Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów
różnoimiennych
2.22
opracowała: mgr inż. Krystyna Warsz
Nowelizacja materiału: 06. 2012 r.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów
różnoimiennych
2.22
opracowała: mgr inż. Krystyna Warsz
Nowelizacja materiału: 06. 2012 r.
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
2.22
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
AW 1
Łączenie materiałów różnoimiennych
Własności użytkowe złączy spawanych różnych materiałów, nazywanych często połącze-
niami różnoimiennymi, wynikają z własności każdego z elementów łączonych
rozpatrywanych oddzielnie. Wpływ spawania na łączone materiały jest w większości przy-
padków taki sam jak przy spawaniu materiałów jednorodnych. Istnienie ciągłości meta-
lurgicznej między metalami, których własności fizyczne i chemiczne są różne, jest źródłem
szczególnych problemów, dlatego przy łączeniu różnorodnych materiałów niezbędne jest
przeprowadzenie prób kwalifikujących technologię spawania. Próby te w niektórych przy-
padkach są niezbędne w celu ustalenia, czy w danych warunkach wykonanie złącza
spawanego o wymaganych własnościach w ogóle jest możliwe.
Zestawienie
gatunków stali tworzących przykładowe kombinacje
mate
riałowe przeznaczone do spawania wymienników ciepła
Płaszcz
Płaszcz, dno sitowe, kołnierz
Gatunek stali
struktura
Gatunek stali
Grupa stali
Struktura
stale konstrukcyjne
grup:
S235,
S355,
S460
o strukturze ferry-
tyczno-perlitycznej
13CrMo4-5
(15HM)
do pracy
w podwyższonych
temperaturach
ferrytyczno-
perlityczna
X12CrMo5
(H5M)
żaroodporne
/chromowe/
perlityczno- mar-
tenzytyczna
X6Cr17 (H17)
X2Cr13 (0H13J)
odporne na korozję
/chromowe/
ferrytyczna
X10CrAlSi13
(H13JS
X8CrTi25
(H25T)
żaroodporne
/chromowe/
ferrytyczna
X6CrNiTi18-10
(1H18N9T)
kwasoodporne
/chromoniklowe/
austenityczna
X15CrNiSi25-20
(H23N18)
żaroodporne
austenityczna
X6CrNi 28-4
(H28N4)
żaroodporne
ferrytyczna
X17CrNi16-2
(2H17N2)
żaroodporne
martenzytyczna
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
2.22
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
AW 2
Współczynniki rozszerzalności liniowej oraz przewodności
ciepl
nej dla różnych materiałów
Struktura
materiału
dodatkowego
Stal, spoiwo
Współczynnik rozszerzalności
liniowej w przedziale temp.
o
C
(α ·10
-6
/
0
C)
Współczynnik prze-
wodności cieplnej
cal/cm s
o
C
20 - 200 20 - 400
20 - 600
ferrytyczno-
perlityczna
E355
13CrMo4-5
(15HM)
12,1
12,0
13,4
13,7
14,4
14,3
0,09-0,1
0,1
ferrytyczna
i martenzytyczno
- ferrytyczna
X10CrAlSi13
(H13JS)
X8CrTi25
(H25T)
10,0
10,0
11,5
11,0
12,0
12,0
0,045
0,040
austenityczna na
osnowie żelaza
X6CrNiTi18-10
X15CrNiSi25-20
spoiwo typu
20Cr10Ni
spoiwo typu
15Cr35Ni
16,0
15,0
15,4
13,6
18,0
18,0
16,8
14,2
18,5
18,0
17,8
15,0
0,035
0,035
0,035
-
austenityczna na
osnowie niklu
spoiwo typu
inconel
12,1
12,7
13,6
0,030
Przy spawaniu różnorodnych stali różnice w zakresie rozszerzalności i przewodności
cieplnej są często źródłami powstawania znacznych naprężeń własnych.
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
2.22
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
AW 3
Zależność stopnia wymieszania metalu podstawowego
przy wielowarstwowym spawaniu elektrodami otulonymi
od typu złącza spawanego.
Wpływ typu złącza spawanego na stopień wymieszania metalu
podstawowego (stal austenityczna) przy spawaniu elektrodami otulonymi.
Skład chemiczny różnych warstw spoiny napawanego i przetapianego metalu zmie-
nia się w zależności od parametrów spawania i napawania. Przy różnych warunkach
przetapiania skład poszczególnych warstw wielowarstwowej spoiny jest różny, przy
czym największa różnica w składzie materiału spoiny w stosunku do materiału spa-
wanego występuje w warstwach przetopowych (udział materiału podstawowego
dochodzi tam do 50 %).
mm
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
2.22
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
AW 4
Proces reakcyjnej dyfuzji węgla w strefie stopienia
Schemat procesu reakcyjnej dyfuzji węgla w strefie stopienia
a) po spawaniu.
b) po obróbce cieplnej.
Załóżmy, że wyjściowe zawartości węgla w stopowej spoinie i niestopowym materiale
rodzimym wynoszą odpowiednio C
A
i C
B,
"rozpuszczalność" węgla w obu materiałach
wynosi odpowiednio C
D
i C
C
, przy
czym w związku z dużą zawartością w spoinie
składnika węglikotwórczego np, Cr: C
D
< C
C
.
W początkowym okresie węgiel rozpuszczony w perlicie będzie dyfundował do spoi-
ny i wiązał się tam w trwały węglik chromu. Wskutek tego jego stężenie w materiale
rodz
imym w pobliżu linii wtopienia spadnie poniżej "koncentracji równowagi", co wy-
woła dysocjację cementytu. Dalsze zapotrzebowanie na węgiel będzie uzupełnione
przez rozpad cementytu w głębiej położonych warstewkach materiału rodzimego.
W wyniku tego po upływie określonego czasu powstanie w strefie przyspoinowej ma-
teriału rodzimego strefa materiału odwęglonego o szerokości X
1
i obszar o zawarto-
ści węgla zmniejszającej się od C
B
do C
C
.
Węgiel dyfundujący do spoiny z materiału rodzimego będzie wiązał się tam w termo-
dynamicznie bardziej stabilne węglki chromu. Początkowo węgliki te będą powstawa-
ły tuż przy linii wtopienia, a w miarę wyczerpywania się zapasu składnika węgliko-
twórczego również w dalszych obszarach spoiny.
W ostateczności rozkład węgla w spoinie będzie kształtował się zgodnie z krzywą
C
E
- C
A
gdzie C
E
-
odpowiada maksymalnemu stężeniu węgla w warstwie nawęglonej.
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
2.22
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
AW 5
Intensywność rozwoju warstewek dyfuzyjnych określona jest w pierwszym rzędzie
stosunkiem sił wiążących węgiel w węgliki w metalu podstawowym i w spoinie.
Wpływ poszczególnych pierwiastków na zmianę aktywności węgla przedstawiono na
rysunku.
Wpływ zawartości pierwiastków stopowych w stali stopowej (II),
łączonej ze stalą niestopową o zawartości 0,16 % C (I), na wielkość warstwy
odwęglonej po nagrzaniu do 700
o
C w czasie 100 godzin.
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
2.22
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
AW 6
Strefa przejściowa złącza spawanego (materiał rodzimy - spoina)
stal konstrukcyjna (perlityczna) + spoiwo wysokostopowe austenityczne o zawar-
tości 18%Cr i 8%Ni
A - materiał rodzimy (stal konstrukcyjna)
B i C - warstewki dyfuzyjne (B odwęglona , C nawęglona)
D - materiał wysokostopowy typu 18Cr8Ni
pow.200x
Warstwy buforowe
Warstwa buforowa, określana też jako pośrednia lub podkładowa, jest to warstwa
napawana na materiał podstawowy w celu odizolowania następnych warstw spoiny
(napoiny) od materiału podstawowego.
Przy spawaniu połączeń różnoimiennych często stosowane jest tzw. „buforowanie”
dla zapewnienia odpowiedniego składu chemicznego warstw przejściowych,
np. warstwy buforowe od strony stali o wyższej zawartości węgla wykonywane spoi-
wem o wysokiej zawartości niklu, umożliwiają znaczne ograniczenie (zatrzymanie)
dyfuzji węgla w strefie przejściowej złącza.
D C B A
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
2.22
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
AW 7
Określanie struktury stali
na podstawie składu chemicznego
Wykres Schaefflera
Do określania składu fazowego stali wysokostopowych największe praktycznie zna-
czenie posiada wykres Schaefflera.
Na podstawie składu chemicznego wg odpowiednich wzorów empirycznych oblicza
się równoważnik (ekwiwalent) chromu (główny składnik ferrytotwórczy) oraz równo-
ważnik (ekwiwalent) niklu (główny składnik austenitotwórczy).
Wykres Schaefflera
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
2.22
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
AW 8
Wykres Delonga -
udoskonalony wykres Schaefflera w zakresie struktur austenityczno -
ferrytycznych uwzględniający zawartość azotu jako pierwiastka austenitotwórczego.
Dalsze udoskonalenie wykresu uwzględniające zawartość miedzi, jako składnika
austenitotwórczego stanowi wykres WRC.
Wykres WRC (Welding Research Council, 1992 rok)
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
2.22
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
AW 9
E
k
wiwa
le
n
t Cr
=
%
Cr
+
%
M
o
+
1
,5
%
x
%
S
i+
0
,5
x
%
Nb
Z
ast
o
so
w
an
ie w
y
kr
e
su
S
ch
ae
ffl
e
ra
d
o
o
kr
eśl
en
ia
st
ru
kt
ur
w
yst
ęp
uj
ąc
ych
w
z
łącz
ac
h
róż
noi
m
ie
nny
ch
.
A
-
punk
t r
epr
ez
ent
uj
ac
y
m
et
al
r
odz
im
y
-
st
al
ni
sk
ow
ęgl
ow
a
B
,C
,D
,E
p
unk
ty
repr
ez
ent
uj
ąc
e
sk
ła
dy
s
poi
w
z
as
tos
ow
any
ch
do
na
paw
ani
a
E
k
wiwa
le
n
t Ni
=
%
Ni
+
30
x
%C
+
0
,5
Mn
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
2.22
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
AW 10
Pr
zy
kład
ow
e ko
mb
inacje
mat
eri
ałó
w
do
dat
ko
w
yc
h i z
alece
ń o
bróbki cie
pln
ej
do
s
pa
w
an
ia stali kon
struk
cy
jn
ej niest
op
ow
ej
ze stala
mi st
op
ow
ymi
Ko
mb
inacje
mat
er
ia
łow
e
Elek
tr
od
y
Zabiegi ci
epln
e
W
ar
stw
a bu
fo
ro
w
a
na s
tali
w
ęgl
ow
ej
Sp
oiw
o
Po
dg
rz
ew
an
ie
w
st
ęp
ni
e
W
yż
ar
zan
ie
po
spaw
an
iu
/ tem
p.
o
C
St
al
ko
ns
tru
kc
yjn
a
ni
es
to
po
w
a
Sta
le
ni
sk
os
to-
po
w
e
13
Cr
Mo
4-
5
-
E 38
2
B 4
2 H5
+
+ /6
80
-7
20
/
25
Cr
Mo
4
-
E 38
2
B 4
2 H5
+
+ /6
80
-72
0/
25
Cr
Mo
4
-
E19
9 M
n B
12
E19
9 M
nB
22
E Cr
M
o1
B
2
2
-
+ /7
30
-75
0/
St
al
ko
ns
tru
kc
yjn
a
ni
es
to
po
w
a
Sta
l f
err
yt
yc
zna
X
6Cr
13
- -
E19
9 M
nB
22
E19
9 M
nB
22
ES
30
-10
ES
13
Cr
B
- - +
- -
+ /6
50
-75
0/
St
al
ko
ns
tru
kc
yjn
a
ni
es
to
po
w
a
Sta
le
m
arten
zy-
ty
cz
ne
X
10
Cr
Al
S
i13
-
E19
9 M
nB
22
-
E19
9 M
nB
22
ES
13
Cr
B
B
ES
30
-10
- + +
-
+ /6
50
-75
0/
X
8Cr
Ti
25
-
E19
9 M
nB
22
-
E19
9 M
nB
22
ES
24
-18
B
ES
30
-10
+ + +
- - -
St
al
ko
ns
tru
kc
yjn
a
ni
es
to
po
w
a
Sta
le
au
ste
ni
ty-
cz
ne
X
6Cr
Ni
Ti
18
-10
- -
E19
9 M
nB
22
E 29
9
B 2
1
- -
-- -
X
5Cr
iNi
Mo
17
-12
-2
E19
9 M
nB
22
E19
9 M
nB
22
E 29
9
B 2
1
- -
- -
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
2.22
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
AW 11
Pr
zy
kł
ad
y t
yp
ow
yc
h różnoimiennych p
ołącz
eń spawanych ze stali s
to
so
w
an
yc
h
w
energet
yce
Połą
cz
enia
m
ie
sz
ane
stali
M
ateri
ał
y d
odatk
ow
e
O
br
ób
ka
c
ie
pl
na
Ele
ktrod
y
Drut
y
do s
pa
w
ani
a
w
o
słon
ie
g
azó
w
Te
m
pe
ra
tu
ra
w
yż
ar
za
ni
a
o
C
E
35
5
E2
35
15
M
o
3
E
42
2
B
4
2
H
5
E
38
2
B
4
2
H
5
E
M
o
R
1
2
G
3
S
i1
G
M
o
Si
530
-6
00
E
35
5
E2
35
13
C
rM
o
44
E
38
4
B
4
2
H
5
E
38
2
B
4
2
H
5
E
M
o
R
1
2
I
G
3
S
i1
G
M
o
Si
540
-6
00
15
M
o
3
13
C
rM
o
44
E
M
o
R
1
2
G
M
o
Si
550
-6
20
14
M
oV
63
10
C
rM
o
9
10
E
Cr
M
o
2
B4
2
H
5
G
C
r M
o
1
Si
690
-7
30
14
M
oV
63
X2
0C
rM
oV
1
21
E
M
oV
B
4
2
H
5
E
Cr
M
oW
V
12
B
4
2
H
5
G
M
o
V
Si
G
C
r M
o
2S
i
670
-7
20
700
-7
50
10
C
rM
o
91
0
X2
0C
rM
oV
1
21
E
Cr
M
o
2
B4
2
H
5
E
N
i 6
08
2
G
C
r M
o
2S
i
G
Ni
6
08
2
700
-7
50
690
-7
30
E
Cr
M
oW
V
1
2
B
4
2
H5
G
C
rM
oW
V
1
2
700
-7
50
10
C
rM
o
91
0
P9
1
E
Cr
M
o
2
B4
2
H
5
IN
CO
NE
L
70
/2
0
E
Cr
M
o
91
B
4
2
H
5
G
N
i 6
08
2
G
C
r M
o
91
700
-7
50
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
2.22
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
AW 12
Łączenie materiałów różnoimiennych metodą
zgrzewania wybuchowego
Do łączenia materiałów, których bezpośrednie spawanie nie jest możliwe, szerokie
zastosowanie znalazła metoda zgrzewania wybuchowego. W tablicy przedstawiono
przykłady zastosowań metody zgrzewania wybuchowego dla konkretnych rozwiązań
technicznych stosowanych w energetyce. Wybuchowo można również: platerować
wewnętrzne powierzchnie rur ze stali niskostopowych - stalą kwasoodporną lub miedzią;
platerować stal miedzią z przeznaczeniem na szczęki zgrzewarek;
platero
wać miedzią - aluminium (stosowane na odgałęźne zaciski prądowe), wykonywać
złącza stal nierdzewna-srebro, miedź-srebro z wykorzystaniem na styki prądowe itp.
Przykłady zastosowania zgrzewania wybuchowego
w pro
dukcji urządzeń dla energetyki
Łączone materiały
Grubości
mm
Ciężar
kg
Element
X6CrNiTi18-10+E355
2000x4000x(6+40)
11556
blacha
dno sitowe
X6CrNiTi18-10+St44K+
X6CrNiTi18-10
1160x1160x(10+80+10)
1470x(10+70+10)
1076
1008
1221
blacha
dno sitowe
X6CrNiTi18-10+15Mo3
2600x(10+220)
1470x(10+110)
9581
1450
dno sitowe
X6CrNiTi18-+E235
1300x1300x(10+55)
1758
dno sitowe
X15CrNiSi25-20
+S.A. 516Gr70
1250x2200x(10+40)
540
dno sitowe
X6CrNiTi 17-12-2+HII
3000x4600x(6+34)
17332
dno sitowe
1H18N9T+13CrMo4-5.
1690x1720x(10+94)
2418
dno sitowe
X6CrNiTi18-10+E420
2700x4100x(6+34)
2450x4100x(6+34)
6908
6268
blacha
dno sitowe
Nikiel 201+St41K
500x(6+40)
1100
dno sitowe
Ti Gr2+ X6CrNiTi18-10
1200x(8+50)
1100
dno sitowe
CuNi30Mn1Fe (CUNIFER
30) +17Mn4
3000x3000x(4+100)
2500x2500x(4+100)
7488
5200
blacha
dno sitowe
Metodą zgrzewania wybuchowego wykonuje się także tzw. „przekładki” lub „łączniki”.
K
onstrukcyjne zastosowanie łączników przedstawiono na rysunkach poniżej (spawanie
stali ze stopami aluminium „łącznik” stal – aluminium).
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
2.22
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
AW 13
W
idok
nadbudów
ki
d
zi
obow
ej
ż
agl
ow
ca
Isk
ra
II
w
raz
z
p
lanem
roz
m
ie
sz
cz
eni
a
łącz
ni
ka,
pr
z
ekr
ój
A
-A
pr
zez
w
ęz
eł
spa
w
any
pos
zyci
a
z
usz
tyw
ni
eni
em
,
pr
z
e
kr
ój
B
-B
pr
zez
w
ęz
eł
spa
w
any
pos
zyci
a
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
2.22
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
AW 14
Konstrukcja połączenia poszycia nadbudówki ze stopów aluminium
z pokładem stalowym: a) nitowana, b) spawana;
1 -
pokład, 2 - stalowy płaskownik, 3 - poszycie ze stopu Al, 4 - nity,
5 -
podkładka izolacyjna, 6 - łącznik zgrzewany wybuchowo:
stal St41+Al99,5+AlMg3
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
2.22
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
AW 15
Platerowanie
jest to technika wykonywania nierozłącznych połączeń dwóch lub więcej metali
różnoimiennych, za pomocą różnych metod takich jak :
• napawanie metodami spawalniczymi,
• zgrzewanie wybuchowe;
•
platerowanie poprzez walcowanie na gorąco.
Warstwa platerująca zazwyczaj o grubości ≥ 2 mm, jest zaprojektowana tak, aby
spełnić stawiane jej wymagania dotyczące odporności na korozję, odporności na
ścieranie i/lub żaroodporności w różnych temperaturach pracy.
Spawanie złączy blach platerowanych
W złączach spawanych blach platerowanych strefy przejściowe są najczęściej
połączeniem niestopowego, ferrytycznego metalu materiału podstawowego
z wysokostopowymi stalami nierdzewnymi, stopami niklu lub innymi metalami
nie
żelaznymi.
Zalecane spoiwa zawierają zwykle duże ilości dodatków stopowych, dobiera się
je tak, aby zapewnić stopiwo, które może skompensować rozcieńczenie dodat-
ków sto
powych od strony materiału podstawowego.
W celu określenia /obliczenia/ składu chemicznego strefy przejściowej i wyzna-
czenia struktury warstwy wykonanej pomiędzy stalami niestopowymi a nierdzew-
nymi, szeroko stosowane są wykresy, takie jak wykres Schaefler’a, lub podobne,
a także niezbędne jest uwzględnienie stopnia rozcieńczenia zależnego głównie
od metody spawania.
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
2.22
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
AW 16
Przybliżone wartości stopnia rozcieńczenia dla rożnych metod spawania przedsta-
wiono w tablic
y poniżej.
Stopień rozcieńczenia dla różnych metod spawania (wg PN-EN 1011-5 )
Proces spawania (nr, nazwa)
Stopień rozcieńczenia %
111
Ręczne spawanie łukowe elektrodą otuloną
15%-30%
114
Spawanie łukowe samoosłonowym drutem
proszkowym
15%-35%
121
Spawanie łukiem krytym jednym drutem
elektrodowym litym DC/+
30%-70%
122
Spawani
e łukiem krytym taśmą elektrodową
litą
10%-25%
131/135
Spawanie metodą MIG/MAG
drutem litym
25%-40%
138
Spawanie MAG drutem proszkowym
o rdzeniu metalicznym
15%-35%
141
Spawanie metodą TIG
20%-40%
15
Spawanie plazmowe
5%-40%
Należy pamiętać że stopień rozcieńczenia zależy także parametrów spawania,
kształtu złącza, pozycji spawania, oraz innych czynników technologicznych.
Konieczne jest, aby przy układaniu jednej warstwy na drugiej zwrócić uwagę na skut-
ki rozcieńczenia, szczególnie przy pierwszej warstwie układanej na materiale pod-
stawowym.
Zaleca się, aby stopień rozcieńczenia był jak najmniejszy pod warunkiem, że wtopie-
nie jest prawidłowe.
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
2.22
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
AW 17
Zes
ta
w
ie
nie
m
ożl
iw
yc
h s
posobó
w
łą
cz
eni
a m
etal
i nieżelaznych
ja
k Cu,
Ni i
A
l a
tak
że
i
ch s
to
pó
w, m
ię
dz
y s
obą
ora
z ze
stala
mi
nie
sto
po
w
ymi
i nie
rdz
ew
ny
mi
Ko
mb
inacje
mat
er
iał
ów
Sposob
y ł
ąc
ze
nia
zg
rz
ew
anie
w
yb
ucho
w
e
lut
ow
anie
lut
ospaw
anie
spaw
anie
łuko
w
e
z łą
cz
niki
em
spaw
anie
łuko
w
e
zg
rz
ew
anie tarc
iow
e,
/ z
gr
zew
anie
FS
W
Sp
aw
anie
ele
ktron
ow
e
EBW
sto
pó
w
Cu
-
Ni z
e s
talą
nies
to
po
w
ą
+
+
+
+
+
+
+
sto
pó
w
Cu
-
Ni z
e s
talą
nier
dz
ew
ną
+
+
+
+
+*
+
+
sto
pó
w
Ni z
e s
talą
nies
to
po
w
ą
+
+
+
+
+
+
+
stali nie
rd
zew
ny
ch z
e
sto
pami miedz
i
+
+
+
+
+*
+
+
stali z
al
umin
ium
i s
to
pami
A
l.
+
+*
+*
+
-
+
-
mied
zi z
a
lum
iniu
m
i s
to
pami
A
l.
+
+*
-
-
-
+
F
S
W
*
-
mied
zi z
niklem
+
+
+
+
+
+
+
*mo
gą po
w
stać po
łąc
zeni
a k
ru
che
Opracowanie Instytut Spawalnictwa - Gliwice.
Wszelkie prawa zastrze
żone. Powielanie lub rozpowszechnianie ca
ło
ści wzgl
ędnie
fragmentu w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób jest zabronione.
Instytut
Spawalnictwa
w Gliwicach
2.22
KURS MIĘDZYNARODOWEGO
INŻYNIERA / TECHNOLOGA / MISTRZA / INSTRUKTORA SPAWALNIKA
(IWE/IWT/IWS/IWP)
Łączenie materiałów różnoimiennych
AW 18
Literatura
1.
Castro R., de Cadenet J.J. „Metalurgia spawania stali odpornych na korozję
i żarowytrzymałych” WNT, Warszawa 1972
2.
red. Pilarczyk J. „Poradnik inżyniera. Spawalnictwo. Tom 1”, WNT, Warszawa 2005
3. Butnicki S. „Sp
awalność i kruchość stali”, WNT, Warszawa 1991
4. Zemzin W. N. „Swarnye soedinienija raznorodnych stalej”, Maszinostroenie,
Moskwa 1966
5.
Katalogi materiałów dodatkowych do spawania firm ESAB, Avesta, Böhler,
Lincoln Electric.
Normy
PN – EN 1011-5 Wytyczne dotyc
zące spawania metali - Część 5: Spawanie stali
platerowanej