Kurs spawacza

Kurs spawania w metodach MIG (131), MAG

(135), TIG (141), MMA (111), spawanie

acetylenowo – tlenowe (311)

Kurs spawacza

Ogólne wprowadzenie do spawalnictwa

Spajanie - metody łączenia materiałów, przy których

uzyskuje się połączenie o fizycznej ciągłości

Spajanie

Spawanie

Zgrzewanie

Lutowanie

Spawalność

-

przydatność

metalu

o

danej

wrażliwości

na

spawanie

do

utworzenia

w

określonych warunkach spawania złącza metalicznie
ciągłego o wymaganej użyteczności

Kurs spawacza

Ogólne wprowadzenie do spawalnictwa

Definicje

Definicje

Spoina ciągła

Spoina ciągła – spoina ułożona na całej długości złącza

Spoina przerywana

Spoina przerywana – spoina ułożona z regularnymi
przerwami

Spoina sczepna

Spoina sczepna – krótka spoina wykonana dla
utryzmania łączonych elementów w położeniu
odpowiednim dla spawania

Spoina montażowa

Spoina montażowa – spoina łącząca części
fabrykowane w całość konstrukcyjną, wykonana w
warunkach spawania montażowego

Spoina punktowa

Spoina punktowa – spoina wykonana bez przesuwu
źródła ciepła względem materiału spawanego

Kurs spawacza

Ogólne wprowadzenie do spawalnictwa

Definicje

Definicje

Spoina jednowarstwowa (jednościegowa)

Spoina jednowarstwowa (jednościegowa) – spoina
składająca się z jednej warstwy (ściegu)

Spoina dwuwarstwowa (dwuściegowa)

Spoina dwuwarstwowa (dwuściegowa) – spoina
skladająca się z dwóch warstw

Spoina wielowarstwowa (wielościegowa)

Spoina wielowarstwowa (wielościegowa) – spoina
utworzona przez ułożenie dwóch lub więcej warstw
(ściegów)

Spoina nośna

Spoina nośna – spoina przenosząca naprężenia
będące wynikiem obciążenia spawanej konstrukcji
ciężarem własnym lub użytkowym

Kurs spawacza

Ogólne wprowadzenie do spawalnictwa

Budowa złącza spawanego

Budowa złącza spawanego

S p o in a

L in ia

w to p ie n ia

M a te r ia ł

s p a w a n y

S W C

S W C

L ic o

S p o iw o

( m a te r ia ł d o d a tk o w y )

Spoina

Spoina – część złącza
spawanego utworzona
podczas spawania ze
stopionego metalu

Materiał podstawowy

Materiał podstawowy

(spawany, rodzimy)

(spawany, rodzimy) – materiał
z którego wykonywane są
części poddane procesowi
spajania

Strefa stopienia

Strefa stopienia – stopiona część materiału
podstawowego zmieszana ze stopiwem

SWC (strefa wpływu ciepła)

SWC (strefa wpływu ciepła) – obszar metalu
podstawowego który nie uległ stopieniu ale w którym
zaszły jakiekolwiek zmiany w wyniku spawania (zmiany
struktury, składu chemicznego, odporności korozyjnej)

Kurs spawacza

Wykaz metod spawania i ich

numeryczne oznaczenie

1- spawanie łukowe

1- spawanie łukowe

101- spawanie łukowe elektrodą metalową

101- spawanie łukowe elektrodą metalową

111- spawanie ręczne elektrodą otuloną

111- spawanie ręczne elektrodą otuloną

121- spawanie łukiem krytym drutem elektrodowym

121- spawanie łukiem krytym drutem elektrodowym

131- spawanie łukowe w osłonie gazu obojętnego elektrodą topliwą MIG

131- spawanie łukowe w osłonie gazu obojętnego elektrodą topliwą MIG

135- spawanie łukowe w atmosferze gazu aktywnego elektrodą topliwą

135- spawanie łukowe w atmosferze gazu aktywnego elektrodą topliwą

MAG

MAG

136- spawanie łukowe drutem elektrodowym proszkowym w

136- spawanie łukowe drutem elektrodowym proszkowym w

atmosferze gazu aktywnego

atmosferze gazu aktywnego

141- spawanie łukowe elektrodą wolframową, TIG

141- spawanie łukowe elektrodą wolframową, TIG

311- spawanie acetylenowo-tlenowe

311- spawanie acetylenowo-tlenowe

Kurs spawacza

Ogólna klasyfikacja stopów żelaza z węglem

Stal – stop żelaza z węglem o zawartości węgla do 2 %
obrobiony plastycznie i obrabiany cieplnie
Staliwo – odlewniczy stop żelaza z węglem o zawartości
węgla do 2%
Żeliwo – odlewniczy stop żelaza z węglem o zawartości
węgla od 2 do 4%

 Podstawowe pierwiastki w stalach węglowych:
-Węgiel

(zwiększa wytrzymałość i twardość, obniża własn. plastyczne)

-

Mangan

Mangan

-Krzem

-Krzem

domieszki: aluminium i miedź

zanieczyszczenia: siarka (pęknięcia gorące), fosfor (kruchość), wodór

(powoduje wydzielanie płatków-pęcherzyków), azot, tlen (starzenie stali)

wpływają korzystnie na stal

Stal jest uznawana za dobrze spawalną jeżeli zawartość
węgle

C do 0,25% np. St3S

C do 0,25% np. St3S

(S235)

(S235)

Kurs spawacza

Typy złączy

Doczołowe

Teowe

Krzyżowe

Narożne

Zakładkowe

Rodzaje spoin

Czołowa

Pachwinowa

Otworowa

Kurs spawacza

Pozycje spawania

PA - podolna

PB - naboczna

PC - naścienna

PD - okapowa

PE - pułapowa

PF – pionowa z dołu do góry
PG – pionowa z góry na dół

Kurs spawacza

PN-EN 287-1 Egzamin kwalifikacyjny

spawaczy

Warunek wejściowy przystąpienia do egzaminu to

ukończony 18 rok życia i ukończona minimum
szkoła podstawowa

Oznaczenie kwalifikacji spawacza

EN 287-1 111 P BW 2 B t13 PA ss nb

Oznaczenie

normy

Proces

spawania

np.311, 135,

136, 141 itp.

P-blacha

T-rura

BW-spoina czołowa

FW-spoina pachwinowa

Gr mat.

Zgodnie z CR

ISO 15608, np.

2; 1.3; 8 itd.

Mat. Dodatkowy

B- drut proszkowy zasadowy

lub otulina zasadowa

S-drut lity

Grubość

materiału

13 mm

Pozycja

spawania

Szczegóły dotyczące

spoin:

bs- sp. dwustronne

lw- sp. w lewo

mb- sp. z podkładką

ml- wielowarstwowe

nb- bez podkładki

rw- sp. w prawo

sl- jednowarstwowe

ss- sp. jednostronne

Kurs spawacza

PN-EN 287-1 Egzamin kwalifikacyjny

spawaczy

Po zdanym kursie podstawowym spawacz dostaje

świadectwo egzaminu kwalifikacyjnego spawacza
zgodnie z PN-EN 287-1

Wystawione świadectwo ma ważność dwa lata pod

warunkiem, że co 6 miesięcy na świadectwie nadzór
lub osoba odpowiedzialna pracodawcy potwierdzi, że
spawacz pracował w zakresie swoich kwalifikacji

Świadectwo można przedłużyć na następne dwa lata

pod pewnymi warunkami (1-protokoły i dokumenty
wykorzystywane do przedłużenia przypisane powinny
być do spawacza, 2- spoiny powinny spełniać poziom
akceptacji B wg PN-EN ISO 5817 z drobnymi
wyjątkami w których mogą spełniać C)

Kurs spawacza

Spawanie gazowe 311

Palnik

Płomień

Materiał
dodatkowy

Jeziorko

Mat.
spawany

Proces polega na stopieniu brzegów

materiału łączonego płomieniem
przeważnie acetylenowo – tlenowym

Zakres zastosowania: stale

niestopowe, niskostopowe, do pracy
w podwyższonej temperaturze,
żeliwo, mosiądz.

,

Stosuje się przeważnie do prac

remontowych

Oprócz mieszanki tlen-acetylen dopuszcza się mieszanki

tlenu z gazem ziemnym, propanem-butanem lub nawet
wodorem

Kurs spawacza

Spawanie gazowe 311

Rozkład temperatury na
długości łuku spawalniczego

Spalanie przebiega zgodnie z wzorem
C

2

H

2

+ 2,5 O

2

 2 CO

2

+ H

2

O

Stanowisko do spawania: 1- butla
tlenowa, 2,3,4- elementy palnika,
5,6-przewody gazowe, 7-butla
acetylenowa, 8,9,10- reduktory,
11- zawór główny na butli

Kurs spawacza

Spawanie gazowe 311

Butla tlenowa wykonana jest ze stali ciągnionej bez

szwu w której tlen znajduje się pod ciśnieniem 15MPa

Przeważnie

produkowane

są

w

zakresie pojemności 0,5 do 50 litrów.
Dla potrzeb spawalnictwa stosuje się
zazwyczaj butle o pojemności 40 l i
masie 62 kg

Non-flammable

Oxydizing

Zgodnie z normą PN-EN 1089-3 butla
powinna być malowana na kolor
niebieski z białym paskiem i literą N

Zgodnie z PN-EN 1089-2 na
butla powinna być opatrzona
symbolami jak na rysunku

Kurs spawacza

Spawanie gazowe 311

UWAGA!!!



Butli tlenowej nie wolno smarować, zanieczyszczać

smarem, tłuszczem lub innymi substancjami
zapalającymi się przy zetknięciu z tlenem

Maksymalny pobór tlenu z butli wynosi 10000l/h

 Zawór butli otwierać w taki sposób

aby wylot gazu nie był skierowany na
twarz operatora

 Podczas transportu stosować zawsze

kołpak ochronny

 Gwałtowne uderzenia mogą

powodować eksplozję butli

Kurs spawacza

Spawanie gazowe 311

Butla acetylenowa podobnie jak butla
tlenowa wykonana jest ze stali w sposób
ciągniony bez szwu. 75% objętości butli
acetylenowej

wypełnione

jest

masą

porowatą zawierającą węgiel drzewny,
włókno azbestowe, tlenek cynku i aceton.
Objętość acetonu wynosi ok. 40% objętości
całej butli i wypełnia również masę
porowatą. Acetylen rozpuszcza się w
acetonie

przeciwdziałając

wybuchowi.

Maksymalne ciśnienie w butli wynosi 1,5
MPa

Flamable gas

Butla powinna być malowana na kolor
czerwony z białą literą N i opatrzona
symbolem

ostrzegającym

o

zawartości gazu palnego

Kurs spawacza

Spawanie gazowe 311

UWAGA!!!

Maksymalny pobór acetylenu z butli wynosi 1000l/h

często ogranicza się go nawet do 500 l/h

 Butli do acetylenu nie można używać w pozycji

leżącej z powodu nadmiernego zużycia acetonu

W butli po zużyciu acetylenu powinno pozostać

ciśnienie resztkowe, które w zależności od
temperatury waha się od 0,05 do 0,3 MPa



W jednej butli 40 litrowej rozpuszcza się ok. 5 m

3

acetylenu



Zawory butli acetylenowej wykonane są z brązu

berylowego a wszelakie połączenia gwintowe
posiadają lewy gwint i nacięcia na nakrętkach celem
uniknięcia pomyłek



Nie smaruje się reduktorów i zaworów przy butli acetylenowej

Kurs spawacza

Neutralny gdy
stosunek O

2

/C

2

H

2

= 1,0

– 1,2

Nawęglający gdy
stosunek O

2

/C

2

H

2

< 1,0

Utleniający
O

2

/C

2

H

2

> 1,2

Spawanie gazowe 311

Rodzaj płomienia w zależności od stosunku O

2

/C

2

H

2

Rodzaj stali

Rodzaj płomienia

Stal niskowęglowa

Neutralny

Stal wysokowęglowa

Lekko nawęglający

Mosiądz

Utleniający

Żeliwo

Lekko utleniający

Stal nierdzewna

Neutralny

Napawanie utwardzające

Nawęglający

Kurs spawacza

Spawanie gazowe 311

Techniki spawania

Technika spawania w lewo

Zalety: gładka lub lekko
łuskowata powierzchina ściegu,
niski wkład energii, spawanie
blach o grubości do 4 mm

Wady: duże straty ciepła, lekko przemieszczające się z
przodu jeziorko, utrudniona kontrola skuteczności
przetopienia grani, niska efektywność ochronnego
działania kity

Technika spawania w prawo

Zalety:efektywne wykorzystanie
energii, gwarantowany przetop
grani, niska prędkość chłodzenia,
lepsze działanie ochronne kity

Kurs spawacza

Spawanie gazowe 311

Techniki spawania

Wady: niezbyt równa, łuskowata powierzchnia spoiny,
technika trudna do zastosowania przy grubościach
blach poniżej 4mm.

Spawanie elektrodą otuloną 111

Zasada procesu
Spawanie ręczne elektrodą
otuloną jest procesem w
którym trwałe połączenie
uzyskuje się przez stopienie
ciepłem łuku elektrycznego
topliwej elektrody otulonej i
materiału spawanego.

Łuk jarzy się pomiędzy rdzeniem elektrody pokrytym
otuliną a spawanym materiałem

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą otuloną 111

Otulina elektrod spełnia szereg zadań do których należą:
-zwiększenie przewodnictwa elektrycznego przestrzeni

łuku,

-ochrona ciekłego metalu przed dostępem tlenu i azotu z

powietrza,

-utworzenie żużla zmniejszającego szybkość chłodzenia

spoiny i kształtującego lico spoiny,

-regulację składu chemicznego stopiwa,
-zapewnienie szybkiego wypływania ze stopiwa żużla i

produktów odgazowania,

Podział z punktu widzenia metalurgicznego i
technologicznego (sterowane składem chemicznym
otuliny):
A- kwaśne (np. EA 146) RR- rutylowa grubo
otulona
B- zasadowe (np. EA 150) RC- rutylowo-
celulozowa
R- rutylowe (np. ER 146) RA- rutylowo-
kwaśna
C- celulozowa (np. EC 146) RB- rutylowo-
zasadowa

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą otuloną 111

Oznaczenie elektrody

EB 150

Rodzaj elektrody

Wytrzymałość na

rozciąganie stopiwa

(50 kg/mm

2

)

Oznaczenie elektrod otulonych wg PN-EN 2560:2006

Średnice elektrod: 1,6; 2,0; 2,5; 3,25; 4; 5; 6 mm
Długości elektrod: 240 do 450 mm

Kurs spawacza

 Elektrody zasadowe dają stopiwo najwyższej

jakości (niskowodorowe)

 Wymagają dokładnego suszenia bezpośrednio

przed spawaniem w temperaturze 200350C

przez min 2 h

 Do elektrod zasadowych można podłączać

jedynie prąd stały z biegunowością dodatnią.

 Nadają się do spawania w każdej pozycji z

wyjątkiem PG

Wszystkie otuliny elektrod powinny być suche jedynie
otulina elektrody do spawania pod wodą powinna
posiadać otulinę wilgotną

Spawanie elektrodą otuloną 111

Elektrody zasadowe

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą otuloną 111

Urządzenia do spawania elektrodą otuloną:

a) Transformatory spawalnicze (prąd
przemienny)
b) Prostowniki spawalnicze (prąd stały)
c) Spawarki wirowe (prąd stały)

Napięcie łuku
jest
proporcjonalne
do jego długości

Charakterystyka
prądowo-
napięciowa
źródeł prądu

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą otuloną 111

Wpływ
biegunowości
prądu na
głębokość
wtopienia w
materiał
podstawowy

Spawanie

elektrodami

otulonymi

może

być

prowadzone prądem stałym z biegunowością dodatnią
lub ujemną bądź prądem przemiennym

Parametry spawania elektrodą otuloną:

-Rodzaj i natężenie prądu spawania

-Napięcie łuku

-Prędkość spawania

-Średnica elektrody i jej położenie względem złącza

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą otuloną 111

Średnica elektrody otulonej decyduje o:
a) Gęstości prądu spawania
b) Kształcie ściegu spoiny
c) Głębokości wtopienia
d) Możliwości spawania w pozycjach przymusowych

Dobór średnicy elektrody zależy od:
a) Grubości spawanego materiału
b) Pozycji spawania
c) Sposobu przygotowania złącza
d) Rodzaju złącza

Wpływ pochylenie
elektrody na kształt
spoiny

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą otuloną 111

Zjawisko ugięcia łuku spawalniczego

Zjawisko występujące przy spawaniu prądem stałym

spowodowane bliską obecnością pola magnetycznego
w obszarze łuku bardzo często spowodowane
niewłaściwym zaciśnięciem przewodu masowego

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą nietopliwą TIG 141

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą nietopliwą TIG 141

Spawanie łukowe metodą
TIG polega na stopieniu
łączonych

przedmiotów

ciepłem łuku jarzącego się
pomiędzy

nietopliwą

elektrodą wolframową a
materiałem spawanym w
atmosferze

gazu

obojętnego

Parametry procesu spawania:
-Rodzaj i natężenie prądu spawania
-Napięcie łuku
-Rodzaj i strumień objętości gazu

osłonowego

-Szybkość spawania
-Rodzaj i średnica elektrody wolframowej
-Średnica materiału dodatkowego

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą nietopliwą TIG 141

Rodzaj i natężenie prądu spawania

 Do spawania stali stosuje się wyłącznie prąd

stały z biegunowością ujemną (minus na
elektrodzie)

 Jedynie do spawania aluminium, magnezu i ich

stopów stosowany jest prąd przemienny

Elektrody wolframowe i gazy osłonowe PN-EN 6848

Jako elektrody nietopliwe stosuje się wolfram
(temperatura topnienia 3410C) i wolfram z domieszkami

tlenków toru, lantanu, cyrkonu i ceru

W zależności od rodzaju i ilości dodawanych tlenków
końcówki elektrody malowane są na różne kolory np.:
Czysty wolfram – zielona
Torowana – czerwona, pomarańczowa, żółta
Lantanowana- czarna

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą nietopliwą TIG 141

Dopuszczalne natężenia prądu dla poszczególnych

elektrod i biegunowości

Ukosowanie elektrody nietopliwej

a- prąd przemienny
b- prąd stały np. do

spawania stali kąt
ukosowania wynosi 60

Kurs spawacza

Spawanie elektrodą nietopliwą TIG 141

Gazy osłonowe

Jako gazy osłonowe stosuje
się wyłącznie gazy obojętne
jak Ar, He lub ich mieszanki.
Niedopuszczalne

jest

stosowanie

gazów

utleniających jak CO

2

i O

2

Argon i hel przechowywane są w butlach o
maksymalnym sprężeniu do15MPa. Butle powinno się
opróżniać do lekkiego nadciśnienia

Zajarzenie łuku spawalniczego odbywa się przez
potarcie elektrody o przedmiot spawany lub przez
zjonizowanie przestrzeni łuku za pomocą jonizatora

Kurs spawacza

Spawanie metodą MIG/MAG

Metoda w której trwałe
połączenie uzyskuje się
dzięki

stopieniu

brzegów

materiału

podstawowego

za

pomocą łuku jarzącego
się pomiędzy elektrodą
podawaną w sposób
ciągły a materiałem
podstawowym

W skład stanowiska spawalniczego wchodzą: źródło
energii,

podajnik

drutu

elektrodowego,

uchwyt

spawalniczy, butla z gazem osłonowym.

Kurs spawacza

Spawanie metodą MIG/MAG

Parametry spawania:
a) Rodzaj i natężenie prądu spawania A
b) Napięcie łuku
c) Długość wolnego wylotu elektrody
d) Rodzaj i strumień objętości gazu osłonowego
e) Średnica materiału dodatkowego i dyszy gazowej
f) Kąt ustawienia uchwytu spawalniczego względem powierzchni

 Spawanie odbywa się z podłączeniem elektrody do

bieguna dodatniego

 Na urządzeniu reguluje się tylko napięcie i prędkość

podawania drutu

Rodzaj i natężenie prądu spawania

Kurs spawacza

Spawanie metodą MIG/MAG

Źródło prądu musi posiadać płaską charakterystykę
prądowo-napięciową

Sposób przenoszenia metalu w łuku

zwarciowe

kroplowe

natryskowe

Kurs spawacza

Spawanie metodą MIG/MAG

Długość wolnego wylotu elektrody wynosi od 6 do 12
mm przy spawaniu łukiem zwarciowym i 10 do 25
przy spawaniu łukiem natryskowym

Długość wolnego wylotu

Długość wolnego wylotu

Gaz osłonowy

Gaz osłonowy

 Przyjmuje się strumień objętości gazu osłonowego

10x większą od średnicy drutu przeważnie 8-16
l/min

 Przepływ gazu mierzy się rotametrem

 Do metody MIG (Metal Inert Gas) stosuje się

wyłącznie gazy obojętne czyli Ar, He lub ich
mieszanki

Do metody MAG (Metal Active Gas) stosuje się gazy i

mieszanki aktywne jak Ar+O

2

, Ar+CO

2

itp.

Kurs spawacza

Spawanie metodą MIG/MAG

Gaz osłonowy

Gaz osłonowy

Stosowanie czystego CO

2

jako gazu osłonowego

zapewnia bardzo małą skłonność do powstawania porów
przy znacznym rozprysku

Kurs spawacza

Spawanie metodą MIG/MAG

Porowatość

Porowatość

Porowatość jest częstą
niezgodnością występującą w złączu
spawanym metodą MAG
Przyczyna: zanieczyszczenia,
niewłaściwa technika spawania,
przeciągi

Rozprysk

Rozprysk

Bardzo duży przy spawaniu czystym
CO

2

Przyczyna: źle dobrane parametry
spawania, nie właściwe ustawienie
uchwytu względem powierzchni
spawanej