Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów

różnoimiennych

2.22

opracowała: mgr inż. Krystyna Warsz

Nowelizacja materiału: 06. 2012 r.

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

2.22

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

AW 1

Łączenie materiałów różnoimiennych

Własności użytkowe złączy spawanych różnych materiałów, nazywanych często połącze-
niami różnoimiennymi, wynikają z własności każdego z elementów łączonych
rozpatrywanych oddzielnie. Wpływ spawania na łączone materiały jest w większości przy-
padków taki sam jak przy spawaniu materiałów jednorodnych. Istnienie ciągłości meta-
lurgicznej między metalami, których własności fizyczne i chemiczne są różne, jest źródłem
szczególnych problemów, dlatego przy łączeniu różnorodnych materiałów niezbędne jest
przeprowadzenie prób kwalifikujących technologię spawania. Próby te w niektórych przy-
padkach są niezbędne w celu ustalenia, czy w danych warunkach wykonanie złącza
spawanego o wymaganych własnościach w ogóle jest możliwe.

Zestawienie

gatunków stali tworzących przykładowe kombinacje

mate

riałowe przeznaczone do spawania wymienników ciepła

Płaszcz

Płaszcz, dno sitowe, kołnierz

Gatunek stali
struktura

Gatunek stali

Grupa stali

Struktura

stale konstrukcyjne
grup:

S235,
S355,

S460

o strukturze ferry-
tyczno-perlitycznej

13CrMo4-5

(15HM)

do pracy

w podwyższonych

temperaturach

ferrytyczno-

perlityczna

X12CrMo5

(H5M)

żaroodporne

/chromowe/

perlityczno- mar-

tenzytyczna

X6Cr17 (H17)

X2Cr13 (0H13J)

odporne na korozję

/chromowe/

ferrytyczna

X10CrAlSi13

(H13JS

X8CrTi25

(H25T)

żaroodporne

/chromowe/

ferrytyczna

X6CrNiTi18-10

(1H18N9T)

kwasoodporne

/chromoniklowe/

austenityczna

X15CrNiSi25-20

(H23N18)

żaroodporne

austenityczna

X6CrNi 28-4

(H28N4)

żaroodporne

ferrytyczna

X17CrNi16-2

(2H17N2)

żaroodporne

martenzytyczna

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

2.22

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

AW 2

Współczynniki rozszerzalności liniowej oraz przewodności

ciepl

nej dla różnych materiałów

Struktura

materiału

dodatkowego

Stal, spoiwo

Współczynnik rozszerzalności

liniowej w przedziale temp.

o

C

(α ·10

-6

/

0

C)

Współczynnik prze-

wodności cieplnej

cal/cm s

o

C

20 - 200 20 - 400

20 - 600

ferrytyczno-

perlityczna

E355

13CrMo4-5

(15HM)

12,1
12,0

13,4
13,7

14,4
14,3

0,09-0,1

0,1

ferrytyczna

i martenzytyczno

- ferrytyczna

X10CrAlSi13

(H13JS)

X8CrTi25

(H25T)

10,0
10,0

11,5
11,0

12,0
12,0

0,045
0,040

austenityczna na

osnowie żelaza

X6CrNiTi18-10

X15CrNiSi25-20

spoiwo typu

20Cr10Ni

spoiwo typu

15Cr35Ni

16,0

15,0

15,4

13,6

18,0

18,0

16,8

14,2

18,5

18,0

17,8

15,0

0,035

0,035

0,035

-

austenityczna na

osnowie niklu

spoiwo typu

inconel

12,1

12,7

13,6

0,030

Przy spawaniu różnorodnych stali różnice w zakresie rozszerzalności i przewodności
cieplnej są często źródłami powstawania znacznych naprężeń własnych.

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

2.22

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

AW 3

Zależność stopnia wymieszania metalu podstawowego

przy wielowarstwowym spawaniu elektrodami otulonymi

od typu złącza spawanego.

Wpływ typu złącza spawanego na stopień wymieszania metalu

podstawowego (stal austenityczna) przy spawaniu elektrodami otulonymi.

Skład chemiczny różnych warstw spoiny napawanego i przetapianego metalu zmie-
nia się w zależności od parametrów spawania i napawania. Przy różnych warunkach
przetapiania skład poszczególnych warstw wielowarstwowej spoiny jest różny, przy
czym największa różnica w składzie materiału spoiny w stosunku do materiału spa-
wanego występuje w warstwach przetopowych (udział materiału podstawowego

dochodzi tam do 50 %).

mm

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

2.22

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

AW 4

Proces reakcyjnej dyfuzji węgla w strefie stopienia

Schemat procesu reakcyjnej dyfuzji węgla w strefie stopienia

a) po spawaniu.
b) po obróbce cieplnej.

Załóżmy, że wyjściowe zawartości węgla w stopowej spoinie i niestopowym materiale
rodzimym wynoszą odpowiednio C

A

i C

B,

"rozpuszczalność" węgla w obu materiałach

wynosi odpowiednio C

D

i C

C

, przy

czym w związku z dużą zawartością w spoinie

składnika węglikotwórczego np, Cr: C

D

< C

C

.

W początkowym okresie węgiel rozpuszczony w perlicie będzie dyfundował do spoi-
ny i wiązał się tam w trwały węglik chromu. Wskutek tego jego stężenie w materiale

rodz

imym w pobliżu linii wtopienia spadnie poniżej "koncentracji równowagi", co wy-

woła dysocjację cementytu. Dalsze zapotrzebowanie na węgiel będzie uzupełnione
przez rozpad cementytu w głębiej położonych warstewkach materiału rodzimego.
W wyniku tego po upływie określonego czasu powstanie w strefie przyspoinowej ma-
teriału rodzimego strefa materiału odwęglonego o szerokości X

1

i obszar o zawarto-

ści węgla zmniejszającej się od C

B

do C

C

.

Węgiel dyfundujący do spoiny z materiału rodzimego będzie wiązał się tam w termo-
dynamicznie bardziej stabilne węglki chromu. Początkowo węgliki te będą powstawa-
ły tuż przy linii wtopienia, a w miarę wyczerpywania się zapasu składnika węgliko-
twórczego również w dalszych obszarach spoiny.
W ostateczności rozkład węgla w spoinie będzie kształtował się zgodnie z krzywą

C

E

- C

A

gdzie C

E

-

odpowiada maksymalnemu stężeniu węgla w warstwie nawęglonej.

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

2.22

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

AW 5

Intensywność rozwoju warstewek dyfuzyjnych określona jest w pierwszym rzędzie
stosunkiem sił wiążących węgiel w węgliki w metalu podstawowym i w spoinie.
Wpływ poszczególnych pierwiastków na zmianę aktywności węgla przedstawiono na

rysunku.

Wpływ zawartości pierwiastków stopowych w stali stopowej (II),

łączonej ze stalą niestopową o zawartości 0,16 % C (I), na wielkość warstwy

odwęglonej po nagrzaniu do 700

o

C w czasie 100 godzin.

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

2.22

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

AW 6

Strefa przejściowa złącza spawanego (materiał rodzimy - spoina)

stal konstrukcyjna (perlityczna) + spoiwo wysokostopowe austenityczne o zawar-

tości 18%Cr i 8%Ni

A - materiał rodzimy (stal konstrukcyjna)

B i C - warstewki dyfuzyjne (B odwęglona , C nawęglona)

D - materiał wysokostopowy typu 18Cr8Ni

pow.200x

Warstwy buforowe

Warstwa buforowa, określana też jako pośrednia lub podkładowa, jest to warstwa
napawana na materiał podstawowy w celu odizolowania następnych warstw spoiny
(napoiny) od materiału podstawowego.

Przy spawaniu połączeń różnoimiennych często stosowane jest tzw. „buforowanie”
dla zapewnienia odpowiedniego składu chemicznego warstw przejściowych,
np. warstwy buforowe od strony stali o wyższej zawartości węgla wykonywane spoi-
wem o wysokiej zawartości niklu, umożliwiają znaczne ograniczenie (zatrzymanie)
dyfuzji węgla w strefie przejściowej złącza.

D C B A

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

2.22

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

AW 7

Określanie struktury stali

na podstawie składu chemicznego

Wykres Schaefflera

Do określania składu fazowego stali wysokostopowych największe praktycznie zna-

czenie posiada wykres Schaefflera.

Na podstawie składu chemicznego wg odpowiednich wzorów empirycznych oblicza
się równoważnik (ekwiwalent) chromu (główny składnik ferrytotwórczy) oraz równo-
ważnik (ekwiwalent) niklu (główny składnik austenitotwórczy).

Wykres Schaefflera

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

2.22

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

AW 8

Wykres Delonga -

udoskonalony wykres Schaefflera w zakresie struktur austenityczno -

ferrytycznych uwzględniający zawartość azotu jako pierwiastka austenitotwórczego.

Dalsze udoskonalenie wykresu uwzględniające zawartość miedzi, jako składnika
austenitotwórczego stanowi wykres WRC.

Wykres WRC (Welding Research Council, 1992 rok)

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

2.22

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

AW 9

E

k

wiwa

le

n

t Cr

=

%

Cr

+

%

M

o

+

1

,5

%

x

%

S

i+

0

,5

x

%

Nb

Z

ast

o

so

w

an

ie w

y

kr

e

su

S

ch

ae

ffl

e

ra

d

o

o

kr

eśl

en

ia

st

ru

kt

ur

w

yst

ęp

uj

ąc

ych

w

z

łącz

ac

h

róż

noi

m

ie

nny

ch

.

A

-

punk

t r

epr

ez

ent

uj

ac

y

m

et

al

r

odz

im

y

-

st

al

ni

sk

ow

ęgl

ow

a

B

,C

,D

,E

p

unk

ty

repr

ez

ent

uj

ąc

e

sk

ła

dy

s

poi

w

z

as

tos

ow

any

ch

do

na

paw

ani

a

E

k

wiwa

le

n

t Ni

=

%

Ni

+

30

x

%C

+

0

,5

Mn

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

2.22

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

AW 10

Pr

zy

kład

ow

e ko

mb

inacje

mat

eri

ałó

w

do

dat

ko

w

yc

h i z

alece

ń o

bróbki cie

pln

ej

do

s

pa

w

an

ia stali kon

struk

cy

jn

ej niest

op

ow

ej

ze stala

mi st

op

ow

ymi

Ko

mb

inacje

mat

er

ia

łow

e

Elek

tr

od

y

Zabiegi ci

epln

e

W

ar

stw

a bu

fo

ro

w

a

na s

tali

w

ęgl

ow

ej

Sp

oiw

o

Po

dg

rz

ew

an

ie

w

st

ęp

ni

e

W

yż

ar

zan

ie

po

spaw

an

iu

/ tem

p.

o

C

St

al

ko

ns

tru

kc

yjn

a

ni

es

to

po

w

a

Sta

le

ni

sk

os

to-

po

w

e

13

Cr

Mo

4-

5

-

E 38

2

B 4

2 H5

+

+ /6

80

-7

20

/

25

Cr

Mo

4

-

E 38

2

B 4

2 H5

+

+ /6

80

-72

0/

25

Cr

Mo

4

-

E19

9 M

n B

12

E19

9 M

nB

22

E Cr

M

o1

B

2

2

-

+ /7

30

-75

0/

St

al

ko

ns

tru

kc

yjn

a

ni

es

to

po

w

a

Sta

l f

err

yt

yc

zna

X

6Cr

13

- -

E19

9 M

nB

22

E19

9 M

nB

22

ES

30

-10

ES

13

Cr

B

- - +

- -

+ /6

50

-75

0/

St

al

ko

ns

tru

kc

yjn

a

ni

es

to

po

w

a

Sta

le

m

arten

zy-

ty

cz

ne

X

10

Cr

Al

S

i13

-

E19

9 M

nB

22

-

E19

9 M

nB

22

ES

13

Cr

B

B

ES

30

-10

- + +

-

+ /6

50

-75

0/

X

8Cr

Ti

25

-

E19

9 M

nB

22

-

E19

9 M

nB

22

ES

24

-18

B

ES

30

-10

+ + +

- - -

St

al

ko

ns

tru

kc

yjn

a

ni

es

to

po

w

a

Sta

le

au

ste

ni

ty-

cz

ne

X

6Cr

Ni

Ti

18

-10

- -

E19

9 M

nB

22

E 29

9

B 2

1

- -

-- -

X

5Cr

iNi

Mo

17

-12

-2

E19

9 M

nB

22

E19

9 M

nB

22

E 29

9

B 2

1

- -

- -

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

2.22

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

AW 11

Pr

zy

kł

ad

y t

yp

ow

yc

h różnoimiennych p

ołącz

eń spawanych ze stali s

to

so

w

an

yc

h

w

energet

yce

Połą

cz

enia

m

ie

sz

ane

stali

M

ateri

ał

y d

odatk

ow

e

O

br

ób

ka

c

ie

pl

na

Ele

ktrod

y

Drut

y

do s

pa

w

ani

a

w

o

słon

ie

g

azó

w

Te

m

pe

ra

tu

ra

w

yż

ar

za

ni

a

o

C

E

35

5

E2

35

15

M

o

3

E

42

2

B

4

2

H

5

E

38

2

B

4

2

H

5

E

M

o

R

1

2

G

3

S

i1

G

M

o

Si

530

-6

00

E

35

5

E2

35

13

C

rM

o

44

E

38

4

B

4

2

H

5

E

38

2

B

4

2

H

5

E

M

o

R

1

2

I

G

3

S

i1

G

M

o

Si

540

-6

00

15

M

o

3

13

C

rM

o

44

E

M

o

R

1

2

G

M

o

Si

550

-6

20

14

M

oV

63

10

C

rM

o

9

10

E

Cr

M

o

2

B4

2

H

5

G

C

r M

o

1

Si

690

-7

30

14

M

oV

63

X2

0C

rM

oV

1

21

E

M

oV

B

4

2

H

5

E

Cr

M

oW

V

12

B

4

2

H

5

G

M

o

V

Si

G

C

r M

o

2S

i

670

-7

20

700

-7

50

10

C

rM

o

91

0

X2

0C

rM

oV

1

21

E

Cr

M

o

2

B4

2

H

5

E

N

i 6

08

2

G

C

r M

o

2S

i

G

Ni

6

08

2

700

-7

50

690

-7

30

E

Cr

M

oW

V

1

2

B

4

2

H5

G

C

rM

oW

V

1

2

700

-7

50

10

C

rM

o

91

0

P9

1

E

Cr

M

o

2

B4

2

H

5

IN

CO

NE

L

70

/2

0

E

Cr

M

o

91

B

4

2

H

5

G

N

i 6

08

2

G

C

r M

o

91

700

-7

50

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

2.22

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

AW 12

Łączenie materiałów różnoimiennych metodą

zgrzewania wybuchowego

Do łączenia materiałów, których bezpośrednie spawanie nie jest możliwe, szerokie

zastosowanie znalazła metoda zgrzewania wybuchowego. W tablicy przedstawiono

przykłady zastosowań metody zgrzewania wybuchowego dla konkretnych rozwiązań

technicznych stosowanych w energetyce. Wybuchowo można również: platerować

wewnętrzne powierzchnie rur ze stali niskostopowych - stalą kwasoodporną lub miedzią;

platerować stal miedzią z przeznaczeniem na szczęki zgrzewarek;

platero

wać miedzią - aluminium (stosowane na odgałęźne zaciski prądowe), wykonywać

złącza stal nierdzewna-srebro, miedź-srebro z wykorzystaniem na styki prądowe itp.

Przykłady zastosowania zgrzewania wybuchowego

w pro

dukcji urządzeń dla energetyki

Łączone materiały

Grubości

mm

Ciężar

kg

Element

X6CrNiTi18-10+E355

2000x4000x(6+40)

11556

blacha

dno sitowe

X6CrNiTi18-10+St44K+

X6CrNiTi18-10

1160x1160x(10+80+10)



1470x(10+70+10)

1076
1008
1221

blacha

dno sitowe

X6CrNiTi18-10+15Mo3



2600x(10+220)



1470x(10+110)

9581
1450

dno sitowe

X6CrNiTi18-+E235

1300x1300x(10+55)

1758

dno sitowe

X15CrNiSi25-20

+S.A. 516Gr70

1250x2200x(10+40)

540

dno sitowe

X6CrNiTi 17-12-2+HII

3000x4600x(6+34)

17332

dno sitowe

1H18N9T+13CrMo4-5.

1690x1720x(10+94)

2418

dno sitowe

X6CrNiTi18-10+E420

2700x4100x(6+34)
2450x4100x(6+34)

6908
6268

blacha

dno sitowe

Nikiel 201+St41K



500x(6+40)

1100

dno sitowe

Ti Gr2+ X6CrNiTi18-10



1200x(8+50)

1100

dno sitowe

CuNi30Mn1Fe (CUNIFER

30) +17Mn4

3000x3000x(4+100)
2500x2500x(4+100)

7488
5200

blacha

dno sitowe

Metodą zgrzewania wybuchowego wykonuje się także tzw. „przekładki” lub „łączniki”.

K

onstrukcyjne zastosowanie łączników przedstawiono na rysunkach poniżej (spawanie

stali ze stopami aluminium „łącznik” stal – aluminium).

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

2.22

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

AW 13

W

idok

nadbudów

ki

d

zi

obow

ej

ż

agl

ow

ca

Isk

ra

II

w

raz

z

p

lanem

roz

m

ie

sz

cz

eni

a

łącz

ni

ka,

pr

z

ekr

ój

A

-A

pr

zez

w

ęz

eł

spa

w

any

pos

zyci

a

z

usz

tyw

ni

eni

em

,

pr

z

e

kr

ój

B

-B

pr

zez

w

ęz

eł

spa

w

any

pos

zyci

a

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

2.22

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

AW 14

Konstrukcja połączenia poszycia nadbudówki ze stopów aluminium

z pokładem stalowym: a) nitowana, b) spawana;

1 -

pokład, 2 - stalowy płaskownik, 3 - poszycie ze stopu Al, 4 - nity,

5 -

podkładka izolacyjna, 6 - łącznik zgrzewany wybuchowo:

stal St41+Al99,5+AlMg3

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

2.22

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

AW 15

Platerowanie

jest to technika wykonywania nierozłącznych połączeń dwóch lub więcej metali
różnoimiennych, za pomocą różnych metod takich jak :

• napawanie metodami spawalniczymi,
• zgrzewanie wybuchowe;
•

platerowanie poprzez walcowanie na gorąco.

Warstwa platerująca zazwyczaj o grubości ≥ 2 mm, jest zaprojektowana tak, aby
spełnić stawiane jej wymagania dotyczące odporności na korozję, odporności na
ścieranie i/lub żaroodporności w różnych temperaturach pracy.

Spawanie złączy blach platerowanych

W złączach spawanych blach platerowanych strefy przejściowe są najczęściej
połączeniem niestopowego, ferrytycznego metalu materiału podstawowego

z wysokostopowymi stalami nierdzewnymi, stopami niklu lub innymi metalami

nie

żelaznymi.

Zalecane spoiwa zawierają zwykle duże ilości dodatków stopowych, dobiera się
je tak, aby zapewnić stopiwo, które może skompensować rozcieńczenie dodat-

ków sto

powych od strony materiału podstawowego.

W celu określenia /obliczenia/ składu chemicznego strefy przejściowej i wyzna-
czenia struktury warstwy wykonanej pomiędzy stalami niestopowymi a nierdzew-
nymi, szeroko stosowane są wykresy, takie jak wykres Schaefler’a, lub podobne,
a także niezbędne jest uwzględnienie stopnia rozcieńczenia zależnego głównie

od metody spawania.

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

2.22

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

AW 16

Przybliżone wartości stopnia rozcieńczenia dla rożnych metod spawania przedsta-

wiono w tablic

y poniżej.

Stopień rozcieńczenia dla różnych metod spawania (wg PN-EN 1011-5 )

Proces spawania (nr, nazwa)

Stopień rozcieńczenia %

111

Ręczne spawanie łukowe elektrodą otuloną

15%-30%

114

Spawanie łukowe samoosłonowym drutem
proszkowym

15%-35%

121

Spawanie łukiem krytym jednym drutem
elektrodowym litym DC/+

30%-70%

122

Spawani

e łukiem krytym taśmą elektrodową

litą

10%-25%

131/135

Spawanie metodą MIG/MAG
drutem litym

25%-40%

138

Spawanie MAG drutem proszkowym
o rdzeniu metalicznym

15%-35%

141

Spawanie metodą TIG

20%-40%

15

Spawanie plazmowe

5%-40%

Należy pamiętać że stopień rozcieńczenia zależy także parametrów spawania,

kształtu złącza, pozycji spawania, oraz innych czynników technologicznych.

Konieczne jest, aby przy układaniu jednej warstwy na drugiej zwrócić uwagę na skut-

ki rozcieńczenia, szczególnie przy pierwszej warstwie układanej na materiale pod-

stawowym.

Zaleca się, aby stopień rozcieńczenia był jak najmniejszy pod warunkiem, że wtopie-

nie jest prawidłowe.

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

2.22

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

AW 17

Zes

ta

w

ie

nie

m

ożl

iw

yc

h s

posobó

w

łą

cz

eni

a m

etal

i nieżelaznych

ja

k Cu,

Ni i

A

l a

tak

że

i

ch s

to

pó

w, m

ię

dz

y s

obą

ora

z ze

stala

mi

nie

sto

po

w

ymi

i nie

rdz

ew

ny

mi

Ko

mb

inacje

mat

er

iał

ów

Sposob

y ł

ąc

ze

nia

zg

rz

ew

anie

w

yb

ucho

w

e

lut

ow

anie

lut

ospaw

anie

spaw

anie

łuko

w

e

z łą

cz

niki

em

spaw

anie

łuko

w

e

zg

rz

ew

anie tarc

iow

e,

/ z

gr

zew

anie

FS

W

Sp

aw

anie

ele

ktron

ow

e

EBW

sto

pó

w

Cu

-

Ni z

e s

talą

nies

to

po

w

ą

+

+

+

+

+

+

+

sto

pó

w

Cu

-

Ni z

e s

talą

nier

dz

ew

ną

+

+

+

+

+*

+

+

sto

pó

w

Ni z

e s

talą

nies

to

po

w

ą

+

+

+

+

+

+

+

stali nie

rd

zew

ny

ch z

e

sto

pami miedz

i

+

+

+

+

+*

+

+

stali z

al

umin

ium

i s

to

pami

A

l.

+

+*

+*

+

-

+

-

mied

zi z

a

lum

iniu

m

i s

to

pami

A

l.

+

+*

-

-

-

+

F

S

W

*

-

mied

zi z

niklem

+

+

+

+

+

+

+

*mo

gą po

w

stać po

łąc

zeni

a k

ru

che

Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.

Wszelkie prawa zastrze

żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca

ło

ści wzgl

ędnie

fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.

Instytut

Spawalnictwa

w Gliwicach

2.22

KURS MIĘDZYNARODOWEGO

INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA

(IWE/IWT/IWS/IWP)

Łączenie materiałów różnoimiennych

AW 18

Literatura

1.

Castro R., de Cadenet J.J. „Metalurgia spawania stali odpornych na korozję
i żarowytrzymałych” WNT, Warszawa 1972

2.

red. Pilarczyk J. „Poradnik inżyniera. Spawalnictwo. Tom 1”, WNT, Warszawa 2005

3. Butnicki S. „Sp

awalność i kruchość stali”, WNT, Warszawa 1991

4. Zemzin W. N. „Swarnye soedinienija raznorodnych stalej”, Maszinostroenie,

Moskwa 1966

5.

Katalogi materiałów dodatkowych do spawania firm ESAB, Avesta, Böhler,

Lincoln Electric.

Normy

PN – EN 1011-5 Wytyczne dotyc

zące spawania metali - Część 5: Spawanie stali

platerowanej