Odlewnictwo- jest to technika wytwarzania wyrobów metalowych, polegająca na nadawaniu im kształtów, wymiarów i struktury za pomocą doprowadzania metalu do stanu ciekłego i wypełnienia przygotowanej formy.

Dzieli się na:

-odlewnictwo żeliwa,

-odlewnictwo staliwa,

-odlewnictwo metali nieżelaznych.

Biorąc pod uwagę metody wytwarzania odlewów dzielimy na:

-metody klasyczne

-metody specjalne

Podział procesów ze względu na charakter chemiczny wykładziny pieca:

-procesy zasadowe,

-procesy kwaśne

Rodzaje pieców:

1.Żeliwiaki -są to piece szybowe, w których wsad metalowy styka się z koksem jako paliwem i spalinami.

2.Płomieniowe - są to piece opalane paliwem gazowym a także ciekłym i stałym, w których wtapiany metal styka się tylko ze spalinami.

3.Tyglowe - to piece opalane paliwem stałym, ciekłym lub gazowym, a także piece elektryczne, gdzie wtapiany metal umieszczony w ogniotrwałym tyglu, nie styka się z paliwem ani spalinami.

4.Konwertory - to piece, gdzie źródłem ciepła są reakcje utleniania zachodzące w ciekłym metalu pod wpływem wdmuchiwanego powietrza.

5. Elektryczne - przetwarzają energię elektryczną na energię cieplną.

Modyfikacja żeliwa - to zabieg polegający na dodawaniu do ciekłego żeliwa spuszczanego z pieca, dodatków zwanych modyfikatorami(np.:żelazokrzem, wapnokrzem), dzięki czemu uzyskuje się lepsze właściwości.

Modyfikatory powodują:

-zwiększają zdolność grafityzacji,

-bardzo korzystne ukształtowanie grafitu w postaci płatków izolowanych,

-otrzymanie czystej perlitycznej, drobnoziarnistej struktury.

Metody odlewania:

-grawitacyjne(w formach jednorazowych i trwałych)

-Pod ciśnieniem

Wytwarzanie odlewów dzieli się na 3 etapy:

- wykonanie formy odlewniczej i rdzeni,

-przygotowanie ciekłego metalu i wypełnienie nim formy odlewniczej

-wybijanie lub usuwanie odlewu z formy, wybijanie rdzeni, oczyszczanie i wykańczanie odlewu.

Proces wykonania odlewni

I Etap

1.Biuro konstrukcyjne( wykonanie rysunku konstrukcyjnego, itd.)

2.Biuro technologa

3.Modelaria i narzędziownia

4.Magazyn

II Etap

1.dostarczenie instrukcji technologicznych i oprzyrządowanie z magazynu.

2.wykonanie rdzeni z masy rdzeniowej

3.wykonanie formy z masy formierskiej

4.składanie formy

5.odlewanie

6.chłodzenie

7.wybijanie

8.czyszczenie

Zasady doboru płaszczyzny podziałowej

1.Możliwośc łatwego wyjęcia modelu z formy

2.Płaszczyzna podziałowa powinna przechodzić przez największy przekrój odlewu.

3.Odpowiedzialne powierzchnie odlewu powinny być w miarę możliwości usytuowane w dolnej części formy

4. Minimalna liczba skrzynek

5. Minimalna liczba rdzeni

Rysunek surowego odlewu powinien zawierać oznaczenia:

-dane rozpoznawcze, umieszczone w tabliczce rysunkowej

-powierzchnię podziałki formy

-bazy obróbkowe do wyjściowych operacji obróbki skrawaniem

-naddatki na obróbkę skrawaniem,

naddatki technologiczne,

pochylenia i zbieżności ścian odlewu

Wielkość naddatków zależy od:

-rodzaju produkcji- większy naddatek stosuje się przy produkcji jednostkowej a mniejszy przy masowej i seryjnej,

-usytuowania przewidzianej do obróbki powierzchni w formie

Największy naddatek mają powierzchnie umieszczone w górnej części formy

Naddatki technologiczne są to:

-wypełnienia wnęk i otworów odlewowych a później obrabiane w surowym odlewie,

-naddatki wynikające z pochyleń ścian odlewu przewidzianych na rysunku konstrukcyjnym przedmiotu

-dodatkowe nadlewki służące do uchwycenia przedmiotu podczas obróbki,

-łącznik zabezpieczające odlew przed odkształceniem wskutek skurczu przy stygnięciu

-pochylenie i zbieżność ścian

-promienie odlewnicze

Zbieżność odlewania:

- dodatnia (na +) - grubość ścianki do 8mm, pogrubienie ścianki odlewu w stosunku do grubości nominalnej

-dodatnio- ujemna (na + -) - grubość ścianki od 8 do 12mm

-ujemna (na -) - ponad 12mm

Promienie odlewnicze - są stosowane po to aby odlew nie pękał w proces krzepnięcia. Wielkość promieni zależna jest od grubości ścianek i jest równa:

S₁,S₂ - grubość ścianek w mm

r - promień. Normalne wielkości to np.: 1,2,3,4,5,8,9,10,,15,20,30,40mm

MODEL

Model odzwierciedla kształty elementu oraz posiada znaki rdzeniowe.

Metody obliczania układu wlewowego dla odlewów żeliwnych i staliwnych:

- określenie najkorzystniejszego dla danego odlewu czasu zalewania formy

- obliczanie wszystkich przekrojów elementów układu wlewowego

Optymalny czas zalewania formy ustala się ze wzoru:

Q - ciężar odlewu wraz z układem wlewowym i nadlewami

S - współcz. Czasu zależny od rodzaju stopu i sposobu jego wlewania do formy

Układ wlewowy - jest to system kanałów i zbiorników wykonanych w formie odlewniczej.

Układ wlewowy składa się z:

- zbiornika wlewowego,

- wlewu głównego,

- belki wlewowej,

- wlewów doprowadzających,

- wychodu

Zadania układu wlewowego:

- ciągłe, równomierne, spokojne doprowadzenie ciekłego metalu do wnętrza formy,

- zabezpieczenie przed przedostaniem się żużla i zanieczyszczeń do wnętrza formy,

- zasilanie odlewu ciekłym metalem podczas krzepnięcia,

- współdziałanie z innymi czynnikami w celu wywołania krzepnięcia i stygnięcia odlewu

Zbiornik wlewowy - ułatwienie wprowadzenia ciekłego metalu do formy, zabezpieczenie ciągłości zalewania oraz wstępne zatrzymanie zanieczyszczeń

Wlew główny - jest kanałem pionowym o kształcie stożka ściętego łączącym zbiornik z następnym elementem - belką wlewową.

Belka wlewowa - jest kanałem poziomym o przekroju najczęściej trapezowym, umiejscowionym w górnej połowie formy w płaszczyźnie podziału. Ma za zadanie zatrzymać zanieczyszczenia.

Wlewy doprowadzające - kierują ciekły metal od belki wlewowej do odlewu, są to kanały poziome o przekroju trapezowym lub trójkątnym.

Wychód - kanał pionowy o kształcie stożka ściętego, jest umieszczony w najwyższym punkcie odlewu. Służy do odprowadzania gazów i powietrza z formy.

F_d :F_b :F_g =1 :1,2 : 1,4 F - przekrój

Obliczanie sumy powierzchni przekrojów wlewów doprowadzających:

μ - ogólny współcz. Sprawności formy

H_śr - średnie ciśnienie ferrostatyczne,

t - optymalny czas zalewania,

Q - masa odlewu układu wlewowego i nadlewami

Mi zależy od rodzaju formy i stopnia skomplikowania odlewu.

H_o - początk. max ciśnienie ferrostatyczne

P - wysokość odlewu nad płaszcz. Podziałową

C - całkowita wysokość odlewu

Wykonanie ręczne rdzeni:

1. oczyścić rdzennicę

2. wypełnić jedną połowę rdzennicy masą rdzeniową oraz dodać druty zbrojeniowe itp.

3. podane czynności wykonać tak samo z drugą połówką

4. złożyć połówki

5. pobić młotkiem tak aby obie połówki się skleiły

6.zdjąć jedną połówkę rdzennicy

7. położyć skrzynkę formierską bez dna na połówkę rdzennicy z rdzeniem

8. nasypać masę wypełniającą

9. zdjąć drugą połówkę rdzennicy

10. połówkę skrzynki z rdzeniem wkładamy do pieca i wypalamy rdzeń.

Rdzenie pokrywa się np.: grafitem, pyłem koksowym, itd.

Rdzenie mogą być drewniane lub metalowe.

Formowanie ręczne

1. ustawianie modelu bez górnego odejmowania znaku rdzeniowego oraz modeli wlewów doprowadzających

2. nałożenie dolnej skrzynki formierskiej

3. obsypanie modelu masą formierską

4. wypełnienie skrzynki formierskiej masą wypełniającą

5. ubijanie masy w skrzynce za pomocą ubijania ręcznego

6. zgarnięcie nadmiaru ubitej masy

7. wykonanie kanałów odpowietrzających za pomocą nakuwania

8. obrócenie dolnej połowy formy 0 180⁰

9.ustawienie sworzni prowadzących górnej skrzynki formierskiej i obsypanie powierzchni pudrem

10. powtórzenie czynności 3, 4, 5, 6, 7 przy wykonaniu dolnej formy

11. zdjęcie górnej połowy formy, obrócenie jej o 180⁰

12. wstawienie do dolnej połowy formy otworu w odlewie

13. założenie górnej połowy na dolną wg sworzni prowadzących

14. wybicie surowego odlewu

Masa formierska - to mieszanina piasku kwarcowego, glin wiążących, dodatków i wody w odpowiednich proporcjach

Podział mas wg rodzajów tworzyw odlewniczych do:

- staliwa

- żeliwa

- stopy metali nieżelaznych

Podział mas na:

- na wilgotno - do form odlewanych

- na sucho - ----( ) ------

Odróżnia się też masy przymodelowe, wypełniające i jednolite

Masa rdzeniowa - to mieszanina piasku kwarc. i materiałów wiążących, zwanych spoinami oraz innych dodatków.

Jej właściwości:

- Wytrzymałość na rozciąganie, ściskanie, przepuszczalność gazów, są wybijalne

Własności odlewnicze metali i stopów

1. Lejność

2. Skurcz

3. Skłonność do tworzenia jam skurczowych, naprężeń i pęknięć

4. Segregacja

Lejność - zdolność metali i stopów w stanie ciekłym do wypełniania wnęk formy odlewniczej

Skurcz - to proces zmniejszania wymiarów objętości przy ochładzaniu.

Jama skurczowa - to puste miejsca w odlewach tworzące się w wyniku zmiany objętości metalu w stanie ciekłym podczas krzepnięcia

Segregacja - to niejednorodność składu chemicznego w różnych częściach odlewu.

Jamy skurczowe mogą być:

- skoncentrowane w odlewie

- rozproszone

Jama skurczowa będzie tym wyższa jeśli:

- metal lub stop ma większy skurcz

- wyższa temp. zalewania

- grubsze są ścianki odlewu

Metody specjalne:

1. ciśnieniowe

2. skorupowe

3. odśrodkowe

4. ciągłe i półciągłe

5. wytapianych metali

6. kokilowe

7. Shawa

Zalety tych metod:

- duża dokładność, mała chropowatość, czysta powierzchnia

- lżejsza forma, duża wydajność

Metoda ciśnieniowa - polega na wywieraniu ciśnienia

2 -350NM/m² na ciekły metal wlany do komory ciśnienia przed rozpoczęciem cyklu pracy w celu wtłoczenia do metalowej formy.

Formowanie skorupowe

Zastosowano jako spoiwo żywicę syntetyczną, tworzącą z piaskiem masę formierską termoutwardzalną

Masa formierska:

- czysty piasek kwarcowy,

- sproszkowana żywica fenolowa,

- urotropina jako utwardzacz,

Metoda kokilowa - jest to proces wytwarzania odlewów w formach metalowych ( kokilach). W procesie tym ciekły metal wypełnia formę pod działaniem siły ciężkości bez udziału dodatkowego ciśnienia jest to tzw. Odlewanie grawitacyjne.

Kokila - to forma metalowa, wielokrotnego użytku, umożliwiająca wykonanie do kilkuset odlewów. Jest to tzw. forma trwała.

Odlewanie w kokili:

1.Oczyszczenie powierzchni kokili i rdzeni metalowych

2. Naniesienie pokrycia izolującego na powierzchnie robocze kokili i rdzeni

3. Założenie rdzeni i założenie połówek kokili i zaciśnięcie zamków.

4. Zalewanie i odczekanie do zakrzepnięcia odlewu

5. Rozkładanie kokili, rozsunięcie połówek kokili

6. Wyjęcie odlewu i złożenie kokili do odlewu

Metoda odśrodkowa - polega na wprowadzeniu ciekłego metalu do wirującej formy. Ciekły metal pod działaniem siły odśrodkowej odtwarza kształty odlewu i ulega procesowi krzepnięcia.

- odlewanie odśrodkowe, gdzie odlew pokrywa się z osią wirującej formy

- odlewanie pod ciśnieniem odśrodkowym powstającym w wyniku siły odśrodkowej.

Odlewy mają kształty brył obrotowych.

Powierzchnia wewnętrzna jest powierzchnią swobodną.

Metoda ciągła - polega na wlewaniu ciekłego metalu do formy zwanej kokilą lub krystalizatorem w której metal przybiera określone kształty odlewu, który jest cięty na różne długości.

Metoda półciągła - oparta jest na tej samej zasadzie z tym, że długość odlewu jest ściśle ograniczona bez konieczności cięcia na odcinki.

Metoda Shawa - jej istotą jest kompozycja masy ceramicznej złożonej ze sproszkowanych materiałów i z ciekłego spoiwa. Masa ma konsystencję szlamu. Metoda trudna do automatyzacji, droga i jednostkowa.

Odlewanie metodą Shawa:

1. przygotowaną masę wylewa się na model drewniany, metalowy lub z tworzywa sztucznego i ustawia się i ustawia w skrzynce formierskiej

2. wyjęcie modelu z formy

3. zapalamy formę

4. wypalanie w temp. około 1000⁰C

5. po wypaleniu połówek formy wystawia się rdzeń i składa formę

6. zalewanie ciekłym metalem

Jest to metoda droga, wykonuje się matryce, kokile itp.

Odlewanie precyzyjne - polega na zastosowaniu modelu jednorazowego użytku, wykonanego z substancji łatwotopliwej, który pokrywany jest powłokami z masy ceramicznej. Otrzymana w ten sposób skorupa odtwarza dokładne kształty zewnętrzne.

Cechy tej metody:

- jednorazowe używanie modelu,

- niedzielona forma odlewnicza

- największe dokładności wymiarowe i gładkości powierzchniowe

Materiał może być woskiem, stearyną, parafiną

Wady odlewnicze:

- Niedolew- niecałkowite dolanie formy metalem ciekłym

- Guz- wypchnięcie masy formierskiej przez metal

- Zalewka - powstaje na połączeniach połówek

- Przestawienie - na wskutek złego złożenia formy

- Wypaczenia , pęknięcia - powstają na wskutek zbyt małej podatnej masy formierskiej

- Pęcherze - zewnętrzne i wewnętrzne spowodowane gazami w metalu

- Strup, zaproszenie, zażużlenie - zanieczyszczenia metalu masą formierską, lub żużlem

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Zdolność metali do zmiany kształtów pod działaniem sił zewnętrznych wykorzystywana jest przy walcowaniu, kuciu, wciskaniu, tłoczeniu, ciągnięciu i innych obróbkach

Walcowanie na gorąco - jest to nadanie przedmiotem żądanego kształtu poprzecznego za pomocą odkształcenia plastycznego metalu między obracającymi się twardymi i odpowiednio ukształtowanymi walcami.

Chwytanie walcami następuje gdy siła tarcia między walcami i zgniatanym materiałem jest równa lub > od siły z jaką trzeba wyciągać materiał.

Siła tarcia T = N*μ

Walce ciągną materiał jeżeli rzut siły T na tę oś poziomą będzie większy lub równy rzutowi siły N na tę samą oś.

Tzn.

Tcosα ≥ Nsinα

Nμcosα ≥ Nsinα

μcosα ≥ sinα

μ ≥ tgα μ= tgρ

tgρ ≥ tgα ⇒ ρ ≥ α

czyli kąt tarcia powinien być większy lub conajmniej równy kątowi chwytu α.

Walce mogą być gładkie lub walcowe.

Kalibrowanie walców jest czynnością która decyduje o tym czy wywalcowany profil jest dobry oraz czy przeprowadzony proces jest ekonomiczny.

Projektowanie liczby przepustów

Walcuje się wszystkie metale i stale do 1.3%C

Walcowanie na zimno - poniżej 600⁰C pomiędzy poszczególnymi przepustami nie ma rekrystalizacji ale jest zgniot.

Zalety:

- wzrost wytrzymałości i twardości, podwyższenie granicy plastyczności, dokładne wymiary, gładkość powierzchni.

Zastosowanie:

- duży nacisk jednostkowy

- zmniejszenie tarcia- wprowadzenie smaru między walec i przedmiot

- kąt uchwytu 3- 10⁰

-duża produkcja, drogie urządzenia

Ciągnienie- to proces technologiczny obróbki plastycznej na zimno w którym materiał jest ciągniony przez otwór nieruchomego narzędzia, zmieniając swój kształt poprzeczny i długość.

Zalety:

- gładka powierzchnia, dobra dokładność wymiarowa, można zmieniać przekroje poprzeczne, otrzymuje się cienkie druty.

Wady:

- problem z wprowadzeniem przedmiotu do ciągadła

Cięcie - dokonujemy z zastosowaniem pras wyposażonych w przyrząd zwany wykrojnikiem.

Siła cięcia - P_t=1,3F*R_t ; φ=0

Siła przecięcia - P_p=k₁P_t*n/s

Siła zepchnięcia - P_z =k_z P_t

Rodzaje cięcia

- Wycinanie - cięcie wzdłuż linii zamkniętej

- dziurkowanie - cięcie wzdłuż linii zamkniętej

-odcinanie - cięcie wzdłuż linii niezamkniętej

- przycinanie - wzdłuż linii niezamkniętej, usuwa się zbędny materiał, który przylega do krawędzi przedmiotu

- nadcinanie - wzdł. linii niezamkniętej, która nie dochodzi do krawędzi przedmiotu

- okrawanie - wyrównanie obrzeża przedmiotu przez usunięcie nadmiaru materiału odkształconego

- rozcinanie - oddzielenie od siebie dwóch przedmotów

- wygładzanie - nadawanie powierzchni przecięcia żadanej dokładości kształtu, wymiarów i gładkości

- wykrawanie- jedno lub wielotaktowe w zależności od kształtu przedmiotu

Układy wykrojników:

- proste, pochyłe, naprzemienne, złożone, wielorzędowe

Kucie - proces technologiczny obr. pastycznej na gorąco lub na zimno, w którym kształt produktu nadawany jest przez wywarcie nacisku lub

Uderzenia (młotami lub prasami)

Zalety:

- krótki czas wykonania obróbki

- skomplikowane kształty wyrobu

- duża jednolitość wymiaru w serii

- dokładne wymiary

-oszczędność materiału

mniejsza liczba robotników o wys. kwalifikacjach

Operacją wytłaczania nazywamy proces polegający na przekształceniu kawałka blachy w wytłoczkę o powierzchni nierozwijalnej.

Proces powstawania wytłoczki można podzielić na następujące etapy:

1. P< P_k^PL - miejscowe plastczne kształtowanie wgłębnika

o srednicy d przy P= const.

2. P_k^PL P < P_d^PL - plastyczne płynięcie kołnierza

3. P_d ^PL < P < P_k^max - jednoczesne płynięcie kołnierza i plastyczne rozciąganie dna wytłoczki

4. Końcowa faza płynięcia kołnierza przy minimalnej sile P

Różne przebiegi kształtowania wytłoczki w zależności od stosunku p/d

Schemat stanu naprężeń przy wytłaczaniu

Przetłaczanie - polega na zwiększeniu wysokości wytłoczki kosztem zmniejszenia średnicy d przy czym grubość może się zmieniać.

Zjawisko zakłucające przetłaczanie

Rozerwanie wylłoczki siłą osiową.

Po kolejnych operacjach:

Fałdowanie ścianki bocznej.

g> 0,0015 d_{n - 1} - przetłaczanie swobodne

g<0,01 d_{n - 1} - przetłaczanie z dociskaczem

Siła od drogi stępla podczas przetłaczania

Spawalnictwo - jest to dział technologii obejmujący procesy spajania tj. trwałego łączenia metali przez uzyskanie ciągłości materiałowej w miejscu gdzie ma powstać złącze. Obejmuje ono:

- spawanie

- zgrzewanie

- lutowanie

Procesy pokrewne:

- hartowanie płomieniowe

- cięcie

Spawanie - proces wykonywania połączenia nierozłącznego z użyciem źródła ciepła przez stapianie brzegów materiałów przy użyciu spoiwa lub bez.

Zgrzewanie - połączenie nierozłączne z użyciem źródła docisku i z podgrzaniem materiału do temp. mięknięcia

Lutowanie - połączenie nierozłączne z użyciem spoiwa ( lutu) przez nagrzanie brzegów materiału do temp. zwilżenia

Metoda natryskowa - polega na powleczeniu podłoża metalu innym metalem będącym w stanie ciekłym za pomocą strumienia powietrza lub innego gazu.

Spawanie może być:

- gazowe

- elektryczne

- termitowe

Spoina - część złącza która powstaje ze stapianych elektrod i materiału rodzimego

Stopiwo - metal otrzymany ze stopienia elektrody

Rowek - miejsce przystawania dwóch spawanych blach

Ścieg - wałeczek metalu który spawacz układa przesuwając topiącą się elektrodę.

Kształty rowków

Spoiny

- czołowe

- pochwinowe

Pozycje spawania:

----------------------------------------------------------------------------------------------

Spawalność metali

Strefa wpływu ciepła - to pas metalu z obu stron spoiny, gdzie ogrzewanie i stygnięcie metalu wywołuje zmiany w strukturze. Składa się z 4 odcinków:

- bardzo wąski pas częściowego topnienia metalu rodzimego

- odcinek przegrzania

- odcinek normalizacji, rozdrobnione ziarno

- odcinek niezupełnego przekrystalizowania

A -stopiwo

B - stopiwo zmieszane z metalem rodzimym

D - metal niezmieniony

C - metal rodzimy o zmienionej strukturze(strefa wpływu ciepła)

Spawanie gazowe - tu ciepło do stopienia się metalu powstaje przez spalenie się gazów w obrębie spoiny. Stosujemy przeważnie acetylen i tlen, ale także wodór i metan.

Spalanie acetylenu z tlenem

I faza C₂H₂ + O₂ = 2 CO + H₂

I faza 2CO + O₂ = 2CO₂

Płomień acetylenowo - tlenowy

Spawanie elektryczne:

- łukowe

- elektronowe

- w gazach

• żużlowe

- pod topnikiem

- plazmowe

- atomowe

Spawanie łukowe

Łuk elektryczny - jest formą elektrycznego wyładowania w gazach. W przestrzeni ładunki przenoszone są przez elektrony.

A - przed. spawane

B - elektroda

C - otulina

Ł - łuk

G - osłona gazowa

J - jeziorko

S - spoina

Z - warstwa żużla

Podział elektrod w zależności od grubości otuliny:

1. cienkootulone - q < 10%d

2. średniootulone - 10%d - 40%d

3. grubootulone - > 40%d

Dzielą się one także na :

1.kwaśne - zawierają dużo tlenków żelaza , manganu, krzemu - do stali niskowęglowych

2.zasadowe - dużo zasadowych węglanów wapnia, magnezu, fluorytu - do stali trudno spawalnych

3.utleniające - tlenki żelaza i manganu - do stali niskowęglowych

4.celulozowe - duże ilości części palnych organicznych przeważnie celulozy.

5.rutylowe - duża ilość rutylu - do dobrze spawalnych stali

Własności otuliny:

1. obniża potencjał jonizujący powietrze w przestrzeni łukowej

2. przenosi metal z elektrody do jeziorka

3.ochrania metal ciekły w kropli i jeziorku przed powietrzem

4. reguluje skład chemiczny stopiwa

5. tworzy żużel, który zmniejsza prędkość chłodzenia

Składniki otuliny:

• jonizujące - tlenki metali alkalicznych, sodu, potasu, itp.

• gazotwórcze - organiczne (kreda), nieorganiczne

• żużlotwórcze - rudy żelaza

• odtleniające - FeSi , FeMn, FeCr, FeNi lub Cr, Ni, Al.

• upłynniające żużel

• wiążące otulinę, szkło wodne, żywicę

Do produkcji elektrod stosuje się:

• surowce mineralne np.: rudy żelaza

• żelazostopy np.: żelazokrzem

• szkło wodne

Są także elektrody :

• topliwe

• nietopliwe

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Automatyczne spawanie łukiem krytym

Mechanizm podawania drutu elektronowego + kasetka z elektrodą + zbiornik topnika umieszczone są na wózku napędzanym silnikiem elektrycznym.

Zalety:

• nie widać łuku

• łatwa automatyzacja

• wysoka jakość spoiny, duża wydajność

Wada:

- pozycja spawania

Spawanie z osłoną z CO₂

Osłona gazowa pozwala na obciążenie elektronów bardzo wysokimi natężeniami.

Jako spoiwo stosuje się druty .

Szybkie topienie drutu - posuw drutu około 100 - 300 m/min.

Łuk w osłonie z CO₂ charakteryzuje się głębokim wtopem. Aby przeciwdziałać utlenieniu metalu spoiny stosuje się spoiwo o dużej zawartości krzemu i manganu. Tlenki tlenu i manganu tworzą żużel wpływający na powierzchnię topionego metalu.

Zastosowanie np.: do blach karoseryjnych.

Zalety:

1. łatwość spawania w innych pozycjach

2. naturalna pozycja - naścienna

3. zastąpienie elektrod otulonych przez tańszy drut, koszt gazu niski

Wady:

1. skomplikowana aparatura

2. metoda stosowana do stali zwykłych

Spawanie w osłonie z gazów obojętnych

Spawanie stali wysokostopowych , metali lekkich , aluminium

Gazy obojętne- hel i argon

Osłona gazowa chroni łuk od dostępu powietrza i podwyższa jego temperaturę

Spawanie bez topników

Drut jako spoiwo , elektroda topliwa spełnia również rolę spoiwa

Metoda automatyczna i półautomatyczna, szybkość spawania większa niż TIG. Metoda najekonomiczniejsza, spoiny mają dobrą jakość, minimalna grubość blach.

TIG

- Spawanie metali trudno spawalnych: aluminium, metale lekkie

- połautomatyczne lub automatyczne

Elektroda nietopliwa np.: wolframowa

Spawanie z podawaniem spoiwa topionego w łuku jednocześnie z metali rodzimych

Zalety:

• dobra jakość spoin

• przebieg procesu szybki

Spawanie elektronowe

- odbywa się w kom. próżniowych

- trudnospawalne materiały np: aluminium

- urządzenie do spawania wielkości hali

- przemysł lotniczy zbrojeniowy

Brak topnika , powierzchnie spawane muszą idealnie przylegać

Szwy spoin mogą mieć różne kształty. Metoda ekonomiczna, szybka, wiązka elektronów wpada w metal i bardzo szybko metal zastyga. Powstaje wąska spoina. Grubość od 0.05 - 60mm - stal

Metoda spawania wodorem atomowym

Źródło ciepła- łuk elektryczny jarzący się między dwoma elektrodami wolframowymi w osłonie wodoru wpływającego z dysz, w których osadzone są elektrody.

Zadania wodoru:

1. jest pośrednikiem w przenoszeniu ciepła z łuku do spawanego materiału. W wysokich temp. luku wodór ulega dysocjacji na pojedyńcze atomy wodoru.

2. chroni przed dostępem atmosfery

3. zapobiega wypalaniu się składników stopowych

4. chroni elektrody przed zbyt szybkim utlenianiem się

Stale wysokostopowe , nierdzewne i kwasowe , ognioodporne

Ilość ciepła sprawia to że za jednym przejściem wykonywana jest spoina.

Spawa się między innymi turbiny, elementy grube. Otrzymuje się dobrej jakości spoiny.

Spawanie elektrożużlowe

Spawanie termitowe

Łączenie elementów o dużych przekrojach

Stopiwo - żelazo termitowe

Reakcja spalania się termitu z wytworzonego żelaza termitowego:

Fe₂O₃ + 2Al = Al₂O₃ + Fe

3FeO + 2 Al. = Al₂O₃ + 3Fe

Wady spoin:

1. niedostateczna grubość spoiny

2. zbyt grube nadlewy

3. zanieczyszczenie spoin żużlem

4. porowatość spoin ( pęcherze)

5. niewłaściwy przetop

6. rysy i pęknięcia

7. przyklejanie spoiny

Zgrzewanie

• płomieniowe

• wybuchowe

• oporowe

• ultradźwiękowe

• dyfuzyjne

• tarciowe

3

---