spawalność metalurgiczna: zależy od składu chem., od zaw. gazów, od
Spawanie w osłonie gazów ochronnych:
- spawanie gazowe 311-G ; : najczęściej przy spalaniu acetylenu w wtrąceń niemetal..
metoda MAG (GMA) - zasada spawania – połączenie otrzym. się przez
temperaturach do 3100°C, stosowane jest do spajania blach o grubości od Równoważnik węgla: stopienie metalu spawanych przedmiotów i topliwej elektr. ciepłem łuku el.
jarząc. się między, a spawanym przedmiotem, a tą elektrodą w osłonie gazu
- spawanie elektryczne: z wykorzystaniem spawarki – urządzenia Mn
Cr + Mo + V
Cu + Ni
obojętnego, można spawać we wszystkich pozycjach
Ce = C +
+
+
≤
⇒
0,49%
dobra
opierającego swą pracę na zjawisku łuku elektrycznego w temperaturach do
- CO2 jako gaz aktywny – znaczny rozprysk, nie można osiągnąć
4000°C, stosowane jest do spajania blach o grubości od 1 mm do 80 mm.
6
5
15
przenoszenia natryskowego, jako dodatek zwiększa wartość prądu
- Spawanie elektrodami otulonymi (Metoda 111) spawaln.
krytycznego
technologiczna – zal. od met. spaw., techniki, warunków spaw., temp.
- mieszanki gazowe – redukujący (miedź): N2, Ar + N2, utleniający (stale):
- spawanie w osłonie gazów
konstrukcyjna – zależy od rodz. sztywności konstrukcji, od wielk. łączonych Ar + O2, CO2, Ar + CO2,CO2 + O2, He + Ar + CO2
- Metoda MIG 131 (Metal Inert Gas) – jest to spawanie łukowe elektrodą el., od rodz spoin.
- drut elektrodowy – pełny drut φ0,5 – 4,0mm, podawany w sp. ciągły z
topliwą w osłonie gazu obojętnego (AR, He, Ar + He). Metoda ta jest 3 .Spawanie gazowe – spaw. gdzie źródłem ciepła jest płomień gazowy prędkością 2,5 do nawet 50m/s stosowana do spawania i napawania we wszystkich pozycjach w sposób (acet.-tlenowy), z użyciem spoiwa, następuje nadtopienie krawędzi - zastosowanie – wysokiej jakości połączenia wszystkich metali (tj. stale automatyczny lub półautomatyczny.
materiału i spoiwa.
węglowe i niskostopowe, odporne na korozję, specjalne, aluminium, miedź,
- Metoda MAG 135 (Metal Active Gas) – jest to spawanie łukowe w osłonie - spoiwa – druty, po stopieniu łączące elem. (materiał spoiwa łączy się z nikiel, tytan i ich stopy)
gazu aktywnego chemicznie (CO2, CO2 + gaz obojętny).
mat. spawanym), skład chem. najlepiej taki jak mat. spawany
Metoda MIG - zasada spawania – jak MAG, tylko, że gaz jest nieaktywny
- Spawanie łukowe drutem rdzeniowym.
- gazy techniczne stosowane w spawalnictwie – TLEN (gaz niepalny, (Ar, He lub Ar + He)
- Metoda TIG 141 (Tungsten Inert Gas) – jest to spawanie łukowe elektrodą podtrzymuje palenie), ARGON, HEL (szare butle), WODÓR (czerwona - zastosowanie – zasadniczo wszystkie metale (Al, Cu, Mg i ich stopy), poza nietopliwą w osłonie gazów obojętnych (Ar, He, Ar + He). Umożliwia ona butla, musi stać), ACETYLEN
stalami węglowymi
spawanie prawie wszystkich metali i ich stopów oraz łączenie ze sobą - własności acetylenu – gaz palny, wysoka temp. płomienia (3100-3200°C), Metoda TIG (GTA) - zasada spawania – połączenie otrzym. się przez różnych metali i stopów. Uzyskiwany metal spoiny jest stopem roztopionej bezzapachowy, bezbarwny lecz techniczny posiada specyficzny zapach, stopienie metalu spawanych przedmiotów i materiału dod. ciepłem łuku el.
części materiału rodzimego i spoiwa (drut, pręt, pałeczka) podawanego w sprężany do 15 MPa, otrzymywany w wytwornicach acetylenowych jarząc. się między nietopliwą elektr., a spawanym przedmiotem w osłonie
strefę jarzenia się łuku. Częściej stosowane są stopy zbliżone składem do - wybuchowość mieszaniny acetylenowo – tlenowej – podgrzewanie do gazu obojętnego, najczystszy z procesów, elekr. wykonana z wolframu lub materiału rodzimego jednak z domieszkami, które powodują poprawę 300°C, powyżej wybucha, a techniczny do 130°C, powyżej polimeryzacja – jego stopu, regulowana, gaz chłodzi elektr. i chroni wszystko przed jakości połączeń spawanych w różnych jej aspektach. TIG charakteryzuje wybucha z powietrzem, reaguje wybuchowo pod ciśnieniem dostępem gazów atm.
się możliwością stosowania we wszystkich pozycjach.
atmosferycznym, gdy stężenie C2H2 2,7-82% (gaz wybuchowy)
- źródło prądu i biegunowość przy spawaniu stali stopowych: DC(-)
Spawanie elektrodami otulonymi (ang. Manual Metal Arc Welding - Przechowywanie:
(wszystkie)/AC (poniż. 3,2mm), miedzi i stopów miedzi DC(-)/AC, stopów
MMA) to najstarsza i najbardziej wszechstronna metoda spawania - acetylenu – przechow. pod ciśn. 1,5 MPa w żółtych butlach, wypełnionych magnezu AC,DC(-)/DC(+) aluminium i stopów aluminium:
łukowego. W trakcie trwania procesu spawania łuk elektryczny jarzy się masą porowatą i acetonem AC/DC(+)/DC(-) (ponad 3,2mm), tytan DC(-),
między końcem pokrytej otuliną metalowej elektrody a spawanym - tlenu – przechowywany w niebieskich butlach z zaworem ze stożkiem i niklu i stopów niklu DC(-) materiałem. Powstające w wyniku tego gazy chronią przed wpływem reduktorem, przy ciśnieniu 15MPa – 150Atm, po 20MPa – postać ciekła Spawanie łukiem krytym (pod topnikiem) - zasada spawania – proces, w
atmosfery ciekłe jeziorko spawalnicze. Topiąca się otulina tworzy na - metody spawania acetylenowego – w lewo dla elem 1-4 mm, w prawo którym trwałe połączenie uzyskuje się w wyniku stopienia obszaru spawania powierzchni jeziorka żużel, który chroni krzepnący metal spoiny przed powyżej 4mm (do 15 mm, lepsza jakość spoiny, wydajne), w górę i elektrody ciepłem łuku elektrycznego, jarzącego się w obszarze osłoniętym
wpływem atmosfery i zbyt szybkim chłodzeniem. W zależności od gatunku - Technologia spawania płomieniowego: przygotowanie do spawania warstwa topnika między w/w elektrodą, a spawanym przedmiotem, nie łączonych materiałów należy stosować odpowiednie elektrody, które są (oczyszczanie z farb, lakierów, tlenków), przygotowanie krawędzi, widać łuku i niema odprysków, mała ilość dymu, skład topnika dobierany wytwarzane w setkach różnych odmian. Metoda ta jest głównie stosowana zamocowanie elem. względem siebie, spawanie właściwe.
jest metalurgicznie podobnie jak otuliny
do spawania stalowych konstrukcji, w przemyśle stoczniowym i w - płomień acetylenowo – tlenowy – w jądrze zachodzi rozpad acet. na wodór - zastosowanie – spawanie stali niskowęglowych, niskostopowych, większości branży produkcyjnych. Mimo że jest stosunkowo mało wydajna - i węgiel, którego rozjarzone cząstki świecą jaskrawym blaskiem, w stożku wysokostopowych oraz niekt. st. aluminium, w budowie statków, co wynika z konieczności wymieniania elektrod i usuwania żużla - to jednak spalanie wodoru na parę wodną i węgla na tlenek węgla, najwyższa temp. 2- zbiorników ciśnieniowych, rur o dużej średnicy, dźwigarów i belek nadal zalicza się do najbardziej elastycznych, a ponadto doskonale sprawdza 3 mm od jądra, w kicie płomienia następuje spalanie tlenku węgla na Obróbka cieplna się w miejscach, do których dostęp jest ograniczony.
dwutlenek węgla, to spalanie następuje przy częściowym udziale tlenu Po zakończeniu prac spawalniczych bardzo często wykonuje się obróbkę Spawanie łukiem krytym Spawanie łukiem krytym (SAW - Submerged pobieranego z powietrza, I etap – C2H2+O2=2CO+H2, II etap – cieplną złącza. Obróbkę należy przeprowadzić według parametrów Arc Welding) polega na łączeniu elementów metalowych za pomocą CO+H2+O2=CO2+H2O, dobrze wyreg. płomień powinien się składać z podanych w kartach technologicznych złączy spawanych, oraz kartach elektrody w otulinie granulowanego topnika. Z powodu wytwarzania
O
technologicznych obróbki cieplnej i wykonać ją mogą osoby odpowiednio
2
wysokiej temperatury przez łuk elektryczny, topnik stapiając się tworzy wyraźnego krótkiego jądra oraz ze słabo świecącej kity, gdy
= 1,2
przeszkolone na kursie wyżarzania i posiadające cechy wyżarzacza.
C H
ochronną warstwę żużla pokrywającego spoinę i nie dopuszcza do utlenienia
2 2
Obróbkę cieplną przeprowadza przy zastosowaniu wyżarzarki indukcyjnej
spawu. Tego typu proces spawania prowadzi się zwykle za pomocą w pełni to płomień normalny, gdy > 1,2 to nadmiar tlenu, płomień utleniający (kita oporowej, pieca propanowo-powietrznego lub palnika propanowo-zautomatyzowanego sprzętu, dostępne są także ręcznie prowadzone skrócona, tlenki osłabiają metal, tworzą się pęcherze, do cynku, mosiądzu, powietrznego. W czasie przeprowadzania uchwyty. Dla zwiększenia wydajności spawania stosuje się rozwiązanie z żeliwa), gdy < 1,2 pł. nawęglający (nieodpowiedni do spaw stali, ale do Al. obróbki cieplnej, wymagany jest ciągły pomiar temperatury z rejestracją kilkoma elektrodami. Metoda spawania łukiem krytym, dzięki bardzo dużej i stopów Al, Ni, st. wysokowęglowe), zalety płomienia: tanie, łatwo wykresu. Szerokość nagrzewania strefy, powinna obejmować spoinę i strefę szybkości spajania, bardzo dobrze nadaje się do wykonywania długich opanować, ale wprowadza zbyt dużo ciepła wpływu ciepła. Szerokość jest równa w przybliżeniu potrójnej szerokości
prostoliniowych złączy w pozycji podolnej. Metoda jest często stosowana w Urządzenia acetylenowe:
spoiny od strony lica na każdą stronę licząc od osi złącza. Po
trakcie produkcji zbiorników ciśnieniowych, w zakładach chemicznych, w - wytwornice – wytwarzają acetylen w reakcji wody z karbidem przeprowadzonej obróbce cieplnej złącza, wyżarzacz wybija swoją cechę trakcie wytwarzania dużych konstrukcji stalowych, w pracach naprawczych (CaC
obok cechy spawacza.
2 + 2H2O –> C2H2 + Ca(OH)2), wytworzony w wytwornicach acetylen
oraz w przemyśle stoczniowym. Zastosowanie napawanie, spawanie blach o należy oczyścić z pyłu i usunąć z niego parę wodną, siarkowodór i inne Dopuszcza się odstąpienie od obróbki cieplnej: dużej grubości (>10 mm), spawanie automatyczne w liniach spawalniczych, zanieczyszczenia, ciśnienie 0,15MPa przy spawaniu elementów ze stali węglowej o max.Zawartości C = 0,25%
montaż dużych konstrukcji stalowychmZalety metody dobra jakość spoiny, - budowa wytwornicy dopływowej ENHA-1 – ma postać zbiornika, w jeżeli ich grubość rzeczywista nie przekracza 36 mm, dobra wydajność pracy, wysoka sprawność energetyczna, dobre warunki którym zachodzi reakcja między węglikiem wapnia i wodą, przenośna złącz doczołowo-obwodowych na rurach o średnicy do 57 mm i grubości
pracy spawacza - łuk elektryczny schowany jest pod warstwą topnika Wady - reduktory: zadanie, budowa – obniżenie ciśnienia wylotowego gazu, do ścianki do 8 mm wykonanych ze stali 15HM i 10H2M omywanych metody aby spawać w pozycji innej niż pozioma, należy zastosować wysokości ciśnienia roboczego, utrzymanie tego ciśnienia na stałej spalinami - jeżeli temperatura robocza złącza wynosi odpowiednio dla stali specjalne oprzyrządowanie (w praktyce niestosowane), przed spawaniem wysokości przez cały czas pracy urządzenia, zaopatrzony jest w dwa 15HM - 380 °C i 10H2M - 480°C a złącze wykonano metodą TIG lub topnik musi być odpowiednio przygotowany (konieczne suszenie), metoda manometry: ciśnienia gazu w butli i ciśnienia zredukowanego (po palnikiem acetylenowo-tlenowym.
używana jedynie w halach produkcyjnych
rozprężeniu). Reduktory tlenu i acetylenu zbud. podobnie, red. tlenu Ciecie termiczne cięcie tlenowe – zasada cięcia – polega na doprowadzeniu metalu na osnowie żelaza (w obszarze ciecia) do temperatury zapłonu
Spawanie MIG/MAG (ang. Metal Inert Gas / Metal Active Gas) - spawanie mocowane za pomocą nakrętki nakręcanej na gwintowany wylot zaworu, (1050°C dla żelaza i 1380°C dla stali 1,6% C) , powyżej której następują elektrodą topliwą w osłonie gazów obojętnych (MIG) lub aktywnych malowane na niebiesko, red. acetylenu zamoc. do butli za pomocą reakcje egzotermiczne tlenu z żelazem (strumień tlenu utlenia i nadtapia (MAG). Jako gazy ochronne najczęściej stosuje się argon, hel oraz obejmującego zawór strzemiączka oraz śruby, pomalowane na biało.
cięty metal oraz wyrzuca ze szczeliny produkty utleniania i ciekły metal),
mieszaniny tych gazów. Natomiast jako gazy aktywne - dwutlenek węgla - bezpieczniki: zadanie – bezp. wodny zabezpiecza przed cofnięciem się podgrzewanie odbywa się za pomocą gazu palnego (najczęściej acetylen) lub jego mieszaninę z argonem.
płomienia lub tlenu
- warunki cięcia – temp. zapł. < temp. topnienia (tylko met. w osnowie Fe),
W metodzie MIG/MAG łuk elektryczny jarzy się między spawanym - palniki: budowa i zasada działania – do dokładnego wymieszania acetylenu temp. topn. tlenków metalu < temp. topn. metalu, reakcja spal. metalu musi materiałem a elektrodą w postać drutu. Łuk i jeziorko ciekłego metalu są z tlenem i wytworzenia mieszaniny o wymaganym udziale objętościowym być r. egzotermiczną, wsp. przew. ciplnego met. musi być mały chronione strumieniem gazu obojętnego lub aktywnego. Metoda nadaje się obydwu składników, najczęściej smoczkowe (acet. zasysany przez strumień - budowa palnika do cięcia tlenem – z inżektorowym mieszaniem gazy do spawania większości materiałów,dobierając druty elektrodowe tlenu przepływający przez dyszę zwaną smoczkiem, wymieszanie obydwu palnego z tlenem w korpusie palnika i z mieszaniem w dyszy-odpowiednie dla różnych metali.
gazów w wymiennej nasadce, do palnika doprowadzony tlen pod
ciśnieniem, zasysa acet. wskutek podciśnienia), rzadko bezsmoczkowe - zastosowanie – cięcie przedmiotów stalowych o grubościach od 3,0 do ok.
TIG - (ang. tungsten inert gas) ,zwanej też GTAW - Gas Tungsten Arc (równoprężne), budowa: uchwyt, trzon, rękojeść, doprow gazu, zawory 2000mm Welding, oznaczoną kodem 141 to metoda spawania nietopliwą elektrodą regulacyjne, nasadki.
Ciecie plazmowe – stapianie i wyrzucanie metalu ze szczeliny ciecia silnie
wolframową w osłonie gazów obojętnych takich jak argon, hel lub Spawanie łukowe elektrodami otulonymi – proces, w którym trwałe skoncentrowanym plazmowym łukiem elektrycznym, jarzącym się między mieszanki argonu i helu. Łuk jarzy się pomiędzy elektrodą wykonaną z połączenie uzyskuje się przez stopienie ciepłem łuku elektrycznego topliwej elektrodą nietopliwą a ciętym przedmiotem, plazmowy łuk elektryczny jest wolframu (zielona) lub wolframu z dodatkami (Tor, Lantan, Cer - inne elektrody.
silnie zjonizowanym gazem o dużej energii kinetycznej, przemieszczającym
kolory oznaczeń), a spawanym materiałem.
- powstawanie łuku elektrycznego – łuk elektryczny jarzy się między się z dyszy plazmowej (zwężającej się w kierunku ciecia) z prędkością Zastosowanie: Do spawania ręcznego lub automatycznego. Metodą TIG rdzeniem elektrody (pokrytej otuliną), a spawanym materiałem, może być bliską prędkości dźwięku, temperatura mieści się w granicach 10000 –
spawa się wszystkie gatunki stali, zwłaszcza stale wysokostopowe oraz zasilany prądem stałym (z biegunowością dodatnią lub ujemną) lub prądem 30000K
metale nieżelazne. Największe zastosowanie znajduje przy łączeniu przemiennym
- gazy plazmotwórcze – do 25mm – powietrze lub O2 (100 – 300A), ponad
aluminium i stopów aluminium ze względu na uzyskanie lepszych złącz niż - temperatura łuku – ok. 6000K
25mm – N2 (do 750A), stale odporne na korozję i met. nieżelazne - Ar + H2,
przy spawaniu gazowym. Najczęściej stosowane parametry technologiczne: - Stosowane źródła prądu – spawarki wirujące (zasilana prądem 3-fazowym, Ar + N2 (do 1000A)
natężenie 5 - 600 A napięcie 10 - 30 V prędkość spawania 0,3 - 1,2 m/min przy rozruchu zmiana połączenia), transformatory spawalnicze
- palnik plazmowy z hakiem zewnętrznym –
średnica elektrody 0,5 - 6,4 mm natężenie przepływu gazu ochronnego 7 - (transformator + bocznik magnetyczny do ustawiania natężenia prądu) i
- palnik plazmowy z hakiem wewnętrznym –
20 litr/min. Zalety dobra jakość połączeń, możliwość zrobotyzowania, prostowniki spawalnicze (dodatkowo selenoid, prostownik diodowy lub
- zastosowanie – cięcie stali odpornych na korozję oraz metali nieżelaznych
spawanie elementów o szerokim zakresie grubości, możliwość spawania we tyrystorowy, zapewniają bardziej stabilny łuk i równomierne przenoszenie Spoiwo- w spawaniu i lutowaniu material dodatkowy przeznaczony do
wszystkich pozycjach Wady mała wydajność w przypadku spawania spoiwa przy małych natężeniach), spawarki inwektorowe (najtańsze, wytworzenia spoiny (lutowia, elektroda spawalnicza); w budownictwie
ręcznego, w przypadku spawania ręcznego, jakość połączeń zależna od najmniejsze i najwydajniejsze) materiał sproszkowany, najczęściej pochodzenia mineralnego, który po
umiejętności spawacza, konieczność stosowania dodatkowej osłony przed - charakterystyka statyczna źródeł prądu – musi być opadająca, dzięki czemu zmieszaniu z wodą lub innym roztworem tężeje i twardnieje nabierając wiatrem przy spawaniu w przestrzeni otwartej,
nawet duże zmiany napięcia łuku (przy zmianie jego długości spowodują
cechy ciała stałego. Spoiwo budowlane dzielimy na: powietrzne-
Spawalność stali - zdolność materiałów metalowych do tworzenia złączy nieznaczne zmiany natężenia prądu spawania, tylko tyrystorowe źródła twardniejące w powietrzu (gips) \Hydrauliczne-twardiejace w wodzie i na
spawanych (spoin) o wymaganych, z góry określonych własnościach w prądu mają pionową charakterystykę statyczną dlatego zapewniają stałość powietrzu(cement)
wyniku zaistnienia procesów fizykochemicznych) decydują o niej:
natężenia nawet przy dużych zmianach napięcia
Spoina- w spawalnictwie miejsce spojenia dwóch przedmiotów, część
- czynniki metalurgiczne (skład chem., zaw. C i składników stopowych, - Rodzaje spoin – czołowa, pachwinowa złącza spawanego powstała z metalu rodzimego który w procesie spawania
sposób wykonywania i wykańczania wytopu, stopień zanieczyszczenia - pozycje spawania – podolna, naścienna, pionowa (z dołu do góry), uległ stopieniu.
wtrąceniami niemet.)
pułapowa, okapowa
Ze względu na wzajemne ustawienie spajanych części rozróżniamy
- czyn. konstrukcyjne (rodzaj i sztywność konstrukcji złącza spawanego,
D
spoiny: czołowe, bieżne, pachwinowe, grzbietowe i otworowe. W
pole pow. przekroju łączonych elem, położenie spoin)
- Elektrody otulone – podział – cienko otulone
≤ ,12 ; średnio ot. = 1,2 – budownictwie to fuga lub szczelina pomiedzy dwoma elementami
- czyn. technologiczne (metoda spawania, rodzaj i średnica zastos. spoiwa,
d
budowlanymi wypelniona zaprawa budowlaną.
moc źródła ciepła użytego do spaw)
1,4; grubo ot. > 1,4; proszkowe, wielowarstwowe, oznaczanie np. EA 1.46
Spawanie- odmiana spajania realizowana przez lokalne stopienie łączonych
- łatwospawalne: (do 40mm grubości), wszystkie stale niskowęgl., do (Rm = 460MPa)
elementów bez wywierania nacisku
0,25%C;
EA – kwaśne, EB – zasadowe, ER – rutylowe (TiO2),
Spawanie gazowe
- średniospawalne: wymagają dodatk. zabiegów, większe średn. elektrod, EC – celulozowe, EU, EO – utleniające, EN – do napalania,
-gazowo-tlenowe; w których ciepło niezbędne do spawania jest dostarczane
podgrzew. przed spaw., większe natęż. prądu, wolniejsze spaw., niektóre st. ES – specjalne, EŻO, EŻM – do żeliwa, w wyniku spalania gazu lub mieszanki gazu z tlenem dostarczonym pod
niskostop.;
wg. AWS A5.1-69: Exxyz – xx – min. wytrzym. na rozciąg.,
ciśnieniem
- trudnospawalne: wymagają obr. cieplnej po spaw., żeliwo, stale y – pozycje spawania (1 – wszystkie, 2- podolna i naboczna),
-acetylenowo-tlenowe; z użyciem acetylenu jako gazu palnego w
wysokostop.;
z – rodzaj otuliny (0,1 – celulozowa, 2,3 – rutylowa, 5,6,8 – zasadowa, 7 -
towarzystwie tlenu dostarczonym pod ciśnieniem
- niespawalne: mimo stos. wszystkich metod nie dają się łączyć, niektóre kwaśna)
-propanowo-tlenowe; z użyciem propanu jako gazu palnego w
stopy aluminium,
towarzystwie tlenu dostarczonym pod ciśnieniem
-wodorowo-tlenowe; z użyciem wodoru jako gazu palnego w towarzystwie
Do cięcia metali (głownie stali) stosuje się głowice laserowe zasilane
ok, 0,05 mm, aby usunąć porowate powłoki o niskiej odporności na
tlenu
tlenem, natomiast do ciecia materiałow łatwopalnych głowice zasilane
ścieranie
acetylenowo-tlenowe charakterystyka
gazem ochronnym najczęściej azotem, gaz ochronny zapobiega
Obróbka cieplna stopów aluminium – utwardzanie dyspersyjne –
-płomien, szybka przemieszczająca się reakcja chemiczna której towarzyszy powstawaniu tlenkow w szczelinie, co ułatwia proces.
zmniejszenie granicy rozpuszczalności składników stopowych w stanie
emisja światła i wydzielanie się ciepła
stałym
-w płomienu naturalnym utleniacz i paliwo są zmieszane ze soba lub
Wyżarzania: Ujednoradniające – temp 1050-1200, ok 100-200 niższa od
Przesycanie – zaburza stan równowagi stopu; nagrzewa się duraluminium do
mieszają się w momencie spalania
temp. Solidus, wygrzewanie długotrwałe i studzenie, cel – ograniczenie
500-520 – powstaje jednorodna struktura roztworu stałego alfa – całkowite
Palnik- urządzenie służące do wytwarzania w sposób regularny strumienia
niejednorodności składu chemicznego, spowodowanego mikrosegregacja, a
rozpuszczenie miedzi w aluminium. Szybkie chłodzenie w wodzie – nie
ciepła o wysokiej temp w postaci płomienia lub plazmy;stosuje się w
w części także likwacja Normalizujące – temp. 30-
może wydzielić się faza teta całą miedź pozostaje w roztworze – roztwór
paleniskach kotłów i pieców, do spawania i lutospawania , do ciecia , do
50 wyzsza od Ac1 wygrzanie i studzenie w spokojnym powietrzu. Cel –
przesycony.
hartowania powierzchniowego
uzyskanie jednorodnej struktury drobnoziarnistej -> poprawa własności
Starzenie – tworza się skupiska atomów miedzi w roztworze alfa bo roztwór
Palnik wodoro-tlenowy – w kształcie dwóch koncentrycznie osadzonych
mechanicznych. Dla stali niestopowych konstrukcyjnych i staliwa
nie jest stabilny powyżej 20 stopni tzw. Strefy G-P z nich powstają
rur o różnej średnicy zawężonych u wylotu; wewnętrzna zasilana tlenem a
Zupełne – temp o 30-50 wyższa od linii GSE, wygrzanie i wolne studzenie
wydzielenia faz nierównowagowych pośrednich oraz fazy równowagowej
zew. Wodorem; temp płomienia siega nawet 3000 stopni. Stosujemy do
z piecem, cel- zmniejszenie twardości i naprężeń wewnętrznych,
CuAl2 sa one całkowicie lub częściowo koherentne z osnową i umacniają
spawania, ciecia, topienia
zwiększenie ciągliwości stali Niezupełne – temp 30-50
stop.
Palnik acetylenowo-tlenowy – składa się z rękojeści, dwóch zaworów
wyższa od Ac1 cel – drobnoziarnista struktura Izotermiczne – odmiana
Obróbka cieplna stopów miedzi: Mosiądze – wyżarzanie rekrystalizujące
regulujących dopływa gazów, komory mieszania, dyszy; stosowanie do
zupełnego, nagrzanie do temp o 30-50 wyższej od Ac1 wygrzanie szybkie
mosiądze o strukturze alfa obrabiane plastycznie na zimno – usunięcie
spawania gazowego, lutospawania, do podgrzewania przy kuciu i gięciu;
chłodzenie do tem nico niższej od Ac1 wytrzymanie izotermiczne w tej temp umocnienia spowodowanego zgniotem i dalsza obróbka. Temp 450-650 i reakcja spalania C2H2+O2, max temp 3150 stopni
az do zakończenie przemiany perlitycznej i chłodzenie w powietrzu Cel –
czas tak dobrane by nie nastąpił rozrost ziaren. Mosiądze poddane obróbce
Płomień acetylenowo-tlenowy: 3 strefy jądro o temp 300-1000 stopni
zmniejszenie twardości po zupełnym Sferoidyzujące – nazywane
plastycznej i nie rekrystalizowane – wyżarzanie odprężające –
strefa redukująca , 2-3mm od dyszy, temp 3050-3150 stopni kita o temp ok.
zmiękczaniem, nagrzanie stali do temp zbliżonej do Ac1, wygrzanie, bardzo zmniejszenie naprężeń wewnętrznych –przyczyna korozji naprężęniowej 1200 stopni
wolne chłodzenie do temp 600 i dowolne chłodzenie do temp otoczenia.
200-300stopni do kilkunastu godzin – nie może dojść do rekrystalizacji
Płomień acetylenowo-tlenowy: Rodzaje
Otrzumujemy cementyt kulkowy – sferoidyt w osnowie ferrytu – niewielka
materiału – mniejsze umocnienie. Odlewy – odprężające Rązy cynowe –
Normalny- powstaje gdy na jedna objętość acetylenu przypada nieco
twardość, dobra skrawalność, podatność na odkształcenia plastyczne
rekrystalizujące – stopy o strukturze alfa przerobione plastycznie na zimno
wieksza ilość tlenu
Perlityzujące – ostudzenie stali do temp niższej od Ar1 – następuje
– 500-650stopni około 1h
Nawęglający – nadmiar acetylenu
przemiana perityczna, ponowne nagrzanie do temp austenityzowania –
Ujednoradniające – wszystkie brązy odlewnicze 650-750stopni kilka
Utleniający- nadmiar tlenu
hartowanie. Powstaje rozdrobniony austenit – większa dyspersja martenzytu kilkanaście godzin. Niektóre brązy można hartować 700stopni i odpuszczać Metody spawania gazowego:
poprawa własności Wyżarzanie rekrystalizujące (rekrystalizacja) -
300stopni. Właściwości wyraźnie wzrastają.
W lewo: jest to metoda stosowana przeważnie do spawania cieńszych blach 550÷650°C. Poddaje się mu wyroby wcześniej obrabiane plastycznie na
– gdy grubość metalu nie przekracza 4 mm. Palnik (2) prowadzimy od
zimno w celu usunięcia niekorzystnego wpływu zgniotu.
prawej do lewej strony przy pochyleniu pod kątem od 60° (przy blachach
Wyżarzanie odprężające -400÷500°C. W tych temperaturach stop zyskuje
grubszych), do 30° (przy cieńszych). Spoiwo (drut) (1) prowadzi się pod
znaczną plastyczność,usunięcie wewnętrznych naprężeń (powstałych
kątem około 45° przed palnikiem. Płomień palnika roztapia brzegi metalu
podczas krzepnięcia odlewu lub spoiny) zamienienie ich na odkształcenia
tworząc otworek w dolnej części metalu.
plastyczne.
W prawo: metoda stosowana, gdy grubość metalu przekracza 4 mm.
Spawanie to wymaga ukosowania brzegów zależnie od ich grubości na „V”
Hartowania: zwykłe - do zakresu austenitu,
lub „X”. Palnik (2) prowadzi się prostoliniowo od strony lewej do prawej
szybkim schłodzeniu w kąpieli chłodzącej poniżej temperatury początku
pod kątem około 55°, natomiast spoiwo (1) pod kątem około 45° wykonując przemiany martenzytycznej, aż do temperatury otoczenia. Szybkość nim ruchy w obrębie jeziorka (3) w kierunku poprzecznym do kierunku
chłodzenia ważna- odkształcenia hartownicze. Chłodzenie w wodzie jest
spawania lub w kształcie półksiężyca. W tej metodzie spawania spoiwo
bardziej intensywne niż w oleju. stopniowe - nagrzanie, szybkiemu
porusza się za palnikiem.
schłodzeniu (stopionej saletry), do temperatury nieco powyżej temperatury
W górę: elementy ustawione są pionowo. Palnik (2) i spoiwo (1) przesuwa
przemiany martenzytycznej i przetrzymaniu,wyrównanie temperatur w
się z dołu do góry. Podczas spawania palnik należy prowadzić równomiernie całym przekroju . W drugiej fazie,(kąpiel wodnej lub olejowej), następuje pod kątem około 30° do osi, a spoiwo skokowo pod kątem około 20° do osi. dalsze schładzanie, w celu uzyskania przemiany martenzytycznej. uniknięcie Rodzaje Cięcia –tlenem –laserowe –plazmowe -Strumieniem wody
naprężeń hartowniczych. wprawa. izotermiczne (bainityczne) –uzyskanie
-łukowe; lukowo-powietrzne elektroda grafitową, elektrodą otuloną,łukowo-
struktury bainitu dolnego. Przeprowadzamy ją podobnie jak w przypadku
tlenowe, metodą GMA, metodą GTA
hartowania stopniowego,czas wytrzymania w kapieli pośredniej większy-
CIECIE TLENOWE; spalanie podgrzanego płomieniem gazowym metalu
zajścia przemiany baintycznej, po czym dalsze chłodzenie może następować
w strumieniu czystego tlenu , stosowane do stali weglowych i
w powietrzu powierzchniowe wytworzeniu struktury martenzytycznej
niskostopowych, a przy uzyciu odpowiednich topików- do żeliwa , także dla jedynie w cienkiej strefie przypowierzchniowej, nie wywołując zmian stali austenitycznych, przy uzyciu lancy tlenowej – do betonu i skał; istotą
strukturalnych w rdzeniu dzięki szybkiemu nagrzewaniu tylko tej strefy do
ciecia tlenowego jest wypalanie szczeliny w metalu za pomoca strumienia
temp Ac3. W wyniku tego uzyskujemy korzystną kombinację własności
tlenu przy współdziałaniu źródła ciepła najczęściej płomienia gazowego
twarda powierzchnię odporną na ścieranie i zmęczenie oraz ciągliwy rdzeń.
Warunki ciecia tlenowego;
Płomieniowe, indukcyjne, kąpielowe, elektrolityczne odpuszczania –
-metal spala się w tlenie
nagrzanie do temp. poniżej A1,ok. 5500C. Czas dwóch godzin. Czasami
-temp zapłonu metalu w tlenie jest nizsza od temp topnienia metalu
trzykrotne odpuszczanie po jednej godzinie.Poprawa ciągliwości materiału i
-Temp topnienia żużla powstającego w czasie cięcia powinna być niższa od
zmniejszenie naprężeń, kosztem obniżenia jego twardości. Niskie (100-
temp zapłonu przecinanego metalu
2500C – stal węglowa, wyroby nawęglane i hartowane powierzchniowo,
-powstający w trakcie cięcia żużel powinien być rzadkopłynny, a metal
łożyska), średnie (250-4500C – resory, sprężyny), i wysokie (450-6000C –
możliwie niską przewodność cieplną
stale konstrukcyjne, narzędziowe do pracy na gorąco i szybkotnące.
-ilość ciepła wytworzona w płomieniu oraz ze spalania metalu powinna
nawęglanie - nasycanie stali węglem. poddaje się stale niskowęglowe o
utrzymywać temp w miejscu cięcia wyższą od temp zapłonu metalu
zawartości do ok. 0,2% C, przez co zawartość C zwiększa się do ok. 1% C.
Im wyższa zawartość węgla w stali tym wyższa temp zapłonu
Po zahartowaniu twardość powierzchni (ok. 60 HRC) i ciągliwy rdzeń, co w
Negatywnie na proces cięcia wpływa stan powierzchni( rdza,farba,smar)
wielu konstrukcjach jest rozwiązaniem optymalnym. Nawęglanie
dlatego blachy przed cieciem powinny być piaskowane lub śrutowane.
przeprowadza się przy temperaturze 930°C – zwykle ok. 10 h. Nawęglanie
Najcześciej używamy acetylenu jako gazu podgrzewającego oraz stosuje się można przeprowadzać w ośrodkach stałych, ciekłych i palniki uniwersalne, w przypadku stosowania innych gazów
gazowych. nawęglanie w ośrodkach stałych nawęglanie w ośrodkach
(tańsze)mankamentem jest wydłużenie czasu do nagrzania blachy do temp
ciekłych -. nawęglanie w ośrodkach gazowych - atmosfery nawęglaniu
zapłonu
gazowym - wytwarzane w specjalnych wytwornicach z gazu ziemnego,
Budowa palnika smoczkowego: -rekojeść -zawory acetylenowy, tlenowy
koksowego, generatorowego, świetlnego. Może też być wykorzystywany
-przewód mieszankowy -dysza płomieniowa -nakretka łącząca rękojeść z
gaz endotermiczny otrzymany przez częściowe spalenie gazu ziemnego i
nasadką -główka palnika do cięcia -dysza tnąca-wózek lub cyrkiel
oczyszczenie z pary wodnej. W piecach o działaniu okresowym stosuje się
Cięcie ręczne; -proces powszechnie stosowany i uniwersalny -niska
także pary benzolu lub nafty, a także mieszaninę metanolu i octanu etylu
dokładność , wymagana jest nastepnie odp obróbka mechaniczna
(która nie daje sadzy). Atmosfery często miesza się ze sobą, aby uzyskać
-uniwersalność sprzętu -przecinanie elementów stalowych o grubości 3-
wymagany potencja! węglowy.
300mm -predkość ciecia zależy od grubości blachy -zależnie od grubości
Jaką obróbkę cieplną stosuje się po nawęglaniu -hartowaniu i niskiemu
blachy dobieramy odp. Dyszę i łuskę palnika oraz ciśnienie gazów
odpuszczaniu. Bezpośrednie hartowanie po nawęglaniu - możliwe jednakże
-odległość jądra od powierzchni 3-6mm
tylko w przypadku pieców o działaniu ciągłym.. Istnieją dwie możliwości
Cięcie pakietowe;
wyboru temperatury hartowania: (850 900°C),przekrystalizowanie i
-jednoczesne wycinanie blach o grubości 0,5-3 mm ułożonych w pakiecie
poprawę własności na całym przekroju, ale zwiększa naprężenia i ilość
-warunkiem otrzymania prawidłowego ciecia jest odp docisniecie do siebie
austenitu szczątkowego w warstwie nawęglonej oraz niższej (760 - 780°C),
odp oczyszczonych blach -skarajne blachy powinny być grubsze -proces
nie umożliwia przekrystalizowania rdzenia i nie usuwa siatki cementytu. W
może być zmechanizowany -grubość pakietu nie powinna przekraczac
wyniku takiej obróbki twardość warstwy jest wysoka (ponad 60HRC),
120mm
struktura rdzenia jest drobnoziarnista i poziom naprężeń niski. Bezpośrednio
Cięcie lancą tlenową
po hartowaniu można stosować wymrażanie w celu obniżenia ilości
- do cięcia długich bloków, skrzepów hutniczych, betonu - lance stanowi
nieprzemienionego austenitu.
rura stalowa o średnicy wew. 10-15mm i dlugości 4-8 m wypełniona
Stale do nawęglania - stale konstrukcyjne wyższej jakości, niskostopowe
drutami ze stali niskowęglowej i zasilana tlenem -stosowane także lance
oraz stale stopowe o małej lub średniej (0,08 do 0,25%) zawartości węgla;
proszkowe(żelazny lub aluminiowy- zamiast pretów) - rozpoczyna się od
Wyroby wykonane z takiej stali po nawęgleniu zachowują dużą ciągliwość i
nagrzania za pomocą innego palnika konca lancy do 1300stopni, po czym
odporność na szerzenie rdzenia oraz twardość powierzchni azotowanie -
otwieramy dopływ tlenu powodując jej spalanie, koniec lancy przesuwa się
nasyceniu warstwy wierzchniej azotem, w wyniku czego uzyskuje się dużą
do ciętego materiału i drąży otwór
twardość (900 - 1200 HV) i odporność na zmęczenie. Ponieważ azotowanie
CIĘCIE PLAZMOWE- jako gazu plazmotwórczego uzywa się mieszanek
przeprowadza się w niezbyt wysokiej temperaturze (ok. 550°C), stal
Ar-H2, N2-H2 lub rzadziej czystego azotu bądź powietrza, w porównaniu z
uprzednio poddaje się ulepszaniu (hartowanie i odpuszczanie - 550°C).
cięciem tlenowym cięcie plazmowe (prędkość cięcia) jest 3 lub 2-ktotnie
Stosuje się atmosferę zdysocjowanego amoniaku, w której występują
wieksza przy grubościach 5-15 mm lecz wyrównuje się przy 30mm
aktywne atomy azotu. W wyniku tego następuje ich dyfuzja oraz tworzenie
Akcelerator plazmy- urządzenie do przyspieszania zjonizowanego gazu
sie_ azotków pierwiastków stopowych i żelaza (korzystny jest Fe.(N,
(plazmy) wykorzystywany do badań reakcji termojądrowych a w
niekorzystny – bo kruchy -FejN). Azotowanie jest obróbka kosztowną, gdyż
spawalnictwie do ciecia, komora jonizacyjna połączona z zewnętrznym
długotrwałą (ok. 40 h) i dlatego jest stosowane w przypadku szczególnie
układem zasilającym i zasadniczy kanał akceleracyjny w którym nastepuje
odpowiedzialnych elementów.
przyspieszenie i ostateczne uformowanie plazmy; uzyskiwane prędkości
azotowanie jonowe
plazmy 10^7cm/s;
borowanie - Borowanie jest to obróbka cieplno-chemiczna polegająca na
CIĘCIE LASEROWE; wytapianie szczeliny skoncentrowaną wiązką
nasycaniu warstwy powierzchniowej stali borem. W wyniku borowania
promieni laserowych, polega na miejscowym intensywnym nagrzewaniu
powstają związki boru z żelazem, zwane borkami: FeB i Fe?B o
materiału wiazka światła monochromatycznego, olbrzymia gęstość wąskiego charakterystycznej kolumnowej budowie i wysokiej twardości ok. 2000 HV, strumienia energii powoduje intensywne topienie i parowanie materiału w
Warstwy borowane cechują się bardzo dużą odpornością na ścieranie i są
szczelinie cięcia. Lasery do ciecia instalowane SA na automatach sterowane zwykle stosowane w tych przypadkach, gdy smarowanie jest skąpe lub gdy numerycznie, lub fotoelektrycznie
nie może być stosowane w ogóle. Borowanie jest wykorzystywane także do
Metoda ta umożliwia;
utwardzania narzędziborowanie w ośrodkach stałych borowanie w
-ciecie wszystkich metali i stopów pokrytych tworzywami sztucznymi, farba ośrodkach ciekłych.
itp.
borowania gazowego obróbka cieplna po borowaniu - utwardzić podłoże
-ciecie materiałow organicznych i nieorganicznych; gumy Pvc itp.
warstwy borkowej przez hartowanie zwykłe w oleju z następnym niskim
odpuszczaniem lub izotermiczne. Po obróbce cieplnej można zeszlifować