plik


ÿþMINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Leszek Kucharski Tomasz Trojanowski Wykonywanie poBczeD blachy technik spawania 721[03].Z1.04 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji  PaDstwowy Instytut Badawczy Radom 2006  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego Recenzenci: mgr in|. Gra|yna Uhman mgr Jerzy Mormul Opracowanie redakcyjne: mgr in|. Leszek Kucharski mgr in|. Tomasz Trojanowski Konsultacja: mgr in|. Piotr Ziembicki Korekta: Poradnik stanowi obudow dydaktyczn programu jednostki moduBowej 721[03].Z1.04 Wykonywanie poBczeD blachy technik spawania zawartego w moduBowym programie nauczania dla zawodu blacharz samochodowy. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji  PaDstwowy Instytut Badawczy, Radom 2006  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 1 SPIS TREZCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstpne 5 3. Cele ksztaBcenia 6 4. MateriaB nauczania 7 4.1. BezpieczeDstwo i higiena pracy podczas spawania 7 4.1.1. MateriaB nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzajce 13 4.1.3. wiczenia 14 4.1.4. Sprawdzian postpów 15 4.2. Istota spawania 16 4.2.1. MateriaB nauczania 16 4.2.2. Pytania sprawdzajce 18 4.2.3. wiczenia 18 4.2.4. Sprawdzian postpów 21 4.3. Spawanie gazowe 22 4.3.1. MateriaB nauczania 22 4.3.2. Pytania sprawdzajce 29 4.3.3. wiczenia 30 4.3.4. Sprawdzian postpów 31 4.4. Spawanie elektryczne 32 4.4.1. MateriaB nauczania 32 4.4.2. Pytania sprawdzajce 49 4.4.3. wiczenia 50 4.4.4. Sprawdzian postpów 51 4.5. Nowoczesne metody spawania 52 4.5.1. MateriaB nauczania 52 4.5.2. Pytania sprawdzajce 56 4.5.3. wiczenia 56 4.5.4. Sprawdzian postpów 57 4.6. Cicie termiczne 58 4.6.1. MateriaB nauczania 58 4.6.2. Pytania sprawdzajce 62 4.6.3. wiczenia 62 4.6.4. Sprawdzian postpów 63 5. Sprawdzian osigni 64 6. Literatura 68  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 2 1. WPROWADZENIE Poradnik bdzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu spawania i cicia metali oraz ksztaBtowaniu umiejtno[ci spawania elementów. W poradniku zamieszczono: - wymagania wstpne: to wykaz umiejtno[ci, które powiniene[ mie opanowane zanim przystpisz do realizacji programu jednostki moduBowej: przeczytaj je uwa|nie i odpowiedz sobie na pytanie: czy posiadasz te umiejtno[ci, - cele ksztaBcenia: to wykaz umiejtno[ci jakie uksztaBtujesz podczas realizacji programu tej jednostki moduBowej, - materiaB nauczania, który zawiera: - zestaw informacji, który pozwoli Ci przygotowa si do wykonania wiczeD; naucz si ich sumiennie pamitajc o tym, |e aby umie co[ zrobi najpierw trzeba wiedzie, - pytania sprawdzajce: odpowiadajc na nie, sam stwierdzisz, czy jeste[ dobrze przygotowany do wykonania wiczeD, - wiczenia: to najwa|niejszy etap twojej nauki, bdziesz je wykonywaB samodzielnie lub w grupie kolegów. Staraj si by aktywny, uwa|nie i starannie przygotuj wiczenie, podczas wykonywania wiczeD skorzystaj z instrukcji, materiaBów, narzdzi i maszyn, nie lekcewa| rad i uwag nauczyciela, sporzdz dokumentacj wiczenia oraz co najwa|niejsze bdz ostro|ny, przestrzegaj zasad bhp, - sprawdzian postpów: odpowiadajc na zawarte tam pytania sam odpowiesz sobie, czy osignBe[ cele ksztaBcenia, - sprawdzian osigni to przykBad testu (sprawdzianu, klasówki). Podobny test, który przygotuje nauczyciel bdziesz wykonywaB pod koniec realizacji jednostki moduBowej. Sprawdzian dotyczy caBej jednostki moduBowej, a wic kompleksowo sprawdza wiedz i umiejtno[ci, jakie powiniene[ naby. Przygotuj si do niego solidnie, bo tylko wtedy bdziesz miaB satysfakcj z dobrze wykonanego zadania. Podczas realizacji zaj staraj si by aktywnym, korzystaj ze wszystkich materiaBów, narzdzi i maszyn jakie otrzymasz. Je[li jednak bdziesz miaB trudno[ci ze zrozumieniem tematu lub wiczenia, to popro[ nauczyciela lub pracujc w grupie koleg, by wyja[niB Ci czy dobrze wykonujesz dan czynno[. W czasie zaj edukacyjnych bdziesz miaB do czynienia z ró|nymi narzdziami, maszynami, urzdzeniami oraz materiaBami. W trosce o wBasne bezpieczeDstwo, jak równie| Twoich kolegów musisz przestrzega regulaminu pracowni oraz zasad bhp; szczegóBowe przepisy bhp znajdziesz w pierwszym rozdziale tego opracowania. Zagadnieniami szczególnie istotnymi, z którymi podczas pracy w zawodzie blacharza bdziesz spotykaB si na co dzieD i na które powiniene[ zwróci szczególn uwag, s wspóBcze[nie stosowane metody spawania, a w[ród nich na pewno spawanie metodami: MIG, MAG i TIG. Trudno[ sprawi Ci na pewno spawanie blach o niewielkiej grubo[ci, bardzo czsto stosowanych w blacharstwie do napraw poszycia nadwozia. Mamy nadziej, |e poradnik ten pomo|e Ci przygotowa si do wykonywania zawodu blacharza samochodowego.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 3 721[03].Z1 Technologia obróbki blachy 721[03].Z1.01 Wykonywanie operacji obróbki skrawaniem 721[03].Z1.02 721[03].Z1.03 Wykonywanie operacji Wykonywanie operacji cicia blachy ksztaBtowania blachy 721[03].Z1.05 721[03].Z1.06 721[03].Z1.04 Wykonywanie Wykonywanie Wykonywanie poBczeD blachy nietypowych poBczeD blachy technik zgrzewania poBczeD blachy technik spawania Schemat ukBadu jednostek moduBowych  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 4 2. WYMAGANIA WSTPNE Przystpujc do realizacji programu jednostki moduBowej powiniene[ umie: - korzysta z ró|nych zródeB informacji, - charakteryzowa technologie produkcji nadwozi samochodowych, - charakteryzowa procesy obróbki wiórowej i obróbki plastycznej, - wykonywa operacje tBoczenia i cicia blachy, - wykonywa operacje ksztaBtowania blachy, - posBugiwa si dokumentacj techniczn, - wyszukiwa informacje w Internecie, - stosowa ogólne zasady bhp i ppo|. w czasie eksploatacji maszyn i urzdzeD.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 5 3. CELE KSZTAACENIA W wyniku realizacji programu jednostki moduBowej powiniene[ umie: - scharakteryzowa metod Bczenia materiaBów poprzez spawanie, - opisa cz[ci skBadowe spoiny, - rozró|ni rodzaje spoin, - scharakteryzowa metod spawania gazowego, - scharakteryzowa proces wytwarzania, warunki przechowywania oraz zastosowanie acetylenu jako gazu spawalniczego, - zorganizowa stanowisko pracy do spawania gazowego, - przygotowa sprzt do spawania gazowego, - scharakteryzowa techniki spawania gazowego, - wykona spawanie metod w lewo, - wykona spawanie metod w prawo, - scharakteryzowa spawanie elektryczne oraz spawanie w osBonie gazów, - scharakteryzowa technologi spawania elektrodami otulonymi, - rozró|ni rodzaje elektrod i ich oznaczenia, - przedstawi na rysunku poBczenia spawane elementów nadwozia, - posBu|y si spawarka elektryczn, - wykona [cieg spawalniczy, wypeBni rowek, - wykona spoin czoBow, pachwinow, pionow i na[cienn metodami TIG, MIG, MAG, - poBczy blachy aluminiowe i mosi|ne za pomoc spawania, - usun skutki skurczu spoin, - scharakteryzowa spawanie wizank elektronów, laserowe, tlenowe, plazmowe, - wyja[ni zjawisko cicia termicznego, - ci blachy o zadanej grubo[ci palnikiem acetylenowo-tlenowym, - wyja[ni cicie: tlenowe, tlenowo-Bukowe, tzw. lanc, plazmowe i cicie laserem, - wykona podstawowe obliczenia wytrzymaBo[ciowe poBczeD spawanych, - skorzysta z aktualnej literatury technicznej, norm i instrukcji, - zastosowa zasady bhp, ochrony przeciwpo|arowej i ochrony [rodowiska.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 6 4. MATERIAA NAUCZANIA 4.1. BezpieczeDstwo i higiena pracy podczas spawania 4.1.1. MateriaB nauczania Podczas wykonywania prac spawalniczych oraz innych prac w warsztacie, nale|y bezwzgldnie przestrzega zasad bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz przepisów przeciwpo|arowych. Jednym z podstawowych dokumentów, w którym zawarte s zasady bhp podczas spawania jest rozporzdzenie Ministra Gospodarki w sprawie bezpieczeDstwa i higieny pracy przy pracach spawalniczych z dnia 27 kwietnia 2000 r. (Dz. U. Nr 40). W dokumencie tym zawarte s najwa|niejsze wymogi, przede wszystkim spawanie mo|e wykonywa tylko osoba, która zostaBa odpowiednio przeszkolona, zdaBa egzamin oraz zostaBa zapoznana z zasadami bhp. Spawacz powinien by wyposa|ony w odpowiedni sprzt ochrony osobistej: - ubranie robocze, - fartuch spawalniczy, - rkawice ochronne, - buty robocze, - nakrycie gBowy (czapka, beret lub kask), - tarcza spawalnicza lub przyBbica (zaopatrzone w odpowiednie szkBa barwne i bezbarwne). Bardzo wa|ne jest odpowiednie przygotowanie pomieszczeD, w których bdzie odbywaBo si spawanie. Nale|y usun z nich wszystkie materiaBy palne lub te| zabezpieczy je materiaBami niepalnymi (kocami lub matami przeciwpo|arowymi, blachami). Samo spawanie powinno odbywa si w osobnym pomieszczeniu, które powinno speBnia nastpujce zasady: powierzchnia stanowiska pracy powinna wynosi co najmniej 4 m2, wysoko[ pomieszczenia to minimum 3,75 m, powierzchnia podBogi nie zajtej przez |adne urzdzenia powinna wynosi minimum 2 m2, konieczna jest te| wentylacja ogólna oraz stanowiskowa. W przypadku, gdy spawanie odbywa si w hali, a nie w osobnym pomieszczeniu, to stanowisko spawalnicze powinno by przynajmniej osBonite parawanem staBym lub przeno[nym. Te parawany maj na celu zabezpieczenie innych osób pracujcych w danym miejscu przed szkodliwym dziaBaniem promieni Bukowych. Spawanie mo|na wykonywa równie| na otwartej przestrzeni, ale stanowisko pracy spawacza powinno by zabezpieczone przed opadami atmosferycznymi. Spawanie jest prac szkodliw dla zdrowia. Osoby wykonujce ten zawód nara|one s na wiele zagro|eD wynikajcych z wykonywanych czynno[ci. Dlatego tak istotne jest przestrzeganie zasad bhp. Pora|enie prdem  w wyniku niefachowej eksploatacji, naprawy lub dziaBania innych czynników takich jak wilgo, uszkodzenie mechaniczne czy wysokie temperatury, mo|e nastpowa uszkodzenie urzdzeD elektrycznych. Takie uszkodzenia mog by przyczyn pora|enia prdem. Pora|enie jest bardzo niebezpieczne, gdy| mo|e doprowadzi do zaburzeD pracy ukBadu kr|enia i ukBadu oddechowego, miejscowych poparzeD, uszkodzenia mi[ni lub stawów, oraz nagBego zatrzymania kr|enia. Dlatego wa|ne jest odpowiednie obchodzenie si z urzdzeniami elektrycznymi oraz ich wBa[ciwe zabezpieczenie. W przypadku, gdy dojdzie do pora|enia prdem nale|y przede wszystkim upewni si czy jest bezpiecznie. W tym celu nale|y odci zródBo prdu i oceni stan osoby poszkodowanej (zgodnie z przyjtym algorytmem podstawowych zabiegów resuscytacyjnych BLS).  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 7 Gdyby wyBczenie prdu oznaczaBo upadek pora|onego, trzeba go odpowiednio zabezpieczy tak, by upadek ten nie spowodowaB dodatkowych obra|eD. Najwa|niejszy podczas udzielania pierwszej pomocy jest czas. Pierwsza minuta po odBczeniu prdu, daje najwiksze szanse na uratowanie osoby pora|onej. Im wicej czasu mija, tym te szanse s mniejsze. Je[li pora|ony jest nieprzytomny, nale|y zastosowa podstawowe zabiegi resuscytacyjne zgodnie z przyjtym algorytmem BLS (Basic Life Suport), dotyczcym bezprzyrzdowego utrzymania dro|no[ci dróg oddechowych oraz podtrzymania oddychania i kr|enia wedBug przedstawionego poni|ej schematu postpowania. Nie reaguje ZawoBaj o pomoc Udro|nij drogi oddechowe Brak prawidBowego oddechu ZadzwoD pod numer 112 30 uci[ni klatki piersiowej 2 oddechy ratownicze na 30 uci[ni klatki piersiowej Podstawowe zabiegi resuscytacyjne u dorosBych. Algorytm BLS zaleca: 1. Upewnij si, czy poszkodowany i wszyscy [wiadkowie zdarzenia s bezpieczni. 2. Sprawdz reakcj poszkodowanego. a) delikatnie potrz[nij za ramiona i gBo[no zapytaj:  Czy wszystko w porzdku? 3 a Je[li reaguje: - zostaw poszkodowanego w pozycji, w której go zastaBe[, o ile nie zagra|a mu |adne niebezpieczeDstwo, - dowiedz si jak najwicej o stanie poszkodowanego, wezwij pomoc je[li bdzie potrzebna, - regularnie oceniaj jego stan. 3 b Je[li nie reaguje: - gBo[no zawoBaj o pomoc, - odwró poszkodowanego na plecy, a nastpnie udro|nij jego drogi oddechowe, wykonujc odgicie gBowy i uniesienie |uchwy:  umie[ jedn rk na czole poszkodowanego i delikatnie odegnij jego gBow do tyBu, pozostawiajc wolny kciuk i palec wskazujcy tak, aby zatka nimi nos, je|eli potrzebne bd oddechy ratunkowe,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 8  opuszki palców drugiej rki umie[ na |uchwie poszkodowanego, a nastpnie unie[ j w celu udro|nienia dróg oddechowych. 4. Utrzymujc dro|no[ dróg oddechowych wzrokiem, sBuchem i dotykiem poszukaj prawidBowego oddechu: a) oceD wzrokiem ruchy klatki piersiowej, b) nasBuchuj przy ustach poszkodowanego szmerów oddechowych, c) staraj si wyczu ruch powietrza na swoim policzku. W pierwszych minutach po zatrzymaniu kr|enia, poszkodowany mo|e sBabo oddycha lub wykonywa gBo[ne, pojedyncze westchnicia. Nie nale|y ich myli z prawidBowym oddechem. Na ocen wzrokiem, sBuchem i dotykiem przeznacz nie wicej ni| 10 sekund. Je[li masz jakiekolwiek wtpliwo[ci czy oddech jest prawidBowy, dziaBaj tak, jakby byB nieprawidBowy. 5. a) Je[li oddech jest prawidBowy: - uBó| poszkodowanego w pozycji bezpiecznej, - wy[lij kogo[ lub sam udaj si po pomoc (wezwij pogotowie), - regularnie oceniaj oddech. 5. b) Je[li oddech nie jest prawidBowy:  wy[lij kogo[ po pomoc, je|eli jeste[ sam, zostaw poszkodowanego i wezwij pogotowie, wró i rozpocznij uciskanie klatki piersiowej zgodnie z poni|szym opisem:  uklknij obok poszkodowanego,  uBó| nadgarstek jednej rki na [rodku klatki piersiowej poszkodowanego,  uBó| nadgarstek drugiej rki na ju| poBo|onym,  sple palce obu dBoni i upewnij si, |e nie bdziesz wywiera nacisku na |ebra  poszkodowanego; nie uciskaj nadbrzusza ani dolnego koDca mostka,  pochyl si nad poszkodowanym, wyprostowane ramiona ustaw prostopadle do mostka i uciskaj na gBboko[ 4  5 cm,  po ka|dym uci[niciu zwolnij nacisk na klatk piersiow, nie odrywajc dBoni od mostka. Powtarzaj uci[nicia z czstotliwo[ci 100/min (nieco mniej ni| 2 uci[nicia/s),  okres uciskania i zwalniania nacisku (relaksacji) mostka powinien by taki sam. 6. a) PoBcz uciskanie klatki piersiowej z oddechami ratowniczymi: - po wykonaniu 30 uci[ni klatki piersiowej udro|nij drogi oddechowe, odginajc gBow i unoszc |uchw, - zaci[nij skrzydeBka nosa, u|ywajc palca wskazujcego i kciuka rki umieszczonej na czole poszkodowanego, - pozostaw usta delikatnie otwarte, jednocze[nie utrzymujc uniesienie |uchwy, - wez normalny wdech i obejmij szczelnie usta poszkodowanego swoimi ustami, upewniajc si, |e nie ma przecieku powietrza, - wdmuchuj powoli powietrze do ust poszkodowanego przez okoBo l sekund (tak jak przy normalnym oddychaniu), obserwujc jednocze[nie, czy klatka piersiowa unosi si; taki oddech ratowniczy jest efektywny, - utrzymujc odgicie gBowy i uniesienie |uchwy, odsuD swoje usta od ust poszkodowanego i obserwuj, czy podczas wydechu opada jego klatka piersiowa, - jeszcze raz nabierz powietrza i wdmuchuj do ust poszkodowanego, d|c do wykonania dwóch skutecznych oddechów ratowniczych; nastpnie ponownie uBó| rce w prawidBowej pozycji na mostku i wykonaj kolejnych 30 uci[ni klatki piersiowej, - kontynuuj uciskanie klatki piersiowej i oddechy ratownicze w stosunku 30:2, - przerwij swoje dziaBanie w celu sprawdzenia stanu poszkodowanego tylko wtedy, gdy  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 9 - zacznie on prawidBowo oddycha. W innym przypadku nie przerywaj resuscytacji. Je|eli wykonany pierwszy oddech ratowniczy nie powoduje uniesienia si klatki piersiowej, jak przy normalnym oddychaniu, wykonaj nastpujce czynno[ci: - sprawdz jam ustn poszkodowanego i usuD widoczne ciaBa obce, - sprawdz, czy odgicie gBowy i uniesienie |uchwy s poprawnie wykonane, - wykonaj nie wicej ni| 2 próby wentylacji za ka|dym razem, zanim podejmiesz ponownie uciskanie klatki piersiowej. Je|eli na miejscu zdarzenia jest wicej ni| jeden ratownik, ratownicy powinni si zmienia podczas prowadzenia RKO co l - 2 minuty, aby zapobiec zmczeniu. Nale|y zminimalizowa przerwy w resuscytacji podczas zmian. 6. b) RKO ograniczon wyBcznie do uci[ni klatki piersiowej mo|esz prowadzi w nastpujcych sytuacjach: - je|eli nie jeste[ w stanie lub nie chcesz wykonywa oddechów ratowniczych, zastosuj uci[nicie klatki piersiowej, - je|eli stosujesz wyBcznie uci[nicia klatki piersiowej, wykonuj je bez przerwy z czstotliwo[ci 100 uci[ni/min, - przerwij swoje dziaBanie w celu sprawdzenia stanu poszkodowanego tylko wtedy, je|eli zacznie on prawidBowo oddycha. W innym przypadku nie przerywaj resuscytacji. 7. Kontynuuj resuscytacj do czasu gdy: - przybd wykwalifikowane sBu|by medyczne i podejm dziaBanie, - poszkodowany zacznie prawidBowo oddycha, - ulegniesz wyczerpaniu. Ochrona oczu  spawacz podczas pracy nara|ony jest na dziaBanie nie tylko widzialnych promieni [wietlnych, ale równie| promieni niewidzialnych, czyli nadfioletowych oraz podczerwonych. Na[wietlenie oczu odczuwa si dopiero po kilku godzinach, objawia si ono szczypaniem, Bzawieniem i [wiatBowstrtem. Aby nie dopu[ci do takiej sytuacji nale|y stosowa odpowiednie okulary lub te| maski z wBa[ciwymi szkBami ochronnymi. W zale|no[ci od rodzaju wykonywanego spawania dobiera si odpowiednie szkBa. I tak do spawania Bukowego dobiera si szkBa w zale|no[ci od nat|enia prdu (istnieje 19 ró|nych rodzajów szkieB okre[lanych stopniem ochrony N poczwszy od warto[ci 1,2 a| do 16). Do spawania gazowego dobiera si szkBa zale|nie od wydajno[ci gazu palnego  acetylenu dm3/h. Do cicia, |Bobienia oraz skórowania tlenem dobiera si szkBa w zale|no[ci od wydajno[ci tlenu w dm3/h. DziaBanie gazów  podczas spawania wydzielaj si ró|ne gazy oraz pyBy, które mog negatywnie wpBywa na zdrowie spawacza. Podczas spawania elektrycznego w powietrzu mog znajdowa si tlen, azot, ozon, dwutlenek wgla i tlenek wgla. Poza gazami, w powietrzu mog znajdowa si dymy, w których znajduj si tlenki azotu, manganu, krzemu, azotu i miedzi. Ich du|e st|anie mo|e powodowa zawroty gBowy, bóle gBowy, a tak|e drgawki oraz zapa[. Nale|y pamita, |e podczas spawania elektrodami otulonymi wydzielaj si ró|ne gazy takie jak CO, CO2, N2, H2. Du|e ilo[ci CO (tlenku wgla) wydzielaj si podczas spawania w osBonie CO2. Gaz ten jest wyjtkowo szkodliwy dla zdrowia i |ycia pracujcego, gdy| reaguje z hemoglobin krwi. Mo|e powodowa [piczk, zmczenie oraz utrat przytomno[ci. Aby zapobiec powy|szym wypadkom nale|y przestrzega norm okre[lajcych dopuszczalne warto[ci CO w pomieszczeniach, które wynosz: - 0,1 % objto[ci przy staBym przebywaniu,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 10 - 0,129 % objto[ci przy okresowym przebywaniu, - 0,2 % objto[ci przy chwilowym przebywaniu. Ze wzgldu na szkodliwo[ gazów, tlenków i pyBów wyjtkowo wa|ne jest by w pomieszczeniach gdzie odbywa si spawanie, znajdowaBa si odpowiednia wentylacja zarówno ogólna jak i dodatkowa specjalnie dla stanowiska spawacza. Oparzenia  aby zabezpieczy si przed oparzeniami, jakie mog powsta w wyniku dziaBania Buku elektrycznego lub zetknicia si z gorcymi elementami, nale|y zawsze mie na sobie ubranie robocze. Je[li dojdzie do oparzenia, nale|y miejsce urazu, schBodzi zimn wod w celu zmniejszenia bólu i uniknicia powstania kolejnych pcherzy lub przykry jaBow gaz, je[li pojawiB si pcherz. Nastpnie trzeba uda si do lekarza. Zdarza si, i| nale|y zespawa pojemnik lub naczynie, w którym uprzednio znajdowaBy si gazy lub ciecze Batwopalne. Spawanie tego rodzaju przedmiotów jest niebezpieczne, gdy| pod wpBywem ciepBa wydzielaj si gazy, które mog doprowadzi do wybuchu. Aby temu zapobiec, nale|y przed wykonaniem prac spawalniczych kilkakrotnie wypBuka dany przedmiot gorc wod lub par, ewentualnie wod z domieszk [rodków rozpuszczajcych. Bardzo istotn spraw w pracach spawalniczych jest wentylacja, poniewa| przy wszystkich rodzajach spawania wydzielaj si szkodliwe dla zdrowia gazy, pyBy i pary metaliczne. Powstaje te| du|e zanieczyszczenie powietrza tlenkiem wgla. Dlatego poza ogóln wentylacj, jaka zwykle znajduje si w halach, nale|y równie| zastosowa dodatkow specjalnie dla stanowiska pracy spawacza. Dodatkow wentylacj dla stanowiska pracy spawacza mog zapewni specjalne stoBy z dolnym lub górnym wycigiem powietrza, ewentualnie bocznym odcigiem. Istotne znaczenie maj te| tablice ostrzegawcze. Powinny si one znajdowa w miejscach widocznych dla wszystkich pracowników. Rys. 1. Znaki nakazu przypominajce o konieczno[ci stosowania indywidualnych [rodków ochronnych.[4] Ochrona przeciwpo|arowa  obowizek ochrony przeciwpo|arowej w zakBadzie pracy spoczywa na pracodawcy. Jest on zobowizany do: - przestrzegania przeciwpo|arowych wymagaD budowlanych, instalacyjnych i technologicznych, - przeszkolenia pracowników, - zapewnienia [rodków koniecznych do gaszenia po|arów, - opracowania bezpiecznych dróg i sposobów ewakuacji. Jednak|e pracownik ma równie| pewne obowizki. Nale| do nich: - udziaB w szkoleniach przeciwpo|arowych, - przestrzeganie zasad bezpieczeDstwa przeciwpo|arowego podczas u|ytkowania sprztów, - czynny udziaB w akcjach ga[niczych, ratowniczych i ewakuacjach. Przyczyny po|arów mog by ró|norodne, mog by spowodowane dziaBaniem ludzi lub mog by niezale|ne od ich dziaBania. Najczstsze przyczyny po|arów w zakBadach pracy to: - wady urzdzeD technicznych,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 11 - niewBa[ciwe u|ytkowanie urzdzeD mechanicznych i elektrycznych, - nieodpowiednie przechowywanie i zabezpieczenie materiaBów Batwopalnych oraz wybuchowych, - wyBadowania elektryczne, - elektryczno[ statyczna, - wybuchy gazów skroplonych lub spr|onych, materiaBów pirotechnicznych, pyBów oraz oparów cieczy Batwopalnych, - samozapalenie przechowywanych nieostro|nie w zakBadzie paliw, chemikaliów oraz odpadów, - nieostro|no[ i zaniedbania za strony pracowników Po|ary mo|na podzieli na cztery typy (A, B, C, D) w zale|no[ci od rodzaju palcych si materiaBów. TYPY PO{ARÓW W {ALE{NOZCI OD PALCYCH SI MATERIAAÓW A  spalaniu ulegaj ciaBa staBe pochodzenia organicznego (paliwo staBe, drewno, papier, tkaniny itp.) B  ogieD obejmuje ciecze palne lub substancje staBe przechodzce w stan pBynny pod wpBywem wysokiej temperatury (paliwa ciekBe, alkohol, smary, oleje itp.) . C  pBon gazy palne (acetylen, metan, propan-butan, wodór, gaz ziemny lub koksowniczy). D  zapaleniu ulegBy metale lekkie (magnez, sód, potas). Rys. 2. Typy po|arów [4] Ten podziaB ma bardzo du|e znaczenie przy wyborze odpowiedniego rodzaju [rodków ga[niczych. Po|ary (typu A), w których zapaleniu ulegBy ciaBa staBe pochodzenia organicznego takie jak paliwa staBe, papier czy tkaniny itp. mo|na gasi wod lub pian powstajc przez zmieszanie wody z substancj pianotwórcz. Jednak|e w przypadku, gdy pal si urzdzenia elektryczne bdce pod napiciem albo materiaBy wchodzce w reakcj chemiczne z wod, nale|y zastosowa inn metod gaszenia. Stosuje si wówczas taki sam sposób gaszenia jak w przypadku po|arów (typu B), gdzie ogieD obejmuje ciecze palne lub substancje staBe przechodzce w stan pBynny pod wpBywem wysokiej temperatury (paliwa ciekBe, alkohole, oleje, smary, materiaBy bitumiczne itp.). Do gaszenia takich po|arów stosuje si dwutlenek wgla. Jest on skuteczniejszy, gdy| nie przewodzi elektryczno[ci oraz izoluje palce si substancje przed dostpem tlenu. Gaszenie po|arów (typ C), w których zapaleniu ulegBy gazy palne takie jak acetylen, metan, propan  butan, wodór, gaz koksowniczy lub ziemny polega gBównie na odciciu dopBywu wy|ej wymienionych gazów. Je[li to nie wystarczy lub jest niemo|liwe do wykonania dalsze czynno[ci ga[nicze powinny zosta podjte przez zawodow stra| po|arn. Ostatni rodzaj po|arów (typ D) to sytuacje, w których zapaleniu ulegBy materiaBy lekkie takie jak magnez, sód, potas oraz palce si instalacje i urzdzenia elektryczne. Do ich gaszenia stosuje si specjalne proszki ga[nicze. W ka|dym warsztacie powinny znajdowa si hydranty ga[nicze. Mog to by hydranty zewntrzne jak i wewntrzne. Powinny si one znajdowa w miejscach Batwo dostpnych, tak by nie byBo trudno[ci z podBczeniem do nich w|y stra|ackich. Poza hydrantami  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 12 obowizkowym wyposa|eniem w ramach ochrony przeciwpo|arowej s ga[nice. Nale|y je przechowywa w odpowiednio wydzielonych i oznakowanych miejscach, ale jednocze[nie w pobli|u miejsc potencjalnie zagro|onych po|arem. Tabela 1. Rodzaje ga[nic ich charakterystyka i zastosowanie. Typ Charakterystyka i Sposób zastosowania ga[nicy przeznaczenie Ga[nica SkBada si z niewielkiego Ustawi hydronetk w pobli|u ognia, rczna zbiornika wodnego, rcznej unieruchomi zbiornik z wod przy pomocy wodna - pompki oraz krótkiego w|a z nogi, rozwin w| i skierowa prdownic hydronetk koDcówk kierujc zwan w kierunku ognia, pompowa pByn ga[niczy a prdownic. Do wody mo|na miarowymi ruchami. W razie potrzeby równie| dodawa [rodka uzupeBnia ciecz w zbiorniku. pianotwórczego. Ga[nica W zbiorniku znajduje si ju| Ga[nice zdj z wieszaka i uda si z ni pianowa uprzednio wymieszana woda ze w kierunku ognia, nastpnie odwróci j [rodkiem pianotwórczym. zaworem w dóB i wbi zbijak uderzajc nim Uruchamia si j poprzez o podBo|e. Trzymajc ga[nice zaworem w otwarcie zaworu wylotowego. dóB kierowa strumieD piany w ogieD. Ga[nica W zbiorniku znajduje si zapas Ga[nice zdj z wieszaka i uda si z ni w [niegowa skroplonego dwutlenku wgla. kierunku ognia, nastpnie skierowa na Uruchamia si j poprzez ogieD dysz wylotow. Odkrci w lewo otwarcie zaworu wylotowego. zawór i skierowa strumieD sko[nie w dóB na ogieD. Ga[nica W zbiorniku znajduje si Ga[nice zdj z wieszaka i trzymajc j za proszkow proszek, który jest uchwyt uda si w kierunku ognia. Nastpnie a wydmuchiwany przez spr|one usun zabezpieczenie zaworu. Zawór w butli niepalne gazy. otworzy po przez przekrcenie w lewo lub Uruchamia si j poprzez pocignicie dzwigni, albo te| poprzez otwarcie zaworu wylotowego. wci[niecie zbijaka. Po 3 sekundach nacisn dzwigni zaworu i skierowa strumieD w stron ognia. Rygorystyczne stosowanie si do wy|ej opisanych zasad i instrukcji uBatwi prac oraz spowoduje ograniczenie mo|liwych wypadków, w wyniku których pracownicy mog ponie[ uszczerbek na zdrowiu. 4.1.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wykonania wiczeD. 1. Jakie [rodki ochrony osobistej powinien posiada pracownik? 2. Jak powinno by przygotowane pomieszczenie do spawania? 3. Na jakie zagro|enia nara|ony jest spawacz i czym s one spowodowane? 4. Jakie jest znaczenie wentylacji podczas prac spawalniczych? 5. Jak dzielimy rodzaje po|arów i metody ich gaszenia?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 13 4.1.3. wiczenia wiczenie 1 Udziel pierwszej pomocy przedlekarskiej osobie pora|onej prdem elektrycznym wykorzystujc fantom. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapisa kolejno wykonywane czynno[ci podczas ratowania pora|onego prdem elektrycznym, zgodnie z algorytmem BLS, 2) sprawdzi czy jest ,,bezpiecznie , 3) sprawdzi reakcj poszkodowanego  dokona oceny przytomno[ci, 4) gBo[no zawoBa o pomoc, 5) uBo|y poszkodowanego i udro|ni jego drogi oddechowe, 6) ustali wystpowanie oddechu, 7) powiadomi sBu|by medyczne, 8) podj prób reanimacji, 9) wykona uciskanie klatki piersiowej, 10) poBczy uciskanie klatki piersiowej z oddechami ratowniczymi, 11) sprawdzi jam ustn poszkodowanego i usun widoczne ciaBa obce, 12) okresowo kontrolowa stan poszkodowanego, 13) przerwa resuscytacj jedynie w [ci[le okre[lonych warunkach, 14) zapisa wnioski i spostrze|enia z wykonanego wiczenia. Wyposa|enie stanowiska pracy: - fantom (manekin), - przybory do pisania, - notatnik. wiczenie 2 Zorganizuj zgodnie z zasadami bhp i przepisami przeciwpo|arowymi stanowisko pracy spawacza, zgromadz niezbdny sprzt i urzdzenia spawalnicze a tak|e wyposa| stanowisko w niezbdny sprzt ochrony indywidualnej i sprzt ga[niczy. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z literatur wskazan przez nauczyciela, 2) usun z pomieszczenia lub zabezpieczy wszystkie materiaBy palne, 3) sprawdzi stan wentylacji ogólnej i stanowiskowej, 4) zgromadzi obok stanowiska niezbdny sprzt ochrony indywidualnej, 5) zgromadzi i sprawdzi stan okre[lonego sprztu ga[niczego (ga[nice [niegowe i proszkowe), 6) zgromadzi sprzt spawalniczy, 7) sprawdzi przed wBczeniem do sieci stan przewodów elektrycznych, 8) zapisa wnioski z wykonanego wiczenia. Wyposa|enie stanowiska pracy: - sprzt ochrony indywidualnej, - stanowisko spawalnicze z wentylacj,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 14 - sprzt ga[niczy, - sprzt spawalniczy, - materiaBy do pisania. 4.1.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) odci zródBo prdu? 2) sprawdzi reakcj poszkodowanego, pora|onego prdem? 3) zastosowa  oddech ratowniczy ? 4) zastosowa zewntrzny masa| serca? 5) zorganizowa zgodnie z zasadami bhp i przepisami przeciwpo|arowymi stanowisko pracy spawacza?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 15 4.2. Istota spawania 4.2.1. MateriaB nauczania Spawanie jest metod Bczenia materiaBów poprzez nadtopienie ich krawdzi przy pomocy skoncentrowanego zródBa ciepBa. Zwykle dodaje si z zewntrz materiaB Bczcy (dodatkowy), natomiast nie wywiera si nacisku. [3, s. 158] Spawanie jest jedn z najpopularniejszych metod Bczenia metali. Rozró|nia si kilka rodzajów spawania: - gazowe, - Bukowe elektrodami otulonymi, - Bukiem krytym, - |u|lowe, - w osBonach gazowych metodami TIG, MIG, MAG, - plazmowe, - elektronowe. Ze wzgldu na ksztaBt spawanego zBcza spoiny dzielimy na: doczoBowe, ktowe, naro|ne, teowe, krzy|owe, otworowe, zakBadkowe, nakBadkowe i przylgowe. Rys. 3. Rodzaje zBczy spawanych: a)  e) doczoBowe, f) zakBadkowe, g) ktowe, h), i) j) teowe, k), l) krzy|owe, B), m) naro|ne, n) nakBadkowe, o) przylgowe [2, s. 61] Spoiny w ró|nych rodzajach spawanych zBczy maj taki sam ksztaBt W[ród spoin te| wyró|nia si kilka rodzajów, ale najcz[ciej wykonuje si: Spoiny czoBowe  Bcz one brzegi blach, które s uBo|one wzgldem siebie równolegle bdz te| prostopadle. W zale|no[ci od sposobu przygotowania do spawania spoiny czoBowe dzielimy na: I, V, X, U pojedyncze, podwójne, ½ V, K pojedyncze i podwójne. Spoiny pachwinowe  tak spoin stanowi trójkt skBadajcy si z jednej lub kilku warstw, uBo|onych midzy prostopadBymi pBaszczyznami Bczonych elementów. Same spoiny pachwinowe dzieli si na cigBe i przerywane, jednostronne i wielostronne oraz jednowarstwowe i wielowarstwowe. Mog one mie ksztaBt lica: wklsBy, pBaski bdz wypukBy. Pod wzgldem statyczno[ci pracy najkorzystniejsze s spoiny wklsBe i pBaskie, spoin wypukBych powinno si unika. Istotne znaczenie ma równie| grubo[ spoin. I tak grubo[ spoiny pachwinowej jednostronnej nie powinna przekracza 0,7 grubo[ci cieDszego materiaBu spawanego, w przypadku spoiny dwustronnej nie powinna ona przekracza 0,5 tej grubo[ci, je[li ró|nica miedzy grubo[ciami nie przekracza 3 mm.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 16 Rys. 4. Elementy (nazwy) rowka ukosowania i spoiny oraz wycicie i pospawanie grani spoiny. [2, s. 63] Rys. 5. Pozycje spawania blach: a) zBczy doczoBowych, b) zBczy ktowych. [1, s. 125] Spoina jest cz[ci zBcza. SkBada si ona caBkowicie z metalu, który podczas oddziaBywania wysokiej temperatury ulegB stopieniu, a nastpnie zakrzepniciu. Ka|de zBcze i ka|da spoina posiadaj swoj wBasn terminologi, któr powinno si stosowa w spawalnictwie. Na rysunku poni|ej opisano szczegóBowo poszczególne nazwy zBczy i spoin. Nale|y pamita, i| w celu uzyskania prawidBowej spoiny czsto stosuje si ukosowanie brzegów materiaBu, który bdzie poddany spawaniu. MateriaB zostaje poddany ukosowaniu za pomoc no|yc, frezarek, strugarek, szlifierek, city tlenem lub te| plazm. W zale|no[ci od usytuowania spoiny w przestrzeni wyró|nia si cztery pozycje spawania: - podolna  jest ona najwygodniejsza. Aatwo i szybko mo|na uzyska spoiny dobrej jako[ci,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 17 - na[cienna  jest trudniejsza od pozycji podolnej, wymaga od spawacze wicej do[wiadczenia i wprawy a to dlatego, |e ciekBy metal mo|e spBywa z spoiny w dóB, - pionowa  podobnie jak na[cienna, - puBapowa  jest ona wyjtkowo mczca dla spawacza, co odbija si negatywnie na jako[ci spoiny. Najwygodniejsza jest pozycja podolna, aby j uzyska stosuje si ró|nego rodzaju przyrzdy spawalnicze takie jak obrotniki. 4.2.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wykonania wiczeD. 1. Na czym polega spawanie? 2. Czym charakteryzuj si spoiny czoBowe, a czym spoiny pachwinowe? 3. Co to jest spoina? 4. Jakie wystpuj pozycje spawania? 4.2.3. wiczenia wiczenie 1 Rozpoznaj i nazwij przedstawione na rysunku (zaBacznik1) rodzaje spoin. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z informacjami dotyczcymi rodzaju spoin, 2) nazwa przedstawione na rysunkach rodzaje spoin, 3) zapisa w tabeli nazwy spoin przedstawionych na rysunkach 4) dokona analizy wiczenia, 5) zapisa wnioski. Wyposa|enie stanowiska pracy: - zaBcznik 1, - przybory do pisania.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 18 ZaBcznik 1 Karta wiczenia Imi i nazwisko............................................................................................................... Rozpoznaj i nazwij przedstawione na rysunku rodzaje spoin. Przyporzdkuj je do odpowiednich oznaczeD w tabeli. a b c d e f g h i j k l B m n o  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 19 wiczenie 2 Nazwij przedstawione na rysunkach pozycje spawania i zapisz je w tabeli (zaBcznik 2). Wykonaj symulowanie spawania w ka|dej z umieszczonych na rysunkach pozycji spawania. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z informacjami dotyczcymi pozycji spawania, 2) nazwa przedstawione na rysunkach pozycje spawania, 3) zapisa nazwy odpowiednich pozycji spawania na przedstawionych rysunkach (zaBcznik 2), 4) wykona symulacje poszczególnych pozycji spawania wykorzystujc przygotowane próbki i urzdzenie spawalnicze, 5) dokona analizy wiczenia, 6) zapisa wnioski. Wyposa|enie stanowiska pracy: - zaBcznik 2, - próbki, - urzdzenie spawalnicze, - przybory do pisania.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 20 ZaBcznik 2 Karta wiczenia Imi i Nazwisko....................................................................................................................... Nazwij przedstawione na rysunkach pozycje spawania i zapisz je w tabeli. Wykonaj symulowanie spawania w ka|dej z umieszczonych na rysunkach pozycji. a b c d e f g h b a c d e f g h 4.2.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) zdefiniowa proces spawania? 2) rozró|ni poszczególne pozycje spawania? 3) dokona symulacji poszczególnych pozycji spawania? 4) nazwa rodzaje spoin?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 21 4.3. Spawanie gazowe 4.3.1. MateriaB nauczania Spawanie gazowe jest jedn z mo|liwych metod spawania. Podczas spalania gazów palnych w atmosferze tlenu wytwarzany jest pBomieD, który jest wykorzystywany do spawania termicznego, cicia termicznego i |Bobienia. Spawanie gazowe polega na stapianiu brzegów metali Bczonych przez nagrzewanie ich pBomieniem powstajcym ze spalania gazu palnego z jednoczesnym dodaniem spoiwa. Gazy, które s najcz[ciej u|ywane do spawania to tlen i acetylen, w niektórych wyjtkowych przypadkach mo|e to by wodór, gaz miejski, gaz ziemny oraz propan  butan techniczny. Tlen  jest gazem bezzapachowym i bezbarwnym oraz niepalnym, ale podtrzymuje palenie. Mo|e on reagowa z ró|nymi pierwiastkami i zwizkami nawet w temperaturze ni|szej od temperatury spalania. Proces ten nazywa si utlenianiem. Tlen techniczny stosowany jest do ró|nych celów, w zale|no[ci od gatunku. Wyró|nia si cztery gatunki tlenu w zale|no[ci od czysto[ci. Gatunek I (99,5% czysto[ci) mo|e by stosowany do wszystkich prac spawalniczych, równie| gatunek II (99,0% czysto[ci) mo|e by stosowany do wszystkich prac, nale|y jedynie pamita, |e obni|enie czysto[ci mo|e spowolni prace przy ciciu automatycznym. Gatunek III (98,0% czysto[ci) mo|e by stosowany do spawania, lutowania, napawania, metalizacji natryskowej i hartowania powierzchni. Gatunek IV (95,0% czysto[ci) nie powinien by w ogóle u|ywany do prac spawalniczych. Podczas pobierania tlenu do spawania mo|na zauwa|y, |e tlen jest mokry. Dzieje si tak, poniewa| spr|arki, których u|ywa si do napeBniania butli s smarowane wod. Niezwykle istotne jest by pamita, i| wszelkiego rodzaju smary i oliwy mog doprowadzi do samozapBonu. Acetylen (C2H2) jest gazem bezbarwnym i nietrujcym, o sBabym zapachu. Ma jednak wBa[ciwo[ci usypiajce. W poBczeniu z powietrzem tworzy mieszank silnie wybuchow, jego nieodpowiednie skBadowanie lub nieprzestrzeganie zasad bezpieczeDstwa w obchodzeniu si z nim powoduje czsto ci|kie wypadki. Acetylen otrzymuje si poprzez dziaBanie wody z karbidem. Aby otrzyma przykBadowo 300 litrów acetylenu nale|y podda reakcji 1 kg karbidu. Proces przereagowania karbidu z wod odbywa si w tak zwanych wytwornicach. Jednak istotne jest, |e urzdzenia te stwarzaj bardzo du|e zagro|enie po|arem oraz eksplozj, std zasady ich eksploatacji s bardzo surowe. Acetylen (C2H2)  jest nienasyconym wglowodorem, gdzie wgiel (C) wynosi 92,3%, a wodór (H2) 7,7% (wagowo), natomiast jego gsto[ci wynosi 1,171 kg/m3. Poniewa| acetylen jest l|ejszy od powietrza w pomieszczeniu zamknitym bdzie si on zbieraB pod sufitem. Acetylen charakteryzuje si wieloma zaletami: - ma wysok warto[ opaBow 57 MJ/m3, - du| prdko[ spalania mieszaniny acetylenowo-tlenowej, która wynosi 13,5 m/s, - wysok temperatur spalania sigajc 3100°C, - redukujcym dziaBaniem pBomienia, - Batwo[ci otrzymywania acetylenu z karbidu. Acetylen mo|e ulega wybuchowemu rozkBadowi, sytuacja taka mo|e powsta w wyniku wstrzsu lub podwy|szonej temperatury. Przy ci[nieniu powy|ej 0,2 MPa lub ni|szym, lecz w podwy|szonej temperaturze, acetylen podczas wstrzsu rozpada si wybuchowo. Rozpad acetylenu, pod wpBywem wymienionych czynników, szybko rozprzestrzenia si na caB mas gazow, temperatura wzrasta do 3000°C, a ci[nienie wzrasta  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 22 jedenastokrotnie. Na skutek rozpadu powstaj wodór i wgiel w postaci sadzy. Dlatego acetylen poza butl, wolno spr|a tylko do ci[nienia 0,15 MPa [1, s. 183]. W acetylenie w temperaturze od 115°C do 120°C mo|e dochodzi do zjawiska polimeryzacji czyli Bczenia si czstek w zespoBy. W wyniku tego Bczenia w zanieczyszczonym acetylenie mog powstawa wglowodory takie jak benzen C6H6 czy te| naftalin C10H6. W czasie zjawiska polimeryzacji wydziela si ciepBo, które mo|e by przyczyn wybuchu acetylenu. Acetylen techniczny wchodzi w reakcj z miedzi, srebrem oraz rtci, w jej wyniku tworz si wybuchowe acetylenki. Wszelkiego rodzaju drgania, tarcia, iskry lub temperatura midzy 100°C a 120°C powoduje rozkBad tych acetylenków, który doprowadzi do wybuchu. Dlatego nale|y pamita, i| do wyrobu urzdzeD acetylenowych nie wolno u|ywa stopów z miedzi, które zawieraj jej wicej ni| 65% oraz stopów ze srebrem, które zawieraj wicej ni| 25% czystego srebra. Do bezpiecznego przewozu acetylenu wykorzystuje si jego wBa[ciwo[ rozpuszczania. Mianowicie acetylen rozpuszcza si midzy innymi w wodzie, benzolu, benzynie i acetonie. I tak w temperaturze 15°C i przy ci[nieniu 0,1 MPa: - w 1 dm3 wody rozpuszcza si 1,15 dm3 acetylenu, - w 1 dm3 benzolu rozpuszcza si 4,0 dm3 acetylenu, - w 1 dm3 benzyny rozpuszcza si 5,7 dm3 acetylenu, - w 1 dm3 acetonu rozpuszcza si 23,0 dm3 acetylenu. [1, s. 185] Rys. 6. Butle: a) tlenowa, b) acetylenowa. 1  butla, 2  wkrcony zawór, 3  pier[cieD zabezpieczajcy, 4  koBpak ochronny.[1, s. 192] Acetylen rozpuszczony w acetonie przechowuje si w butlach wykonanych ze stali o podwy|szonej wytrzymaBo[ci jak zbiorniki cignione bez szwu. Produkowane s butle o pojemno[ci od 3 do 40 dm3, jednak|e w spawalnictwie stosuje si tylko butle o pojemno[ci 40 dm3. Po wyprodukowaniu butli, zanim trafi na rynek sprawdzane s przez Inspektora Dozoru Technicznego oraz poddawane s próbie wodnej pod ci[nieniem 6,0 MPa. Butla, która jest nowa i pusta wypeBniana jest mas porowat. Taka masa przygotowywana jest z drobnych kawaBków aktywnego wgla drzewnego, wBókna azbestowego, tlenku cynku oraz specjalnego lepiszcza. Butle z oczyszczonym acetylenem zawieraj: - masa porowata to 20 %, - aceton to 40%,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 23 - acetylen pochBonity przez aceton to 28%, - przestrzeD bezpieczeDstwa to 12%. Na zewntrz butli na jej gBowicy znajduje si jej charakterystyka oraz tzw. tara butli, czyli suma masy butli, masy porowatej, acetylenu pochBonitego przez aceton oraz zaworu. Masa butli pojemno[ci 40 dm3 wynosi zwykle ok. 70 kg. Jednak masa samego acetylenu w takiej butli to 5,5kg. Ka|da butla jest wyraznie oznakowana, mianowicie butle z acetylenem pomalowane s na |óBto i maj czarny napis ACETYLEN. Butle powinny by ustawione pionowo oraz zabezpieczone przed przewróceniem. Nie wolno ich przechowywa w temperaturze wikszej ni| 35°C czyli powinny znajdowa si z dala od zródeB ciepBa, a w lecie z dala od promieni sBonecznych. Rys. 7. Zawór butli do acetylenu.(1  wkBadka filcowa, 2  korek ebonitowy, 3  wrzeciono dwudzielne, 4  pier[cienie uszczelek, 5  dBawica, 6  nakrtka dBawicy, 7  klucz nasadowy. [1, s. 199] Zawory butli zawierajcych acetylen wykonane s ze stali. W |adnym wypadku nie wolno ich wykonywa z mosidzu gdy| zawiera on miedz, która powoduje wytwarzanie si zwizków wybuchowych. Wa|nym urzdzeniem stosowanym przy butlach jest tzw. reduktor. Jego zadaniem jest obni|enie ci[nienia oraz utrzymywanie staBego ci[nienia roboczego. Bez u|ycia reduktora spawacz musiaBby wci| regulowa pBomieD, który stale by si zmieniaB, poniewa| wraz z ubytkiem acetylenu zmieniaBoby si równie| ci[nienie w butli. Reduktor zakBada si miedzy butl a palnik. Ka|dy reduktor wyposa|ony jest te| w zawór bezpieczeDstwa, który wypuszcza nadmiar gazu w razie wzrostu ci[nienia Zanim podBczymy reduktor nale|y najpierw powoli odkrci koBpak, a nastpnie zawór butli. Czynno[ ta ma na celu przedmuchanie zaworu czyli usunicie ewentualnych zanieczyszczeD i pary wodnej, które mog si zbiera w górnej cz[ci butli. Po wykonaniu tych czynno[ nale|y zakrci zawór i dopiero wówczas podBczy reduktor. Zasada dziaBania reduktora na przykBadzie reduktora tlenowego (reduktor acetylenowy ró|ni si jedynie sposobem zamocowania).  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 24 Rys. 8. Budowa reduktora. 1  Bcznik, 2  filtr, 3  zawór redukcyjny, 4,6  spr|yna, 5  [ruba nastawcza, 7  gumowa przepona, 8  popychacz, 9  zawór odcinajcy, 10  Bcznik.[1, s. 202] Reduktor pracuje w ten sposób, |e po otwarciu zaworu butlowego tlen przepBywa Bcznikiem do komory wysokiego ci[nienia, na przewodzie którego znajduje si manometr, wskazujcy ci[nienie w butli. Po wkrceniu [ruby stawidBowej, spr|yna podnosi w gór przepon gumow, która z kolei podnosi zaworek redukcyjny, w którym umieszczony jest korek ebonitowy. Wówczas tlen zaczyna przepBywa z komory wysokiego ci[nienia do komory niskiego ci[nienia, do której jest wBczony manometr roboczy. Po odkrceniu zaworu odcinajcego, tlen przepBywa przez Bcznik do palnika. Gdy spawanie zostanie przerwane zwiksza si stopniowo ci[nienie tlenu w komorze niskiego ci[nienia i przepona gumowa wygina si w dóB. Wówczas spr|yna pomocnicza, naciska na zaworek redukcyjny i zamyka dopByw tlenu do komory niskiego ci[nienia. Po rozpoczciu dalszego spawania zmniejsza si ci[nienie w komorze niskiego ci[nienia, spr|yna rozpr|a si, podnosi przepon i zaworek redukcyjny, a tlen zaczyna ponownie przepBywa do stanowiska spawalniczego. Do komory niskiego ci[nienia podBczony jest zawór bezpieczeDstwa, który w przypadku nadmiernego ci[nienia w komorze niskiego ci[nienia, otwiera si i wypuszcza nadmiar tlenu do atmosfery [2, s. 152]. Palnik spawalniczy jest urzdzeniem, w którym nastpuje wymieszanie si gazów, mieszanka ta spala si przy wylocie dyszy palnika i powstaje pBomieD acetylenowo  tlenowy. Palniki dzielimy w zale|no[ci od ich przeznaczenia (do spawania, do ciecia, uniwersalne), wydajno[ci (do 160 dm3/h, do 630 dm3/h, do 2500 dm3/h), od rodzaju gazu (acetylenowe, wodorowe, propanowe), od sposobu wytwarzania mieszanki palnej (smoczkowe  in|ektorowe, bezsmoczkowe). W Polsce produkowane s popularniejsze palniki smoczkowe, które mog pracowa jako palniki niskiego i wysokiego ci[nienia, maja Batw regulacje pBomienia i s proste w obsBudze. Jednak warto wyja[ni ró|nice midzy palnikami smoczkowymi i bezsmoczkowymi. W palnikach bezsmoczkowych najpierw nale|y oprowadzi tlen i acetylen do tak zwanego reduktora równopr|nego, który utrzymuje jednakowe ci[nienie. Jest do[ niebezpieczny gdy| nad membran znajduje si acetylen, a pod ni tlen, w sytuacji uszkodzenia membrany powstaje mieszanka wybuchowa. Z reduktora zarówno tlen jak i acetylen pod jednakowym ci[nieniem doprowadzane s rurocigami do stanowisk spawalniczych. Natomiast w palnikach smoczkowych tlen doprowadza si do znacznie zmniejszonego otworu wylotowego, powoduje to znaczne zwikszenie prdko[ci. Smoczkiem nazywa si zw|enie  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 25 rurki, tlen wypBywajcy z du| prdko[ci zasysa acetylen doprowadzony centrycznie do wylotu tlenu. Wiksze ci[nienie tlenu powoduje równie| wiksze podci[nienie w przewodzie acetylenowym. Rys. 9. Palniki do spawania i ciecia typu PU 214A i typu PU 214A-D. [1, s. 238] Palniki powinny by wykonane precyzyjnie z mosidzu i miedzi lub te| ze stali |aroodpornych. Cz[ci stykajce si z tlenem nie mog w |adnym wypadku by wykonane ze stali wglowej gdy| mogBoby doj[ do spalenia si ich w atmosferze tlenu. Jak ju| wspomniano wcze[niej jest wiele ró|nych rodzajów palników, niektóre z dostpnych modeli zostaBy opisane w tabeli. Tabela 2. Palniki do spawania i lutowania. [1, s. 234] Typ palnika Rodzaj Zakres Liczba Przeznaczenie gazów wydajno[ci gazu wymiennych zasilajcych palnego w dm3/h nasadek PAP acetylen i 4 do spawania blachy 10÷25 powietrze cynkowej i mikkiego atmosferyczn lutowania e PS101A acetylen i tlen 4 do spawania i do 50÷30 lutowania twardego PS102A acetylen i tlen 7 do spawania, lutowania, 25÷315 opalania PU212A acetylen i tlen 7 do spawania i cicia 100÷1600 PU 212A-D PU 214A PU214A-D PS141A acetylen i tlen 6 do spawania 80÷630 PU 241A acetylen i tlen 7 do spawania i cicia 100÷1600 PU 242A acetylen i tlen 6 do spawania i cicia 100÷1000 PG-11A acetylen i tlen 3 do podgrzewania przy 1000÷2500 PG-212A prostowaniu i wyginaniu PG-22A acetylen i tlen 2 lutowania twardego 4000÷6400 PG-22P-Z Propan-butan 1950÷3700 lub gaz propan-butan lub ziemny i tlen 7500÷11000 gazu ziemnego  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 26 Rys. 10.Przekrój przez palnik smoczkowy do spawania [1, s. 233] 1,2- koDcówki doprowadzajce gazy, 3,4- rurki rkoje[ci, 5- korpus, 6- smoczek, 7- kanaliki na obwodzie smoczka, 8- komora mieszania, 9- dziób, 10- zw|ony wylot, 11- nakrtka dociskowa. ObsBuga palników wymaga znajomo[ci pewnych podstawowych zasad, gdy| palniki s narzdziami precyzyjnymi. Nale|y je umiejtnie i fachowo obsBugiwa. Zatem nale|y pamita by: - palniki nale|y przechowywa w fabrycznych kasetach specjalnie dla nich przygotowanych, - w|e powinny mie swój osobny wieszak, - wszelkie nasadki, dysze nale|y dobiera w zale|no[ci od rodzaju pracy i grubo[ci metalu, - przed rozpoczciem pracy nale|y sprawdzi ssanie palnika. Mo|na to zrobi poprzez odkrcenie przyBczki w|a acetylenowego od palnika, otwarcie zaworu tlenu i zaworu acetylenu, - prawidBowa procedura zapalenia pBomienia to: otwarcie cz[ciowe zaworu tlenu (ok. ¼ obrotu) je[li wszystko jest w porzdku nastpuje otwarcie zaworu acetylenu (ok. ½ obrotu) i zapalenie pBomienia. Dopiero teraz nale|y odkrci zawór tlenu do koDca i wyregulowa pBomieD zaworem acetylenu, - podczas gaszenia pBomienia najpierw nastpuje zakrcenie zaworu z acetylenem a nastpnie z tlenem, - palnik nale|y chroni przed zatBuszczeniem, w przypadku, gdy do niego dojdzie nale|y go odpowiednio wyczy[ci, - w|y z gazem nie nale|y przewiesza przez rami, - podczas spawania odpryski metalu osiadaj na dziobie palnika, nale|y je usun pocierajc palnik o kawaBek drewna, przy wBczonym palniku, - wntrze dzioba nale|y utrzymywa w czysto[ci, sBu| do tego specjalne waBeczki dostarczone przez producenta, - je[li dojdzie do zapalenia si mieszanki wewntrz smoczka nale|y niezwBocznie zakrci zawór dopuszczajcy acetylen, a nastpnie zawór z tlenem. Palnik mo|na schBodzi w wodzie przy lekko odkrconym zaworze tlenu. W spawaniu wykorzystuje si równie| tak zwany sprzt pomocniczy, czyli inaczej mówic: w|e gumowe, przyBczki i zBczki, opaski ta[mowe, zapalniczki iskrowe i oszczdzacze gazów. W|e do tlenu s oznaczone liter T i maj kolor niebieski, te stosowane do acetylenu maja oznaczenie A i kolor czerwony. Zarówno w|e tlenowe jak i acetylenowe maj dwa  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 27 typy w zale|no[ci od ci[nienia roboczego. Natomiast ich [rednice s takie same niezale|nie od przeznaczenia. W|e tlenowe W|e acetylenowe Typ 1 ci[nienie robocze do 1 MPa ci[nienie robocze do 0,4 MPa Typ 2 ci[nienie robocze do 2 MPa ci[nienie robocze do 0,63 MPa PrzyBczki sBu| do mocowania w|y do palników, a zBczki do Bczenia ze sob dwóch w|y, natomiast opaski ta[mowe maj na celu niedopuszczenie do [cignicia w|a z koDcówki palnika. Technika spawania gazowego wyró|nia trzy metody spawania: spawanie w prawo, spawanie w lewo a tak|e spawanie w gór. Nazwy te s umowne i okre[laj, w którym kierunku wykonywane jest spawanie, oraz w którym kierunku skierowany jest pBomieD palnika. Spawanie w lewo  stosowane jest zwykle do spawania cienkich blach (o grubo[ci nie przekraczajcej 3mm). Polega ono na prowadzeniu palnika od prawej do lewej, gdzie palnik jest nachylony pod ktem 30÷60° w zale|no[ci od materiaBu. Im cieDszy materiaB ty mniejszy kt. Natomiast 45° to kt nachylenia druta podczas tego spawania. Sam palnik powinien by prowadzony wzdBu| linii spawania wolno, natomiast drut powinien by prowadzony ruchami w dóB i w gór, w ten sposób regulujemy ilo[ spoiwa u|ywanego do spawania. Metoda ta jest Batwa do opanowania, umo|liwia w sposób prosty i szybki otrzymanie gBadkiego lica spoiny. To zachca spawaczy do jej stosowania pomimo tego, i| taka spoina ma gorsze wBasno[ci wytrzymaBo[ciowe ni| ta wykonana drug metod (metoda w prawo). Inn wad tej metody jest trudno[ w utrzymaniu otworka miedzy brzegami co mo|e powodowa brak przetopu. Mog te| pojawia si pcherze oraz pory z racji szybkiego stygnicia spoiny. Spawanie w prawo  stosuje si je do blach grubych (powy|ej 3mm). Kt pochylenia palnika w tej metodzie powinien wynosi 50°, a drutu 45°. Przy tym spawaniu nie wykonuje si |adnych ruchów bocznych tylko posuwa si go powoli wzdBu| spawanych brzegów. Drutem natomiast wykonuje si niewielkie ruchy poprzeczne. Aby zapewni caBkowite przetopienie spawanych brzegów konieczne jest utrzymanie w czasie spawania maBego otworka. Zalet tego spawania jest, i| spoiny wykonane t metod maj lepsze wBa[ciwo[ci wytrzymaBo[ciowe. Poniewa| ciepBo, jakie si wydziela podgrzewa równie| spoin, co sprawia |e spoina potem wolniej stygnie a co za tym idzie jest czas na to by si wy|arzyBa i aby wydzieliBy si wszystkie gazy. Jednak|e i ta metoda ma swoje wady  mianowicie stosujc ja trudno jest uzyska Badny wygld nalewu, co znacznie zniechca spawaczy do jej stosowania. Obie metody spawania zarówno w lewo jak i w prawo mog by stosowane we wszystkich pozycjach spawania. Spawanie w gór  stosuje si je do spawania ró|nego rodzaju zbiorników. WspóBcze[nie jednak ekonomiczniejsze jest spawanie elektryczne, std metoda ta jest wykorzystywana naprawd rzadko i w wyjtkowych sytuacjach. Polega on na prowadzeniu palnika z góry na dóB lub odwrotnie. Mo|e by wykonywane przez dwóch spawaczy jednocze[nie. Palnik powinien by pod ktem 30°, a drut pod ktem 20° do poziomej osi spawania. Spawanie ró|nych materiaBów. Stale wglowe  spawanie stali, które zawieraj do 0,25% wgla nie nastrcza trudno[ci. KBopoty mog by przy stalach, w których zawarto[ wgla jest powy|ej 0,25%. Stale, w których ta zawarto[ siga do poziomu 0,6% s uznawane za praktycznie niespawalne. Stale, w których zawarto[ wgla znajduje si midzy 0,25%÷0,6% nazywane stalami [redniowglowymi s poddawane ró|nym zabiegom majcym na celu uBatwienie spawania, to jest podgrzewa si je do temperatury 200÷300°C tak by spowolni  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 28 szybko[ chBodzenia spoiwa a dokBadniej ma to zapobiega powstawaniu kruchych pkni. Po zakoDczeniu spawania stale [redniowglowe poddawane s zabiegom, których celem ma by usunicie napr|eD skurczowych oraz polepszenie struktury spoiny. W tym celu stosuje si wywa|anie normalizujce, po którym zarówno spoina jak i materiaB uzyskuj drobnoziarnist jednolit struktur. Stale niskostopowe s to stale, do których dodane s oprócz staBych skBadników jeszcze chrom (Cr), nikiel (Ni), czasem te| wanad (V), molibden (Mo) i niob (Nb) w sumie do 2,5% dodatków stopowych. Zawarto[ wgla w tego rodzaju stalach nie przekracza 0,22%. Stale, w których zawarto[ chromu wynosi 0.3% nie sprawiaj wikszych problemów natomiast je[li ta zawarto[ siga 1,0% pojawiaj si trudno[ci. Poniewa| chrom wpBywa na zwikszenie hartowno[ci spoiny oraz strefy wpBywu ciepBa a tym samym na skBonno[ do pkni. Aby sobie z tym poradzi mo|na podgrzewa przed i w trakcie spawania oraz powoli studzi, dodatkowo pBomieD powinien by dokBadnie wyregulowany bez nadmiaru acetylenu, mo|na nawet zmniejszy ilo[ acetylenu w pBomieniu. W stalach, w których znajduje si miedz (nie wicej ni| 0,6%) dla polepszenia wBa[ciwo[ci wytrzymaBo[ciowych nie trzeba stosowa jaki[ dodatkowych zabiegów cieplnych. Je[li w stali znajduj si dodatkowo mangan i krzem, równie| mo|na tak stal spawa bez podgrzewania, ale mo|na zrobi to tylko w hali by unikn zbyt szybkiego stygnicia. Stale wysokostopowe, czyli takie, w których zawarto[ dodatków stopowych wynosi powy|ej 5% nie s spawane gazowo. Spawa si je elektrodami otulonymi lub metod TIG. {eliwo jest materiaBem trudnym do spawania, zawiera, bowiem du|e ilo[ci wgla oraz krzemu, a to sprzyja wydzielaniu si grafitu. Aby osign jak najlepsze rezultaty materiaB do spawania nale|y podgrza do temperatury 700÷800°C i spawa pBomieniem acetylenowym, jednak|e nale|y pamita, |e powinien by to palnik o wikszej wydajno[ci ni| do spawania stali o tej samej grubo[ci. Trzeba równie| wiedzie, |e |eliwo mo|na spawa tylko w pozycji podolnej ewentualnie nabocznej, poniewa| w stanie stopionym jest ono rzadkopBynne. Do spawania stosuje si prty |eliwne, które zawieraj okoBo 3÷3,6% wgla i 3÷3,8% krzemu, dodatkowo stosuje si równie| proszek  topik  który uBatwia spawanie. Po zakoDczeniu spawania przedmiot nale|y obsypa piaskiem lub popioBem i zostawia do caBkowitego wystygnicia. Spawanie gazowe metali nie|elaznych (aluminium, stopów aluminiowych, miedzi oraz oBowiu i cynku) jest zadaniem skomplikowanym i cho jest mo|liwe to obecnie ju| si go praktycznie nie wykonuje. Dzieje si tak dlatego, i| spawanie za pomoc pBomienia acetylenowo-tlenowego daje niezadowalajce wyniki, spoiwo ma wiele wad, obni|aj si jego wBa[ciwo[ci wytrzymaBo[ciowe. Std obecnie ten rodzaj metali spawa si w osBonie argonu metodami TIG i MIG. 4.3.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wykonania wiczeD. 1. Co nazywamy spawaniem gazowym? 2. Jakie gazy u|ywane s do spawania gazowego? 3. Jak jest zbudowana i oznaczona butla do przechowywania acetylenu? 4. Jakie zadanie speBnia reduktor? 5. W jaki sposób dzielimy palniki do spawania gazowego? 6. Jak dzielimy poszczególne techniki spawania gazowego?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 29 4.3.3. wiczenia wiczenie 1 Wykonaj poBczenie dwóch elementów nadwozia samochodowego za pomoc palnika acetylenowo  tlenowego wykorzystujc metod spawania w  lewo . Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) przygotowa elementy do spawania. 2) dobra odpowiedni palnik do spawania stali wglowych wykorzystujc metod w lewo, 3) dobra odpowiedni rodzaj spoiwa, 4) sprawdzi stan techniczny palnika, w|y gumowych, 5) zapali pBomieD stosujc si do instrukcji, 6) wyregulowa pBomieD acetylenowo-tlenowy doprowadzajc go do stanu normalnego, 7) poBczy elementy nadwozia samochodowego zgodnie z wytycznymi metody spawania w lewo, 8) zgasi pBomieD stosujc si do instrukcji, 9) zawiesi palnik z w|em wykorzystujc odpowiednio przyjt procedur, 10) dokona analizy wiczenia, 11) zapisa wnioski. Wyposa|enie stanowiska pracy: - stanowisko spawalnicze, - elementy nadwozia samochodowego przeznaczone do spawania wykonane ze stali wglowej o grubo[ci 1 mm, - odzie| ochronna spawacza, - narzdzia do czyszczenia blach, - przepisy dotyczce bezpieczeDstwa i higieny pracy podczas spawania, - sprzt ga[niczy, - drut spawalniczy u|ywany jako spoiwo. wiczenie 2 Wykonaj poBczenie dwóch elementów nadwozia samochodowego za pomoc palnika acetylenowo  tlenowego wykorzystujc metod spawania w  prawo . wiczenie wykonaj w pozycji na[ciennej. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) przygotowa elementy do spawania, 2) dobra odpowiedni palnik do spawania stali wglowych wykorzystujc metod w prawo, 3) dobra odpowiedni rodzaj spoiwa, 4) sprawdzi stan techniczny palnika, w|y gumowych, 5) przygotowa i ustawi Bczone elementy biorc pod uwag specyfik pozycji spawania, 6) zapali pBomieD stosujc si do instrukcji, 7) wyregulowa pBomieD acetylenowo-tlenowy doprowadzajc go do stanu normalnego, 8) poBczy elementy nadwozia samochodowego zgodnie z wytycznymi metody spawania w prawo,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 30 9) zgasi pBomieD stosujc si do instrukcji, 10) zawiesi palnik z w|em wykorzystujc odpowiednio przyjt procedur, 11) dokona analizy wiczenia, 12) zapisa wnioski. Wyposa|enie stanowiska pracy: - stanowisko spawalnicze, - elementy nadwozia samochodowego przeznaczone do spawania wykonane ze stali wglowej o grubo[ci 1 mm, - odzie| ochronna spawacza, - narzdzia do czyszczenia blach, - przepisy dotyczce bezpieczeDstwa i higieny pracy podczas spawania, - sprzt ga[niczy, - drut spawalniczy u|ywany jako spoiwo. 4.3.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) przygotowa elementy do spawania gazowego? 2) dobra odpowiedni palnik do spawania stali wglowych wykorzystujc metod w lewo? 3) dobra odpowiedni palnik do spawania wykorzystujc metod w prawo? 4) dobra odpowiedni rodzaj spoiwa? 5) sprawdzi stan techniczny palnika i w|y gumowych? 6) zapali i wyregulowa pBomieD acetylenowo-tlenowy? 7) wykona spawanie gazowe metod w lewo? 8) zgasi pBomieD i odpowiednio zabezpieczy sprzt po spawaniu?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 31 4.4. Spawanie elektryczne 4.4.1. MateriaB nauczania 4.4.1.1. Spawanie elektryczne yródBem ciepBa przy spawaniu elektrycznym jest Buk elektryczny, jarzcy si miedzy elektrod a spawanym przedmiotem. Stopiony metal z elektrody i nadtopione krawdzie spawanego materiaBu tworz jeziorko spawalnicze, które po zakrzepniciu zamienia si w spoin. Podczas spawania Buk elektryczny i jeziorko ciekBego metalu znajduj si pod osBon gazów stanowicych ochron przed dostpem tlenu i azotu z atmosfery. yródBem prdu staBego s spawarki prostownikowe, natomiast prdu przemiennego  transformatory spawalnicze.[3, s. 162] Spawanie Bukowe elektrodami otulonymi  polega ono na stapianiu metali przy pomocy Buku elektrycznego. Auk powstaje miedzy przedmiotem spawanym a elektrod. Temperatura Buku siga 2400÷6000°C co powoduje szybkie stapianie si metalu. Do spawania Bukowego u|ywa si zarówno prdu staBego, jak i przemiennego. Spawanie Bukiem krytym jest jedn z metod spawania elektrycznego. yródBem ciepBa jest Buk elektryczny powstajcy midzy elektrod w postaci goBego drutu a spawanym materiaBem pod warstw topnika. Ten sposób spawania stosuje si do spawania grubych blach (4÷30 mm) zrobionych ze stali niskostopowych i niestopowych. Do powstania Buku elektrycznego konieczne jest zródBo prdu majce odpowiednie warto[ci napicia (np. 50÷90 V) i nat|enia (np. 50÷300 A). Auk zajarzy si prawidBowo poprzez potarcie koDcem elektrody o spawany przedmiot. Elektrod nale|y unie[ lekko w gór tak, aby miedzy drutem a przedmiotem spawanym powstaBa niewielka odlegBo[ (nie wiksza ni| [rednica drutu elektrodowego). PowstaBemu Bukowi towarzyszy wydzielanie si du|ej ilo[ci ciepBa oraz [wiatBa. Aby tak powstaBy Buk, mógB si prawidBowo jarzy, powietrze w przestrzeni Bukowej musi ulec zjonizowaniu. Zjonizowanie atomów powietrza w Buku elektrycznym polega na tym, |e w wysokiej temperaturze Buku czsteczki gazów zawartych w powietrzu i gazów wydzielonych z otuliny elektrody oraz par metali rozpadaj si na mniejsze, elektrycznie naBadowane czstki  elektrony i jony. Elektrony ujemne s przycigane przez anod (materiaB spawany), a jony dodatnie przez katod (elektrod). StrumieD wyzwolonych jonów i elektronów przepBywa midzy elektrod, a materiaBem spawanym, dziki czemu jarzcy si Buk staje si dobrym przewodnikiem prdu i szybko doprowadza do stopienia metalu spawanego i elektrody. [2, s. 257-258] Charakterystyka Buku elektrycznego jest to zale|no[ midzy napiciem, a nat|eniem prdu, podczas jarzenia si Buku. Proces spawania mo|na podzieli na cztery fazy. Faza I to bieg jaBowy oznacza to, |e istnieje napicie biegu jaBowego spawarki, ale nat|enie wynosi 0. Faza II to zajarzenie si Buku, czyli zetkniecie si elektrody z materiaBem spawanym, wówczas napicie spada do 0, a nat|enie ro[nie w granicach 10÷30% w stosunku do nat|enia zaprogramowanego w spawarce. Faza III spawania  wtedy to napicie wynosi ok. 25 V nat|enie osiga warto[ci nastawione w spawarce. Faza IV  ostatnia jest to przechodzenie kropli pBynnego metalu z elektrod do jeziorka. W fazie tej warto[ prdu wzrasta o 10÷30% w stosunku do zaprogramowanej, a napicie spada do 0. Temperatura Buku  podczas spawania prdem staBym w [rodkowej cz[ci luku temperatura siga 5000°C, na anodzie czyli biegunie dodatnim wynosi ona ok. 2600°C, a na katodzie, czyli biegunie ujemnym, ok. 2100°C. Natomiast podczas spawania prdem przemiennym temperatura wynosi ok. 2200÷2300°C na obu biegunach. Auk elektryczny ma dwie cechy. Jedna z nich jest ugicie Buku. Powstaje ono, poniewa| wokóB Buku wystpuje nierównomierny rozkBad siB pola magnetycznego. Ugicie Buku  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 32 nastpuje w kierunku rozrzedzenia siB pola magnetycznego, bdzie si ono zwikszaBo wraz ze wzrostem nat|enia prdu staBego (zjawisko to nie wystpuje podczas spawania prdem przemiennym). Aby zmniejszy ugicie Buku i tym samym zapobiec wszelkiego rodzaju zaburzeniom w stabilizacji Buku mo|na pochyli elektrod w kierunku przeciwnym do dziaBania pola magnetycznego, korzystne równie| jest podBczenie bieguna uziemiajcego spawarki jak najbli|ej miejsca spawania. Drug cech jest elastyczno[ Buku  jest to zdolno[ do wydBu|ania si Buku bez ga[nicia. Elastyczno[ zale|y od napicia i nat|enia prdu, rodzaju otuliny, przewodnictwa cieplnego oraz elektrycznego metalu. Na popraw elastyczno[ci Buku maja wpByw miedzy innymi: wiksze napicie na biegu jaBowym, wiksze nat|enie prdu, wiksza ilo[ skBadników jonizujcych w otulinie. Rys. 11. UkBad linii siB pola magnetycznego i zjawisko ugicia Buku. [2, s. 262] Elektrody dzielimy na: - topliwe (podczas spawania w Buku elektrycznym ulegaj stopieniu), które dziel si na: - elektrody nieotulone (sam drut), - elektrody otulone (drut pokryty otulin), - elektrody rdzeniowe (inaczej zwane proszkowymi, poniewa| wewntrz drutu znajduje si specjalny proszek), - nietopliwe (nie stapiaj si podczas spawania, utrzymuj Buk elektryczny). Elektrody nieotulone  s zalecane do spawania Bukiem krytym, spawania |u|lowego, w osBonie argonu, CO2 i mieszankach gazowych. Nie powinny by stosowane do spawania Bukowego rcznego. U|ywane s czsto do rcznego spawania przez pocztkujcych spawaczy, zwykle podczas szkoleD, poniewa| uBatwiaj utrzymanie Buku, prowadzenie elektrody, a tak|e obserwacje procesu jarzenia si Buku. Elektrody nieotulone  proszkowe  wypeBnione s proszkiem, który speBnia rol otuliny. Wykonuje si je z cienkiej ta[my. Ta[m wygina si wielokrotnie w kierunku podBu|nym tak, by otrzyma rurk o niewielkiej [rednicy, wewntrz której znajduje si kilka faBd. Wolna przestrzeD w rurce jest wypeBniana proszkiem w skBad, którego wchodz topniki, sproszkowane metale oraz |elazostopy. Proszek nie ma staBego skBadu chemicznego. Bywa, |e gazy chronice spoiwo i jeziorko ciekBego metalu przed wpBywem powietrza s nie wystarczajce, wówczas spawanie takie wykonuje si w osBonie CO2 ewentualnie Bukiem krytym. Nale|y równie| pamita, |e podczas spawania tego rodzaju elektrodami wydziela si znacznie wicej pyBu ni| podczas spawania elektrodami otulonymi, zatem caBy proces powinien odbywa si w pomieszczeniu z bardzo dobr wentylacj. Elektrody otulone  maj ró|nego rodzaju otuliny, w zale|no[ci od grubo[ci otuliny dzielimy je na: - elektrody cienko otulone inaczej nazywane zanurzonymi. W tych elektrodach grubo[ otuliny stanowi 20% [rednicy drutu elektrody,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 33 - elektrody [rednio otulone czyli prasowane, w nich grubo[ otuliny waha si pomidzy 20% a 40% [rednicy drutu elektrody, - elektrody grubo otulone zwane równie| prasowanymi, grubo[ otulin przekracza 40% [rednicy drutu, najcz[ciej wynosi 60%, - elektrody bardzo grubo otulone okre[lane te| mianem wysokowydajnych, w nich grubo[ otuliny wynosi 100% [rednicy drutu elektrody, a czasem nawet wicej. Rodzaj otuliny ma wpByw na wBasno[ci spawalnicze, oraz mechaniczne spoiwa. W ka|dej otulinie powinny si znajdowa co najmniej takie skBadniki jak: skBadniki |u|lotwórcze, odtleniajce, gazotwórcze, jonizujce oraz stopowe. Wyró|niamy elektrody o nastpujcych rodzajach otulin: - elektrody o otulinie kwa[niej  oznaczane symbolem A, ta otulina zawiera du|e ilo[ci |elazo-manganu oraz tlenków |elaza, przyczynia si do powstawania pBaskiego i gBadkiego lica spoiny, jednak jej wad jest przyczynianie si do powstawania pkni krystalicznych, stosowane jest do spawania w pozycjach przymusowych, - elektrody w otulinie celulozowej  oznaczone symbolem C, zawieraj du|e ilo[ci celulozy a tak|e innych skBadników organicznych, stosowane s do spawania we wszystkich pozycjach, - elektrody w otulinie rutylowej  oznaczane symbolem R lub RR, wystpuj ich dwa rodzaje w cieDszej oraz grubszej otulinie. W skBad otuliny wchodzi du|a ilo[ butylu, nadaj si do spawania we wszystkich pozycjach, nadaj spoinie równomierne lico o drobnej Buskowato[ci, - elektrody w otulinie rutylowo-celulozowej  oznaczane symbolem RC, ma wBa[ciwo[ci podobne do elektrod w otulinie rutylowej, równie| mo|na je stosowa do spawania we wszystkich pozycjach, - elektrody w otulinie rutylowo-kwa[nej  oznaczane symbolem RA, otulina jest mieszank butylu oraz tlenków |elaza, ich wBasno[ci s podobne do elektrod o otulinie kwa[nej, mo|na je stosowa do spawania we wszystkich pozycjach (wyjtek pozycja pionowa z góry na dóB), - elektrody w otulinie rutylowo-zasadowej  oznaczone symbolem RB, w skBad tej otuliny wchodz du|e ilo[ci butylu, a tak|e skBadników zasadowych, mo|na je stosowa do spawania we wszystkich pozycjach (wyjtek pozycja pionowa z góry na dóB), - elektrody w otulinie zasadowej  oznaczane symbolem B, otulina zawiera zwykle du|e ilo[ci wglanów ziem alkalicznych, czyli np.: wglany wapnia lub fluorytu, elektrody takie s odporne na pkanie w niskich temperaturach maj równie| niewielk skBonno[ do gorcych pkni, mo|na je stosowa do spawania we wszystkich pozycjach (wyjtek pozycja pionowa z góry na dóB  do spawania w tej pozycji stosuje si elektrody zasadowe ze specjalnym skBadem otuliny). Ka|da otulina wywiera pewien wpByw na proces spawania oraz spoin, to jest: 1) SkBadniki otuliny uBatwiaj zajarzenie elektrody poprzez odpowiedni jonizacj, maj równie| pozytywny wpByw na stabilno[ oraz elastyczno[ Buku. 2) Je[li Buk jest stabilny to metal spokojnie przepBywa do spoiny dajc maksymaln ilo[ spoiwa, bez odprysków. 3) Otulina ma wBa[ciwo[ci ochronne wzgldem ciekBego metalu przenoszonego w Buku oraz w jeziorku. Tak ochron zapewniaj gazy, które powstaj w wyniku spalania oraz rozkBadu skBadników otuliny, tworz one sto|ek o pewnym nadci[nieniu, co uniemo|liwia dostanie si powietrza do przestrzeni Buku. Z otuliny powstaje |u|el, który chroni ciekBy metal z jeziorka i spoiny przed utlenianiem si i naazotowaniem. 4) SkBadniki otuliny równie| wi| szkodliwe gazy takie jak tlen, azot czy wodór, gazy te w postaci zwizków chemicznych wydalane s do |u|la w czasie stygnicia.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 34 5) SkBadniki stopowe metali w procesie metalurgicznym spawania przechodz do spoiny, dziki czemu uzyskuje si spoiny o lepszych wBa[ciwo[ciach mechanicznych i zwiksza si uzysk. [1, s. 330] 6) Prdko[ krzepnicia i stygnicia spoiny zmniejszana jest poprzez |u|el tworzony z otuliny, |u|el ten rozpuszcza zanieczyszczenia, które wydzielane s z krzepncej spoiny, formuBuje te| ksztaBt lica. Oznaczenia elektrod  elektrody oznaczane s symbolami literowymi oraz cyframi. I tak elektrody do spawania poBczeniowego stali niestopowych oraz niskostopowych bd miaBy oznaczenia typu EA, EB itd., peBne oznaczenie mo|e wyglda w ten sposób: EA 1,46  gdzie E oznacza elektrod, A  rodzaj otuliny w tym wypadku otulina kwa[na, 1 to numer elektrody (w tym miejscu mog si znajdowa równie| inne cyfry nie tylko cyfra 1), 46 to oznaczenie minimalnej gwarantowanej trwaBo[ci spoiwa elektrody na rozerwanie, zatem 46 jest skrótem od liczby 460 MPa. Tego rodzaju oznaczenia znajduj si zwykle na powierzchni otuliny. W Polsce elektrody klasyfikuje si wedBug normy PN-EN 499 (dostosowana do wymagaD midzynarodowej organizacji normalizacyjnej ISO 2560), norma to zawiera podziaB elektrod nie tylko ze wzgldu na wytrzymaBo[. Zatem opis elektrod mo|e by obszerniejszy i bdzie zawieraB w sobie równie| informacje o temperaturze, badaniach udarno[ci, pozycji spawania oraz prdzie spawania. Taki poszerzony opis mo|e wyglda w sposób nastpujcy: E 350 RA 22 gdzie E oznacza elektrod, 35  to wytrzymaBo[ spoiwa na rozciganie 350 MPa, 0  temperatura badania udarno[ci spoiwa 0°C, RA  rodzaj otulin w tym przypadku otulina rutylowo-kwa[na, 2  pozycja spawania (wszystkie z wyjtkiem pozycji z góry na dóB), 2  prd spawania (staBy -). Elektrody specjalne sBu|ce do spawania poBczeniowego stali nisko i wysoko stopowych oznaczane s symbolem ES. Poniewa| elektrody te zawieraj molibden, chrom i nikiel w oznaczeniu elektrody znajduj si liczny odzwierciedlajce procentowy udziaB poszczególnych pierwiastków (liczby 18 lub 24 to udziaB chromu, 8 i 18 to udziaB niklu, 2 to molibden, a 6 to mangan), oczywi[cie znajduj si te| symbole literowe okre[lajce rodzaj otuliny. Elektrody do napawania oznacza si symbolem EN, oprócz liter w ich opisie znajduj si oczywi[cie liczby takie jak np.: 200 lub 400, które oznaczaj [rednia twardo[ warstwy napawanej, na koDcu znajduje si oczywi[cie litera okre[lajca rodzaj otuliny. Elektrody |eby zachowaBy wszystkie swoje wBa[ciwo[ci musz by odpowiednio przechowywane. Przede wszystkim powinny by przechowywane w pomieszczeniach o temperaturze co najmniej 20°C, w miejscach przewiewnych. Powinny by uBo|one na drewnianej powierzchni warstwami z tym, |e je[li jedna warstwa jest wzdBu| to druga powinna by w poprzek. Otuliny z racji wBa[ciwo[ci higroskopijnych pochBaniaj wod w zetkniciu z powietrzem, je[li nie wejdzie ona w reakcje ze skBadnikami otuliny elektrody mo|na wysuszy i w ten sposób odzyska ich wBa[ciwo[ci. Zawilgocone elektrody Batwo pozna po wykwitach biaBych krysztaBów, które s wynikiem reakcji chemicznej wilgoci ze skBadnikami otuliny. Nale|y pamita, |e elektrody w otulinie rutylowej i kwa[nej powinny by suszone przez godzin w temperaturze 110-120°C, natomiast elektrody w otulinie zasadowej przez póBtorej do dwóch godzin w temperaturze 200-350°C. Do spawania elektrodami otulonymi, a tak|e nieotulonymi, stosuje si trzy rodzaje urzdzeD, które wytwarzaj prd o wysokim nat|eniu i niskim napiciu, s to: - przetwornice spawalnicze (prd staBy), - transformatory spawalnicze (prd zmienny), - prostowniki spawalnicze (prd staBy). Przetwornice spawalnicze skBadaj si z prdnicy spawalniczej oraz silnika napdowego (elektrycznego asynchronicznego trójfazowego lub spalinowego).  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 35 Rys. 12. Przetwornice spawalnicze: a) typu EW23u-300A b) typu EWPa- 315 [2, s. 230] Ka|da przetwornica ma regulacj nat|enia prdu, dobiera si je w zale|no[ci od [rednicy elektrody oraz grubo[ci spawanego materiaBu. Przetwornice uruchamia si za pomoc przeBcznika okre[lanego mianem  gwiazda  trójkt . Polega to na tym, |e najpierw ustawiamy przeBcznik w pozycji  gwiazdy i tak pozostawiamy go na 15 do 20 sekund, by w tym czasie wirnik osignB wBa[ciw prdko[ obrotow. Nastpnie przestawiamy do pozycji  trójkta , w tej pozycji przetwornica dziaBa normalnie. Czasem bywa, |e do prac spawalniczych potrzebne jest nat|enie prdu wiksze ni| mo|e da jedna przetwornica, mo|na wówczas poBczy ze sob dwie lub wicej przetwornic. Sprawnie dziaBajce urzdzenia uzyskujemy poprzez poBczenie przewodem miedzianym wszystkich zacisków w przetwornicach oraz poBczenie zacisków + i  równolegle przewodami spawalniczymi. Wa|ne jest by wszystkie wspólnie dziaBajce przetwornice byBy ustawione na takie samo nat|enie. Agregaty spawalnicze skBadaj si z silnika spalinowego oraz prdnicy lub prostownika spawalniczego. W produkcji jest wiele rodzajów agregatów niektóre s osadzone na podwoziu co umo|liwia ich Batwe przemieszczanie, ró|ni si te| miedzy sob maksymalnym prdem spawania, który jest podany w oznaczeniu, np.: AS 240. Agregaty s urzdzeniami do[ uniwersalnymi mo|na je stosowa nie tylko do spawania, ale tak|e jako generatory prdu staBego, sBu| te| do zasilania póBautomatów spawalniczych.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 36 Rys. 13. Agregat spawalniczy na podwoziu jezdnym. [2, s. 234] Transformatory spawalnicze dziaBaj na zasadzie przetwarzania prdu przemiennego o napiciu sieciowym na prd przemienny o ni|szym napiciu, ale za to wy|szym nat|eniu (jest ono niezbdne do zajarzenia si Buku elektrycznego). W produkcji znajduj si transformatory o sposobach regulacji nat|enia prdu - z dBawikiem we wspólnym rdzeniu, oraz z bocznikiem magnetycznym. Obecnie w Polsce produkowane s transformatory spawalnicze przeno[ne, oraz na koBach. Transformatory podBcza si do sieci energetycznej prdu przemiennego. Jedna z cech transformatorów jest ich charakterystyka statyczna stromoopadajca  oznacza to, |e przy zajarzeniu Buku elektrycznego w transformatorze wzrasta nat|enie prdu o 20 do 40% w stosunku do ustawionej. Urzdzenia te s wyjtkowo ekonomiczne, gdy| prd pobieraj tylko podczas pracy zatem bdc na biegu jaBowym nie czerpi prdu. Poniewa| w transformatorach znajduj si tylko cz[ci staBe, nie ulegaj one szybkiemu zu|yciu. Prostowniki spawalnicze przetwarzaj prd przemienny na prd staBy, który umo|liwia spawanie czyli ma niskie napicie i wysokie nat|enie. SkBadaj si z trójfazowego transformatora, ukBadu regulacji nat|enia i ukBadu prostowniczego prdu przemiennego na prd staBy. W produkcji krajowej znajduj si prostowniki spawalnicze: - Z regulacj prdu za pomoc transduktora  taki prostownik skBada si z trójfazowego transformatora, transreduktora i prostownika. Transformator zamienia prd przemienny o wysokim napiciu i maBym nat|eniu na prd o niskim napiciu i wysokim nat|eniu, transreduktor reguluje prd spawania za pomoc opornika, a prostownik zmienia prd przemienny na prd staBy. - Z regulacj prdu za pomoc odmagnesowanych boczników  skBada si z trójfazowego transformatora i prostownika. Trójfazowy transformator zamienia prd przemienny o wysokim napiciu i maBym nat|eniu na prd o niskim napiciu i wysokim nat|eniu, poniewa| transformator ma wbudowane boczniki magnetyczne one dokonuj regulacji prdu spawania, a prostownik zmienia prd przemienny na prd staBy. Poza prostownikami jednostanowiskowymi w produkcji krajowej znajduj si równie| prostowniki inwentorowe. Zasilane s one napiciem o czstotliwo[ci 50÷60 Hz, poniewa| zamontowane s w nich falowniki wysokonapiciowe, transduktory mocy, które umo|liwiaj wewntrzn przemian czstotliwo[ci powy|ej 16 kHz. Cecha ta warunkuje ich zalety w postaci maBych gabarytów, maBego ci|aru wysokich wskazników energetycznych, dokBadnej regulacji nat|enia prdu oraz miejscowej i zdalnej regulacji prdu. Prostowniki wielostanowiskowe stosowane s w du|ych zakBadach lub o[rodkach spawalniczych gdy| jak sama nazwa mówi mog sBu|y do zasilania nawet kilkunastu stanowisk spawalniczych. W Polsce produkowane s dwie wersje tego rodzaju prostowników: typu SBA-50/2500 (zasila do 24 stanowisk spawalniczych) oraz typu SBA-50/1250 (zasila 12 stanowisk spawalniczych). Taki prostownik skBada si z szafy transformatorowej  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 37 (transformator trójfazowy suchy), szafy prostownikowej i rezystorów (reguluj prd spawania). Prostowniki maja kilka istotnych zalet miedzy innymi wytwarzany przez nie Buk ma du| elastyczno[. Posiadaj czuBe regulacje nat|enia prdu. Umo|liwiaj spawanie cienkich blach we wszystkich pozycjach, dodatkowo zu|ywaj niewiele energii, s tanie w konserwacji i naprawach oraz nie s tak haBa[liwe jak na przykBad przetwornice. Wykonywanie spoin elektrod otulon  wiadomo, i| znajc dobrze podstawy teoretyczne prowadzenia koDca elektrody Batwo opanujemy praktyk. Najwa|niejsz pozycj spawania jest pozycja podolna, nale|y pamita, |e wszystkie inne pozycje s przymusowymi, czyli pozycjami monta|owymi. Podczas spawania w tej pozycji elektrod nale|y prowadzi pod ktem 20÷50° do kierunku spawania (kt jest istotny gdy| decyduje o gBadko[ci powierzchni). Grubo[ otuliny ma istotny wpByw na technik prowadzenia elektrody im grubsza warstwa otuliny tym wikszy kt nachylenia elektrody. Rys. 14. Prowadzenie koDca elektrody o ró|nej grubo[ci otuliny [1, s. 339 b)] Zcieg graniowy jest [ciegiem pierwszym i jednocze[nie majcym najwikszy wpByw na jako[ spoiny. Ka|dy nastpny [cieg nale|y wypeBnia mo|liwie pBasko  tak by nie tworzyBy si ostre krawdzie na bokach [ciegu, które bd si wypeBniaBy |u|lem (jest on trudny do usunicia). Dodatkowo na jako[ spoiny wpBywa te| prawidBowo[ dobrania [rednicy elektrody. Spoiny wykonuje si albo [ciegiem prostym albo zakosowym. Rys. 15. Spawanie w pozycji podolnej: [ciegi prosty i zakosowy. [1, s. 340] Spawanie w pozycji nabocznej  podczas spawania t metod pBynne spoiwo mo|e rozpBywa si po [cianie poziomej. Je[li dodatkowo elektroda byBa niewBa[ciwie ustawiona powoduje to powstanie spoiny o niesymetrycznym trójkcie. Spoiny pachwinowe wielo[ciegowe wykonywane w pozycji nabocznej ukBada si [ciegami prostymi. Spawanie w pozycji pionowej z góry na dóB  jak wiadomo spawa w tej pozycji mo|na wszystkimi elektrodami otulonymi, aczkolwiek przy takiej pozycji ciekBy metal i |u|el [ciekaj na dóB. Zatem masa ciekBego metalu i |u|la w jeziorku powinna by jak najmniejsza, aby mogBa by utrzymana przez strumieD Buku elektrycznego. Elektroda powinna by prowadzona Bukiem krótkim, pod ktem 10÷20° odchylenia w dóB do linii prostopadBej do spoiny. {eby zapobiec powstawaniu podtopieD, które pojawiaj si czasem podczas  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 38 prowadzenia lica w spoinach czoBowych, nale|y przed rozpoczciem spawania wyszlifowa dwa rowki na krawdziach spoiny a elektrod prowadzi ósemk. Spawanie w pozycji na[ciennej  podstawow zasad jest ukosowanie zBczy do spawania na[ciennego, dziki temu zu|ywa si mniej spoiwa a pBynny metal lepiej si trzyma. Przy tej pozycji powinny by stosowane elektrody o [rednicy 2,5 do 4 mm i [cieg prosty. Elektroda powinna by ustawiona prostopadle do [ciegu, samo lico mo|na wykona przy pomocy [ciegu zakolowego. Rys. 16. Spoina czoBowa na[cienna: a) [ciegi proste, b) [cieg lica zakosowy [1, s. 343] Spawanie w pozycji puBapowej  jest ono stosowane tylko i wyBcznie w monta|u, oraz naprawach. Do spawania stosuje si elektrody o [rednicy 4mm, grubo otulone, a nat|enie prdu powinno by o 10% wy|sze od tego stosowanego przy pozycji podolnej. Elektroda powinna by prowadzona Bukiem krótkim, prostopadle do spoiny i pochylna pod ktem 15÷20° w kierunku ukBadanej spoiny. Rys. 17. Spawanie w pozycji puBapowej: a) kty prowadzenia elektrody, b) spoina czoBowa, c) spoina pachwinowa, d) napawanie. [1, s. 344] Spawanie Bukowe ró|nych materiaBów. Spawanie stali niestopowych  w[ród nich mo|na wyodrbni trzy grupy: stale dobrze spawane, które zawieraj do 0,25% wgla, stale o ograniczonej spawalno[ci zawierajce 0,25%÷0,4% wgla, oraz stale trudno spawalne, czyli takie gdzie zawarto[ wgla przekracza 0,4%. Stale nale|ce do pierwszej grupy (poni|ej  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 39 0,25% wgla) mo|na spawa du|ym zakresem nat|enia prdu, mo|na stosowa dowolne [ciegi i spawa w temperaturze poni|ej 0°C. Wszelkiego rodzaju wystpujce napr|enia, s Bagodzone odksztaBceniem plastycznym. Aby zapobiec zbyt szybkiemu stygniciu, które powoduje powstawanie pkni mo|na podgrza materiaB spawany do temperatury 200÷300°C. Inn metod zapobiegajc pkniciom jest stosowanie niskiego nat|enia prdu spawania i wykonywanie pierwszego [ciegu krótkim Bukiem tak, by byB do[ gruby. Nale|y zapamita, i| stale zawierajce powy|ej 0,25% wgla nie mog by spawane w temperaturze 0°C oraz nie powoduj one odksztaBceD plastycznych, które mog zBagodzi napr|enia. Stale niskostopowe  to takie, w których zawarto[ skBadników stopowych nie przekracza 2,5%. Pierwiastki takie jak mangan, krzem, chrom, nikiel, wanad, molibden maj pozytywny wpByw w postaci zwikszenia wBa[ciwo[ci mechanicznych, czy te| zwikszenia wytrzymaBo[ci materiaBu, odporno[ci na korozj, |aroodporno[ci, ale tym samym powoduj wiksz hartowno[, która jest przyczyn pkania stali oraz trudno[ci z otrzymaniem spoiny o takich samych wBa[ciwo[ciach jak materiaB spawany. Mo|na jednak temu zapobiec kierujc si nastpujcymi wskazówkami: - nale|y starannie przygotowa brzegi metali przed spawaniem, - zwikszajc [rednice elektrody oraz nat|enie prdu spawania zapobiega si podhartowaniu, - utrzymanie przez odpowiedni czas materiaBu i strefy wpBywu w temperaturze 200÷350°C zapobiega hartowaniu, dodatkowo nale|y spawa wielo[ciegowo, sposobem kaskadowym, - podgrzewajc stale przed, w trakcie i po spawaniu zmniejszamy szanse na powstanie pkni, - konieczno[ci jest te| stosowanie napr|ania odpr|ajcego. Stale wysoko stopowe tak samo jak niskostopowe zawieraj domieszki innych pierwiastków z tym, |e ich zawarto[ przekracza 2,5%. Takie stale maj du|y wspóBczynnik skurczu i sBabo przewodz ciepBo. Cho wszystkie stale wysokostopowe s trudne do spawania to jednak te zawierajce du|e ilo[ci chromu nastrczaj du|ych trudno[ci w postaci Batwo[ci pkania podczas procesu spawania, wytwarzajce si tlenki chromu utrudniaj Bczenie spoiwa z metalem, oraz ograniczaj jej odporno[ na korozje. Podczas spawania grubych stali wysokostopowych nale|y podgrzewa je do temperatury 150÷200°C, a po zakoDczeniu caBego procesu spawania studzi bardzo powoli. Zaleca si równie| wy|arzanie w temperaturze 600÷850°C. Stale wysokostopowe chromowe, kwasoodporne i |aroodporne nie nastrczaj du|ych trudno[ci w spawaniu Bukowym elektrodami otulonymi, jednak|e podczas tego procesu powstaj silne odksztaBcenia spawalnicze, oraz napr|anie, które s przyczyn pkania. Spawanie |eliwa mo|e odbywa si Bukiem elektrycznym zarówno na zimno jak i na gorco. Spawanie na zimno Bukiem elektrycznym musi odbywa na tyle wolno, by spawany materiaB nie podgrzaB si do temperatury wy|szej ni| 60÷70°C. Aby spawanie przyniosBo oczekiwane rezultaty nale|y przed jego rozpoczciem dokBadnie okre[li rodzaj |eliwa, to znaczy, czy jest ono szare czy biaBe. Nale|y równie| ustali rozmiar pknicia, na jego koDcach trzeba wywierci otwory (1/3 [rednicy grubo[ci metalu), które zapobiegn powikszeniu si pknicia. Brzegi nale|y oczy[ci bardzo dokBadnie oraz zukosowa. Spawa nale|y krótkimi odcinkami, by nie spowodowa nagrzania si |eliwa. Po zakoDczeniu spawania pknicia, trzeba zaspawa wcze[niej wywiercone otwory. {eby zapobiec powstawaniu pkni oraz zmniejszy napr|enia skurczów nale|y zaraz po zakoDczeniu spawania to znaczy nim metal wystygnie, przemBotkowa go. Do tego rodzaju spawania u|ywa si prdu staBego.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 40 Spawanie |eliwa na gorco  jest znacznie lepszym sposobem ni| spawanie na zimno. Przed rozpoczciem spawania przedmiot nale|y podgrza do temperatury 700÷800°C, jednak trzeba pamita, |e nie wolno nagrzewa zbyt szybko, najwy|ej 100°C na godzin. Nagrzewanie mo|e si odbywa w piecu gazowym bdz elektrycznym. Do tego rodzaju spawania u|ywa si elektrod otulonych lub paBeczek |eliwnych. Zawarty w nich krzem i wgiel wyrównuj straty tych skBadników powstaBe podczas spawania. Spawanie powinno by wykonywane w pozycji podolnej. Spawanie miedzi jest procesem bardzo trudnym ze wzgldu na du| przewodno[ ciepln tego materiaBu, oraz tworzenie si podczas spawania trudno topliwych tlenków miedzi. Do spawania miedzi stosuje si elektrody miedziane otulone oznaczone zwykle symbolem ECuS [2, s. 304]. Spawanie odbywa si w pozycji podolnej. Blachy powinny by podniesione pod ktem 6° do kierunku spawania. Blachy o grubo[ci powy|ej 4 mm ukosuje si na V, a grubsze na X. Do spawania powinien by stosowany prd staBy, do elektrody podBczony powinien by biegun dodatni. Nat|enie powinno wynosi 80÷100 A na 1 mm grubo[ci elektrody. Podczas spawania Buk powinien by krótki, gdy| w przeciwnym wypadku powstan pory i pcherze gazowe. Poniewa| elektrody stosowane do spawania miedzi s wyjtkowo wra|liwe na wilgo, nale|y je przed spawaniem suszy w temperaturze 350÷400°C przez dwie lub trzy godziny. Nie polecane jest wykonywanie spoin wielowarstwowych, gdy| przy spawaniu miedzi w ten sposób istnieje du|a rozszerzalno[ oraz skurcze, które powoduj napr|enia, a co za tym idzie pkanie spoin. Je[li ju| decydujemy si na wykonywanie spoin wielowarstwowych to trzeba ka|d spoin wymBotkowa na gorco  takie dziaBanie powoduje rozdrobnienie krysztaBów, czyli jednocze[nie zwikszenie wytrzymaBo[ci spoiny. Spawanie aluminium jest tak|e procesem trudnym ze wzgldu na du| przewodno[ ciepBa aluminium oraz tworzenie si tlenków aluminium, które trudno si topi. Spawanie jest mo|liwe przy pomocy elektrod aluminiowych otulonych, gdzie w otulinie znajduj si chlorki oraz fluorki metali alkalicznych i kriolitu (taka otulina jest niehigroskopijna i trwaBa). Do spawania stosuje si prd staBy, a elektrod przyBcza si do bieguna dodatniego. Zrednica elektrody powinna by wiksza o 1mm od poBowy grubo[ci Bczonych blach. Spoiny nale|y ukBada [ciegami prostymi, a nie zakolowymi w poBo|eniu podolnym lub pochyBym o 45° [2, s. 306]. Zanim rozpoczniemy spawanie blach aluminiowych, ich brzegi nale|y starannie oczy[ci za pomoc pBomienia z wszelkiego rodzaju zanieczyszczeD, tBuszczy, czy resztek wilgoci, nastpnie przetrze je szczotk stalow. Niezale|nie od tego, czy blacha jest ukosowana (ukosuje si blachy powy|ej 6 mm  na Y lub V, powy|ej 15mm na X) czy nie, najlepiej jest spawa j w pozycji podolnej. W blachach powy|ej 2 mm, nale|y zostawi odstp (2÷4mm), a blachy powy|ej 4 mm powinny by podgrzane (200÷250°C) przed spawaniem. Tu równie| nale|y unika wykonywania spoin wielowarstwowych. Po zakoDczeniu spawania i ostygniciu spoiny, nale|y j dokBadnie oczy[ci z |u|lu przy pomocy szczotki stalowej i przemy wod. Je[li natomiast chodzi o spawanie stopów aluminium, to mo|liwe jest to tylko przy stopach: PA1, PA2, PA4, PA11, PA20 i PA47, wówczas stosuje si elektrody o rdzeniu ze stopu aluminiowego. Przy czym stop PA4 przy wikszej grubo[ci jest niemo|liwy do spawania. 4.4.1.2. Spawanie w osBonie gazów Spawanie w osBonie gazów jest wariantem spawania Bukiem elektrycznym, w tych metodach gaz chroni rozgrzany i pBynny metal przed wpBywem czynników atmosferycznych. W zale|no[ od zastosowanej elektrody, Buku elektrycznego i gazu ochronnego mamy do wyboru kilka metod: - metoda TIG (WIG  Tungsten Inert Gas)  Buk jarzy si midzy nietopliw elektrod a materiaBem w osBonie argonu lub helu,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 41 - metoda MIG (Metal Inert Gas)  elektroda metalowa topi si w osBonie argonu lub helu, - metoda MAG (Metal Active Gas)  elektroda metalowa topi si w osBonie CO2 (gaz aktywny) lub jego mieszankach z innymi gazami spawalniczymi, - spawanie plazmowe (zostanie opisane w nastpnym rozdziale) [3, s. 164]. Rys. 18. Metody spawania w osBonie gazów. [5] Metody te jak wszystkie inne maj swoje wady jaki i zalety. Wady to: - du|y rozprysk metalu, - stosowanie drutów o maBej [rednicy, - niemo|no[ wprowadzenia skBadników stopowych. Pomimo tych wy|ej wymienionych wad, zalety maj istotne znaczenie dla stosowania tych metod. Do zalet nale|y: - du|a wydajno[, - Batwo[ obserwacji ukBadania spoiny, - dobre wBasno[ci mechaniczne poBczeD, - mo|liwo[ spawania w ró|nych pozycjach, - mo|liwo[ mechanizacji i robotyzacji spawania. Ka|dy z zastosowanych gazów speBnia konkretne zadnie, ich u|ycie nie jest w |adnym wypadku przypadkowe. I tak argon z racji swojej du|ej gsto[ci utrzymuje atmosfer z dala od jeziorka spawalniczego. Hel ma du| wydajno[ ciepBa, a to pomaga w odprowadzaniu ciepBa z Buku spawalniczego od elementu spawanego co znacznie zwiksza wytopienie. Natomiast CO2 poprzez chemiczne reakcje z pBynnym metalem wpBywa na odprowadzanie ciepBa, poprawia wytop, oraz wpBywa na Bagodny wygld spoiny zmniejszajc napicie powierzchniowe. Metoda TIG  w tej metodzie Buk jarzy si midzy nietopliwa elektrod wolframow a materiaBem spawanym znajdujcym si w osBonie gazów ochronnych. Urzdzenia, które stosuje si do spawania t metod, mog by zasilane zarówno prdem zmiennym jak i staBym. Wa|ne jest, i| do zajarzenia si Buku konieczne bd jonizatory wielkiej czstotliwo[ci. Z metody tej korzysta si przy spawaniu aluminium i jej stopów (prd przemienny), miedzi i jej stopów (prd staBy), oraz stali wysokostopowych. Mo|na równie| spawa ni stale niskowglowe i niskostopowe, ale nie stosuje si jej, gdy| jest ona zbyt kosztowana w przypadku wy|ej wymienionych materiaBów. Urzdzenia do spawania metod TIG budowane s w trzech wersjach, to znaczy mo|e by urzdzenie w jednej obudowie, w którym istnieje mo|liwo[ przeBczenia z prdu przemiennego na prd staBy. Dokonuje si tego za pomoc przeBcznika, takie urzdzenie  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 42 mo|e by równie| wykorzystywane do spawania elektrodami otulonymi. Mo|e równie| wystpowa przystawka do spawania metod TIG. Tak przystawk podBcza si w zale|no[ci od tego jaki potrzebujemy prd albo do spawarki na prd staBy albo do transformatora (prd przemienny). Przystawka jest bardzo praktyczna ze wzgldu na swoje niewielkie rozmiary. Trzeci rodzaj urzdzenia to takie, w którym w jednej obudowie istnieje mo|liwo[ spawania metodami TIG, MIG, MAG, oraz elektrod otulon. W Polsce produkowanych jest wiele urzdzeD do spawania w osBonie argonu metoda TIG. Po[ród najbardziej rozpowszechnionych znajduje si urzdzenie typu MONTIG-201. SBu|y ono do spawania wszystkich stali, miedzi i jej stopów, oraz aluminium i jej stopów. Rys. 19. Urzdzenie do spawania metod TIG typu MONTIG-201. [1, s. 375] Urzdzenie to w zale|no[ci od potrzeb mo|e by zasilane prdem staBym lub przemiennym. W cz[ci zródBowej ma ono prostownik spawalniczy oraz transformator spawalniczy a tak|e bateri kondensatorów, która ma na celu poprawianie staBej skBadowej w prdzie przemiennym. Natomiast w cz[ci sterowniczej znajduj si oczywi[cie ukBady sterujce, a tak|e jonizator do zajarzenia Buku elektrycznego. Mo|na do niego podBczy trzy typy uchwytów spawalniczych. Poza tym urzdzenie to posiada przeno[n przystawk, której zadaniem jest regulacja prdu spawania na stanowisku pracy. Tabela 3. Dane techniczne urzdzenia typu MONTIG-201. [1, s. 374] Typ MONTIG-201 Przeznaczenie Spawanie stali z metali nie|elaznych Napicie zasilania w V 380;220 Prd spawania w A 50÷200 Zu|ycie argonu w l/m 8÷18 Rodzaj prdu spawania StaBy i przemienny Masa szafki w kg 15 Innym urzdzeniem sBu|cym do spawania metod TIG jest urzdzenie IMPULS TIG- 315. Wykorzystuje ono prd pulsujcy. Prd spawania, który zasila Buk elektryczny przepBywa jednokierunkowo, a jego warto[ zmienia si skokowo midzy dwoma poziomami. Cechy charakterystyczne spawania prdem pulsujcym to:  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 43 - do jeziorka pBynnego metalu dostaje si mniejsza ilo[ ciepBa, a to wpBywa na wystpowanie mniejszej ilo[ci odksztaBceD, - daje mo|liwo[ zmiany struktury spoiny przez zmian parametrów spawania, - wiksza stabilno[ Buku spawalniczego, - maBa strefa spBywu ciepBa, - mo|liwo[ Bczenia elementów ró|nej grubo[ci. Urzdzenie to poza wykorzystywaniem prdu pulsujcego, daje równie| mo|liwo[ spawania prdem staBym elektrodami otulonymi. Wykorzystuje si je do spawania stali, oraz tytanu, magnezu i oBowiu, czyli metali nie|elaznych. Wiadomo, i| do spawania stosuje si równie| uchwyty spawalnicze. Tak wic istniej te| stanowisko do spawania metod TIG z zastosowaniem uchwytu spawalniczego. W zale|no[ od potrzebnego prdu podBcza si uchwyt albo do przetwornika spawalniczego, albo do prostownicy spawalniczej. Je|eli stosowany jest prd o wikszym nat|eniu to uchwyty chBodzi si wod, któr pobiera si z wodocigu ewentualnie z ukBadu zamknitego. Zarówno wod jak i argon doprowadza si do uchwytu spawalniczego za pomoc zaworów umieszczonych na instalacji przepBywu. Zwykle elektrod zajarza si, pocierajc j o materiaB spawany, jednak w ten sposób nastpuje szybkie zu|ycie elektrod. Aby ograniczy zu|ycie elektrod zajarza si na wglu lub miedzi. Rys. 20. Stanowisko do spawania metod TIG [1, s. 376] Jonizator jest to urzdzenie, które stosuje si do zajarzenia Buku elektrycznego podczas spawania w osBonie gazów (zajarzenie Buku po przez pocieranie elektrody o materiaB spawany powoduje bardzo szybkie zu|ycie tej|e elektrody). Jonizator wytwarza wysokie napicie, które umo|liwia zajarzenie Buku elektrycznego miedzy elektrod a materiaBem spawanym, bez stykania si obu elementów. Jonizator, który dziaBa prawidBowo, umo|liwia przeskok iskry z odlegBo[ci 3  4 mm. Poza tym jonizator ma te| inne zadania podczas spawania metoda TIG, mianowicie stabilizuje Buk elektryczny przy prdzie przemiennym, oraz przy spawania aluminium rozbija trudno topliw warstw tlenków aluminium powstajcych w tym procesie. Nale|y doda, i| przy spawaniu prdem staBym jonizator dziaBa tylko do momentu zajarzenia si Buku, potem nastpuje automatyczne wyBczenie, natomiast przy spawania prdem przemiennym jest on uruchomiony caBy czas. Elektrody do spawania metod TIG wykonane s z wolframu, poniewa| jest to metal majcy najwy|sz temperatur topnienia. Poza tym ma on minimaln zdolno[ parowania w wysokiej temperaturze. Dodatkowo dobrze przewodzi ciepBo, oraz ma niski wspóBczynnik rozszerzalno[ci liniowej. Jednak|e jego wad jest, i| silnie podgrzany, rekrystalizuje co powoduje rozrost ziaren, a te negatywnie wpBywaj na jako[ elektrod. W celu uniknicia tego dodaje si do elektrod specjalne dodatki, które hamuj rozrost ziaren.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 44 Argon jest gazem, który stosuje si przy spawaniu metod TIG. Jest to gaz bezbarwny oraz bezwonny, znajduje si w powietrzu w [ladowych ilo[ciach (0,935%). Nie wchodzi w reakcje z innymi pierwiastkami. Argon, który jest u|ywany do spawania, musi mie odpowiedni czysto[. Argon z domieszk azotu uniemo|liwia spawanie aluminium i jego stopów (mo|na je spawa argonem o czysto[ci 99,99% Ar), jednak|e nie przeszkadza w spawaniu stali odpornych na korozj. Techniki spawania przy zastosowaniu metody TIG. Bardzo istotne znaczenie dla uzyskania prawidBowej spoiny ma ustawienie uchwytu spawalniczego i paBeczki spoiwa wzgldem materiaBu spawanego. Inaczej ustawia si uchwyt spawalniczy je[li materiaB jest gruby, a inaczej je[li jest cienki. Rys. 21. Pochylenie uchwytu spawalniczego: a) przy blachach cienkich, cienkich, b) przy blachach grubych. [1, s. 379] Spawanie elektrod nietopliw (wolframow) w pozycji podolnej  ró|ni si tylko nieznacznie od spawania palnikiem acetylenowo- tlenowym. Ró|nica polega na sposobie prowadzenie uchwytu spawalniczego  prowadzi si go bez ruchów bocznych, oraz na podawaniu spoiwa  podaje si je ruchem prostym, osiowym lub ruchem bocznym. Przy zastosowaniu tej metody istnieje pewna trudno[, mianowicie zachodzi pewne prawdopodobieDstwo dotknicia koDcem paBeczki spoiwa do elektrody wolframowej, aby tego unikn trzeba w momencie podawania spoiwa lekko unie[ uchwyt spawalniczy. Dodatkowo przy zastosowaniu tej metody mo|na spawa tylko w lewo. Spawanie w pozycji na[ciennej  prowadzenie uchwytu spawalniczego oraz podawanie spoiwa odbywa si w ten sam sposób co w spawaniu w pozycji podolnej. Grubsze blachy spawa si wieloma [ciegami, [ciegi ukBada si prosto lub zakosowo. Istotne jest, |eby przy ukBadaniu [ciegu licowego metod zakolow ukBada spoin pod ktem 45° - dziki temu uzyska si pBaskie lico. Spawanie w pozycji pionowej przy ukBadaniu spoin czoBowych i pachwinowych z góry na dóB jest takie samo jak spawanie w pozycji podolnej (ten sam sposób trzymania uchwytu i podawania spoiwa). Równie| przy grubych blachach ukBada si spoiny wielo[ciegowe. Metody MIG i MAG  spawanie przy pomocy elektrody topliwej w osBonie gazów obojtnych (MIG) lub aktywnych (MAG). Podczas spawania w Buku topi si elektroda drutowa, przesuwana przy pomocy podajnika przez styk prdowy. Drut przechodzi przez dysz, do której doprowadzany jest gaz osBonowy. Topicy si drut, który jest materiaBem dodatkowym, tworzy razem ze stopionymi krawdziami spawanego materiaBu spoin. Poniewa| spawanie tymi metodami przeprowadza si przy du|ych gsto[ciach prdowych, elektrody topi si bardzo szybko  daje to du| wydajno[. S trzy metody przechodzenia metalu z elektrody do spoiny: - natryskowy, - kroplowy, - mieszany. Metod MIG spawa si te same materiaBy, które s spawane metod TIG z tym, |e jest ona taDsza. Metod MAG stosuje si do spawania stali niskowglowych oraz niskostopowych.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 45 Przy spawaniu tymi metodami nale|y pamita, |e szybko[ podawania drutu (elektrody) jest staBa i nie jest zale|na od napicia w Buku elektrycznym. DBugo[ drutu wychodzcego z Buski zasilajcej podlega samoregulacji. Istotne jest, |eby nie dopu[ci do zdmuchiwania osBony gazowej, w tym celu nale|y przeprowadza spawanie w pomieszczeniach, gdzie nie zachodzi du|y ruch powietrza. Je|eli spawanie odbywa si na zewntrz nale|y zastosowa specjalne osBony. Urzdzenia do spawania metodami MIG i MAG  póBautomaty typu MIG/MAG przeznaczone s zarówno do spawania cigBego jak i punktowego stali niskowglowych w osBonie CO2 lub mieszanki tlenu i argonu, oraz stali stopowych i metali nie|elaznych w osBonie argonu. W urzdzeniach tych w jednej obudowie znajduje si prostownik oraz ukBad sterowniczy. Prostownik skBada si z trójfazowego transformatora, zespoBu prostowniczego, dBawika, zasilacza ukBadu sterowania, oraz systemu chBodzenia. Uzwojenia pierwotne i wtórne transformatora maj zaczepy, które s wprowadzone na przeBczniki regulacji dokBadnej i zgrabnej prdu spawania. PrzeBczniki te s umieszczone na przedniej pBycie prostownika. Przy ich pomocy uzyskuje si ró|ne charakterystyki styczne, lekko opadajce [1, s. 362]. Na blok prostowniczy skBadaj si diody krzemowe zamontowane w ukBadzie mostkowym. Dziki zastosowanym w dBawiku trzem zaczepom, które stabilizuj prd spawania, uzyskuje si zmniejszenie rozprysków metalu podczas spawania. Zasilacz skBada si z transformatora i zespoBu prostowniczego. W innym urzdzeniu jakim jest póBautomat typu TYROS, zastosowano oparty na tyrystorach peBnosterowalny mostek prostowniczy. Ta cz[ umo|liwia zdalne sterowanie parametrami spawania, oraz regulacje cigB w caBym zakresie. Istotn zalet jest te| wielko[ takiego urzdzenia, prostownik, który opiera si na tyrystorach jest o 10% mniejszy i l|ejszy od klasycznego prostownika. Te póBautomaty stosowane s do spawania metodami MIG i MAG stali niskowglowych w osBonie CO2 oraz mieszanek gazowych a tak|e stali stopowych i metali nie|elaznych w osBonie argonu. W kraju produkuje si wiele urzdzeD stosowanych do spawania metodami MIG i MAG, mog one mie cigB regulacje prdu (odznaczaj si lepszymi wBasno[ciami spawalniczymi) lub stopniow regulacj prdu. W produkcji s równie| urzdzenia uniwersalne, które umo|liwiaj spawanie zarówno metod MIG, MAG jaki i TIG  wystarczy tylko przeBczy przycisk. Istniej równie| urzdzenie sterowane komputerowo, w których metod wybiera si za pomoc dyskietki w zale|no[ci od tego, jaki materiaB bdzie spawany, jak ma grubo[ i jaka zastosowana bdzie pozycja spawania. Wa|nym elementem koniecznym przy spawaniu s reduktory. Wszystkie reduktory s zbudowane na podobnej zasadzie. Reduktory stosowane do dwutlenku wgla oraz argonu s wyposa|one w rotametry (zamiast manometrów), ich zadaniem jest wskazywanie wydatku gazu w litrach na minut. Przy spawaniu z wykorzystaniem CO2 czasem stosuje si podgrzewacze. Wydostajcy si z butli gaz zamarza, co powoduje przerwy w przepBywie. Aby temu zapobiec montuje si taki podgrzewacz na rurce midzy butl a reduktorem. Temperatur mo|na regulowa w zale|no[ci od potrzeb. Druty do spawania metod MAG czyli w osBonie CO2 i mieszanek gazowych musz mie odpowiedni skBad chemiczny. Podczas spawanie druty powinny dawa spoiwo o podobnym skBadzie chemicznym do metalu spawanego, oraz uwzgldnia utleniajce si dziaBanie gazów. Tlen wchodzi w reakcje z metalem, przez co tworzona spoina ma nieodpowiednie wBa[ciwo[ci wytrzymaBo[ciowe oraz chemiczne. Aby temu zapobiec do drutu dodaje si zwizki, które ograniczaj szkodliwe dziaBanie tlenu s to miedzy innymi: krzem (Si), mangan (Mn), aluminium (Al) oraz tytan (Ti).  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 46 Stosowane do niedawna druty do spawania stali niestopowych i niskostopowych, byBy oznaczone symbolami SG1, SG2, SG3. Do spawania warsztatowego stosuje si gBównie druty o oznaczeniach: G3Si1 i G4Si1, które s odpowiednikami SG1 i SG2. Druty maj zwykle [rednice 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 2,4 mm  [rednica drutu decyduje o gsto[ci prdu, a w efekcie o gBboko[ci wtopienia. Technika spawania metodami MIG i MAG  blachy, których grubo[ nie przekracza 4 mm, mo|na poBczy za pomoc jednego [ciegu. Takie spoiny jedno[ciegowe wykonuje si prowadzc uchwyt ruchem jednostajnym je[li jest to blacha cienka, na blachach grubszych uchwyt prowadzi si ruchami bocznymi, by wykona ten rodzaj spoiny. Rys. 22 Spawanie jedno[ciegowe w pozycji podolnej [1, s. 371] Blachy, których grubo[ przekracza 4 mm nale|y przed spawaniem zukosowa i spawa si je wielo[ciegowo w pozycji podolnej. Spoiny graniowe, krawdziowe i naro|ne wykonuje si Bukiem zwarciowym. Zciegi wypeBniajce na blachach do 8 mm grubo[ci wykonuje si równie| Bukiem zwarciowym krótkim. Na blachach grubszych tj. powy|ej 8 mm w pozycji podolnej [ciegi wypeBniajce wykonuje si Bukiem natryskowym. Przy Buku natryskowym zwiksza si wydajno[ spawania [1, s. 371]. Spoiny pachwinowe wykonuje si jedno[ciegowo je[li spoina ma grubo[ od 4÷8 mm, powy|ej 8mm wykonuje si je wielo[ciegowo. Rys. 23 Wykonywanie spoin pachwinowych. [1, s. 372] Spawanie w pozycji pionowej  mo|na spawa zarówno z góry na dóB jak i z doBu do góry. Ten pierwszy sposób stosuje si do spawania blach cienkich poni|ej 4 mm. Dziki tej technice mo|na uzyska pBaskie lico, jest równie| du|y przetop, no i oczywi[cie daje ona du| wydajno[. Przy blachach grubszych stosuje si ten drugi sposób (z doBu do góry)  wykonuje si tak [cieg graniowy, [ciegi wypeBniajce oraz lico. UkBadajc [cieg graniowy uchwyt prowadzi si ruchem jednostajnie postpowym. UkBadajc [cieg wypeBniajcy i lico uchwyt nale|y prowadzi ruchami poprzecznymi.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 47 Rys. 24 Technika wykonywania spoin czoBowych w pozycji pionowej: a) z góry na dóB, b) z doBu do góry.[1, s. 372] Usuwanie skutku skurczu spoin  wiadome jest, i| spawanie powoduje skurcze metalu, a te s powodem napr|eD wewntrznych oraz odksztaBceD. Bywa, |e pewne odksztaBcenia s tolerowane, ale zwykle konieczne jest ich usunicie lub wygBadzenie choby ze wzgldów estetycznych. Jednak|e s to dziaBania trudne i kosztowne, niewBa[ciwie wykonywane mo|e doprowadzi do jeszcze wikszych odksztaBceD, a nawet do zniszczenia. Mniejsze elementy mo|na prostowa na prasie poprzez wyginanie. Dokonuje si tego przy pomocy pBomienia gazowego. Podgrzewa si je, a nastpnie prostuje. Tego rodzaju operacje stosuje si zwykle w produkcji seryjnej i stosuje si do tego odpowiednie narzdzia. Rys. 25 Skutki jednostronnego grzania prta a) prostego, b) krzywego. [1, s. 171] Inn metoda jest podgrzewanie pBomieniem gazowym, dokonuje si wtedy prostowania i odpr|ania. CaBa operacja polega na przykBad na podgrzaniu wybrzuszenia znajdujcego si na blasze, podgrzewa si a| do ciemnoczerwonego |aru, wówczas gorcy metal nie bdzie mógB si swobodnie wydBu|a. Przez ssiedztwo z zimnym metalem zacznie stygn i kurczy si, a tym samym zlikwiduje wybrzuszenie. Aby caBy proces przyspieszy mo|na chBodzi zimnym strumieniem powietrza lub wod. Istotne jest, i| przez kilkakrotne punktowe podgrzewanie blachy wprowadza si tak du|e napr|enia, |e pofalowana blacha mo|e sta si idealnie prosta.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 48 Rys. 26. PrzykBady prostowania i odpr|ania przez podgrzewanie pBomieniem gazowym. [1, s. 171] Wykrzywione dzwigary itp. konstrukcje spawane z rur nale|y podgrzewa w miejscach wypukBych. Najpierw gorcy metal zostaje spczony, nastpnie stygnc wygina si w stron nagrzewan i w ten sposób prostuje si. Napr|enia wewntrzne usuwa si poprzez stosowanie palników, które przesuwa si wzdBu| spoiny. Po zakoDczeniu pracy z palnikiem, nie chBodzi si podgrzanego miejsca, ale zostawia by samo ostygBo  w ten sposób dochodzi do wy|arzenia odpr|ajcego. 4.4.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wykonania wiczeD. 1. Co nazywamy spawaniem elektrycznym? 2. Na czym polega spawanie Bukiem krytym? 3. Czym jest Buk elektryczny, jak powstaje i czym si charakteryzuje? 4. W jaki sposób dzielimy elektrody? 5. Czym si ró|ni elektrody otulone od elektrod nieotulonych i do czego sBu|? 6. Jakie s rodzaje otulin i jakie maj zastosowanie? 7. Jak oznaczane s elektrody? 8. Jakie urzdzenia sBu| do spawania? 9. Czym charakteryzuje si metoda TIG? 10. Jakie urzdzenie, elektrody i gazy stosuje si przy spawaniu metod TIG? 11. Jakie pozycje spawania stosujemy przy zastosowaniu metody TIG? 12. Jakie s ró|nice przy spawaniu metodami MIG i MAG? 13. Jakie urzdzenia, elektrody i gazy s stosowane do spawania metodami MIG i MAG? 14. Jakie pozycje spawania stosujemy przy metodach MIG i MAG?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 49 4.4.3. wiczenia wiczenie 1 Dobierz parametry spawania i wykonaj poBczenia blach metod spawania Bukowego wykorzystujc elektrody o [rednicach 2,5 i 4 mm. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z przepisami bhp i ochrony [rodowiska podczas prac spawalniczych, 2) przygotowa stanowisko spawalnicze, 3) zgromadzi niezbdne przyrzdy, urzdzenia i narzdzia, 4) przygotowa blachy do Bczenia metod spawania, 5) zaBo|y odzie| ochronn wykorzystywan w pracach spawalniczych, 6) sprawdzi pod nadzorem nauczyciela stan techniczny przewodów elektrycznych, przed wBczeniem do sieci elektrycznej, 7) dobra odpowiednie nat|enie prdu spawania dla elektrody o [rednicy 2 mm, 8) zajarzy Buk elektryczny i wykona spoin na caBej dBugo[ci Bczonych elementów, 9) oczy[ci spoin, 10) dobra odpowiednie nat|enie prdu spawania dla elektrody o [rednicy 4 mm, 11) zajarzy Buk elektryczny i wykona spoin na caBej dBugo[ci Bczonych elementów, 12) oczy[ci spoin, 13) dokona porównania i analizy wykonanych poBczeD, 14) zapisa wnioski. Wyposa|enie stanowiska pracy: - urzdzenie spawalnicze (transformator lub prostownik spawalniczy), - narzdzia do cicia blach, - narzdzia do czyszczenia blach, - odzie| ochronna, - elektrody o [rednicach 2 i 4mm, - blacha o grubo[ci 3mm. wiczenie 2 Dobierz parametry spawania (posuw drutu i nat|enie prdu) i wykonaj poBczenia blach o grubo[ci 5mm w pozycji podolnej metod MAG. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z przepisami bhp i ochrony [rodowiska podczas prac spawalniczych, 2) przygotowa stanowisko spawalnicze, 3) zgromadzi niezbdne przyrzdy, urzdzenia i narzdzia, 4) przygotowa blachy do Bczenia metod spawania, 5) zaBo|y odzie| ochronn wykorzystywan w pracach spawalniczych, 6) sprawdzi pod nadzorem nauczyciela stan techniczny przewodów elektrycznych, przed wBczeniem do sieci elektrycznej, 7) dobra odpowiednie nat|enie prdu spawania i posuw drutu,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 50 8) zajarzy Buk elektryczny i wykona odpowiedni liczb [ciegów na caBej dBugo[ci Bczonych elementów, 9) dokona porównania i analizy wykonanych poBczeD. 10) zapisa wnioski. Wyposa|enie stanowiska pracy: - urzdzenie spawalnicze (transformator lub prostownik spawalniczy), - narzdzia do cicia blach, - narzdzia do czyszczenia blach, - odzie| ochronna, - blacha o grubo[ci 5mm. 4.4.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) przygotowa blachy do spawania Bukowego? 2) sprawdzi sprzt przed rozpoczciem procesu spawania? 3) zajarzy Buk elektryczny? 4) dobra nat|enie prdu z zale|no[ci od stosowanej elektrody? 5) oczy[ci spoin? 6) przygotowa stanowisko i sprzt to spawania metod MAG? 7) dobra odpowiednie nat|enie prdu spawania i posuw drutu? 8) wykona odpowiedni liczb [ciegów na caBej dBugo[ci Bczonych elementów?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 51 4.5. Nowoczesne metody spawania 4.5.1. MateriaB nauczania Spawanie gazowe oraz spawanie elektryczne w tym spawanie w osBonie gazów nale| do tradycyjnych technologii spawania, wspóBcze[nie coraz cz[ciej s wypierane przez nowoczesne metody spawania, do których nale|: - spawanie wizk elektronów, - spawanie laserowe, - spawanie plazmowe. Spawanie wizk elektronów  zwane te| spawaniem elektronowym polega na stapianiu brzegów Bczonych metali strumieniem lub wizk elektronów. Elektroda wolframowa pod wpBywem dziaBania energii elektrycznej nagrzewa si do wysokiej temperatury i staje si zródBem emisji elektronów. Rys. 27. Schemat spawania elektronowego w pró|ni: 1  elektroda wolframowa (katoda), 2  anoda otworowa, 3  urzdzenie wysokiego napicia, 4  soczewki sterujce, 5  zasilanie soczewek sterujcych, 6  magnesy ogniskujce, 7  materiaB spawany, 8  komora pró|niowa, 9  zasilanie |arzenia elektrody. [2, s. 49] Emitowane z katody elektrony z du| prdko[ci przemieszczaj si w kierunku anody (materiaB spawany). StrumieD elektronów mo|e mie [rednic od 0,3 mm do 1 mm. W momencie zderzenia z materiaBem spawanym traci cz[ swojej energii, która zmienia si na ciepBo. Ilo[ wydzielanego ciepBa w tym przypadku mo|e by nawet do 1000 razy wiksza ni| np.: przy spawaniu Bukowym elektrodami otulonymi. Taka ilo[ ciepBa umo|liwia szybkie stapianie si materiaBów, równie| tych uwa|anych za trudno topliwe. Podczas spawania t metod zachodzi zjawisko nazywane ogniskowaniem wizki, wystpuje ono na skutek jonizacji par metali. Ogniskowanie wizki, wraz z du| ilo[ci wydzielanej energii sprawiaj, |e wizka przenika w gBb metalu wyjtkowo Batwo co daje bardzo wsk spoin. Takiej spoiny nie sposób uzyska przy zastosowaniu |adnej innej metody. Spawanie wizk elektronów odbywa si zazwyczaj w pró|ni wynoszcej ok. 0,0133 Pa  jest to gBówny powód niestosowanie tej metody na skale przemysBow. Stosuje si j do spawania niewielkich elementów wykonanych midzy innymi z: - wolframu, - molibdenu, - tantalu, - tytanu, - wanadu,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 52 - niobu, - berylu, - cyrkonu. Rys. 28. PrzykBad elementów spawanych wizk elektronów. [3, s. 167] Do zalet spawania wizk elektronów zaliczamy: - mo|liwo[ spawania materiaBów ró|nicych si wBasno[ciami fizycznymi, - mo|liwo[ spawania materiaBów o bardzo maBych przekrojach, - uzyskiwanie spoiny o bardzo du|ym stopniu czysto[ci, - maBe odksztaBcenia spawalnicze w zBczu, - bardzo maB stref wpBywu ciepBa, - mo|liwo[ spawania we wszystkich pozycjach. Do wad zaliczamy: - wysoki koszt stanowiska, - ograniczon wielko[ spawanych przedmiotów, - konieczno[ zabezpieczenia przed promieniowaniem. Rys. 29. Schemat urzdzenia do spawania wizk elektronów: 1. katoda, 2. anoda, 3. soczewki elektromagnetyczne, 4. wzierniki, 5. spawany przedmiot, 6. stolik roboczy, 7 pompa dyfuzyjna, 8. pró|niomierz, 9. pompa.[3, s. 168] Spawanie wizk elektronów stosowane jest zwykle tam, gdzie wymagane jest stworzenie poBczenia o wysokich wBasno[ciach, czyli midzy innymi w przemy[le elektrotechnicznym, w przemy[le samochodowym, a tak|e w technice jdrowej oraz energetyce. Grubo[ spawanych materiaBów mo|e si waha od 0,05mm do 300mm. Metody tej nie mo|na stosowa do spawania cynku, jego stopów, a tak|e |eliwa szarego i niskowglowych stali nieuspokojonych. Spawanie laserowe  jest obecnie najnowocze[niejsza metod spawania. Laser jest to niezwykle spójna wizka ciepBa o bardzo wysokiej temperaturze. Gsto[ mocy promienia laserowego jest rzdu gigawatów na 1 cm2. Wizka ciepBa lasera jest wystarczajca do stopienia metalu. Efekty mo|na maksymalizowa Bczc wizk [wiatBa ze strumieniem gazu wydostajcego si pod ci[nieniem z dyszy palnika.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 53 Generalnie mówic metoda ta polega na topieniu przedmiotów ciepBem otrzymanym w wyniku doprowadzenia do zBcza skoncentrowanej wizki [wiatBa o du|ej gsto[ci energii. [3, s. 168] Najpopularniejsze lasery stosowane obecnie w przemy[le s to lasery CO2 majce moc maksymaln 10 kW. Wykorzystuje si je do spawania oraz cicia. W produkcji oraz u|ytku s równie| lasery molekularne CO2, których moc maksymalna wynosi 25 kW. Rys. 30. Schemat dziaBania lasera gazowego. [3, s. 168] Spawanie laserowe ma kilka istotnych zalet, nale| do nich midzy innymi: - wizk laserow mo|na przesyBa w powietrzu na znaczn odlegBo[, - wizka laserowa nie podlega dziaBaniu pola magnetycznego, - podczas tego spawania nie powstaje promieniowanie X. Jednak|e jak wszystko ma te| wady, a s nimi przede wszystkim znaczne koszty zastosowania tej metody oraz ograniczona grubo[ spawanych materiaBów, nie mo|e ona przekroczy 15 mm. Rys. 31. PoBczenia uzyskane przy pomocy spawania laserowego. [3, s. 169] Spawanie laserowe stosuje si gBównie w przemy[le motoryzacyjnym do spawania karoserii oraz podwozi samochodowych, a tak|e w przemy[le maszynowym do spawania cz[ci maszyn takich jak koBa zbate, póBosie napdowe, pier[cienie synchronizatorów i wielu innych. ZnalazBo równie| zastosowanie w przemy[le kosmicznym, lotniczym, elektronicznym oraz medycznym. Laserem mo|na spawa te same materiaBy, które spawa si wizk elektronów. Istotne jest, i| przy zastosowaniu tej metody napr|enia i odksztaBcenia pojawiajce si przy zastosowaniu tradycyjnych metod spawania prawie nie wystpuj.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 54 Rys. 32. PrzykBad spawania laserem rozdzielacza ze stali nierdzewnej (wg TRUMPF GmbH). [2, s. 50] Spawanie plazmowe  polega ono na stapianiu brzegów za pomoc Buku plazmowego, który powstaje pomidzy elektrod wolframow, a spawanym materiaBem. Plazma to strumieD zjonizowanego gazu którym zwykle jest argon. Plazma dopBywa do dyszy palnika, tam nastpuje koncentracja wolnych elektronów, jonów oraz pojedynczych atomów  to wszystko wytwarza bardzo wysok temperatur, która siga nawet do 10000°C. Rys. 33. Schemat palnika plazmowego: 1. katoda, 2. dysza plazmowa, 3. Buk plazmowy, 4. izolacja, 5. osBona gazowa, 6. zródBo zasilania Buku gBównego, 7. zródBo zasilania Buku pomocniczego, 8. jonizator .[3, s. 170] Ze wzgldu na budow urzdzeD, spawanie plazmowe mo|na podzieli na dwa rodzaje, mianowicie jest spawanie mikroplazmowe, które dotyczy Bczenia cienkich materiaBów o grubo[ci 0,1÷1,5 mm przy zastosowanym nat|enia prdu rzdu 20 A. Drugi rodzaj to spawanie plazmowe, które zajmuje si Bczeniem materiaBów o grubo[ci przekraczajcej 1,5 mm z zastosowaniem nat|enia prdu powy|ej 20 A. Wykorzystuje si je gBównie do spawania stali wysokostopowych oraz wszystkich stopów metali nie |elaznych z wyjtkiem aluminium i jego stopów. Spawanie plazmowe mo|na wykona zarówno z dodatkiem jak i bez dodatku spoiwa. Elementy, które bd podlegaBy spawaniu plazmowemu, nale|y przed caBym procesem starannie przygotowa. Do spawania mikroplazmowego w kraju stosuje si miedzy innymi urzdzenie typu FP1-15, które jest dostosowane do spawania prdem staBym o nat|eniu  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 55 prdu midzy 0,5 a 20A. Innym urzdzeniem, które jest u|ywane do spawania mikroplazmowego jest MSP-51. Stosuje si je gBownie do rcznego spawania stali nisko i wysokostopowych, a tak|e metali nie|elaznych oczywi[cie z wyjtkiem aluminium oraz magnezu. Spawane mog by elementy o grubo[ci pomidzy 0, 1 a 2 mm, przy zastosowanym nat|eniu prdu do 20A. Rys. 34. Urzdzenie inwertorowe do spawania mikroplazmowego typu MSP-15. [2, s. 48] 4.5.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wykonania wiczeD. 1. Jakie s nowoczesne metody spawania? 2. Na czym polega spawanie wizk elektronów? 3. Jakie materiaBy mo|na spawa wizk elektronów? 4. Jakie s wady i zalety spawania wizk elektronów? 5. Co nazywamy spawaniem laserowym? 6. Co nazywamy spawaniem plazmowym? 4.5.3. wiczenia wiczenie 1 Opisz schemat palnika plazmowego i opisz proces spawania plazmowego. (zaBcznik 3) Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z literatura wskazan przez nauczyciela, 2) zapozna si z budow palnika plazmowego, 3) opisa schemat palnika, 4) opisa proces spawania plazmowego, 5) dokona analizy wiczenia, 6) zapisa wnioski. Wyposa|enie stanowiska pracy: - zaBcznik 3, - palnik plazmowy, - instrukcja obsBugi palnika plazmowego.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 56 ZaBcznik 3 Karta wiczenia Imi i nazwisko........................................................................................................................ Opisz schemat palnika plazmowego i scharakteryzuj proces spawania plazmowego. Wykonaj wiczenie korzystajc z tabeli. LP Nazwa elementu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Opisz proces spawania plazmowego 4.5.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) opisa schemat palnika plazmowego? 2) scharakteryzowa proces spawania plazmowego? 3) okre[li miejsca i materiaBy, przy których stosujemy spawanie plazmowe?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 57 4.6. Cicie termiczne 4.6.1. MateriaB nauczania Ciecie termiczne metali jest to cicie metali przy pomocy palnika tlenowego (zwanego te| acetylenowo  tlenowym). Cicie tlenem polega na utlenianiu metalu w atmosferze czystego tlenu. Powstajce podczas cicia tlenki metali szybko si stapiaj i silnym strumieniem tlenu zostaj wydmuchiwane na zewntrz, w skutek czego powstaje wska szczelina dzielca przedmiot na dwie cz[ci. [2, s. 197] Utlenianie metalu nastpuje wyjtkowo szybko zwBaszcza, je[li metal jest nagrzany oraz znajduje si w atmosferze tlenu. Istnieje oczywista prawidBowo[, |e im wy|sza jest temperatura metalu, tym szybciej postpuje proces utleniania. Cicie stali przy pomocy palnika polega na tym, |e podgrzewa si ja do odpowiednio wysokiej temperatury wówczas tlen spala |elazo na tlenek |elaza. Tlenki |elaza, które powstaj podczas cicia rozpuszczaj w sobie |elazo i tworz z nim tym samym |u|el (80% tlenku |elaza, 20% czystego |elaza). Pomimo tego, |e cicie tlenem daje [wietne efekty to jednak nie wszystkie materiaBy mo|na ci tlenem, musz one speBnia nastpujce warunki: - temperatura zapBonu metalu musi by ni|sza od temperatury jego topliwo[ci, - temperatura topnienia tlenków tego metalu powinna by ni|sza od temperatury topliwo[ci tego metalu, - reakcja spalania metalu w tlenie powinna by egzotermiczna, czyli powinno wydziela si ciepBo, aby mógB nastpi proces cicia, - przewodnictwo cieplne citego metalu powinno umo|liwia nagrzanie metalu pBomieniem palnika do temperatury zapBonu. [1, s. 266] Podsumowujc te wszystkie zasady uzyskujemy odpowiedz  ci tlenem mo|na tylko stale wglowe, czyli niestopowe. Poniewa| temperatura topnienia tej stali jest uzale|niona od zawarto[ci wgla. Im wicej wgla tym temperatura topnienia jest ni|sza. Temperatura topnienia tlenków |elaza jest staBa i wynosi 1370°C. Wynika z tego, |e zwikszona zawarto[ wgla utrudnia proces cicia, bo temperatura topnienia metalu przybli|a si do temperatury topnienia tlenków. Dlatego nale|y zapamita, i| ciciu podlegaj tylko i wyBcznie metale zawierajce 1,6% wgla. Metale, które zawieraj wicej ni| 1,6% nie daj si ci, podobnie jak stale stopowe chromowe, aluminium i miedz. Tabela 4. Mo|liwo[ci cicia tlenem niektórych metali [2, s. 198] Metal Temperatura topnienia Temperatura topnienia Mo|liwo[ci cicia metalu w °C tlenków w °C Stal niskowglowa 1480 1370 Cicie Batwe {eliwo 1200 1370 Cicie trudne zwykBym palnikiem Miedz 1083 1336 Cicie niemo|liwe zwykBym palnikiem Aluminium 660 2050 Cicie niemo|liwe zwykBym palnikiem Chrom 1600 1990 Cicie niemo|liwe zwykBym palnikiem Podczas cicia stali, zwBaszcza tej grubszej, istotne znaczenie ma równie| czysto[ samego tlenu. Je|eli tlen jest zanieczyszczony spada prdko[ cicia oraz zwiksza si zu|ycie tlenu. GBównym zanieczyszczeniem tlenu jest azot  którego obecno[ w tlenie podczas ciecia powoduje utwardzenie krawdzi citego metalu. Zatem do cicia stosuje si  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 58 tlen techniczny I i II gatunku o czysto[ci 99,5% i 99%. Przy ciciu automatycznym mo|na stosowa tylko I gatunek. Do cicia stosowane s równie| inne gazy  propan-butan, gaz miejski, gaz ziemny oraz wodór (stosowany tylko do cicia pod wod ze wzgldu na fakt, i| jest dro|szy od acetylenu). Do cicia tlenem mo|na stosowa takie same palniki jak do spawania. Przy tego typu palnikach mo|na ci metal o grubo[ci do 100 mm, bywa |e podczas cicia zu|ywaj si dysze tnce a czasem te| dysze podgrzewajce, które nale|y wymieni by kontynuowa cicie. Niektóre palniki posiadaj dysze rowkowe  ich charakterystyczn cech s rowki, które nagrzewaj metal z wiksz siB, co znacznie przyspiesza szybko[ cicia. Rowkami pBynie mieszanka tworzca pBomieD podgrzewajcy, a [rodkiem dyszy pBynie tlen tncy. Rys. 35. Schemat gBówki palnika do cicia tlenem (dysze pier[cieniowe): 1  dysza podgrzewajca, 2  dysza tnca. [2, s. 199] Istniej równie| palniki tylko do cicia  wBa[nie tego rodzaju jest palnik typu PC- 216A/X16. Jest to palnik acetylenowo-tlenowy, smoczkowy. Stosowany do cicia stali konstrukcyjnych, niskostopowych, których grubo[ waha si w granicach od 3 do 300 mm. Ka|dy tego typy palnik wyposa|ony jest w sze[ dyszy tncych oraz dwie dysze podgrzewajce. Rys. 36. Palnik acetylenowo-tlenowy do cicia typu PC-212-A firmy PERUN. [2, s. 200] PrawidBowa obsBuga palnika do cicia wymaga zaznajomienia si z kilkoma podstawowymi zasadami. Nale|y pamita zatem, |e zbyt silny pBomieD wcale nie uBatwi cicia, powoduje on jedynie nadtopienie górnych krawdzi citego materiaBu oraz czste nawroty pBomienia. Poza tym intensywny pBomieD podgrzewajcy absorbuje du|e ilo[ci tlenu, a przez to do dyszy tncej nie dopBywa tyle tlenu ile powinno. Taka sytuacja znacznie pogarsza warunki cicia  sam proces przebiega wolno, powstaje szeroka szczelina, pojawia si nierówna powierzchnia cicia no i oczywi[cie nastpuje wiksze zu|ycie gazów. Dlatego nale|y pamita, |e prawidBowy pBomieD do cicia tlenem powinien by Bagodny i spokojny, gdy| sBu|y on jedynie do podgrzewania, a to tlen ma wBa[ciwo[ci tnce. Innym czstym bBdem jest nieprawidBowa regulacja pBomienia  zawiera on za du|e ilo[ci tlenu lub acetylenu. Zatem nale|y regulowa pBomieD przy otwartym zaworze tlenu tncego co zapobiegnie takim sytuacjom. Otwarcie zaworu tlenu zmienia wygld pBomienia, taki pBomieD nie nadaje si do cicia, gdy| zawiera znaczne ilo[ci acetylenu. {eby wyregulowa pBomieD nale|y powoli przykrci zawór acetylenu na palniki, a| nastpi wyrównanie si jdra pBomienia, wtedy mo|na zamkn zawór tlenu. Trzeba równie| pamita, |e przed  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 59 rozpoczciem cicia nale|y materiaB nagrza do temperatury zapBonu stali. Dopiero wówczas mo|na rozpocz cicie. Zanim zabierzemy si do cicia nale|y przygotowa stanowisko do pracy, czyli: - przyBczy reduktory do butli, - podBczy w|e do reduktorów, - podBczy w|e do palnika, - zapali pBomieD (najpierw odkrcamy zawór tlenu, na póB obrotu, a nastpnie zawór acetylenu i dokonujemy regulacji pBomienia). Podstawow zasad umo|liwiajc Batwe i bezproblemowe cicie jest ustawienie gBówki palnika w odlegBo[ci 2 do 6 mm od materiaBu citego. Je|eli gBówka palnika znajduje si bli|ej mo|e dochodzi do stapiania si krawdzi, a to bdzie wymagaBo dodatkowych zabiegów, poza tym sam palnik strzela oraz ga[nie pBomieD. Natomiast zbyt du|a odlegBo[ powoduje powstawanie szerokiej szczeliny cicia. Dzieje si tak, poniewa| strumieD tlenu z palnika dodatkowo pobiera z atmosfery powietrze, a to pogarsza warunki cicia. Rys. 37. PoBo|enie gBówki palnika i jdra wzgldem powierzchni przecinanego materiaBu: a) prawidBowe, b) za niskie, c) za wysokie [2, s. 202] Podczas cicia istotny jest równomierny posuw palnika  takie zachowanie daje w rezultacie gBadkie i równe lico. Zanim przystpimy do cicia nale|y równie| odpowiednio oczy[ci metal, który bdzie podlegaB ciciu. Zanieczyszczenia w postaci farby, smaru czy lakieru znacznie utrudniaj cicie. Cicie plazmowe  jest to jedna z nowych metod cicia. Ró|ni si znacznie od cicia tlenem. W tej metodzie czynnikiem spalajcym metal jest plazma. Plazma to strumieD silnie rozgrzanych zmieszanych ze sob gazów. Gazy skBadaj si z jonów i elektronów powstajcych z par metali i gazów. StrumieD plazmy tworzcy Buk elektryczny ma wysok temperatur, wynoszc ponad 20000°C, oraz du| prdko[ wypBywu z dyszy palnika (ponad 300m/s). Wysoki potencjaB energetyczny Buku plazmy jest uzyskiwany dziki stosowaniu do cicia mieszaniny gazów w stosunku 65% argonu i 35% wodoru, szczególnie przy ciciu grubszych materiaBów (powy|ej 40 mm). [2, s. 209] Przy ciciu cieDszych materiaBów stosuje si gBównie powietrze lub tlen. Tlen, który jest wprowadzany do Buku plazmowego tworzy zwizki chemiczne ze wszystkimi skBadnikami wyBadowania Bukowego. Podczas cicia metalu dochodzi do reakcji utleniania anody (metal) jest to bardzo korzystne, poniewa| wzrasta energia Buku, co daje wiksz aktywno[ cicia. Dysze w palnikach plazmowych wykonane s z miedzi i posiadaj wmontowane odporne na wysokie temperatury. Palnik plazmowy taki jak w póBautomacie do cicia plazmowego typu YC11-900 jak wiadomo mo|e osign temperatur powy|ej 20000°C. Prdko[ wypBywu plazmy mo|e wynosi od 500 do 800 m/s. Dziki swoim wBa[ciwo[ciom palniki plazmowe znalazBy szerokie zastosowanie do cicia takich metali jak: |eliwo, stale wysokostopowe, miedz, aluminium i ich stopy.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 60 Rys. 38. PóBautomat do cicia plazmowego typu YC11-900 [1, s. 275] Cicie laserowe  cicie metali za pomoc strumieni lasera stanowi najwiksze osignicie w dziedzinie technologii obróbki metali w produkcji przemysBowej. PromieD laserowy powstaje wskutek elektrycznego wzburzenia gazu laserowego, którym najcz[ciej jest dwutlenek wgla CO2. Mog by stosowane te| inne gazy lub mieszanki, np.: argon, azot, hel lub tlen, dobierane zale|nie od rodzaju metalu citego i jego grubo[ci. [2, s. 212] Podczas cicia materiaB zostaje podgrzany przy pomocy lasera. Nastpuje stopienie materiaBu w szczelinie, tworzy si tam pBynny |u|el. Jest on wydmuchiwany ze szczeliny przez energi kinetyczn strumienia gazu. Cicie laserem stosuje si do wszystkich gatunków stali oraz metali nie|elaznych. Do zalet tego cicia nale|y tworzenie wskich szczelin, du|a precyzja cicia, du|a prdko[ cicia oraz maBe odksztaBcenia cieplne. Rys. 39. Schemat cicia laserem stali niestopowej [2, s. 212] Wikszo[ wysokostopowych stali i metali nie mo|na ci przy pomocy tlenu ze wzgldu na powstawanie wysokotopliwych tlenków. Podczas cicia stali wysokotopliwych i metali nie|elaznych oraz ich stopów stosuje si metody, które pozwalaj dostarczy do miejsca cicia jak najwiksz ilo[ ciepBa koniecznego do stopienia metalu, a nie do jego spalenia.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 61 Najcz[ciej stosowane specjalne metody cicia to: - tlenowo  proszkowe  w których zródBem ciepBa jest proszek |elaza spalajcy si w tlenie, - Bukowe i tlenowo  Bukowe  w których tnie si elektrodami metalowymi lub wglowymi, stosujc niekiedy dla zintensyfikowania procesu dodatkowy nadmuch tlenu w miejsce cicia, - tzw. lanc  rur ze stali niskowglowej, wypeBnion drutami z takiej samej stali, w której zródBem ciepBa jest spalanie si koDcówki lancy w strumieniu tlenu (niekiedy druty zastpuje si proszkiem |elaznym, podawanym strumieniem tlenu). Lance stosuje si zarówno do przecinania materiaBów metalicznych, jak i do niemetalicznych. [3, s. 172] 4.6.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wykonania wiczeD. 1. Co to jest cicie termiczne metali? 2. Jakie warunki musi speBnia materiaB by mógB by city tlenem? 3. Jak nale|y prawidBowo posBugiwa si palnikiem? 4. Jakie s urzdzenie do cicia tlenem-rcznego i maszynowego? 5. Co to jest cicie plazmowe i czym si charakteryzuje? 6. Co to jest cicie laserowe i czym si charakteryzuje? 7. Jakie s specjalne metody cicia i czym si charakteryzuj? 4.6.3. wiczenia wiczenie 1 Wykonaj proces cicia tlenem stali wglowej niestopowej grubo[ci 5 mm. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z przepisami bhp i ochrony [rodowiska podczas prac spawalniczych, 2) przygotowa stanowisko spawalnicze, 3) zgromadzi niezbdne przyrzdy, urzdzenia i narzdzia, 4) zgromadzi niezbdne [rodki ochrony osobistej, 5) przygotowa próbki ze stali wglowej niestopowej do procesu cicia tlenem, 6) zaBo|y odzie| ochronn wykorzystywan w pracach spawalniczych, 7) sprawdzi pod nadzorem nauczyciela stan techniczny w|y i palnika, 8) zapali pBomieD stosujc si do instrukcji, 9) wyregulowa pBomieD, 10) wykona proces cicia tlenem, 11) dokona analizy przeprowadzonego wiczenia, 12) zapisa wnioski. Wyposa|enie stanowiska pracy: - urzdzenie spawalnicze, - narzdzia do czyszczenia blach, - odzie| ochronna, - blacha o grubo[ci 5mm.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 62 4.6.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) przygotowa stanowisko pracy cicia tlenem? 2) przygotowa próbki potrzebne do procesu cicia tlenem? 3) sprawdzi stan techniczny w|y i palnika? 4) zapali i odpowiednio wyregulowa pBomieD konieczny do cicia? 5) wykona proces cicia tlenem?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 63 5. SPRAWDZIAN OSIGNI INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uwa|nie instrukcj. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kart odpowiedzi. 3. Zapoznaj si z zestawem zadaD testowych. 4. Test zawiera 20 zadaD. Do ka|dego z nich podane s 4 mo|liwe odpowiedzi. Tylko jedna jest poprawna. 5. Udzielaj odpowiedzi tylko na zaBczonej karcie odpowiedzi, stawiajc w odpowiedniej rubryce znak  X . W przypadku pomyBki nale|y bBdn odpowiedz zaznaczy kóBkiem, a nastpnie ponownie zakre[li poprawn odpowiedz. 6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy bdziesz miaB satysfakcj z wykonanego zadania. 7. Je[li udzielenie odpowiedzi bdzie ci sprawiaBo trudno[, wtedy odBó| jego rozwizanie na pózniej i wró do niego, gdy zostanie ci wolny czas. 8. Na rozwizanie testu masz 30 minut. ZESTAW ZADAC TESTOWYCH 1) Powierzchnia stanowiska pracy spawacza powinna wynosi co najmniej: a) 2 m2. b) 6 m2. c) 4 m2. d) 8 m2. 2) Wysoko[ pomieszczenia spawalni powinna wynosi nie mniej ni|: a) 2 m. b) 4 m. c) 3,75 m. d) 2,75 m. 3) Spawacz podczas pracy nie jest nara|ony na: a) promieniowanie [wietlne. b) promieniowanie podczerwone. c) promieniowanie nadfioletowe. d) promieniowanie neutronowe. 4) Uwalniajc pora|onego spod dziaBania prdu nie nale|y: a) wyBcza napicie. b) odciga pora|onego spod napicia u|ywajc materiaBów izolujcych prd. c) odepchn go. d) w razie potrzeby podj reanimacj. 5) Obowizek ochrony przeciwpo|arowej w zakBadzie pracy spoczywa na: a) pracodawcy. b) pracowniku. c) inspektorze bhp. d) stra|y po|arnej.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 64 6) Najkorzystniejsza pozycj do spawania to pozycja: a) pionowa. b) puBapowa. c) na[cienna. d) podolna. 7) Do spawania gazowego nie jest u|ywany: a) tlen. b) acetylen. c) wodór. d) ksenon. 8) Aby otrzyma 300 l acetylenu nale|y podda reakcji z wod: a) 100 kg karbidu. b) 200 kg karbidu. c) 1 kg karbidu. d) 10 kg karbidu. 9) Butle z acetylenem pomalowane s na kolor: a) zielony. b) niebieski. c) czarny. d) |óBty. 10) Zawory butli zawierajcych acetylen powinny by wykonane z: a) tworzywa sztucznego. b) stali. c) mosidzu. d) aluminium. 11) Spawanie metod w lewo powinno si stosowa do blach: a) o grubo[ci nie przekraczajcej 3 mm. b) o grubo[ci od 3 do 5 mm. c) o grubo[ci powy|ej 6 mm. d) poni|ej 6 mm. 12) Stale dobrze spawalne zawieraj do: a) 0,65% wgla. b) 0,25% wgla. c) od 0,25% do 0,65%. d) powy|ej 0,65%. 13) Grubo[ otuliny w elektrodzie cienko otulonej stanowi: a) 40% [rednicy elektrody. b) 20% [rednicy elektrody. c) 60% [rednicy elektrody. d) 30% [rednicy elektrody.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 65 14) Elektrody o otulinie kwa[nej oznaczone s liter: a) A. b) R. c) C. d) B. 15) Podczas spawania w pozycji puBapowej nat|enie prdu powinno by: a) wy|sze o 10%. b) ni|sze o 10%. c) wy|sze o 50%. d) takie samo jak podczas spawania w innych pozycjach. 16) Stale niskostopowe zawieraj: a) do 10% skBadników stopowych. b) do 5 % skBadników stopowych. c) do 2,5% skBadników stopowych. d) od 2,5% do 5% skBadników stopowych. 17) Elektrody do spawania metod TIG wykonane s z: a) molibdenu. b) miedzi. c) wolframu. d) stali. 18) Do nowoczesnych metod spawania nie nale|y: a) spawanie wizk elektronów. b) spawanie laserowe. c) spawanie plazmowe. d) spawanie gazowe. 19) Cicie tlenem polega na: a) utlenianiu metalu w atmosferze czystego tlenu. b) reakcji tlenu z innymi gazami. c) topieniu tlenków metalu. d) nagrzewaniu metalu i rozerwaniu go. 20) W procesach cicia nie jest wykorzystywany: a) tlen. b) wodór. c) propan  butan. d) argon.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 66 KARTA ODPOWIEDZI Imi i nazwisko................................................................................................ Wykonywanie poBczeD blachy technik spawania Zakre[l poprawn odpowiedz Nr zadania Odpowiedz Punkty 1 a b c d 2 a b c d 3 a b c d 4 a b c d 5 a b c d 6 a b c d 7 a b c d 8 a b c d 9 a b c d 10 a b c d 11 a b c d 12 a b c d 13 a b c d 14 a b c d 15 a b c d 16 a b c d 17 a b c d 18 a b c d 19 a b c d 20 a b c d Razem:  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 67 6. LITERATURA 1. Hillar J., Jarmoszuk S.: Zlusarstwo i spawalnictwo. Technika ogólna. WSiP, Warszawa 1995 2. Mistur L.: Szkolenie spawaczy gazowych i Bukowych elektrodami otulonymi. KaBe S.C., Krosno 2001 3. Tokarz K. (red.): Mechanik pojazdów samochodowych. Techniczne podstawy zawodu cz[ I. Technologia Ogólna. Kogel Publishing, WrocBaw 2001 Czasopisma 4. Auto expert: 5/2000, 11/2000 5. Auto Moto Serwis 2/2006  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 68

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wykonywanie połączeń blachy techniką zgrzewania
34 Wykonywanie połączeń elementów w konstrukcjach
Wykonywanie połączeń w urządzeniach precyzyjnych i układach automatyki przemysłowej
18 Wykonywanie prac plastyczno technicznych
Projektowanie spoin we współczesnych technikach spawania
16 Wykonywanie połączeń elementów odzieży
742[01] z2 01 u wykonywanie połączeń stolarskich
Wykonywanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych
712[02] Z1 05 Wykonywanie połączeń i złączy ciesielskich
09 Wykonywanie połączeń stolarskich
Wykonywanie pomiarów z wykorzystaniem techniki komputerowej
05 Wykonywanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych
Wykonywanie połączeń spajanych(1)

więcej podobnych podstron