Przedmiot:

Projektowanie Procesów
Technologicznych (PPTOS)

Spawalnictwo dla grup: M-61, M-62, M-63

Dr inż. Tomasz CHMIELEWSKI

ST 026

[e-mail]

http://www.wip.pw.edu.pl/~tchmiele/

Terminy zajęć wykładowych:

21.02.2005 sala NT 241 godz.
10.15 –12.00

07.03.2005

21.03.2005

11.04.2005

Terminy zajęć projektowych:

21.02.2005 sala NT 241 godz.
14.15 –16.15

28.02.2005

07.03.2005

14.03.2005

21.03.2005

04.04.2005

11.04.2005

18.04.2005

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Konstrukcją spawaną nazywa się taką konstrukcję, której części składowe

połączono za pomocą spawania

Cechy podstawowe:

Monolityczność – uzyskuje się więź części składowych powodującą, że

konstrukcja złożona z oddzielnych elementów wykazuje wiele cech
konstrukcji monolitycznej;

Lekkość – swobodne nadawanie kształtów konstrukcji, łączenie

bezpośrednie przy dowolnej orientacji części;

Możliwość kombinacji materiałowej – w jednej konstrukcji można

stosować kilka gatunków materiałów, modyfikacja powierzchni części
maszyn metodami spawalniczymi;

Wykorzystanie materiałów profilowych – wykorzystanie szeroko

dostępnego asortymentu profili jest źródłem oszczędności;

Powiązanie pomiędzy materiałem a technologią – rodzaj materiału i

jego geometria w znacznej mierze determinują metodę spawania;

Naprężenia spawalnicze i odkształcenia – negatywny skutek cyklu

cieplnego spawania, pomniejsza właściwości eksploatacyjne
konstrukcji. Zapobieganie generuje koszty.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Podstawa łożyska wykonana jako odlew i jako
konstr. spawana

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Projekt technologiczny

PLAN MONTAŻU I SPAWANIA KONSTRUKCJI STALOWEJ

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Projekt technologiczny

PLAN MONTAŻU I SPAWANIA KONSTRUKCJI STALOWEJ

powinien zawierać:

1.

Charakterystykę i ocenę spawalności stali.

2.

Propozycję wyboru metody spawania, biorąc pod uwagę grubość
elementów i dostęp do miejsca spawania, przy czym należy dążyć do
zastosowania metod zmechanizowanych (można stosować kilka metod
dla jednej spoiny).

3.

Naszkicowanie planu (kolejności) montażu konstrukcji.

4.

Oznaczenie na szkicu konstrukcji spoin wg PN-EN22553.

5.

Narysowanie przygotowania brzegów do spawania dla wszystkich złączy
z uwzględnieniem wybranej metody spawania wg PN-EN 29692.

6.

Wykonanie instrukcji technologicznej spawania (WPS – ang. Welding
Procedure Specification) wskazanych złączy.

Literatura:

1.

Poradnik Inżyniera – Spawalnictwo

2.

Ferenc K., Ferenc J.: Konstrukcje spawane – połączenia, WNT 2003,
wyd. 2

3.

Jakubiec M., Lesiński K., Czajkowski H.: Technologia konstrukcji
spawanych.

4.

Pierożek B., Lasociński J.: Spawanie łukowe stali w osłonach gazowych.
WNT W-wa 1987

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Charakterystyka i ocena spawalności stali

Spawalność stali jest miarą zdolności materiału do tworzenia

złączy za pomocą spawania, które spełniałyby stawiane im z góry

wymagania.
Spawalność zależy od:
• rodzaj materiału (skład chemiczny),
• metoda spawania,
• technologia spawania,
• rodzaj materiału dodatkowego,
• rodzaj rozwiązań konstrukcyjnych.

Definicja spawalności wg PN-84/M-69005: „Spawalność

(spajalność, która ma obejmować spawalność, lutowność i

zgrzewalność) jest to przydatność metalu o danej wrażliwości na

spawanie (spajanie) do utworzenia w określonych warunkach

spawania (spajania) złącza metalicznie ciągłego o wymaganej

użyteczności”

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Charakterystyka i ocena spawalności stali

Empiryczne kryterium oceny skłonności stali

(niestopowych i niskostopowych C-Mn o podwyższonej

wytrzymałości) do hartowania , uwzględniające wpływ składu

chemicznego, to równoważnik węgla.

Ce = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu) / 15

%

Jeśli:
Ce < 0,5% (przy jednoczesnej zawartości C < 0,3%) stal

uznajemy za dobrze spawalną, pod warunkiem uwzględnienia

grubości i zastosowania podgrzewania, jeśli zajdzie potrzeba
0,5 < Ce < 0,7% (przy C 0,35%) wskazuje na możliwość

wystąpienia konieczności podgrzewania elementów przed

spawaniem, utrzymanie temperatury w trakcie spawania, a

nawet zastosowanie specjalnej obróbki cieplnej po procesie

spawania, zależnie od grubości elementów, metody spawania,

ważności elementów w konstrukcji
Ce > 0,7% oraz C > 0,35% to stal jest trudno spawalna,

konieczna jest indywidualna analiza każdego przypadku

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Charakterystyka i ocena spawalności stali

Metody oceny spawalności

•

metody teoretyczne, dotyczą głównie spawalności lokalnej i

mają na celu analizę przemian alotropowych w stali w

procesie spawania oraz analizę właściwości materiału w

strefie wpływu ciepła. Metoda bazuje na analizie wykresów

rozpadu przechłodzonego austenitu w warunkach

spawalniczych cykli cieplnych, zwanych wykresami CTPc-S.

Wykres CTPc-S dla stali
18G2A

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Charakterystyka i ocena spawalności stali

Wykres CTPc-S dla stali o
zawartości 0,07% C i 1,4%
Mn

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Charakterystyka i ocena spawalności stali

•

metody praktyczne, dotyczą głównie spawalności globalnej i

obejmują próby pękania. Pękanie w złączach stalowych

spawanych jest wynikiem wystąpienia takiego stanu

odkształceń, którego stal w obszarze złącza spawanego nie

może przenieść ze względu na ograniczoną ciągliwość.

a) pękanie gorące (nazwa od wys. temp. towarzyszącej

powstawaniu pęknięć) Powstaje w spoinach i strefie

przetopienia w stalach jednofazowych (ferryt lub austenit).

Przyczyną jest obecność niskotopliwych eutektyk na bazie

Si, P i innych zanieczyszczeń, zakrzepniętych między

ziarnami metalu.

b) pęknięcia zimne, dotyczą temperatur ok. 200 st.C,

uwarunkowane obecnością martenzytu w złączach, wodoru

dyfundującego w spoinie, odkształceń i naprężeń własnych

wynikających ze stopnia utwierdzenia

c) pęknięcia lameralne są efektem odkształcania blach

stalowych w kierunku grubości, na skutek skurczu

spawalniczego i przyłożonych obciążeń zewnętrznych.

Powstają one w materiale rodzimym lub SWC.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

materiały

konstrukcy

jne

tworzywa

sztuczne

Materiały
metalowe

stale niestopowe

ogólnego

przeznaczenia PN-

88/H-84020 (St3SX,

St4SX)

stale niestopowe

konstrukcyjne

wytrzymałości PN-

EN 10025 (S235JR,

S275JR)

stale niskostopowe o

podwyższonej

wytrzymałości typu

C-Mn PN-86/H-

84018

stale

drobnoziarniste

PN-EN 10137

(S275N, S355M)

stale utwardzane

wydzieleniowo (A)

stale walcowane

termomechanicznie

(M)

stale ulepszone

cieplnie (Q)

stale

normalizowane (N)

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Cechy konstrukcji spawanych

Konstrukcją spawaną nazywa się taką konstrukcję, której części

składowe połączono za pomocą spawania

materiały

konstrukcy

jne

tworzywa

sztuczne

Materiały
metalowe

stale konstr. o

podwyższ.

wytrzymałości do

obróbki plastycznej

na zimno PN-EN

10149 (S315MC)

stale trudno

rdzewiejące PN-

83/H-84017 (08HA,

10HA) – Cu, Cr, Ni

stale ferrytyczne do

pracy niskiej

temperaturze PN-EN

10028 (12Ni14)

stale stosowane w

budowie maszyn PN-

93/H-84019

staliwa

konstrukcyjne PN-

ISO 3755

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Charakterystyka i ocena spawalności stali

Stale niestopowe według PN-EN 10025 reprezentowane

przez gatunki E 295, E 335, E 360 są dobrze spawalne

Stale niestopowe wyższej jakości C około 0,25% w

gatunkach np. 08X, 08, 10X, 10, 15X, 15, 20, 25 należy spawać

stosując zasady jak dla stali konstrukcyjnych ogólnego

przeznaczenia

Stale stopowe przeznaczone do nawęglania są trudniej

spawalne C < 0,23%, Mn i Cr około 1,5% w gatunkach 15H,

20H, 16 HG, 20 HG, 18 HGT, 18 GHM, 15 HGM, 17 HGM

Stale niestopowe o wyższej zawartości C o znakach 30,

35, 40 mogą być warunkowo spawane, a stali 40, 50, 55, 60, 65

nie należy przeznaczać na elementy spawane

Stale stopowe do ulepszania cieplnego o stosunkowo

niskiej zawartości C < poniżej 0,35%, Cr i Mo, np. 30G2, 30H,

20HGS, 25HM, 30HM – pomimo, że uważane są za trudno

spawalne znajdują zastosowanie jako części spawane

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Charakterystyka i ocena spawalności stali

Podział stali i ich oznaczanie
Norma PN-EN 10020:2002(4) klasyfikuje stale według składu

chemicznego, od którego zależy ich spawalność, na stale

niestopowe i stale stopowe.

Stale niestopowe są to te, w których zawartość pierwiastków,

określona według analizy wytopowej jest mniejsza od

następujących wartości:1,65% Mn, 0,50% Si, 0,40% Cu i Pb,

0,30% Cr i Ni, 0,10% Al, Bi, Co, Se, Te, V i W, 0,08% Mo,

0,06% Nb, 0,05% La, Ti i Zr oraz 0,0008% B.

Stale stopowe to te, w których zawartość przynajmnie jednego

pierwiastka przekracza podaną wyżej wartość.

Wg normy PN-EN 10027-1:1994 wyróżnia się dwie grupy

oznaczeń:

Grupa I – znaki stali zawierające symbole wskazują

zastosowanie oraz mechaniczne lub fizyczne właściwości

stali (np. granica plastyczności);

Grupa II – znaki stali zawierające symbole wskazujące na skład

chemiczny stali.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Podział stali i ich

oznaczanie

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Podział stali i ich

oznaczanie

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Materiałami dodatkowymi (spawalniczymi) nazywa się
materiały wykorzystywane bezpośrednio w metalurgicznym
procesie spawania, a więc wpływające na jakość złącza.

spoiwa - elektrody i druty topliwe , proszki, pasty,

materiały dodatkowe pomocnicze - gazy osłonowe,

podkładki

ceramiczne do spawania jednostronnego

(Z materiałów pomocniczych nie powstaje stopiwo, lecz mogą
one wpływać na jego właściwości, np. gazy osłonowe)

Materiały dodatkowe tworzące stopiwo powinny
charakteryzować się możliwością otrzymania spoiny o
określonym składzie chemicznym i o określonych
właściwościach mechanicznych, aby spełnić warunki
eksploatacji złącza.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Podstawowe kryteria doboru spoiw do spawania stali
konstrukcyjnych:

• granica plastyczności spoiwa i materiału rodzimego, Re spoiwa
>= Re materiału rodzimego. Re stopiwa > Re materiału
rodzimego w konstrukcjach powłokowych ze spoinami czołowymi
(rurociągi, naczynia ciśnieniowe, zbiorniki magazynowe).

• wartość pracy łamania stopiwa w określonej temperaturze
(będąca miernikiem jego przydatności do spawania stali
przeznaczonych na konstrukcje narażone na pękanie kruche,
zwłaszcza eksploatowane w obniżonej temperaturze) 47 J Spoiwo
dobrane pod względem odporności na pękanie kruche powinno
charakteryzować się wartością pracy łamania uzyskanego z niego
stopiwa wyższą niż materiału rodzimego badanego w tej samej
temperaturze.

• Dobór spoiwa pod względem dopasowania składu
chemicznego stopiwa do składu chemicznego materiałów
spawanych nie jest tak jednoznaczny i prosty, jak w przypadku
doboru wytrzymałości i udarności. Zawartość określonych
pierwiastków w spoiwie do spawania stali konstrukcyjnych
wpływa na wytrzymałość i udarność w temperaturach obniżonych
i podwyższonych oraz na odporność na korozję atmosferyczną
spoiny.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

R

eH

– górna granica plastyczności [MPa]

R

eL

– dolna granica plastyczności [MPa]

Określenie górnej i dolnej granicy plastyczności dla
różnych materiałów

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Naprężenie graniczne przy przyroście
nieproporcjonalnym (umowna granica plastyczności)

Rp = R0,2 – naprężenie graniczne przy przyroście
nieproporcjonalnym [MPa]

X – umowny procentowy przyrost nieproporcjonalny [%], (np. x
=0,2% x Lo)

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Węgiel, niezależnie od przeznaczenia i wytrzymałości stali,
występuje z reguły w ilości nie większej niż 0,1%, ponieważ
bardzo niekorzystnie wpływa na spawalność, podnosząc skłonność
spoin do pękania.

Wzrost wytrzymałości stopiwa uzyskuje się głównie przez
zwiększenie zawartości manganu. Mangan, podobnie jak krzem,
w aktywnych atmosferach łuku mogą ulec znacznemu wypalaniu,
więc ich zawartość w spoiwie powinna być wyższa niż w stali. Do
spoiw o wysokiej wytrzymałości wprowadza się również dodatek
molibdenu, a nawet chromu. Ponieważ Mn, Cr i Mo pogarszają
spawalność przez wzrost hartowności stali, przy zwiększonej ich
zawartości, do spoiwa z reguły wprowadza się nikiel, który obniża
krytyczną szybkość chłodzenia i poprawia plastyczność stopiwa.

Nikiel jest podstawowym pierwiastkiem stosowanym w

stalach i spoiwach do podniesienia ich odporności na kruche
pękanie.

W spoiwach do spawania stali pracujących w

podwyższonych temperaturach powinien występować molibden,
ponieważ podnosi on wytrzymałość i odporność na przegrzanie
stali. Do spawania stali energetycznych niskostopowych
wieloskładnikowych, przewidzianych do eksploatacji w
temperaturach powyżej 400

o

C (odpornych na pełzanie) stosuje się

spoiwa specjalne.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Dobór materiałów dodatkowych do spawania stali konstrukcyjnych

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Wybór metody spawania

1. MAG (ang. metal active gas), lub GMAW (ang. gas metal arc

welding),

oznaczone numerem 135 wg PN-EN 24063.

Udział metody MAG w produkcji systematycznie wzrasta;
obecnie szacuje się go na ok. 70%.

2. MIG (ang. metal inert gas) 131.

3. Spawanie łukowe elektrodami otulonymi MMA , 111

udział w produkcji około 15-20%

4. automatyczne łukiem krytym SAW , nr 121 około 7%

produkcji

5. spawanie łukowe drutem proszkowym (ang. flux cored arc

welding, FCAW) z osłoną gazu aktywnego nr 136, bez
osłony 114

6. łukowe elektrodą nietopliwą TIG (ang. tungsten inert

gas), 141

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Wybór metody spawania

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1975

1980

1985

1990

1995

2000

U

dz

ia

ł p

ro

ce

nt

ow

y

Pod topn.
Drut proszk.
El. Otul.
MIG/MAG

Zmiany zachodzące w stosowaniu metod

spawania w latach 1975 – 2000

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Oznaczenia cyfrowe metod spajania wg PN-
EN 24063

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Grupy metod

(przykłady)

1 –

spawanie łukowe,

2 –

zgrzewanie

oporowe,

3 –

spawanie gazowe,

4 –

zgrzewanie,

7 –

inne metody

spajania,

9 –

lutowanie miękkie,

lutowanie twarde,
lutospawanie.

Podgrupy metod

(przykłady)

12 –

spawanie łukiem

krytym,

13 –

spawanie elektrodą

topliwą w osłonach

gazowych,

14 –

spawanie w osłonach

gazowych elektrodą

nietopliwą,

15 –

plazmowe,

18 –

inne procesy

spawania łukowego,

31 –

spawanie tlenowo-

gazowe,

75 –

spawanie wiązką

promieni świetlnych,

76 –

spawanie

elektronowe,

97 –

lutospawanie.

Metody spajania

(przykłady)

111

–

spawanie łukowe ręczne

elektrodą otuloną (MMA),

114

–

spawanie łukowe drutem

proszkowym bez osłony gazowej

(drutem samo osłonowym),

121

–

spawanie łukiem krytym

drutem elektrodowym (SAW),

131

–

spawanie łukowe elektrodą

topliwą w osłonie gazu

obojętnego (MIG),

135

–

spawanie łukowe elektrodą

topliwą w osłonie gazu

aktywnego (MAG),

136

–

spawanie łukowe drutem

proszkowym w osłonie gazu

aktywnego (FCAW),

141

–

spawanie elektrodą

wolframową w osłonie gazów

obojętnych (TIG),

311

–

spawanie acetylenowo-

tlenowe,

751

–

spawanie laserowe.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Wybór metody spawania

Wybór metody (lub kilku metod) spawania w projektowaniu
technologii wytwarzania konstrukcji musi być poparty znajomością
ich cech technicznych i ekonomicznych. Wyboru optymalnej metody
spawania określonego wyrobu należy rozpatrywać z uwzględnieniem
następujących czynników:
•wydajność metod, wyrażoną np. masą stopiwa uzyskiwaną w

jednostce czasu,
•wymagania odnośnie do jakości spoin i niezawodności wyrobu,
•wielkość produkcji wyrobu,
•wymiary i masa wyrobu,
•ograniczenia w stosowaniu metody w warunkach terenowych i

pozycjach spawania,
•zadania spełniane przez zaprojektowane połączenia spawane,
•gatunek i właściwości materiałów podstawowych, głównie

spawalności,
•grubość materiałów i występujących spoin oraz ich długość,
•możliwość dzielenia wyrobu na zespoły lub zmiany jego pozycji

podczas spawania,
•wyposażenie w urządzenia spawalnicze, mechanizujące proces i

transportowe,
ochrona zdrowia spawaczy i środowiska.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Wybór metody spawania

• łuk jarzy się
pod topnikiem

•w pełni
zautomatyzowan
y

• duża szybkość
stapiania

•
wielkogabarytow
e konstrukcje

• łuk i jeziorko
ciekłego metalu
są chronione
strumieniem gazu
obojętnego

• metoda
uniwersalna-
pozycja, materiał

• uniwersalna
•ręczna
• niskowydajna
• elektroda
pokryta otuliną

• nietopliwa
elektroda
wolframowa

• gaz osłonowy
obojętny
chemicznie

• złącza wysokiej
jakości

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Wybór metody spawania

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Wybór metody spawania

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Wybór metody spawania

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Charakterystyka złączy i spoin

SPOINA – to zakrzepły
w procesie spawania
metal łączący spawane
elementy. Powstaje ze
stopionych na pewnej
głębokości brzegów
łączonych części i ze
spoiwa (materiału
dodatkowego). Materiał,
który uległ stopieniu i
wszedł w skład spoiny,
nazywa się stopiwem.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Charakterystyka złączy i spoin

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Charakterystyka

złączy
i spoin

WĘZEŁ
SPAWANY – jest
fragmentem
konstrukcji
składającym się z
kilku elementów i
może występować
w nim kilka
złączy tego
samego typu lub
różnych typów.

ZŁĄCZE
SPAWANE – jest
elementem
konstrukcji
powstałym z
połączenia
ścianek części za
pomocą
spawania.
Obejmuje ono
spoinę oraz
materiał do niej
przyległy.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Pozycje spawania wg PN-EN ISO 6947

* bez pozycji
pionowej

Role pozycji spawania w procesie
wytwarzania konstrukcji spawanej:

• wpływ na jakość wykonywanych spoin,

• wpływ na wybór metody spawania,

• wpływ na sposób ukosowania brzegów
elementów spawanych,

• istotna przy określeniu nośności spoin (wg.
PN-90/B-03200).

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Pozycje spawania wg. PN-EN ISO 6947

Obowiązująca norma określa pozycje spawania względem poziomej
płaszczyzny za pomocą kątów pochylenia i obrotu.

Oznaczenie pochylenia (S) i
obrotu (R) spoin wzdłużnych na
blachach.

Oznaczenie pochylenia rur ze
spoinami obwodowymi.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Pozycje spawania wg. PN-EN ISO 6947

Przykład oznaczenia kierunku spawania względem punktu zenitalnego rur

nieruchomych o nachylonej osi.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PROPT) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Charakterystyka złączy i spoin

(rodzaje spoin i sposób ich

oznaczania na rysunkach)

Projektowanie Procesów Technologicznych (PROPT) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Charakterystyka złączy i spoin

(przykłady wymiarowania i

oznaczania spoin)

Projektowanie Procesów Technologicznych (PROPT) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Charakterystyka złączy i spoin

(przykłady wymiarowania i

oznaczania spoin)

Projektowanie Procesów Technologicznych (PROPT) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Oznaczanie i wymiarowanie spoin na rysunkach

Spoina jest elementem konstrukcji w pełni równoważnym z innymi i
dlatego na rysunkach należy podać wszystkie informacje niezbędne do
jej wykonania, a należą do nich:

•przedstawienie uproszczone lub umowne rodzaju i kształtu spoiny,
•zwymiarowanie przekroju poprzecznego i długości spoiny,
•oznaczenia dodatkowe dotyczące wykonania spoiny, np. kształtu lica,
podpawania grani, stosowania podkładek,

•oznaczenia uzupełniające dotyczące np. metody spawania, metody
kontroli i klasy jakości, montażu.

Połączenia spawane można przedstawić na rysunkach zgodnie z
ogólnymi zasadami rys. technicznego w sposób umowny i/lub w
sposób uproszczony.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PROPT) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Oznaczanie i wymiarowanie spoin na rysunkach

Znaki podstawowe

dla większości spoin odpowiadają ich kształtowi

Znaki dodatkowe

charakteryzują kształt zewnętrznej spoiny (lico, grań)

Strzałka
linii
odniesienia

Złącze

Linia identyfikacyjna

Linia
odniesieni
a

20

l

Spoina obwodowa,
wykonana wokół części jako
ciągła i tworząca zamknięty
obwód.

Spoina montażowa lub
wykonywana na miejscu
montażu

Oznaczenie metody
spawania

135

135

W rozwidleniu linii odniesienia
można podać inne informacje,
oprócz podanych powyżej, jak np.
numer identyfikacyjny spoiny,
pozycję spawania, sposób
kontroli, wymagania jakościowe,
spawalnicze materiały dodatkowe,
dane dotyczące specjalnego
przygotowania brzegów (z
przywołaniem numeru związanej
normy)

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Oznaczanie i wymiarowanie spoin na rysunkach

Znaki dodatkowe

charakteryzują kształt zewnętrznej spoiny (lico, grań)

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) - SPAWALNICTWO

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Oprzyrządowanie robót spawalniczych

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Oprzyrządowanie robót spawalniczych

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Przyrządy i urządzenia montażowo-spawalnicze powinny
spełniać następujące zadania:

• ułatwić wykonanie pracochłonnych operacji składania
elementów w zespoły;

• eliminować operacje trasowania części przed montażem;
• zmniejszać odkształcenia pozostające elementów
spawanych;

• zmniejszać czasy pomocnicze;
• umożliwiać optymalną orientację;
• zapewnić powtarzalność produkcji.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Oprzyrządowanie robót spawalniczych

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Sposoby ustalenia przedmiotu w

uchwycie:

1. Wg obrysu zewnętrznego

przedmiotu.

2. Wg trasy.

3. Za pomocą elementów

ustalających:

•

elementy ustalające stałe;

•

elementy ustalające nastawne;

•

elementy ustalające ruchome.

kołki oporowe

płytki oporowe

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Oprzyrządowanie robót spawalniczych

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Oprzyrządowanie robót spawalniczych

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

dociski dźwigniowe

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Oprzyrządowanie robót spawalniczych

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Oprzyrządowanie robót spawalniczych

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Mechanizacja i automatyzacja robót spawalniczych

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Techniki komputerowe w spawalnictwie

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Do zasadniczych czynników sprzyjających stosowaniu
komputerowego wspomagania w spawalnictwie (CAW-
ang. computer aided welding):

• konieczność zwiększenia wydajności pracy, szybkości
uzyskiwania informacji, usprawnienia wytwarzania
dokumentacji;

• konieczność dokumentowania systemów jakości;
• złożoność produkcji spawalniczej w
przedsiębiorstwach.

Podstawę CAW stanowią bazy danych oraz programy
umożliwiające rozwiązywanie zadań technologicznych
takich jak:

• sporządzanie instrukcji technologicznych spawania
(WPS);

• obliczenia zużycia materiałów dodatkowych;
• ewidencjonowanie uprawnień spawaczy.

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Techniki komputerowe w spawalnictwie

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Komputerowe wspomaganie projektowania technologii
spajania:

• programy obliczeń technologicznych (dobór materiałów,
obliczenia wskaźników spawalności stali, obliczenia temperatury
podgrzewania wstępnego);

• programy do opracowywania kompletnej technologii, np.
systemy ekspertowe wspomagające dobór spawalniczych
materiałów dodatkowych i projektowanie technologii
spawalniczych, optymalizacji i diagnostyki procesów spawania;

• programy wspomagające sporządzanie dokumentacji
technologicznej, np. programy projektowania i optymalizacji
rozkroju blach dla maszyn do cięcia termicznego, opracowywania
instrukcji technologicznych z jednoczesnym tworzeniem dla nich
baz danych;

Projektowanie Procesów Technologicznych (PPTOS) – SPAWALNICTWO

Techniki komputerowe w spawalnictwie

Instytut Technologii Materiałowych, Zakład Inżynierii Spajania P.W.

www.

wip.pw.edu.pl/zis

Komputerowe wspomaganie projektowania konstrukcji
spawanych

Do opracowywania dokumentacji konstrukcji spawanych są
wykorzystywane najczęściej uniwersalne pakiety programowe
graficznego wspomagania projektowania CAD, jak np. AutoCAD,
InterCAD. Do zalet tych programów należą:

• skrócenie opracowywania projektu przez odciążenie
projektanta od prac rutynowych i czasochłonnych oraz
wykorzystywanie bibliotek gotowych elementów;

• łatwość i krótki czas wprowadzania zmian i poprawek w
projekcie;

• możliwość tworzenia wielu wariantów rozwiązania
umożliwiających optymalizację projektów;

• automatyczne obliczenia cech konstrukcyjnych (masy,
wytrzymałości itd.)

• umożliwienie tworzenia modeli przestrzennych.