B2 Co to jest zgrzewalność?

Podatność materiału do tworzenia w określonych warunkach zgrzewanych złączy spełniających

stawiane im wymagania.

B3 W jaki sposób chroni sie ciekły metal w procesach zgrzewania?

Ciekły metal znajduje się w środku łączonych elementów i nie ma on bezpośredniego styku z atmosferą ,

a zapewnia to docisk elektrod. Dodatkowo w metodzie zgrzewania czołowego przy zastosowaniu wyiskrzania

w czasie etapu występujące ciśnienie par metalu chroni tworzącą się ciekłą czołową powierzchnię przed utlenianiem.

B4 Narysować schemat stanowiska do spawania gazowego i opisać jego części składowe

B5 Jakie własności powinno mieć źródło prądu do spawania elektrodami otulonymi.

Z reguły wytwórnia podaje zakres natężenia

prądu spawania. Mniejsze natężenia należy stosować podczas spawania w pozycjach utrudnionych, kiedy zależy

nam na małej objętości jeziorka i szybkim jego krzepnięciu oraz przy wykonaniu warstw przetokowych. Przy zbyt

dużym natężeniu spoina ma nierówne lico, występują podtopienia oraz przegrzanie strefy wpływu ciepła.

Duża gęstość prądu powoduje nadmierne rozgrzewanie rdzenia elektrody, nierównomierne topienie i zbyt duże

rozpryskiwanie metalu z jeziorka. W przypadku małego natężenia występuje brak przetopu oraz przyklejania,

a łuk jarzy się niestabilnie, co wynika z niedostatecznego odsuwania żużla.

Dodatek:

Rodzaj i natężenie prądu spawania. Natężenie prądu spawania jest parametrem, który w największym

stopniu decyduje o ilości ciepła wprowadzonego do spoiny i prędkości stapiania elektrody.

Proces spawania elektrodą otuloną może być przeprowadzony:

- Prądem stałym (DC):

• biegunowością dodatnią (biegun dodatni podłączony do zacisku elektrody, DC+),

• biegunowością ujemną (biegun ujemny podłączony do zacisku elektrody, DC-),

- Prądem przemiennym (AC).

Rodzaj prądu spawania wypływa na stabilność jarzenia się łuku, przenoszenie w nim kropli ciekłego metalu,

kształt ściegu spoiny oraz głębokość wtopienia. Prąd stały zapewnia bardziej stabilny łuk i równomierne przenoszenie ciekłego metalu w łuku, ograniczając liczbę rozprysków nawet przy niskich natężeniach prądu. Ponadto, większe jest przetopienie brzegów łączonych materiałów i mniejsze tendencje do zwarcia łuku. Niektóre gatunki elektrod (głównie elektrody zasadowe, przeznaczone do spawania stali o podwyższonej i wysokiej wytrzymałości oraz stali stopowych) wymagają bardzo dobrej stabilności jarzenia się łuku, które może zapewnić spawanie z biegunowością dodatnią.W takiej konfiguracji większa jest głębokość wtopienia w porównaniu z procesem spawania z biegunowością ujemną. Spawanie prądem zmiennym stosuje się rzadko, raczej w warunkach „domowych” z uwagi na mały koszt urządzenia (spawarka transformatorowa). Wartość natężenia prądu jest dobierana w zależności od rodzaju spawanego materiału, jego grubości, średnicy zastosowanej elektrody oraz pozycji spawania. Podczas spawania natężenie prądu powinno utrzymywać stałą, stabilną wartość, która nie zależy od długości łuku elektrycznego. Napięcie łuku. Podczas spawania ręcznego elektrodą otuloną napięcie łuku jest wielkością proporcjonalną do długości łuku. Napięcie pomiędzy elektrodą, a materiałem spawanym, przed zamknięciem obwodu spawania określane jest jako tzw. napięcie biegu jałowego (U0), a jego wartość dla większości urządzeń do spawania elektrodą otuloną wynosi od 45-120 V.

Wartość napięcia biegu jałowego określa łatwość zajarzenia łuku – im większa jego wartość tym łatwiej zajarzyć łuk. Podczas procesu spawania napięcie zmniejsza się do ok. 20-40 V, a w sytuacji zwarcia łuku spada do zera.

B6 W jaki sposób warunki spawania metodami MIG/MAG wpływają na przechodzenie metalu w łuku spawalniczym?

Przy niskim natężeniu prądu elektroda w osłonie gazów stapia się ze zwarciowym przejściem kropel do jeziorka (rys. 3.3a). Zwiększenie natężenia prądu i napięcia łuku powoduje grubokroplowe przejście materiału, przy czym w osłonie gazów obojętnych stapia się bez rozprysków (rys. 3.3b), natomiast w osłonie gazów aktywnych chemicznie krople przenoszone są przez łuk nieosiowo, co powoduje rozprysk, nawet przy znacznym zwiększeniu natężenia prądu (rys. 3.3c). Przy zastosowaniu osłony gazowej, zawierającej powyżej 80% gazu obojętnego (argonu lub helu), przy natężeniu prądu powyżej określonej wartości, zwanej wartością krytyczną, charakter przenoszenia metalu staje się osiowy względem łuku (wzdłuż osi elektrody) i drobnokroplowy,zwany natryskowym (rys. 3.3d). Gdy prąd spawania przekroczy drugą wartość krytyczną, krople metalu przenoszone są ruchem wirowym, po torze spiralnym do jeziorka ciekłego metalu (rys. 3.3e). Jest to spowodowane wysokim natężeniem prądu, powodującym wyginanie końca drutu przez siły elektromagnetyczne łuku.

B7 na czym polega spawanie metoda TIG i jakie stosuje się w niej gazy?

Zasada działania-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 dostępnew 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. Gazy ochronne do spawania TIG, to gazy obojętne Ar i He lub ich mieszanki z ewentualnym dodatkiem H2. Niekiedy do gazu obojętnego dodawany jest azot, którego zadaniem jest podwyższenie temperatury łuku i umożliwienie dzięki temu spawania z dużymi prędkościami

miedzi i jej stopów, często bez podgrzania wstępnego. Inne reaktywne gazy ochronne, jak np. CO2, powodują szybkie zużycie elektrody lub niestabilne jarzenie się łuku. W żadnym wypadku nie należy stosować dodatku CO2 lub O2 do argonu lub helu, gdyż powoduje to bardzo szybkie zużycie drogiej elektrody nietopliwej. Własności fizyczne gazów ochronnych. Gaz ochronny ma za zadanie nie tylko osłaniać elektrodę nietopliwą i obszar spawania przed dostępem atmosfery, ale decyduje również o energii liniowej spawania (napięcie łuku), kształcie spoiny i nawet składzie chemicznym stopiwa.

B8 Jaką role pełni topnik podczas spawania łukiem krytym?

Topniki spełniają podobne zadanie jak otulina w elektrodach do spawania łukowego ręcznego. Ponadto mogą jeszcze wpływać na kształtowanie lica spoiny przez odpowiedni dobór lepkości i napięcia powierzchniowego żużla.W zależności od metody wytwarzania topniki dzieli się na:-F – topione, -A – aglomerowane, -M – mieszane.Topniki topione wytwarza się z surowców mineralnych przez topienie i granulację, natomiast topniki aglomerowane to spiekane ziarniste mieszaniny składników wyjściowych. Topniki mieszane to mieszaniny dwóch lub więcej półproduktów wytworzonych różnymi metodami. Pod względem metalurgicznymtopniki dzielą się na: -kwaśne, -zasadowe.Topniki kwaśne stosuje się do spawania konstrukcyjnych stali niskowęglowych, natomiast topniki zasadowe do stali wysokostopowych. Pod względem chemicznym (zawartość tlenku manganu MnO) topniki dzielą się na: -bezmanganowe, -niskomanganowe,

-średniomanganowe, -wysokomanganowe.

B9 Jakie własności powinien mieć topnik do lutowania?

Topnik powinien: być płynny w temperaturze lutowania, rozpuszczać lub żużlować tlenki łączonych metali i inne trudno topliwe substancje, chronić powierzchnię metalu przed ponownym utlenieniem, łatwo spływać z powierzchni metalu pod naporem ciekłego lutu, być rzadkopłynnyi mieć mały ciężar właściwy Właściwości topnika:tworzenie trwałej, stałej a następnie płynnej, szczelnie przylegającej warstwy ochronnej

na powierzchniach materiałów łączonych w trakcie nagrzewania ich do temperatury lutowania, temperatura topienia oraz temperatura maksymalnej aktywności odpowiednio niższa od temperatury topienia lutu, zdolność obniżania napięcia powierzchniowego ciekłego lutu, odpowiednia gęstość oraz własności powierzchniowe umożliwiające wypływanie żużla na powierzchnię stopionego lutu,

możliwie niska toksyczność, tworzenie łatwo usuwalnego żużla

B10 na czym polega zgrzewanie liniowe?

Wprowadzenie do rozwiązania konstrukcyjnego zgrzewarki elektrod krążkowych pozwoliło uzyskiwać zgrzeiny liniowe,

będące w istocie szeregiem zgrzein punktowych usytuowanych w określonej od siebie odległości lub zachodzących na siebie,

tworząc wówczas połączenie liniowe szczelne, podobne do połączenia spawanego (schemat zgrzewania liniowego i jego odmiany

przedstawiono na rys. 5.4). Zgrzewanie liniowe zwiększyło zakres połączeń możliwych do stosowania w konstrukcjach, szczególnie

o połączenia szczelne (np.: zbiorniki paliwa, radiatory, części silników lotniczych oraz pojazdów kosmicznych). Zakres materiałów

zgrzewanych jest podobny jak przy zgrzewaniu punktowym.

Odmiany zgrzewania liniowego pozwalają na uzyskiwanie połączeń liniowych blach przez:

-złożenie blach na zakładkę, -złożenie blach na zakładkę ze zwiększonym dociskiem, złożenie blach doczołowo z dodatkowymi

nakładkami

-złożenie blach doczołowo z dodatkowym drutem Przy zgrzewaniu liniowym obok podstawowych parametrów zgrzewania

(natężenia prądu i czasu jego przepływu oraz siły docisku) występuje jeszcze prędkość zgrzewania związana z prędkością

obrotową elektrod krążkowych. Istnieje możliwość stosowania, podczas wykonywania połączeń liniowych ciągłego przepływu prądu

(określane jako zgrzewanie liniowe ciągłe), przepływu prądu z powtarzalnymi przerwami (zgrzewanie liniowe przerywane) oraz

przepływu prądu podczas braku ruchu łączonych elementów (zgrzewanie liniowe krokowe). Sterowanie parametrami zgrzewania pozwala uzyskiwać połączenia liniowe, w których poszczególne zgrzeiny mogą znajdować się w określonej odległości od siebie (nie dotyczy to zgrzewania liniowego ciągłego), spełniając złożone wymagania projektantów konstrukcji,

co przyczynia się do zwiększenia obszaru zastosowań tej metody w technikach wytwarzania. Duże prędkości zgrzewania (wynoszące od około 3 do około 12 m/min odpowiednio dla blach o grubości 2 i 0,25 mm) oraz możliwość łączenia blach pokrytych powłokami ochronnymi, przyczyniają się ponadto do uznania zgrzewania liniowego jako jednego z najekonomiczniejszych procesów łączenia konstrukcji.

D1 Narysować nastepujace zlacza spawane: ze spoina czołową, ze spoiną pachwinową,

ze spoiną brzeżną, ze spoiną otworową

D2 co to znaczy ze spawalność stali jest dobra warunkowa lub zła?

Spawalność stali zależy od udziału procentowego węgla ,równoważnika węgla w danym

gatunku stali oraz grubości elementu spawanego. Dla dobrej spawalności nie musimy

wykonywać żadnych zabiegów. Dla spawalności warunkowej musimy przed spawanie

podgrzać naszą stal. Przy złej spawalności musimy podgrzać naszą stal do wyższej

temperatury i najlepiej spawać elektrodą otuloną.

D3 w jaki sposób chroni sie ciekły metal w procesie lutowania?

Ciekły metal w procesie lutowania chroni się za pomocą gazów ochronnych

(wytworzenie płomienia redukującego powstałego przy spalaniu np. acetylenu w tlenie) oraz topnika.

D4 Narysować i opisać technikę spawania gazowego w lewo

W spawaniu w lewo płomień skierowany jest w kierunku spawania na krawędzie jeszcze nie przetopione.

Palnik wykonuje ruch od strony prawej w stronę lewą, równomiernie stapiając brzegi łączonych części,

natomiast spoiwo w postaci drutu wykonuje w tym czasie niewielkie pionowe ruchy przerywane.

Wyjmowanie końca drutu z jeziorka ciekłego metalu ma na celu regulowanie ilości dodawanego spoiwa.

Koniec stopionego drutu powinien cały czas pozostać w obszarze kity płomienia, ze względu na ochronę

metalu przed tlenem i azotem z powietrza. Metoda spawania w lewo jest łatwa do opanowania i można

otrzymać gładkie lico spoiny o estetycznym wyglądzie. Jest stosowana przede wszystkim do łączenia

cienkich blach o grubości nie większej niż 4 mm. Do wad tej metody należy zaliczyć niskie właściwości

wytrzymałościowe spoiny oraz trudność równomiernego stapiania brzegów obu elementów, wskutek czego

występuje brak przetopu. Spoina wykonana metodą w lewo szybko stygnie, co sprzyja tworzeniu się porów

i pęcherzy w spoinie. Z tego względu metody tej nie stosuje się do łączenia odpowiedzialnych konstrukcji,

np. takich jak połączenia rurowe przegrzewacza pary.

Podczas spawania w lewo występują znaczne straty ciepła spowodowane tym, że znaczna część płomienia

ogrzewa powietrze, a niewielka jego część jest skierowana na drut i krawędzie łączonego materiału.

D5 Wyjaśnij symbole występujące w oznaczeniu następującej elektrody:

PN-EN 499 E 42 2 2Ni B 22 H10

E – elektroda otulona

42 – Re > 420 MPa

2 - -200C temperatura pracy łamania 47J

2Ni – zawartość 2Ni, gdzie zawartość Mn < 1,4

B – otulina zasadowa

2 – oznaczenie stopnia uzysku oraz rodzaj prądu spawania Rg < 105% DC

2 – pozycja spawania: wszystkie pozycje poza wyjątkiem pionowej z góry w dół

H10 – zawartość wodoru w stopiwie max, ml/100g = 10

D6 W której z metod MIG czy MAG stosuje sie druty ze zwiększoną zawartością krzemu

i manganu i wyjaśnić dlaczego?

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 powstawaniuporowatości w spoinach.

D7 Narysować i opisać schemat do spawania metoda TIG

D8 Narysować wpływ parametrów spawania łukiem krytym na kształt spoiny.

Na kształt spoiny wpływa zasadniczo natężenie prądu spawania i napięcie łuku oraz prędkość spawania.

Oprócz tych parametrów pewien wpływ ma także: rodzaj prądu i jego biegunowość, średnica drutu

elektrodowego, pochylenie drutu względem złącza, grubość warstwy topnika i jego ziarnistość, długość

wolnego końca elektrody oraz kształt rowka spawalniczego. Natężenie prądu spawania, mieszczące się w

przedziale 200-1000 A, wpływa na ilość ciepła wydzielanego w łuku elektrycznym oraz na siłę

magnetycznego podmuchu łuku. Wraz ze wzrostem natężenia prądu spawania znacznie wzrasta

głębokość wtopienia, wzrasta wysokość nadlewu, nieznacznie wzrasta szerokość ściegu oraz zwiększa się

udział materiału podstawowego w spoinie (rys. 4.4).

Napięcie łuku wpływa na jego długość, a tym samym na rozdział ciepła zużywanego na topienie materiału

spawanego i topnika. Jego wartość (24-45 V) dobiera się w zależności od natężenia prądu spawania oraz

średnicy drutu elektrodowego. Wzrost napięcia łuku powoduje zwiększenie jego długości, co przy

stożkowym kształcie łuku powoduje zwiększenie powierzchni jego oddziaływania na spawany materiał,

a przez to stapia się więcej topnika, zwiększa się szerokość lica spoiny, zmniejsza się głębokość

wtopienia oraz wysokość nadlewu (rys. 4.5).

D9 Wymienić metody lutowania w zależności od zastosowanego rodzaju źródła ciepła?

W zależności od zastosowanego źródła ciepła lutowanie możemy podzielić na lutowanie:

kolbą (luty miękkie), płomieniowe (luty miękkie, twarde), oporowe (luty twarde), indukcyjne

(luty twarde), tarciowe (luty miękkie), zanurzeniowe (kąpielowe) (luty miękkie, twarde),

w stopionych solach (luty miękkie, twarde), w piecu komorowym (luty miękkie, twarde)

D10 na czym polega zgrzewanie punktowe?

Zgrzewanie punktowe (rys. 5.1) przeprowadza się na urządzeniach zwanych zgrzewarkami

punktowymi, które w zależności od wymagań produkcyjnych mogą być stacjonarne lub

przenośne o małej, średniej i dużej mocy zgrzewania. Obok powszechnie stosowanych

zgrzewarek prądu zmiennego stosuje się coraz częściej także zgrzewarki prądu stałego,

stosowane szczególnie do zgrzewania aluminium lub jego stopów oraz stopów miedzi,

a to ze względu na bardzo duże prądy zgrzewania. Uzyskiwanie zgrzein w procesie

zgrzewania punktowego odbywa się według określonego programu, prostego lub rozszerzonego

(rys. 5.2). Program ten uwzględnia wartości siły docisku, natężenia prądu oraz przedziały czasu ich

oddziaływania, podczas cyklu

zgrzewania. W pierwszym okresie cyklu elementy ułożone na zakładkę są dociskane przez elektrody

zgrzewarki przez okres czasu, nazywany czasem docisku początkowego (na rys. 5.2 oznaczony jako cDP).

W kolejnym etapie cyklu, przez dociśnięte elementy przepływa prąd o natężeniu (I) i przez czas cPP,

nazywany czasem zgrzewania, tworząc zgrzeinę o określonych wymiarach. W ostatnim etapie cyklu,

nazywanym czasem docisku końcowego (cDK) występuje stała lub zwiększona siła docisku (FDK’),

przy braku przepływu prądu, która zapobiega utworzeniu jamy skurczowej i ustala ostateczną budowę zgrzeiny.

Programy rozszerzone zawierające możliwość zmian wielkości w przedziałach FDP’, FDK’, Ip, Ii, Ioc,

umożliwiają łączenie materiałów o zwiększonej wrażliwości na proces zgrzewania.

Rys. 5.1. Schemat zgrzewania oporowego punktowego, z zaznaczonymi składnikami oporności

strefy zgrzewania; F – docisk zgrzewania; I – natężenie prądu zgrzewania; R1 i R2 oporności

materiałów zgrzewanych; Rs – oporność styku zgrzewanych materiałów; ; E – elektroda zgrzewarki

Rs (M-E) – oporność styku elektroda zgrzewany materiał; T – transformator zgrzewarki (źródło prądu)