Wydział Mechaniczny

Projekt -spawalnictwo

Prowadzący

dr inż. Stefan Kozerski

Wykonał:

Paweł Romański 170371

Kierunek: MBM

Rok III,

Grupa: czw. TN 11:15

Rok akademicki: 2012/13

1. Wybór metody

MAG

Jest to spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonach gazowych do którego

z kolei stosowane są aktywne chemicznie gazy osłonowe, takie jak; CO2, O2, H2, N2,

NO – stosowane samodzielnie, lub jako dodatki do helu czy argonu. Do podstawowych parametrów spawania metodą MAG zalicza się:

· rodzaj i natężenie przepływu gazu osłonowego [l/min],

· rodzaj drutu elektrodowego i długość wolnego wylotu elektrody [mm],

· natężenie prądu [A],

· napięcie łuku [V],

· prędkość spawania [mm/min],

· prędkość podawania drutu elektrodowego [m/min],

· średnica drutu elektrodowego [mm],

· pochylenie drutu elektrodowego (°).

Do zalet metody MAG zalicza się:

· wysoką wydajność procesu,

· możliwość spawania szerokiego asortymentu materiałów,

· możliwość mechanizacji i robotyzacji procesu,

· łatwość operowania lutem spawalniczym,

· możliwość obserwacji jeziorka i łuku spawalniczego.

Natomiast do wad należy zaliczyć:

· uzależnienie jakości złącza od manualnych zdolności spawacza,

· mniejszy asortyment gatunków drutów elektrodowych niż elektrod otulonych

do ręcznego spawania,

· możliwość zakłócenia osłony gazowej przez podmuchy powietrza.

Wybrałem metodę MAG ,ponieważ zapewnia najlepszy stosunek wydajności i jakości przy spawaniu wybranego elementu oraz niski koszt spawania. Metoda ta jest łatwo dostępna, charakteryzująca się dobrą jakością spoin i możliwością spawania we wszystkich pozycjach.

Rys. Schemat metody spawania GMA: 1-drut elektrodowy, 2-gaz osłonowy, 3-dysza gazowa,4-styk prądowy (końcówka prądowa), 5-łuk spawalniczy, 6-krople metalu elektrody, 7-jeziorko spawalnicze, 8-zakrzepła spoina, 9-element spawany

1. Gaz osłonowy

Argon (Ar) jest najbardziej wszechstronnym gazem osłonowym stosowanym w procesach spawania łukowego. Jest to gaz obojętny. Stosowany jest do spawania niemal wszystkich metali i ich stopów, w tym również metali bardzo łatwo utleniających się jak tytan, tantal, magnez, molibden.

Własności spawalnicze Argonu:

- wysoka zdolność jonizacji łuku,

- dobra stabilizacja i łatwość zajarzenia łuku,

- dobra osłona jeziorka spawalniczego.

Dwutlenek węgla (CO2 ) jest gazem aktywnym o własnościach utleniających. Stosowany jest jako gaz osłonowy lub składnik gazu osłonowego w mieszankach z Argonem głównie do spawania stali węglowych i niskostopowych. Dość dobrze osłania jeziorko spawalnicze i zapewnia względnie dobrą stabilizację jarzenia. Powoduje jednak tworzenie dużej ilości rozprysków i nadmierną emisję zanieczyszczeń

Wybieram gaz PN-EN 439 M21 przepływ ok. 15 l/min

1. Drut elektronowy

Najczęściej stosuje się druty elektrodowe o średnicy 0,8; 1,0 i 1,2 mm. Drut jest

najczęściej pomiedziowany w celu zapewnienia dobrego kontaktu prądowego

z końcówką prądową (rzadziej niklowany) oraz zapobieżenia korozji. Skład

chemiczny najczęściej stosowanych drutów elektrodowych podano w tab. 3.2. Należy

zwrócić uwagę na to, że druty do spawania metodą MAG zawierają większą ilość, niż

spawane stale, składników odtleniających (Si, Mn), wprowadzonych w celu

odtlenienia ciekłego metalu w jeziorku spawalniczym i zapobieżenia powstawaniu

porowatości w spoinach.

Dobieram: drut G3Si1 firmy Esab, grubość: 1,2mm oraz prędkość podawania drutu: 9m/min.

Nazwa handlowa; Oznaczenie wg norm:

OK Autrod 12.51 :EN ISO 14341-A, (PN-EN 440):

G 38 2 C G3Si1 G 42 3 M G3Si1

AWS A5.18: ER 70S-6

Właściwości:

Drut elektrodowy manganowo-krzemowy, miedziowany, przeznaczony do spawania metodą MAG stali niskowęglowych oraz drobnoziarnistych stali węglowo-manganowych. Pozwala na stosowanie zarówno wysokich natężeń prądu przy łuku natryskowym, jak i niskich przy zwarciowym przenoszeniu metalu.

Prąd spawania i biegunowość: stały (DC) +

c) Wspawanym złączu występują jeden typ spoin:

1). Spoina pachwinowa

• Jednowarstwowa

• Wielowarstwowa

1. Spawalność

1. Grubość elementów

20-30 mm

1. Gatunek (St3S) wg nowego oznaczenia- S235JR

C- max.0,22%

S- max.0,05

P- max.0,05

Si- 0,1-0,35

Mn- max.1,1

Cr- max.0,3

Ni- max.0,3

Cu- max.0,3

Wg Metody europejskiej:

Twardość stali, obliczona na podstawie CE

Wg Metody japońskiej:

Twardość stali, obliczona na podstawie CE

Wniosek dotyczący technologii spawania:

a więc:

-można spawać bez dodatkowych zabiegów

-wszystkie elektrody przydatne

1. Oznaczenia egzaminu spawacza wg PN-EN 287 lub PN-EN ISO 9606

 

Przykład oznaczenia: 

1.Norma według której odbył się egzamin:

• PN-EN 287-1:2007 Stal

2. Numery odniesienia procesów spawania wg PN-EN ISO 4063 (najbardziej popularne metody spawania)

• 135 spawanie metodą MAG

3. Rodzaje złącza egzaminacyjnego

• P   blacha

4. Rodzaj spoiny

• BW  spoina czołowa

• FW  spoina pachwinowa

5. Grupy materiałowe wg. ISO/TR 15608

Grupa 1

• 1.3 Drobnoziarniste stale normalizowane o ReH > 360 N/mm² 

6. Materiał dodatkowy

• S drut lity lub pręt

7. Grubość złącza egzaminacyjnego blachy lub ścianki rury    t [mm]

• t – 20-30mm

8. Pozycje spawania wg  PN-EN ISO 6947

• PA podolna

• PB poboczna

9. Sposób wykonania złącza egzaminacyjnego

• bs spawanie dwustronne

• sl spawanie jednościegowe (tylko dla spoin pachwinowych)

• ml spawanie wielościegowe (tylko dla spoin pachwinowych)

• lw spawanie techniką w lewo (tylko dla spoin pachwinowych)

Kontrola i badania po spawaniu wg PN-75/M-69703

• należy sprawdzić 100% długości spoin

• naprawić wady widoczne i jeżeli jest to uzasadnione przeprowadzić badania nieniszczące ultradźwiękowe

Przygotowanie do spawania wg H-67/75-06

• Zapoznanie się z obsługą urządzenia spawalniczego

• Przygotowanie stanowiska do pracy

Przygotowanie elementów do spawania wg H-67/75-06

• oczyszczanie elementów łączonych z brudu, kurzu, śladów oleju i innych zanieczyszczeń

• Sprawdzenie, czy na brzegach rowków nie występują wady hutnicze względnie wady pochodzące od operacji cięcia i ukosowania

1. PLAN SPAWANIA

1.Przygotowanie do procesu spawania:

1.1. Rodzaje złączy:

Złącza teowe.

1.2. Rodzaje spoin:

Spoiny pachwinowe.

1.3. Mocowanie konstrukcji.

Do zamocowania łączonych elementów użyjemy:

Podpór

1.4. Etapy przygotowania złączy:

- zalecane jest ustalenie elementów spoinami szczepnymi,

- nie ma potrzeby ukosowanie elementów,

- wskazane jest zeszlifowanie i oczyszczenie krawędzi łączonych elementów.

2. Metoda oraz parametry spawania:

2.1. Metoda:

Spoiny należy wykonać metodą MAG.

2.2. Gaz osłonowy.

gaz PN-EN 439 M21 ( CO₂ 20% + 80 % argon)

2.3. Biegunowość.

Stosować biegunowość dodatnią.

3. Kolejność wykonywania spoin:

1.

a) Wykonanie spoin sczepnych blachy nr 2 z blachą nr 3

b) Wykonanie pierwszej spoiny właściwej

c) Wykonanie obrotu konstrukcji spawanej o kąt 180 stopni wokół osi poziomej i powtórzenie czynności opisanych w punktach I i II po drugiej stronie konstrukcji.

2.

a) Wykonanie spoin sczepnych blachy nr 1 z blachą nr (2 i 3)

b) Wykonanie pierwszej spoiny właściwej

c) Wykonanie obrotu konstrukcji spawanej o potrzebny kąt wokół osi poziomej lub wykonywanie spoin poprzez przemieszczenie się spawacza

3.

a) Wykonanie spoin sczepnych blachy nr 1 z blachą nr(2 i 3)

b) Wykonanie spoiny właściwej

4.podstawowe elementy oprzyrządowania

-maska spawalnicza

-szczotka druciana(oczyszczanie miejsca łączonego)

-szlifierka kątowa( ukosowanie i oczyszczanie miejsca łączonego)

-półautomat spawalniczy MAG

-podpory

-stół z możliwością regulacji wysokości

-miejsce siedzące dla spawalnika

1. Wykaz norm:

• PN-EN 439 M21

• PN-EN 287

• PN-EN ISO 9606

• PN-EN 287-1:2007

• PN-EN ISO 4063

• ISO/TR 15608

• PN-EN ISO 6947

• PN-75/M-69703

• H-67/75-06

Dodatkowo normy i przepisy które możemy użyć opcjonalnie do badania materiałów

Oraz spawania i jego personelu

Normy/Przepisy

PN-EN ISO 5817- Spawanie - Złącza spawane ze stali, niklu, tytanu i ich stopów (z wyjątkiem spawanych wiązką) - Poziomy jakości według niezgodności spawalniczych
PN-EN1289(ISO 23277) -Badania nieniszczące złączy spawanych - Badania penetracyjne złączy spawanych - Poziomy akceptacji
PN-EN12062 (PN-EN ISO 17635: 2010) - Badania nieniszczące spoin - Zasady ogólne dotyczące metali
PN-EN473, Badania nieniszczące - Kwalifikacja i certyfikacja personelu badań nieniszczących - Zasady ogólne
PN-EN 571-1 -Badania nieniszczące - Badania penetracyjne - Zasady ogólne
PN-EN ISO3059 - Badania nieniszczące - Badania penetracyjne i badania magnetyczno-proszkowe -- Warunki obserwacji
PN-EN ISO3452-3 - Badania nieniszczące - Badania penetracyjne - Część 3: Próbki odniesienia
PN-EN ISO3452-4 - Badania nieniszczące - Badania penetracyjne - Część 4: Wyposażenie
Przepisy BHP i ppoż., przepisy OŚ, oraz normy i specyfikacje dodatkowo obowiązujące w miejscu przeprowadzania badania.