-
Co to jest spawanie i jakie są jego rodzaje?
-
SPAWANIE – łączenie materiałów topliwych, głównie metali i ich stopów, przez stopienie brzegów łączonych elementów bez wywierania nacisku (z dodatkiem lub bez spoiwa).
Rozróżnia się spawanie:
- elektryczne (łukowe, elektronowe, elektrożużlowe), aluminotermiczne, gazowe, laserowe i wiązką promieni świetlnych spawanie acetylenowo-tlenowe, spawanie plazmowe, grawitacyjne
- MIG - MAG – TIG
- ręczne, półautomatyczne lub automatyczne
-
Jaka jest temperatura topnienia stali i od czego zależy?
-
Czyste żelazo topi się w temp 1538 'C. Temp topnienia stali zależy od jej składu chemicznego – głównie od zawartości węgla – im więcej węgla tym temperatura jest mniejsza.
-
Jakie własności fizyczne metali mają wpływ na spawanie?
-
własności fizyczne – temp. topnienia, temp. spalania, przewodność cieplna, przewodność elektryczna, rozszerzalność cieplna
własności chemiczne - zdolność do łączenia się z innymi pierwiastkami, zdolność do łączenia się z tlenem
-
Na czy polega spawanie w osłonie argonu i jakie są jego metody?
-
Jeziorko płynnego metalu chronione jest od dostępu powietrza strumieniem gazu ochronnego (argonu) wypływającego z dyszy aż do momentu jego zakrzepnięcia. metody : MIG, TIG
TIG: Gazem chroniącym przetop jest argon (spawanie aluminium gazy ochronne argon + azot). Gaz podawany w taki sposób, aby wewnątrz rury nie wytworzyło się ciśnienie. Nie można by było wówczas uzyskać przetopu gdyż płynny metal będzie wyrzucany na zewnątrz.
-
Omówić rodzaje spoin oraz podać ich oznaczenia
-
Kształt i nazwa spoiny zależy od sposobu przygotowania brzegów do spawania oraz rodzaju złącza:
-czołowe (BW na I – do 4mm, ew. do 8mm obustronnie, V, 1/2V – 4-12mm, X – pow. 12mm, 1/2X (Y) , U, 1/2U, 2U – pow.30mm)
-pachwinowe (FW wklęsłe, płaskie, wypukłe, jednostronne, dwustronne, łańcuchowe, krokowe)
-grzbietowe -otworowe (O)
-
Jaki wpływ ma kolejność układania poszczególnych spoin na wielkość naprężeń w konstrukcjach spawanych?
-
Prawidłowe ułożenie spoin zmniejsza naprężenia spawalnicze w łączonych elementach. Blachy należy najpierw sczepić zaczynając od środka następnie na końcach i kolejno do środka na przemian raz z jednej a raz z drugiej strony. Pierwszy ścieg wykonuje się tzw. ściegiem krokowym (odcinkami). Powoduje to utrzymanie jednakowej odległości między elementami i nie występuje wypaczanie się blach. Kolejne ściegi można wykonać dłuższymi odcinkami. Zasadą jest spawanie dłuższych spoin od środka co umożliwia swobodne kurczenie się.
-
Jakie istnieją możliwości usunięcia naprężeń w konstrukcjach spawanych?
-
W celu zmniejszenia naprężeń stosuje się odpowiednie zabiegi i technologie spawania:
wstępne odkształcenie, podgrzewanie wstępne, odpowiednia kolejność wykonywania spoin w łączeniu płyty, stosowanie przyrządów, wstępne sczepianie płyt (środek, końce, od końca do środka na przemian), unikanie krzyżowania i gromadzenia się spoin,
-
W jaki sposób można zmniejszyć skutki skurczu spawalniczego spoin?
-
Można prostować przez wyginanie na prasie (mniejsze zespoły) lub przez podgrzewanie palnikiem gazowym, można zastosować wyżarzanie odprężające, odprężanie spoiny wykonuje się wielopłomiennym, szerokim palnikiem przesuwanym wzdłuż spoiny
-
Na czym polega spawanie metodą TIG?
-
Polega na tym, że łuk elektryczny jarzy się między elektrodą wolframową, a spawanym materiałem. Jest to elektroda nietopliwa. Spoiwo w tej metodzie podawane jest ręcznie z boku lub automatycznie. Gazem ochronnym jest hel lub argon. Źródłem prądu może być w tym przypadku zarówno prąd stały jak i prąd przemienny. Metodę TIG stosuje się do spawania austenitycznych stali chromowo - niklowych, miedzi i jej stopów (brąz, mosiądz). Największe jednak zastosowanie znajduje ona przy spawaniu aluminium i jego stopów. Metoda TIG ze względu na wysoki koszt argonu znajduje zastosowanie przy łączeniu aluminium i jego stopów ponieważ uzyskiwane łącza są doskonalsze od uzyskiwanych przy spawaniu gazowym.
-
Jakie środki ostrożności należy zachować podczas czyszczenia spoin?
-
Niedopuszczenie do pokrycia powierzchni spawanej korozją, zatłuszczenia, czy też pokrycie powierzchni spawanej innymi substancjami.
-
Jakie rozróżniamy pozycje spawania?
-
- podolna, pułapowa (sufitowa), naścienna, pionowa – spoiny czołowe
- naboczna, podolna, pułapowa, pionowa – spoiny pachwinowe
-
Jakie są właściwości argonu i jakie on ma zastosowanie?
-
Argon (Ar) jest najczęściej stosowanym gazem ochronnym w metodzie TIG. Jest to gaz obojętnych, niepalny. Jego ciężar właściwy – 1,78 kg/m2. Nie posiada zapachu i barwy, jest nietrujący. Stosowany w spawalnictwie argon musi wykazywać wysoki stopień czystości. Maksymalne zanieczyszczenie to: 0,01 % azotu i 0,003 % tlenu. Maksymalna zawartość czystego argonu spawalniczego musi wynosić 99,98 %. Zanieczyszczenie argonu azotem i tlenem powyżej podanej normy powoduje powstanie pęknięcia wewnątrz spoiny. Porowatość spoiny jest skutkiem stosowania argonu zawilgoconego.
-
Jak należy przygotować pomieszczenia do wykonywania prac spawalniczych?
-
Nie utrudniać dostępu do rozdzielni elektrycznych, urządzeń sterowania.
Pomieszczenie musi być prawidłowo oświetlone (przenośne lampy używać na obniżone napięcie 24V), czyste.
Podłoga powinna być sucha i równa. Należy sprawdzić połączenia urządzeń elektrycznych na możliwość powstania iskrzenia, usunąć z obszarów spawania materiały łatwopalne.
Pomieszczenie musi być uszczelnione materiałem niepalnym, zabezpieczenie przed odpryskami (ekran gaśniczy, koc).
-
Jak ocenić na podstawie końca elektrody w czasie spawania czy natężenie prądu spawania jest dobrze dobrane?
-
TIG: Zbyt duże natężenie prądu – na końcu elektrody powstaje kropla ciekłego wolframu, która może się oderwać powodując wadę spoiny.
-
Podać nazwy elementów rowka i elementów spoiny
-
Rowek: kąt rowka, gardziel, próg, odstęp
Spoina: nadlew spoiny 10%, brzeg rowka, lico spoiny, wtop, grań spoiny.
-
Podać wpływ węgla na własności mechaniczne i spawalnicze
-
- dobrze spawalne stale – do 0,25%C
- średnio spawalne – od 0,25% do 0,4%C
- trudno spawalne – od 0,4 do 0,65%C
- niespawalne - >0,65%C
-
Jakie są zalety i wady spawania elektrycznego w osłonie argonu?
-
Zalety: chroni ciekły metal, spoinę i jarzącą się elektrodę przed dostępem tlenu z powietrza, nie wchodzi w reakcję chemiczną i innymi pierwiastkami
Wady: wysoki koszt gazu,
-
Czym różni się metoda TIG od metody MIG?
-
MIG:
1.elektroda topliwa (drut elektrodowy podawany jest, przeważnie ze stałą prędkością do strefy łuku);
2. gaz ochronny: CO2 lub CO2 + argon;
3. zastosowanie: stale zwykłe, niskowęglowe, stale o podwyższonej wytrzymałości
TIG:
1.elektroda nietopliwa (wolframowa);
2. gaz ochronny: hel lub argon (obojętne);
3. zastosowanie: spawania austenitycznych stali chromowo - niklowych, miedzi i jej stopów (brąz, mosiądz). Największe zastosowanie znajduje ona przy spawaniu aluminium i jego stopów;
4. spawanie odbywa się tylko przy użyciu przyłbicy.
-
Kiedy można stosować technikę kombinowaną oraz spawanie elektryczne elektrodą otuloną?
-
Podczas spawania rur metodę TIG stosuje się do cienkościennych do 6mm, przy większych grubościach ścianki stosujemy metodę kombinowaną tzn. przetop metodą TIG a pozostałe warstwy elektrodą otuloną.
-
Jakie są rodzaje elektrod otulonych?
-
Elektrody do spawania stali węglowych, konstrukcyjnych i niskostopowych wykonuje się z rdzeni elektrodowych, przeważnie ze stali nieuspokojonej, której skład chemiczny w przybliżeniu wygląda następująco: C – max 0,1%, Si – ślady, Mn – 0,3-0,6%, P – max 0,03%, S – max 0,03%. Elektrody w zależności od otuliny można podzielić na: cienkootulone, średniootulone, grubootulone W zależności od składu otuliny rozróżnia się następujące rodzaje elektrod:
• kwaśne – z dużą zawartością tlenków żelaza, manganu, krzemu w otulinie
• zasadowe – z dużą ilością zasadowych węglanów wapnia i magnezu oraz fluorytu w otulinie; spawanie przeważnie prądem stałym
• rutylowe – z dużą ilością tlenku rutylu w otulinie (tj. dwutlenku tytanu); spawanie prądem stałym i zmiennym
• utleniające
• celulozowe
Oznakowania elektrod do spawania stali niskowęglowych i niskostopowych składa się z dwóch liter i trzech cyfr. Pierwsza litera E oznacza elektrodę, druga zaś: A – kwaśna B – zasadowa C – celulozowa O – utleniająca AR – kwaśno-rutylowa R – rutylowa (średnio otulona) RH – rutylowa (grubo otulona) S – inne Pierwsza cyfra oznacza numer kolejny elektrody dla danego rodzaju otuliny, dwie następne minimalną wytrzymałość.
-
Co to jest spawalność?
-
Spawalność – jest to zdolność do tworzenia za pomocą spawania, połączeń spełniających stawiane im z góry wymagania. Spawalność uzależniona jest nie tylko od właściwości spawanego materiału, ale także od przyjętej metody spawania, rozwiązania konstrukcyjnego spawanego obiektu oraz jego przeznaczenia. Przy spawaniu materiał w miejscu łączenia ulega stopieniu, przeważnie wraz z tym materiałem zwanym podstawowym lub rodzimym, topi się również tworząc spoinę, materiał dodatkowy czyli spoiwo.
-
Na czy polega spawanie metodą MAG?
-
Metod ta polega na tym, że łuk elektryczny jarzy się między elektrodą topliwą, a przedmiotem spawanym, drut elektrodowy podawany jest, przeważnie ze stałą prędkością do strefy łuku. Jako gazu ochronnego przy tej metodzie używa się CO2, CO2 + argon. Najczęściej stosowanymi źródłami prądu przy spawaniu metodą MAG są prostowniki spawalnicze ze stałą, płaską charakterystyką statyczną lub jej regulowanym nachyleniem.
Metodą MAG spawa się zwykle stale zwykłe, niskowęglowe oraz stale o podwyższonej wytrzymałości. Jaj zaletami są: niski koszt, wysoka wydajność, korzystne własności mechaniczne złączy spawanych, natomiast wadami: łatwość zakłócenia osłony gazowej podmuchem powietrza, występowanie sporej ilości rozprysków, wpływ rdzy na jakość złączy.
-
W jaki sposób dobieramy prąd spawania?
-
Spawanie łukiem impulsowym - wartość natężenia podstawowego musi być dobrana tak ,aby łuk nie gasł w okresie pomiędzy impulsami. Należy unikać zbyt dużego natężenia podstawowego, gdyż w przeciwnym przypadku występuje przechodzenie kropel pomiędzy impulsami. Wartość natężenia impulsu musi przekraczać pewną wartość krytyczną, aby osiągnąć bezzwarciowe oddzielenie kropel metalu, impuls musi ponadto trwać dostatecznie długo. Zbyt duże natężenie impulsu może w skutek zbyt dużego przyspieszenia kroplenia powodować powstawanie rozbryzgów, ostrych przetopów i karbów brzegowych. Ze wzrostem częstotliwości impulsów wzrasta liczba kropel i moc łuku.
W zależności od średnicy elektrody i od rodzaju materiału z którego jest wykonana.
TIG - Prąd dobierany w zależności od pozycji spawania( w pozycji pułapowej niższe o 15% od podolnej). Tak by natężenie nie było:
• za małe – powoduje niestabilność łuku elektrycznego (szybkie zużycie elektrody), brak przetopu, pęcherze, przyklejenia
• zbyt duże – powoduje osiadanie roztopionego metalu spawanego na elektrodzie wolframowej(powstawanie porowatej spoiny o nadmiernym przetopie)
-
Na czym polega spawanie w atmosferach ochronnych?
-
Gazy ochronne zapobiegają przed szkodliwym działaniem tlenu i azotu znajdującego się w powietrzu.
Podawanie spoiw w atmosferze ochronnej powinno się odbywać ruchem spokojnym aby nie zakłócić właściwego przepływu gazu. Jeżeli spoiwo będzie suwane z tej strefy to będzie poza nią utleniać a tlenki będą każdorazowo wprowadzane wraz ze spoiwem do spoiny (obniżenie własności wytrzymałościowych).
Dysza nie może być zbytnio oddalona od spoiny ponieważ mogą wystąpić zakłócenia w obszarze strefy gazu ochronnego. Spawanie to musi się odbywać w pomieszczeniach zamkniętych, lub skutecznie osłoniętych przed podmuchem wiatru lub przeciągiem.
Średnica dyszy powinna być odpowiednio dobrana do średnicy elektrody.
-
Jakie mamy źródła prądu stosowane przy spawaniu?
-
Źródło prądu stałego zasilający łuk elektryczny:
- przetwornica spawalnicza
- prostownik spawalniczy
Żródło prądu przemiennego zasilający łuk elektryczny:
- transformator spawalniczy (część składowa prostownika spawalniczego)
|
