9 (881)

9

SPAWALNICZE PROCESY CIEPLNE

1.1. Rodzaje i właściwości spawalniczych źródeł ciepła

W procesach spajania i pokrewnych (poza bardzo nielicznymi przypadkami) do nagrzewania elementów poddawanych operacjom spawalniczym stosuje się różnorodne źródła ciepła (tabl. 1.1). Są one uzyskiwane w wyniku przetwarzania różnych rodzajów energii w spawalniczych urządzeniach technologicznych, a zadaniem ciepła pochodzącego z tych źródeł jest stopienie materiałów, z których powstaje złącze spawane, lutowane lub napoina, bądź podgrzanie ich do odpowiednio wysokiej temperatury, w celu intensyfikacji procesu, np. zgrzewania, cięcia, hartowania.

W większości procesów spawalniczych nagrzewanie jest lokalne, najlepiej silnie skoncentrowanym źródłem ciepła, w celu uzyskania wysokiej sprawności energetycznej i wydajności procesu oraz minimalizacji negatywnych zjawisk, talach jak np. niekorzystne zmiany mikrostruktury i właściwości mechanicznych, nadmierne naprężenia i odkształcenia cieplne. Stosowane obecnie źródła ciepła charakteryzują się bardzo zróżnicowaną mocą i jej gęstością, czyli koncentracją strumienia energii (rys. 1.1), wyrażaną w kW/mm lub w W/mm". Na rysunku 1.2 przedstawiono poglądowo technologiczne efekty zastosowania niektórych źródeł ciepła. Prace badawcze nad źródłami do spawania są ukierunkowane na uzyskanie jak największej koncentracji energii cieplnej, która powoduje wyższą sprawność procesu, głębsze wtopienie w spawany metal, większą prędkość spawania lub cięcia i węższą strefę wpływu ciepła.

1.2. Spawalniczy łuk elektryczny

Najczęściej wykorzystywanym źródłem ciepła w spawalnictwie jest łuk elektryczny, który jest wyładowaniem elektrycznym w atmosferze zjonizowanych gazów i par metali np. podczas spawania metodami TIG, MIG, MAG (patrz p. 2.8 i 2.9),