Zgrzewanie - jest to proces technologiczny łączenia tworzyw technologicznych przez oddziaływanie cieplno-mechaniczne realizowane w temperaturze na ogół niższej od temperatury topnienia łączonych tworzyw.

Spawanie - proces technologiczny łączenia tworzyw metalicznych poprzez oddziaływanie cieplne w temperaturze wyższej od temperatury topnienia spawanych tworzyw.

Lutowanie - proces technologiczny łączenia poprzez oddziaływanie cieplne w temperaturze niższej od łączonych tworzyw a wyższe od materiałów pośredniczących

- miękkie - temp do 500C

- twarde - >500C ~1000C

Łuk elektryczny- stałe wyładowanie elektryczne o małym napięciu(10-50V)napięciu dużym natężeniu prądu 0,1-200A utrzymywanym dzięki słupowi zjonizowanym.

Budowa elektrod

Stosuje się otuliny o różnych grubościach w stosunku do średnicy rdzenia i mogą być;

Elek. cięnkootulone gdzie gr. Stanowi 20 % średnicy rdzenia, sredniootulone 20-40% sr. Rdz.

grubootulone pow.40% sr. Rdz.

bardz grubootulone ok. 100% ,

proszkowe i wielowarstwowe.

W zależności od skł. zawartych otulinie

Rozr. się elektrody kwaśne(EA) ,zasadowe(ED), rutylowe(ER) utleniające(EO),celulozowe(EC) i specjalne(ES).

W skład otulin elek. wchodzą

-surowce mineralne; rudy żelaza

mangan,tytan krzemionka,fluoryt, węglany i In. Zasadniczym celem surowców jest wytworzenie żużla o odp. Wł. Spawalniczych i metalurgicznych

-metale i żelazostopy; żelazomangan,żelazo wanad,żelazokrzem a także chrom nikiel al. I inne. Zasadniczym celem tych metali jest uzupełnienie składu chemicznego spoiny a także ich rafinacja i odtlenienie.

-surowce organiczne;mączka drzewna celuloza krochmal.Celem tych surowców jest wytw. atmosfery gazowej osłaniającej jeziorko przed atmosferą zew.

Pozycje spawania

-podolna (PA)

-naścienna (PC)

-pionowa(PG, PF)

-pułapowa(PE)

Rodzaje złączy

1. czołowe

2. pachwinowe

Ad1.

-jednostronne

-dwustronne

-teowe z 1 lub 2 spoinami

-krzyżowe z dwoma spoinami

-narożowe z 1 spoina

Ad2.

-zakładkowe

-nakładkowe jednostronne lub obustronne

-teowe z 1ub 2 spoinami

-krzyżowe z 1lub2 spoinami

-otworowe

Spawania dzielimy;

-łukowe z elek. otulona,

- łukiem krytym,

- osłonie gazu

-elektrożużlowe

-laserowe

-elektronowe

-gazowe

-termitowe

Spawanie łukowe z elek. otuloną

jest procesem, w którym połączenie uzyskuje się przez stopienie ciepłem luku elektrody topliwej otulonej mat. Spawanego. Plazma łuku elek. jaży się miedzy rdzeniem metalowym elektrody a materiałem rodzimym. Spoinę złącza tworzą; rdzeń metaliczny elektrody, składniki stopowe elektrody oraz nadtopione brzegi mat. Rodzimego(udział mat. Rodzimego zależy od mat. Spawanego i techniki spawania i wynosi 10 do 40%). W skład atmosfery gazowej zależy od składu chemicznego elektrody i stanowią go głównie, CO_2, H,2O, CO i produkty ich rozpadu. Do podstawowych parametrów należą -rodzaj i natężenie prądu, bowiem od biegunowości zależy kształt spoiny i głębokość spoiny.

- nap. Łuku elektrycznego

-prędkość spawania

-średnica rdzenia elektrody i jej położenie względem złącza.

Spawanie łukowe z łukiem krytym jest procesem, w którym połączenie trwałe uzyskuje się w wyniku stapiania obszarów spawania i elektrody ciepłem łuku elek. osłoniętej warstwom topnika. Podczas spawania łuk elek. Jest niewidoczny nie ma, więc rozprysku metalu a ilość tworzących się gazów spawalniczych jest bardzo mała.

Topnik po przejściu w stan ciekły jest utrzymywany nad obszarem spawania w postaci czaszy tworzącej komorę wypełnioną gazem i oparami metali. Spawanie realizowana jest pod lekkim nadcisnienim, co sprzyja kształtowaniu lica spoiny. Skład topnika jest tak dobrany, aby spełniał funkcje spawalnicze i metalurgiczne.

Podstawowe zadania topnika

-rafinujące działanie na ciekły metal spoiny

- regulacja składu chem. Spoiny

-zwiększenie jonizacji a przez to stabilności jarzenia się łuku

-formowanie powierzchni lica spoiny

Rozróżnia się dwa rodzaje topników

-neutralne niezawierające dodatków stopowych

-aktywne zawierające sproszkowane metale

Podstawowe parametry spawania z łukiem krytym.

-średnica drutu elek. 3-6 mm

-natężenie prądu 200-1000A

-napięcie łuku 20-40 V

-prędkość spawania 12-150m/min.

Spawanie elektrożużlowe

Jest szczególną modyfikacją procesu spawania z łukiem krytym. Umożliwia wykonanie złączy o dużej, gr. W pozycji pionowej po 1 przejściu.

Dodatkowy mat., który może stanowić drut pełny, pręt, płyta, taśma jest stapiany w kąpieli żużlowej przewodzącej prąd elek. I przechodzą do jeziorka spoiny tworząc złącza. Temp procesu wynosi 2000C Krople ciekłego metalu przepływają przez żużel w kierunku jeziorka ulegają rafinacji i są chronione przed dostępem do atmosfery.

Brzegi przedmiotów spawanych i nakładki formujące tworzą komorę utrzymywaną przez cały proces spawania. Nakładki formujące mogą być wyk. z miedzi, grafitu lub mat. Ceramicznego. Mogą być stałe lub przesuwne. Spawanie to stosuje się do łączenia przedmiotów o gr. 12- 3000mm

Wykonanych ze stali, staliwa żeliwa, niklu, aluminium, miedzi, tytanu i ich stopów.

Podstawowe wady tego spawania;

-nie plastyczne złącza

-bardzo duże liniowe energie spawania(50* 10⁵kJ/m).

- wydłużony cykl cieplny

-mała prędkość chłodzenia i szybkość krzepnięcia powodują gruboziarnistość spoin i anizotropie właściwości.

Spawanie w osłonach gazów polega na łączeniu elementów pod wpływem ciepła łuku elektrycznego w atmosferze gazów. Osłonę stanowią gazy obojętne lub aktywne chemicznie. Rozróżnia się 3 metody spawania w atm. gazów;

-TIG- elektroda nie topliwa wolframowa w osłonach gazu(argonu, helu, argon+hel)

-MIG-elektroda topliwa w osłonach gazów szlachetnych

-MAG- elektroda w osłonie, CO2

Metoda TIG; źródłem ciepła jest łuk elek. jarzący się między elektrodą wolframową nietopliwą a materiałem rodzimym. Atmosfera gazu chroni przed dostaniem się atmosfery zewnętrznej. Można spawać tą metodą metale nieżelazne i ich stopy, stale kwaso i żaroodporne oraz stale stopowe.

MIG-do spawania aluminium, miedzi i ich stopów oraz stali wysokostopowych. Łuk elek. Jarzy się miedzy spawanym mat. A mechanicznie podawanym drutem, odbywa się to w atmosferze argonu.

MAG- stosuje się do łączenia konstrukcji ze stali węglowej niskostopowej oraz staliwa. Zasada jest podobna do metody MIG.

Spawanie laserowe

- źródłem ciepła jest wiązka promieniowania świetlnego. Nagrzewanie materiału zachodzi w wyniku absorpcji fotonów. Do celów spawalniczych stosuje się lasery w postaci kryształu lub szkła oraz lasery gazowe. Lasery mogą działać w sposób ciągły lub impulsowy.

Zalety

-spawanie w dużych odl.

- spawanie w kilku punktach jednocześnie

- światło laserowe może być widoczne lub niewidoczne.

-spawanie w trudno dostępnych miejscach

Spawanie termitowe

W spawaniu tym źródłem ciepła jest reakcja aluminotermiczna. W reakcji tej aluminium pobiera tlen od tlenków żelaza tworząc tlenek aluminium i czyste żelazo.

Stosuje się do naprawy Czesio grubych ścianach.

Spawanie elektronowe

Źródłem ciepła jest wiązka elektronów emitowanych z dużą prędkością w kierunku żarzącej się wolframowej katody do spawanego materiału pod wpływem wysokiego napięcia.

Zalety

-brak stref wpływu ciepła

-możliwość wyk. złącz ceramiczno-metalicznych

-znikome paczenie się materiału rodzimego

Wady

-koszt

-bardzo silne promieniowanie rentgenowskie

-układ musi znajdować się w próżni

Spawanie gazowe

Łączenie odbywa się przez nadtopienie krawędzi i dodatkowego materiału, który po zakrzepniecu tworzą spoinę.

Źródłem ciepła jest płomień uzyskany ze spalonego gazu w atmosferze tlenu. Gazem może być acetylen wodór i propan-butan. Acetylen jest gazem bezbarwnym o słabym zapachu czosnkowym, mieszanka c2h2 z powietrzem lub tlenem. Mieszanka od 2.2-81% stanowi mieszankę wybuchową. Powiększa się znacznie objętość.

Katalizatorami procesu są proszki srebra lub miedzi.

Charakterystyka płomienia, rozróżnia się trzy rodzaje płomienia

-obojętny gdzie β=1.1-1.2

-nawęglający β <1.2

-utleniający β>1.2

Płomień obojętny składa się z 3 stref

1-jądro, strefa wstępnego spalania temp. Do 2500C

2-strefa redukująca o rozpiętości 3-5mm temp. Do 3200C

3-kita płomienia temp. Łagodnie obniża się do 1000C strefa ta składa się głównie z azotu pary wodnej dwutlenku węgla

Rozróżnia się spawanie w lewo i w prawo

Czynniki decydujące o przenoszeniu łuku elek.

-napniecie powierzchniowe

-siła grawitacji

- siła elektromagnetyczna odcinająca krople ciekłego metalu od końca elektrody

- ciśnienie gazów wydzielających się

-eksploatacyjne parowanie metalu

-przepływ plazmy łuku elek.z prędkością bliską prędkości dźwięku

7 typów przenoszenia ciekłego metalu do jeziorka spawalniczego

-kulisty

-rzutujący

-odpychanie natryskowe

-strumieniowe rozpylanie

-rotacyjne przenoszenie kropel

-eksplozyjne przenoszenie kropel

Wady zewnętrzne

-brak przetopu lub nadmierny przetop

-wlęsnięcie lub wypukłość spoiny

-uskok

- nierównomierność

-przetopienie

- rozlew

-porowatość, przepalenia

-pęknięcia poprzeczne podłużne i promieniste

-wypaczenie i zwichrowanie

Wady wewnętrzne

-pęcherze kuliste, kanalikowe podłużne

-łańcuch pęcherzy

-żużel pasmowy

-przyklejenie brzegowe i między warstwowe

5 klas wadliwości złącza

1- najmniejsza wadliwość

5- największa wadliwość

Ocenę wad określa się na postawie radiogramów wzorcowych oraz tzw. Kart wad standardowych

Skład złącza spawanego

-materiał rodzimy

-strefa wpływu ciepła

-strefa wtopienia

-spoina

---