Dół formularza

SPAWANIE METODA MIG/MAG

Metoda MAG – jest to spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonie gazów chemicznie aktywnych lub mieszanek gazowych. Nazwa pochodzi od skrótu angielskiego określenia Metal Active Gas. Istota procesu spawania tą metodą polega na topieniu w łuku elektrycznym drutu, odwijanego z bębna ze stałą prędkością. Wypływający z dyszy gaz (CO2) osłania końcówkę drutu, łuk elektryczny i jeziorko spawalnicze przed szkodliwym działaniem atmosfery powietrza. Metoda MAG stosowana jest do spawania stali sto­powych i metali nieżelaznych.
Metoda MIG – to spawanie łukowe elektrodą topi iwą w osłonie gazów chemicznie obojętnych (argon, hel). Nazwa pochodzi od skrótu angielskiego określenia Metal Inert Gas. Jest on taki sam jak przy spawaniu metodą MAG. Istota procesu spawania polega na topieniu w łuku elektrycznym drutu, odwijane- go z bębna ze stałą prędkością. Wypływający z dyszy gaz (Ar, He) osłania końcówkę drutu, łuk elektryczny i jeziorko spawalnicze przed szkodliwym działaniem atmosfery powietrza. Metoda MIG stosowana jest do spawania stali stopowych i metali nieżelaznych. Spawanie metodą MIG znalazło praktyczne zastosowanie jedynie w przypadku aluminium i jego stopów oraz miedzi.

Podstawowymi parametrami spawania MIG/MAG są:

• średnica drutu elektrodowego,

• rodzaj prądu i biegunowość,

• natężenie prądu,

• prędkość podawania drutu,

• napięcie łuku,

• rodzaj i natężenie przepływu gazu ochronnego,

• długość wylotu drutu,

• kąt pochylenia drutu,

• prędkość spawania.

Zalety:

• możliwość obserwacji jeziorka spawalniczego i łuku,

• możliwość spawania szerokiego asortymentu materiałów,

• wysoka wydajność procesu,

• możliwość mechanizacji i robotyzacji procesu.

Wady:

• niebezpieczeństwo zakłóceń osłony gazowej przez podmuch powietrza,

• w przypadku spawania półautomatycznego uzależnienie jakości złączy od zdolności manualnych spawacza.

Zastosowanie:
Metoda jest stosowana do łączenia stali niestopowych, niskostopowych i wysokostopowych, aluminium i jego stopów, magnezu i jego stopów, niklu i jego stopów, miedź i jej stopy oraz stopy tytanu.

SPAWANIE METODĄ TIG

Podczas spawania metodą TIG łuk jarzy się między końcem elektrody wolframowej a metalem rodzimym złącza. Elektroda się nie stapia, a spawacz utrzymuje stałą długość łuku. Wartość natężenia prądu jest nastawiana na źródle prądu. Spoiwo zwykle jest dostępne w postaci drutu o długości 1m. Doprowadza się je w miarę potrzeby do przedniego brzegu jeziorka. Jeziorko jest osłaniane przez gaz obojętny wypierający powietrze z obszaru łuku. Jako gaz ochronny najczęściej stosowany jest argon.
Podstawowymi parametrami spawania TIG są:

• rodzaj i natężenie prądu,

• napięcie łuku,

• prędkość spawania,

• rodzaj i natężenie przepływu gazu ochronnego,

• rodzaj materiału i średnica elektrody nietopliwej,

• średnica (wymiary) materiału dodatkowego.

Urządzenia do spawania TIG:

• prostowniki tyrystorowe lub inwersyjne,

• transformatory spawalnicze

Zalety:

• wysoką jakość złączy spawanych, które są pozbawione niezgodności spawalniczych

• łatwość obserwowania metody, co pozwala na kontrolę procesu podczas spawania

• łatwość ustawiania parametrów i kontrolowania ich

• brak rozprysku

• możliwość wykonania połączeń zarówno z zastosowaniem spoiwa jak i bez

Wady:

• mała wydajność

• wysokie umiejętności manualne spawacza

• konieczność stosowania w większości przypadków osłony gazowej grani

• konieczność dokładnego przygotowania brzegów łączonych elementów

• możliwość przedostania się do spoiny wolframu w postaci wtrąceń poprzez niewłaściwe zajarzenie łuku oraz kontakt elektrody z ciekłym jeziorkiem spawalniczym.

SPAWANIE METODĄ MMA

Metoda spawania łukowego przy pomocy topliwej elektrody metalowej pokrytej otuliną topnika. Prąd elektryczny (stały lub przemienny, stosownie do potrzeb) wytwarza łuk elektryczny pomiędzy elektrodą i łączonymi metalami. W czasie spawania otulina rozkłada się pod wpływem wysokiej temperatury dając substancje gazowe, które służą za gaz osłonowy, oraz żużel.
Zalety:

• możliwość spawania różnych rodzajów i gatunków metali i stopów

• możliwość spawania w każdej pozycji, w warunkach polowych, na wysokościach, a nawet pod wodą

• możliwość spawania cienkich elementów i grubych

• wykorzystywanie prostych w obsłudze, łatwo przenośnych urządzeń do spawania MMA

• wysoka jakość spoin, dobre własności mechaniczne

Wady:

• niska wydajność spawania (dotyczy grubych elementów)

• mała prędkość spawania

• konieczność usuwania żużla i wymiany elektrod co dodatkowo zmniejsza wydajność procesu

• jakość spoin mocno uzależniona od umiejętności spawacza

• duża wrażliwość na wilgoć – szczególnie elektrod zasadowych

• duża ilość wydzielanych gazów i dymów spawalniczych

Zastosowanie:

• jest stosowane we wszystkich warunkach i dlatego jest najbardziej uniwersalną metodą w całej branży spawalniczej.

• metoda MMA to metoda uniwersalna ze względu na gatunek spawanej stali, rodzaj konstrukcji, pozycję i miejsce spawania.

• główne zastosowanie to spawanie konstrukcji stalowych w przemyśle stoczniowym i w większości branż produkcyjnych, spawanie rurociągów, w pracach instalacyjnych na budowach, spawanie w warunkach polowych i na wysokościach oraz w miejscach o utrudnionym dostępie

• jest to również ulubiona metoda hobbystów oraz małych warsztatów naprawczych.

Elementy stanowiska do spawania metodą MMA to:

• źródło prądu stałego lub przemiennego

• uchwyt elektrody doprowadzający prąd spawania do elektrody

• przewody spawalnicze

• układ sterowania zdalnego źródłem prądu

• odciąg dymów spawalniczych

• młotek spawalniczy

• szczotka do czyszczenia brzegów łączonych elementów

Do podstawowych parametrów spawania elektrodą otuloną należą:

• rodzaj natężenia prądu spawania (~30 ÷ 40 A/1mm średnicy rdzenia elektrody),

• napięcie łuku)

• prędkość spawania

• średnica elektrody

SPAWANE ŁUKIEM KRYTYM SAW

Metoda ta polega na tym, że łuk elektryczny jarzy się pomiędzy elektrodą a spawanym przedmiotem w przestrzeni odizolowanej od powietrza warstwą topnika.
SPOINA - powstaje ze stopniowego drutu elektrodowego i głęboko przetopionego materiału rodzimego.

W skład stanowiska do spawania wchodzą:
1) automat podający drut do sfery stapiania i układania spoiny,
2) źródło prądu (przemiennego lub stałego),
3) szafka sterownicza,
4) oprzyrządowanie stanowiska (jezdnia, wysięgnik, portal itp.),
5) zbierak topnika.
W czasie spawania łuk spawalniczy nie jest widoczny, ponieważ jarzy się w komorze wypełnionej gazami i parami metalu pod warstwą topnika.
Topnik – w odróżnieniu od otuliny elektrod, nie może jednak wydzielać zbyt dużej ilości gazów, ponieważ następowałoby przebicie warstwy topnika i dostęp powietrza do ciekłego metalu. Ponieważ doprowadzenie prądu do drutu odbywa się na małej odległości (wylot elektrody: = 30-60mm), możliwe jest stosowanie dużych natężeń prądu spawania.

Parametry, które możemy zmieniać w następujących granicach:

• natężenie prądu: J=200-1000 [A],

• napięcie łuku: U=25-45 [V],

• prędkość spawania: v - do 200m/h (przeważnie 30-60m/h)

• średnica elektrod: d - 2-6 [mm]

Maksymalna wartość stosowanego natężenia prądu ograniczona jest odpornością cieplną topnika i nie każdy topnik nadaje się do spawania wysokimi prądami. Również przy spawaniu dużymi prędkościami konieczny jest specjalny topnik o dużej szybkości topnienia. Napięcie łuku dobiera się zazwyczaj proporcjonalnie do wartości natężenia prądu.

Cechy metody:

• wysoka sprawność procesu (energia zużywana na utworzenie spoiny przy spawaniu elektrodą otuloną: 10%,w spawaniu łukiem krytym: 45%)

• duża wydajność spawania (moc łuku waha się między 20-150kW). Wydajność spawania jest 3-6 razy wyższa niż przy spawaniu elektrodami otulonymi

• dobra jakość wykonanej spoiny ze względu na skuteczną ochronę ciekłego metalu przed dostępem tlenu i azotu z powietrza i duża jednorodność składu chemicznego materiału spoiny.

• mniejsze zużycie materiału elektrodowego i energii elektrycznej (większy udział materiału rodzimego w spoinie, małe kąty ukosowania)

• poprawa warunków pracy (łuk niewidoczny, mała ilość wydzielanych gazów).

Zastosowanie :

• wykonania spoin czołowych i pachwinowych w pozycji podolnej, nabocznej a niekiedy naściennej,

• grubość łączonych materiałów: 3-100mm (i więcej)

• spawane materiały to przeważnie stale niskowęglowe, niskostopowe  o podwyższonej wytrzymałości, niskostopowe dla energetyki i stale wysokostopowe

• można również spawać metale nieżelazne (miedź, aluminium, tytan i stopy tych metali) przy użyciu specjalnych topników

• oprócz spawania często tą metodą się napawa a czasami przypawa kołki.

Przebieg spawania:
Przy spawaniu łukiem krytym kształt i wymiary spoin zależą nie tylko od podstawowych parametrów spawania (U, J, V), ale też od różnych czynników technologicznych takich jak:

• średnica elektrody

• rodzaj prądu

• biegunowość

• pochylenie elektrody względem spoiny

• pochylenie spoiny względem poziomu

• kształt ukosowanych brzegów itp.

Kształt spoiny jest najkorzystniejszy, gdy nadlew lica spoiny nie jest zbyt wysoki, a przejście spoiny do materiału rodzimego jest łagodne. Odpowiednia szerokość spoiny ułatwia odgazowanie spoiny a właściwy współczynnik przetopu zmniejsza skłonność do pękania spoin.
Wymiary spoiny zależą praktycznie od wszystkich czynników. Ważna jest również rola rodzaju prądu spawania.
Przy spawaniu prądem stałym - dodatnią biegunowością uzyskuje się głębsze wtopienie w materiał rodzimy, co często wykorzystywane jest przy układaniu warstwy przetopowej.
Przy spawaniu prądem stałym - ujemną biegunowością zapewnia uzyskanie większej wydajności stapiania elektrody. Wykorzystuje się to przy napawaniu i przy układaniu warstw wypełniających rowku spoiny.
Przy spawaniu prądem przemiennym uzyskuje się wartości pośrednie.
Spawanie dwułukowe - może być realizowane z oddzielnymi jeziorkami ciekłego metalu (układ tandemowy) lub przy stapianiu dwóch elektrod w jednym jeziorku.
Spawanie tandemowe - pierwszy łuk tworzy warstwę przetopową spoiny a drugi roztapia zakrzepły ścieg i tworzy warstwę licową. Powoduje to uzyskanie lepszych własności plastycznych złączy spawanych poprzez obniżenie szybkości stygnięcia spoiny i strefy wpływu ciepła. Stosowane w tym przypadku prędkości wynoszą 60-80 m/h.
Spawanie dwoma elektrodami - stapianymi w jednym jeziorku - uzyskuje się wyższe wydajności spawania (prędkość do 150m/h dla spoin czołowych i do 20 m/h dla spoin pachwinowych).
Spawanie wielołukowe charakteryzuje się wysokimi energiami ,
w związku z czym osiągnięcie wysokich własności plastycznych spoin realizowane jest poprzez odpowiedni dobór drutów i topników (topniki aglomerowane).

Stal – stop żelaza z węglem, plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie, o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,11%, co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla, cementyt występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu.

Żeliwo – stop odlewniczy żelaza z węglem, krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami, zawierający od 2,11 do 4,3% węgla w postaci cementytu lub grafitu. Występowanie konkretnej fazy węgla zależy od szybkości chłodzenia i składu chemicznego stopu. Chłodzenie powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu. Także i dodatki stopowe odgrywają tu pewną rolę. Według obowiązującej normy żeliwo definiuje się jako tworzywo, którego głównym składnikiem jest żelazo i w którym zawartość węgla przekracza 2% (obecność dużych zawartości składników węglikotwórczych może zmienić podaną zawartość węgla).

Staliwo – wieloskładnikowy stop żelaza z węglem w postaci lanej (czyli odlany w formy odlewnicze), nie poddany obróbce plastycznej.

Obróbka cieplna - zbiorcza nazwa obróbek materiałów metalowych polegających na odpowiednim nagrzewaniu, wygrzewaniu i chłodzeniu do zadanych temperatur i z określoną szybkością, w celu zmiany własności stopu w stanie stałym. Celem stosowania operacji i zabiegów obróbki cieplnej jest np. zmiana własności mechanicznych i plastycznych poprzez zmianę struktury. Operacje te przeprowadza się również z zastosowaniem dodatkowych czynników np. obróbki mechanicznej lub chemicznej.

Ze względu na czynniki wpływające na kształtowanie struktury oraz właściwości metali i stopów można wyróżnić następujące rodzaje obróbki cieplnej:

• obróbkę cieplną zwykłą, cieplno-chemiczną, cieplno-mechaniczną (cieplno-plastyczna), cieplno-magnetyczną.

Do najważniejszych zabiegów obróbki cieplnej należą: nagrzewanie, wygrzewanie, chłodzenie

Ośrodki grzejne: powietrze, ośrodki gazowe, złoża fluidalne

Ośrodki grzejne ciekłe: kąpiele solne, metalowe

Ośrodki chłodzące: Woda, oleje hartownicze, kąpiele solne i metalowe, powietrze i inne gazy

Urządzenia do obróbki cieplnej :

* podstawowe – piece, nagrzewnice, chłodzące

* pomocnicze – czyszczące, myjące, transportowe zewnętrzne

* agregatory

Piece: okresowego, ciągłego działania

Piece nieprzelotowe: komorowe, wgłębne, z obrotowym trzonem, z wysuwanym trzonem, dzwonowe, rolkowe

Urządzenia kontrolne: termometry termoelektryczne, czujniki termoelektryczne, rezystancji, termometry, układy pomiarowe