozyjną złączy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/9
Nowacki Jerzy prof. dr hab. inż., Wolnomiejska Aleksandra mgr inż.
- Wybrane aspekty osłony gazowej w spawaniu aluminium . . . 12/10
Nowacki Jerzy prof. dr hab. inż., Zając Piotr mgr inż. - Wpływ
wielokrotnej naprawy złączy spawanych stali duplex na ich
właściwości . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-3/8
Pakos Ryszard dr inż. - Ocena jakości połączeń spawanych
ze stopów Cu-Ni-Fe wykonanych metodą TIG w argonie . . . . . . . . 4 / 8
Pakos Ryszard dr inż. - Wpływ czystości stopów Cu-Ni-Fe na jakość
spoin wykonanych metodą TIG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/57
Ptak Wacław dr inż., Wojciechowski Wojciech dr hab. inż.
- Metody poprawy jakości złączy spawanych . . . . . . . . . . . . . .9-10/44
Radek Norbert mgr inż., Kamiński Janusz dr inż. - Właściwości
przetapianych laserowo powłok kompozytowych
nanoszonych obróbką elektroiskrową . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 / 9
Stankiewicz Marek mgr inż., Jonderko Henryk mgr inż., Kijowski
Dariusz mgr inż., Psonka Wojciech mgr inż., Tasak Edmund
prof. dr hab. inż. - Połączenia spawane rur Gr. C/6/X52 wg
ASTM i API - własności mechaniczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-3/17
Szymlek Krzysztof, Ćwiek Janusz dr inż. - Wpływ mikrostruktury
stali o podwyższonej wytrzymałości na niszczenie wodorowe . . 11/13
Żórawski Wojciech dr inż. - Właściwości powłok NiCrBSi
natryskanych plazmowo i naddźwiękowo . . . . . . . . . . . . . . . . .9-10/84
Artykuły historyczne
Hans-Jürgen Peter dypl. inż. - Prastara technika łączenia
- lutowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4/19
Różne
Napadłek Wojciech dr inż., Starzyński Antoni dr inż., Marczak
Jan dr hab. inż. - Analiza procesów zachodzących na
stopach aluminium podczas ablacji laserowej. . . . . . . . . . . . . . .5-6/64
Nowacki Jerzy prof. dr hab. inż., Chudziński Marcin inż.,
Zmitrowicz Przemysław inż. - Dokumentowanie i uznawanie
technologii lutowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11/26
Zeszyt/Strona
Zeszyt/Strona
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Nowacki Jerzy prof. dr hab. inż., Wolnomiejska Aleksandra
mgr inż. - Praktyczne aspekty spawania stopów
aluminiowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11/35
Pakos Ryszard dr inż. - Warunki uznawania zakładów
i laboratoriów przez Polski Rejestr Statków . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7/33
Słania Jacek dr hab. inż., Mikno Zygmunt dr inż., Wójcik Mirosław
mgr inż. - Pomiar i rejestracja cykli cieplnych spawania
w spoinie za pomocą systemu pomiarowego opracowanego
w Instytucie Spawalnictwa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12/23
Szefner Zbigniew dr inż. - Rozważania nad zaleceniami doboru
wydatku gazu osłonowego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8/18
Walczak Włodzimierz prof. dr hab. inż. - Prace badawcze rea-
lizowane w Katedrze Technologii Materiałów Maszynowych
i Spawalnictwa Politechniki Gdańskiej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 / 3
Drodzy i Szanowni Czytelnicy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-3/3
Komitet Naukowy, Komitet Organizacyjny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/5
Przedmowa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-6/4
Samodzielny Zakład Spawalnictwa Politechniki Częstochowskiej . .9-10/4
Szanowni Czytelnicy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 / 3
Tytuł Mistrza Dolnego Śląska 2004 roku za rozwiązanie w dziedzinie
spawalnictwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1/14
Uroczystość nadania tytułu doktora honoris cusa Politechnik
i Wrocławskiej Panu Profesorowi Władysławowi Karolowi
Włosińskiemu Przewodniczącemu Wydziału IV Nauk
Technicznych PAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12/2
Wielce Szanowni Czytelnicy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3/2
Wywiady
I co z tym spawalnictwem? Rozmowa z Profesorem dr. hab. inż.
Stanisławem Piwowarem - prof. dr hab. inż. Jerzy Nowacki . . . . . 4 / 2
I co z tym spawalnictwem? Naczelny rozmawia z Prezesem
Sekcji Spawalniczej Stowarzyszenia Inżynierów i Techników
Mechaników Polskich dr. inż. Janem Pewniakiem - prof. dr hab.
inż. Jerzy Nowacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10/3
Jak z tym spawalnictwem było? Rozmowa z Docentem Henrykiem
Zatyką - mgr inż. Irena Wiśniewska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7/3
Nowości wydawnicze
Lutowanie w budowie maszyn - Nowacki J., Chudziński M.,
Zmitrowicz P. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12/22
Płomieniowa obróbka metali - Polewoj G.W., Suchinin G.K. . . . . . . 7/39
Resistance Welding. Fundamentals and Applications - Zhang
Hongyan, Senkara J.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4/11
Rurociągi dalekiego zasięgu - Michałowski Witold S., Trzop S. . . . . 1/23
Nowości techniczne
Eliminacja przestojów związanych ze zmianą drutu spawalniczego . 1/13
ESI - Innowacyjna technologia symulacji połączeń spawanych . . . 12/34
InfraCAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7/16
Innowacyjne narzędzia ścierne firmy 3M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 / 2
Nowa generacja bezmiedziowych drutów spawalniczych. Zestawy
ARISTOMIG do spawania zrobotyzowanego. . . . . . . . . . . . . . . 2-3/16
Prace doktorskie
Wpływ warunków spawania na skłonność do tworzenia pęknięć
zimnych przy spawaniu pod wodą . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3/26
Zasłużeni Spawalnicy
Dr inż. Andrzej Bobrowicz. Pożegnanie przyjaciela . . . . . . . . . . . . . . 4/24
Inżynier Leon Mistur - nauczyciel, wychowawca, przyjaciel. . . . . 2-3/27
Prof. dr hab. inż. Andrzej Zając (1938-2006), Profesor PK . . . . 9-10/91
Kronika
Inżynierskie rocznice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 / 2
Jubileusz Stowarzyszenia Techników Polskich w Wielkiej Brytanii. . . 1/22
Kongresy, targi, konferencje, seminaria
Fotoreportaż z posiedzenia Rady Programowej czasopisma . . . . . 11/18
Fotoreportaż z 5. Szczecińskiego Seminarium Spawalniczego . . . . 11/20
Imprezy naukowo-techniczne organizowane przez SIMP w 2006 roku . 1/24
Jubileusz Spotkań Spawalników Wybrzeża i Szczecińskich
Seminariów Spawalniczych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8/26
Sprawozdanie z posiedzenia Rady Programowej czasopisma. . . . . . 11/2
Sympozjum zorganizowane przez Polskie Towarzystwo
Spawalnicze oddział Opole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7/16, 12/35
Złote Medale MTP dla polskich firm spawalniczych przyznane na
targach INNOWACJE-TECHNOLOGIE-MASZYNY ITM-Polska. . . . 7/18
48. Krajowa Naukowo-Techniczna Konferencja Spawalnicza. . . . . 11/22
IV Szczecińskie Seminarium Spawalnicze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4/12
XI Naukowo-Techniczna Krajowa Konferencja Spawalnicza. . . . . . . 7/23
Sekcja Spawalnicza
Protokół Walnego Zebrania Sprawozdawczo-Wyborczego Sekcji
Spawalniczej SIMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4/22
Spotkanie z okazji „Dnia Spawalnika”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7/40
Za osiągnięcia w rozwoju spawalnictwa Medalem im. inż.
Stanisława Olszewskiego Zarząd Główny Sekcji Spawalniczej
uhonorował w 2006 roku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11/39
Wycieczka techniczna do ENERGOP-u w Sochaczewie . . . . . . . . . . 7/24
Zebranie Zarządu Głównego Sekcji Spawalniczej . . . . . . . . . . . . . . . . 7 / 2
Polskie Towarzystwo Spawalnicze
Seminarium naukowo-techniczne „Spawanie materiałów stoso-
wanych w energetyce” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3/28
Sympozjum nt. „Nowoczesne urządzenia i materiały spawalnicze
- OZAS-ESB Sp. z o.o., Opole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7/32
Zeszyt/Strona
Zeszyt/Strona
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
Adamiec J. . . . . . . . . z. 5-6, 9-10
Adamiec P. . . . . . . . . z. 5-6, 9-10
Adamus T.. . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Ambroziak A . . . . . . . . . . . z. 9-10
Antoszewski B. . . . . . . . . . z. 9-10
Babul T.. . . . . . . . . . . . . . . . .z. 12
Banasik M. . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Bartnik Z. . . . . . . . . . . . . . . . .z. 7
Bienias Z. . . . . . . . . . . . . . . .z. 12
Brudkiewicz D. . . . . . . . . . . z. 5-6
Bryś M. . . . . . . . . . . . . . . . .z. 11
Cebulski J. . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Cegielski P. . . . . . . . . . .z. 1, 9-10
Chmielewski T. . . . . . . . . . z. 9-10
Chudziński M. . . . . . . . . . .z. 7, 11
Ciesielka M. . . . . . . . . . . . . . .z. 7
Ciura F. . . . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Cukrowski P. . . . . . . . . . . . . . .z. 8
Cyroń M.. . . . . . . . . . . . . . . z. 2-3
Czechowski M. . . . . . . . . . z. 5-6
Czupryński A. . . . . . z. 5-6, 9-10
Ćwiek J. . . . . . . . . . . . . . . . .z. 11
Dąbrowski R. . . . . . . . . . . . z. 5-6
Derlukiewicz W. . . . . . . . . . . .z. 7
Derwich T.. . . . . . . . . . . . . . .z. 12
Dobrzyński L. A. . . . . . . . . .z. 11
Dubiel B. . . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Duda D. . . . . . . . . . . . . . . . . .z. 8
Dworak J. . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Dzioba I. . . . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Ferenc K.. . . . . . . . . . . . . . . . .z. 7
Gębala P. . . . . . . . . . . . . . . . . .z. 4
Górka J. . . . . . . . . . . z. 5-6, 9-10
Grabian J. . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Griner S. . . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Gruszczyk A. . . . . . . z. 5-6, 9-10
Gul B. . . . . . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Haduch J. . . . . . . . . . . . . . . z. 2-3
Hans-Jürgen P. . . . . . . . . . . . .z. 4
Hejwowski T. . . . . . . . . . . . . .z. 7
Hołomek K. . . . . . . . . . . . . . .z. 4
Hrabcakova A. . . . . . . . . . z. 9-10
Janicki D. . . . . . . . . .z. 2-3, 4, 11
Jonderko H . . . . . . . . . . . . . z. 2-3
Kaczmar J. . . . . . . . . . . . . . .z. 12
Kaczmarek A. . . . . . . . . . . z. 9-10
Kamiński J. . . . . . . . . . . . . . .z. 1
Kasińska J. . . . . . . . . . . . z. 9-10
Kawiak M.. . . . . . . . . . . . . . . .z. 4
Kensik R. .. . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Kijowski D. . . . . . . . . . . . . . z. 2-3
Klimpel A. . z. 2-3, 4, 5-6, 9-10, 11
Klimpel A. St. . . . . . . . . . . . .z. 11
Kolasa A. . . . . . . . .z. 1, 9-10, 12
Kolbusz R.. . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Krasicki St. . . . . . . . . . . . . . . .z. 4
Kruk A. . . . . . . . . . . . . . . . . .z. 12
Krawczyk R. . . . . . . . . . . . z. 9-10
Krzysztofowicz K. . . . . . . . z. 5-6
Kudła K. . . . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Lalik St. . . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Łabanowski J. . . . . . . . . . . z. 5-6
Łata T. .. . . . . . . . . . . . . . .z. 1, 12
Marczak J. . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Mikno Z. . . . . . . . . . . .z. 9-10, 12
Mirski Z. . . . . . . . . z. 4, 5-6, 9-10
Napadłek W. . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Nastaj T. . . . . . . . . . . . . . . .z. 1, 7
Niewielski G. . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Nowacki J. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
z. 2-3, 4, 5-6, 7, 8, 9-10, 11, 12
Nowak M. . . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Nowakowski E. . . . . . . . . . . .z. 12
Pacyna J. . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Pakos R. . . . . . . . . . .z. 4, 5-6, 7
Pilarczyk J. . . . . . . . . . z. 2-3, 5-6
Piwowarczyk T. . . . . . . . . z. 9-10
Piwowar St.. . . . . . . . . . . .z. 7, 11
Plewniak J. . . . . . . . . z. 2-3, 9-10
Psonka W. . . . . . . . . . . . . . z. 2-3
Ptak W. . . . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Radek N. . . . . . . . . . . . .. 1, 9-10
Rosochowicz K. . . . . . . . . . . .z. 8
Rybicki P. . . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Samson K. . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Sarzyński A. . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Senkara J. . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Siennicki A. . . . . . . . . . . . z. 9-10
Skrzypczyk A. . . . . . . . . . z. 9-10
Słania J. . . . . . . . . . . . . . . . .z. 12
Stano S. . . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Stankiewicz M. . . . . . . . . . . z. 2-3
Sujewicz K. . . . . . . . . . . . z. 9-10
Surowska B. . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Szefner Z. . . . . . . . . . .z. 4, 5-6, 8
Szulc T. . . . . . . . . . . . . . . . . .z. 7
Szymkowski J. . . . . . . . . . z. 9-10
Szymlek K. . . . . . . . . . . . . . .z. 11
Tasak E. . . . . . . z. 2-3, 5-6, 7, 11
Thomas A. . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Walczak Wł. . . . . . . . . . . . . . .z. 8
Węglowski M. . . . . . . .z. 1, 9-10
Wielgosz R. . . . . . . . . . . . z. 9-10
Wilczacki A. . . . . . . . . . . .z. 9-10
Winiowski A.. . . . . . . . . . . z. 9-10
Wiśniewska I. . . . . . . . . . . . . .z. 7
Wojciechowski W . . . . . . . z. 9-10
Wojsyk K. . . . . . . . . . . . . . .z. 4, 7
Wolnomiejska A. . . . . . .z. 11, 12
Wójcik M. . . . . . . . . . . . . . . .z. 12
Wysocki J. . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
Zając A. . . . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Zając P. . . . . . . . . . . . . . . . . z. 2-3
Zatyka H. . . . . . . . . . . . . . . .z. 11
Zhang H. . . . . . . . . . . . . . .. 9-10
Ziewiec A. . . . . . . . . . . . .z. 7, 11
Zmitrowicz P. . . . . . . . . . .z. 7, 11
Żubrowski M. . . . . . . . . . . . .z. 12
Żórawski W. . . . . . . . . . . . z. 9-10
Wykaz autorów rocznika 2006
Artykuły promocyjne
FIGEL - Wsparcie dla nadzoru i spawaczy. Nowy partner
handlowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8/40, 8/41
Linde Gas - TIG kontra PLAZMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8/25
MEXPOL na MPT MACHTOOL 2006 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10
Nowy partner handlowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8/41
ROBOD S.A. - Jak skutecznie i optymalnie dokonać doboru
odzieży i rękawic ochronnych dla spawaczy? . . . . . . . . . . . . . . . 8/28
Witt Gasetechnik - Technika zabezpieczeń gazowych . . . . . . . . . . . . 8/31
3M Welding - Automatyczne przyłbice spawalnicze mają 30 lat . . . . 8/32
Reklamy i ogłoszenia
ABICOR BINZEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6, 8
BE Group. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 8
BE Stal i Metal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .z. 11, 12
CLOOS POLSKA Sp. z o.o. . . . . . . . . z. 1, 2-3, 4, 5-6, 7, 8, 9-10, 11, 12
ESAB Sp. z o.o. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .z. 8, 11
FLIR SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6, 7
Instytut Spawalnictwa, Gliwice . . . . . z. 1, 2-3, 4, 5-6, 7, 8, 9-10, 11, 12
KEMPPI Sp. z o.o. . . . . . . . . . . . . . . z. 1, 2-3, 4, 5-6, 7, 8, 9-10, 11, 12
ITM Polska, Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 12
LINCOLN ELECTRIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 1, 8
Nowoczesne urządzenia i materiały spawalnicze OZAS-ESAB
Sp. z o.o., Opole. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 7/32
PTS - Seminarium Naukowo-Techniczne, Sędziszów . . . . . . . . . . . z. 2-3
TECHKOMP S.C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 1, 2-3
Technika Spawalnicza, Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..z. 5-6
PIE „Technologia spawania wiązką elektronów w PIE - 40 lat do-
świadczeń i aplikacji przemysłowych - nowe możliwości”,
Warszawa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 9-10
Urząd Dozoru Technicznego UDT-CERT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 11
Zakład Spawalnictwa i Autoryzowany Ośrodek Szkoleniowy ATB
Politechniki Szczecińskiej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 11
ZAPOL, Szczecin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 5-6
3M Spawalnictwo . . . . . . . . . . . . . . . z. 1, 2-3, 4, 5-6, 7, 8, 9-10, 11, 12
48. Krajowa Naukowo-Techniczna Konferencja Spawalnicza,
Poraj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . z. 2-3, 4, 5-6, 7
XI Naukowo-Techniczna Krajowa Konferencja Spawalnicza
„Postęp technologiczny procesów spajania”, Międzyzdroje. . z. 1, 2-3
Informacje wydawcy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .z. 5-12
Listy do redakcji - prof. Stanisław Piwowar, doc. Henryk Zatyka . . . z. 11
PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 12/2006
0
W A R U N K I P R E N U M E R A T Y
Zamówienia na prenumeratę czasopisma można składać w dowolnym terminie i
mogą one obejmować dowolny okres. Warunkiem przyjęcia i realizacji zamówienia
jest otrzymanie z banku potwierdzenia dokonania wpłaty przez prenumeratora. Doku-
ment wpłaty jest równoznaczny ze złożeniem zamówienia. Wpłat na prenumeratę
można dokonywać na ogólnie dostępnych blankietach w urzędach pocztowych (prze-
kazy pieniężne) lub bankach (polecenie przelewu), przekazując środki pod adresem
redakcji:
Bank BPH SA
konto nr: 45 1060 0076 0000 3200 0043 1836
oraz
GARMOND PRESS SA
31-041 Kraków, ul. Sienna 5, tel./fax (0-12) 412 75 60
KOLPORTER SA
25-659 Kielce, ul. Strycharska 6, tel. (0-41) 368 36 20, fax (0-41) 345 15 71
Zamawiam czasopismo „Przegląd Spawalnictwa”
wg zadeklarowanego okresu
półrocznie
84,- zł
rocznie
168,- zł
ilość zamawianych egzemplarzy
Podpis
Oświadczam, że jestem podatnikiem VAT i upoważniam
firmę do wystawienia faktury bez podpisu.
Redakcja „PRZEGLĄD SPAWALNICTWA”
Agenda Wydawnicza SIMP
ul. Świętokrzyska 14a, 00-050 Warszawa
tel./fax: (0-22) 827 25 42, (0-22) 336 14 79
e-mail: pspaw@ps.pl
Cena prenumeraty
imię i nazwisko
firma
NIP
adres
tel./fax, e-mail:
P R O F I l C Z A S O P I S M A
Odbiorcami „Przeglądu Spawalnictwa”, czasopisma o osiemdziesięcioletniej tradycji, są wszystkie ośrodki naukowe, dydaktyczne i organizacje
przemysłowe w Polsce zainteresowane problematyką spajania.
Czasopismo jest wysyłane również do ważnych ośrodków zagranicznych zainteresowanych tą tematyką.
W czasopiśmie „Przegląd Spawalnictwa” są publikowane oryginalne artykuły dotyczące: technik spajania, cięcia, powłok spawalniczych; metalurgii,
metaloznawstwa i modelowania procesów spawalniczych; metod badań struktury i właściwości złączy; charakterystyki urządzeń, sprzętu i materia-
łów; automatyzacji i robotyzacji; technik klejenia tworzyw konstrukcyjnych i spawania tworzyw polimerowych; szkolenia, przepisów i normalizacji;
praktyki spawalniczej i poradnictwa technologicznego; wydarzeń, prezentacji karier spawalników i ich doświadczeń zawodowych.
Wybrane artykuły opublikowane w „Przeglądzie Spawalnictwa” są tłumaczone na język angielski i zamieszczane w czasopiśmie Welding Internatio-
nal wydawanym przez Woodhead Publishing Ltd. w Wielkiej Brytanii na mocy porozumienia o współpracy.
informacje wydawcy
W S K A Z Ó W K I d l A A U T O R Ó W
Objętość artykułu powinna wynosić maksymalnie 10 stron, a komunikatu 1 - 4 stron wydruku komputerowego na arkuszu formatu A4 bez tabulatorów
i wcięć, czcionka Times New Roman 12, marginesy górny, dolny, lewy i prawy - 2,5 cm. Rysunki i tablice z ich tytułami należy umieścić w tekście.
Rysunki, wykresy i fotografie należy nazywać rysunkami (np. rys. 1) i numerować cyframi arabskimi, a tablice - cyframi rzymskimi np. tabl. IV). Opisy
znajdujące się na rysunkach oraz grubość linii powinny być odpowiedniej wielkości. Należy przewidzieć możliwość zmniejszenia rysunku do 30%.
Maksymalna szerokość rysunku jednoszpaltowego wynosi 8,5 cm, natomiast dwuszpaltowego 17,5 cm.
Rysunki wykonane komputerowo prosimy dostarczać, w miarę możliwości, w oddzielnych plikach: grafika rastrowa: w formacie TIF 300 DPI; grafika
wektorowa: w plikach *.CDR, *.AI (czcionki zamienione na krzywe). Jednostki - układ SI.
Artykuł powinien zwierać: informacje o autorach: stopnie naukowe lub zawodowe, imię i nazwisko, tytuł artykułu, streszczenie (do 0,5 strony), tekst
główny, podzielony na odpowiednio zatytułowane rozdziały, wnioski końcowe, literaturę; pozycje literatury numerowane cyframi arabskimi w kwadrato-
wych nawiasach i w kolejności cytowanej w tekście.
Autorzy otrzymują bezpłatnie egzemplarz czasopisma ze swoją publikacją.
Artykuły prosimy nadsyłać na CD lub dyskietce wraz z dwoma egzemplarzami wydruku tekstu i rysunków oraz pismem przewodnim zawierającym:
zgodę
na publikację artykułu w czasopiśmie; dane teleadresowe i miejsce pracy autorów do wiadomości redakcji.
O G Ł O S Z E N I A I A R T Y K U Ł Y P R O M O C Y J N E
„Przegląd Spawalnictwa” - czasopismo w nakładzie do 2 tysięcy egzemplarzy dociera do wszystkich ośrodków naukowych, dydaktycznych i orga-
nizacji przemysłowych w Polsce zainteresowanych problematyką spajania. Czasopismo jest wysyłane również do ważnych ośrodków zagranicznych
zainteresowanych tą tematyką.
Czasopismo zamieszcza kolorowe i czarno-białe: ogłoszenia reklamowe na okładkach lub wewnątrz numeru; artykuły techniczno-informacyjne;
informacje o branżowych imprezach naukowo-technicznych.
Redakcja przyjmuje zamówienia na publikacje ogłoszeń reklamowych i artykułów techniczno-informacyjnych.
W celu zamówienia ogłoszenia prosimy o kontakt z redakcją.
Kemppi Sp. z o.o.
ul. Pi³sudskiego 2
05 091 Z¹bki
tel. 022 781 61 62
fax 022 781 65 05
info.pl@kemppi.com
Jeszcze nigdy spawanie
MIG/MAG nie by³o takie ³atwe!
Kemppi FastMig™ Basic
FastMig™ Basic wyprzedza znane dotąd rozwiązania techniczne w dziedzinie konstrukcji półautomatów MIG/MAG.
Nowa koncepcja inwertora umożliwiła zbudowanie lekkich źródeł spawalniczych o prądach 300, 400, 500 A
i wysokich cyklach pracy.
Są one o 70% lżejsze i zużywają aż o 10% mniej energii
od urządzeń konwencjonalnych o podobnej mocy.
Dzięki płynnemu zadawaniu napięcia i szybkości podawania
drutu umożliwiają łatwe i dokładne ustalanie parametrów
spawania.
Podajnik drutu jest starannie przystosowany do pracy
w trudnych warunkach. Jego elegancko wyprofilowana
obudowa o podwójnych ściankach została wykonana
ze specjalnego tworzywa odpornego na silne uderzenia.
Jest on lekki, a z jego wnętrza usunięto wrażliwą
na uszkodzenia elektronikę, przenosząc ją do źródła
zasilającego.
FastMig™ Basic może być wyposażony w urządzenie
zapewniające cyrkulację płynu chłodzącego uchwyt
spawalniczy.
Wszystko to za cenę tradycyjnego urządzenia konwencjonalnego.
FastMig™
Basic KM
300
KM
400
KM
500
Prąd maksymalny
300 A / 100%
400 A / 80%
500 A / 60%
Zakres
napięcia
10…..37
V
10…..39
V
10…..42
V
Sprawność
87%
87%
87%
Moc
biegu
jałowego
25
W
25
W
25
W
Masa
źródła
34
kg
35
kg
36
kg
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Drzewa decyzyjne wprowadzenie 20061206
201113 PSpaw
Dz U 20061225 Lj ustawa o bezpieczeństwie żywności i żywienia
200612
7868 20061220 152548
więcej podobnych podstron