Politechnika Koszalińska	LABORATORIUM SPAWALNICTWA
Ćwiczenie nr 1	Temat: Spawanie i napawanie łukowe ręczne.
Mudryk Paweł	IZK	IV	K.08/1	09-03-98	9^15

Część praktyczna.

Na wstępie ćwiczeń zapoznaliśmy się z przykładowymi oznaczeniami niektórych elektrod używanych w spawalnictwie.

Do nich należą, przy czym:

E - elektroda, natomiast rodzaj otuliny oznacza się następująco:

A - otulina kwaśna

B - zasadowa

C - celulozowa

O - utleniająca

R - rutylowa

V - inne otuliny.

Tak więc symbol:

EC 1 - ozn. elektrodę połączeniową o otulinie celulozowej (numer kolejny otuliny 1), co oznacza, że elektrodą można wykonywać spoiny we wszystkich pozycjach. Służy do ręcznego cięcia, żłobienia.

EŻO - ozn. elektrodę do spawania żeliwa na gorąco i półgorąco. Przy spawaniu elektrodami EŻO niedostatecznie podgrzanych odlewów uzyskuje się twarde spoiny (żeliwo białe).

EŻM - ozn. elektrodę ze stopu Monela do spawania żeliwa wyłącznie na zimno. Kolor spoiny jasnosrebrzysty. Stosowane przeważnie w odlewniach żeliwa do naprawiania wad odlewów, przeznaczonych do obróbki mechanicznej narzędziami skrawającymi.

EŻFe-Ni - ozn. elektrodę stalowo-niklową do spawania żeliwa na zimno. Stosowana jest do spawania na zimno odlewów przeznaczonych do obróbki narzędziami skrawającymi. Jest to elektroda austenityczna ze stopu żelazo-nikiel.

EA 146 - ozn. elektrodę połączeniową o otulinie rutylowo-kwaśnej, grubootulona. Służy do spawania w pozycji podolnej, pionowej

i pułapowej. Do spawania konstrukcji obciążonych statycznie

i dynamicznie. Dwie ostatnie cyfry oznaczają minimalną wytrzymałość spoiwa na rozerwanie 46 kG/mm².

ER 146 - ozn. elektrodę połączeniową o otulinie rutylowej średniootulonej. Służy do spawania w pozycji podolnej, pionowej

i pułapowej , a także do spawania konstrukcji stalowych i prac montażowych. Dwie ostatnie cyfry oznaczają minimalną wytrzymałość spoiwa na rozerwanie 46 kG/mm².

EB 125 - ozn. elektrodę połączeniową o otulinie zasadowej (numer kolejny otuliny 1), co oznacza, że elektrodą można wykonywać spoiny we wszystkich pozycjach. Dwie ostatnie cyfry oznaczają minimalną wytrzymałość spoiwa na rozerwanie 25 kG/mm². Do spawania konstrukcji obciążonych statycznie i dynamicznie.

ES 24-18 B - ozn. elektrodę stalową do spawania stali wysokostopowej. Otulina grubootulona zasadowa, służy do spawania stali H23N18, spawanie odbywa się we wszystkich pozycjach (z wyjątkiem pionowej w dół) stali żaroodpornych do 1100°C pracujących w atmosferze nie zawierającej związków siarki.

ES 18-8-2 B - ozn. elektrodę stalową do spawania stali wysokostopowej. Otulina grubootulona zasadowa, służy do spawania stali H18N10MT, spawanie odbywa się we wszystkich pozycjach (z wyjątkiem pionowej w dół) stali kwasoodpornych i stali platerowanych stalą kwasoodporną typu 18/8/2 oraz stali stopowych ze stalami węglowymi.

ES 18-8 R - ozn. elektrodę stalową do spawania stali wysokostopowej. Otulina grubootulona rutylowa, spawanie odbywa się we wszystkich pozycjach (z wyjątkiem pionowej w dół) stali kwasoodpornych typu 18/8 pracujących w temp. do 300°C oraz stali stopowych ze stalami konstrukcyjnymi.

ES 18-8-6 B - ozn. elektrodę stalową do spawania stali wysokostopowej. Otulina grubootulona zasadowa, stosowana do spawania stali trudnospawalnych oraz żaroodpornych do 900°C, spawanie odbywa się we wszystkich pozycjach (z wyjątkiem pionowej w dół) stali nierdzewnych typu 0H13, 1H13, H17 H17T i stali podobnych oraz stali austenitycznej manganowej.

EN 350 B - elektroda stalowa do napawania o wymaganej twardości

HB ~ 350, otulina grubootulona zasadowa, napawanie w pozycji podolnej stalowych części maszyn i urządzeń o wymaganej twardości powierzchni napawanej w stanie surowym min. 40 HRC (rozjazdy kolejowe, osie

i wały).

EN 450 B - elektroda stalowa do napawania o wymaganej twardości

HB ~ 450, otulina grubootulona zasadowa, napawanie w pozycji podolnej stalowych części maszyn i urządzeń o wymaganej twardości powierzchni napawanej w stanie surowym min. 40HRC (walce, łamacze).

EN 600 B - elektroda stalowa do napawania o wymaganej twardości

HB ~ 600, otulina grubootulona zasadowa, napawanie w pozycji podolnej stalowych części maszyn i urządzeń o wymaganej twardości powierzchni napawanej w stanie surowym min. 50 HRC (szczęki uchwytowe).

W dalszej części ćwiczenia zapoznaliśmy się z urządzeniami

i przyrządami do spawania. W zależności od sposobu otrzymania prądu spawania mamy:

• przetwornice spawalnicze

• transformatory spawalnicze

• prostowniki spawalnicze

• agregaty spawalnicze

Poznaliśmy prostownik spawalniczy:

Typ - SP8 - 315 Typ - EPVA - 1000

zas. 3 x 380V zas. 3 x 380V

zakres reg. 5 - 450A zakres reg. 200 - 1200A

napięcie stanu jałowego 68V napięcie stanu jałowego 90V

prąd spawania 220V prąd spawania 220V

Przewody spawalnicze:

• uchwyt elektrodowy kleszczowy - uchwyt o głowicy z jedną szczęką ruchomą, dociskaną systemem dźwigni i sprężyny do styku prądowego szczęki nieruchomej w głowicy. Prąd przechodzi na elektrodę,

• zacisk biegunowy - zamyka, uziemia obwód spawania przez stół spawalniczy,

Przyrządy pomocnicze i odzież ochronną:

• obijak, oskardzik,

• maska - chroni oczy, twarz i szyję spawacza przed szkodliwym promieniowaniem łuku elektrycznego i odpryskami roztopionego metalu lub żużla,

• fartuch - wolne od tłuszczu i oleju; nie powinien posiadać wycięć

i kieszeni, w których mogą zatrzymywać się iskry lub żużel; powinien

być szczelny.

Poznaliśmy dwa procesy spawalnicze:

• spawanie

• napawanie

Spawanie łukowe ręczne doczołowe z ukosowaniem:

- za pomocą elektrody ER 146 o średnicy: 2,5mm ; o otulinie rutylowej średniootulonej, (numer kolejny otuliny 1), co oznacza, że elektrodą można wykonywać spoiny we wszystkich pozycjach. Dwie ostatnie cyfry oznaczają minimalną wytrzymałość spoiwa na rozerwanie 46 kG/mm²,

prąd spawania 105A, ( - ) do elektrody - co potwierdza poradnik spawalniczy.

• ER 146 o średnicy: 3,25mm; prąd spawania 110A

W przypadku braku odpowiedniego katalogu, właściwe średnie natężenie prądu I (w A) może być w pewnym przybliżeniu ustalone w zależności od średnicy elektrody wg wzoru: I = (15+6d)d

Tak więc dla elektrody ER 146 o średnicy: 2,5mm natężenie prądu powinno wynosić I = (15+15)x2,5=75A.

Natężenia prądu od średnich dla danej średnicy elektrody można stosować przy:

• spawaniu w pozycji podolnej zwłaszcza dla spoin pachwinowych, elektrodach grubootulonych, spawaniu elementów o dużej masie.

Natomiast przy elektrodzie ER 146 o średnicy: 3,25mm natężenie

wynosi: I = (15+19,5)x3,25=112,125A. Tak więc obliczone średnie natężenie prądu prawie pokryło się z naszym natężeniem prądu przyjętym podczas wykonywania ćwiczenia.

Podczas wykonywania spawania koniecznością jest skoordynowania podstawowych trzech ruchów:

• posuwu elektrody w kierunku jeziorka płynnego metalu, celem utrzymania jednakowej długości łuku,

• posuwu elektrody wzdłuż spawanego złącza,

• ruchów poprzecznych końca elektrody, mających na celu odpowiednie formowanie spoiny.

Spoina musi być stopiona z brzegami spawanego materiału na całej jego grubości, tak więc spoinę układa się warstwowo. Aby dotrzeć do grani rowka zukosowania przy zachowaniu prawidłowej długości łuku należy użyć elektrody o mniejszej średnicy. Przy dalszych warstwach, gdy układanie metalu poszczególnych ściegów spoiny odbywa się już w szerszej części rowka zukosowania możliwe jest użycie elektrody o większej średnicy.

- za pomocą elektrody EB 125 o średnicy: 2,5mm; o otulinie zasadowej średniootulonej, (numer kolejny otuliny 1), co oznacza, że elektrodą można wykonywać spoiny we wszystkich pozycjach. Dwie ostatnie cyfry oznaczają minimalną wytrzymałość spoiwa na rozerwanie 25 kG/mm²,

prąd spawania 105A, ( + ) do elektrody - co potwierdza poradnik spawalniczy.

• EB 125 o średnicy: 3,25mm; prąd spawania 110A.

Parametry spawania elektrodą otuloną:

• właściwy dobór średnic elektrod

• właściwy dobór natężenia prądu spawania

• utrzymywanie odpowiedniej długości łuku

• zachowanie odpowiedniego pochylenia elektrody

• wykonywanie elektrodą odpowiednich ruchów bocznych lub po linii spawania.

WADY POŁĄCZEŃ SPAWANYCH:

Wady zewnętrzne:

• pęcherze

• wtrącenia

• przyklejenia

Wady zewnętrzne:

• wady powierzchniowe

• niewłaściwy kształt złącza

Natomiast wady:

• wady przetopu

• pęknięcia - mogą być wykrywane bądź jako wady wewnętrzne, bądź jako zewnętrzne, zależnie od miejsca ich występowania.

Przede wszystkim elektrody muszą być bardzo dobrze suszone, gdyż częste wady powstają z winy wilgotnych elektrod, bowiem pęcherzyki pary wodnej powoli się ulatniają i powodują tzw. pory (wżery).

Spawanie łukowe automatyczne łukiem krytym:

Parametry:

1. natężenie prądu spawania,

2. gęstość prądu i związana z tym średnica drutu elektrodowego,

3. napięcie łuku,

4. szybkość spawania,

5. nachylenie drutu elektrodowego względnie spawanego przedmiotu,

6. długość wylotu drutu elektrodowego,

7. sposób przygotowania materiału do spawania,

8. gatunek i ziarnistość topnika.

Podczas przeprowadzonego na ćwiczeniu procesu spawania łukiem krytym prędkość spawania wynosiła: 50 - 40 m/h. Prędkość podawania drutu uzależniona była od napięcia łuku. Łuk zajarzony na początku spawania jarzył się pod warstwą topnika przez cały czas spawania. Uzyskane tą metodą spoiny odznaczają się wielką równomiernością

i dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi. Powstałe w spoinie otwory (wżery) mogą wynikać z wilgotnego topnika.

Niewykorzystany topnik można ponownie wykorzysta, którego nadmiar był zasysany przez dyszę.

NAPAWANIE - rozumiane jest jako proces nakładania warstwy metalu na powierzchnię danej części lub narzędzia metodami spawalniczymi oraz wymieszanie części materiału napawanego z podłożem, dzieje się tak, bo inaczej nie byłoby procesu. Podczas napawania wykonuje się ruchy zakosowe tam i z powrotem po to , aby zwiększyć płaszczyznę napawania.

Przeznaczenie otuliny:

Spawanie gołym drutem wybitnie obniża własności mechaniczne

i plastyczne złącza, dlatego też spawanie gołym drutem praktycznie nie ma obecnie żadnego zastosowania. Natomiast otulina pokrywająca drut ma do spełnienia następujące zadania:

• ułatwić jonizację powietrza i utrzymywać stabilność jarzenia się łuku, szczególnie przy spawaniu prądem zmiennym,

• wytworzyć dookoła łuku elektrycznego i płynnego jeziorka osłonę gazu obojętnego, chroniącą metal przed ujemnym działaniem powietrza,

• wytworzyć na powierzchni spoiny warstwę żużla, chroniącego spoinę przed bezpośrednim zetknięciem się z powietrzem oraz powodującego powolne krzepnięcie i stygnięcie spoiny,

• wzbogacić metal spoiny w pierwiastki uszlachetniające, takie jak chrom, krzem, mangan, nikiel itp.

• zapewnić odtlenienie ciekłego metalu.

Przez odpowiedni dobór składników otuliny można znacznie poprawić własności wytrzymałościowe i plastyczne złącza.

---