background image

1.Co wywołuje anizotropię 
właściwości mechanicznych stali

 Stal jest ciałem polikrtstalicznym 
czyli zbudowanym z dużej liczby 
kryształów, z których każdy 
pojedynczy kryształ ma właściwości 
anizotropowe. Poszczególne ziarna 
mają różną orientację przestrzenną-
poszczególne sieci zawiązują się 
wokół zarodka (zanieczyszczenie 
bądź domieszki) i rozbudowując się 
przestrzennie tworząc kryształy ,aż 
do zetknięcia się z sąsiadem. Przy 
szybkim krzepnięciu metalu czy 
stopu i pewnej zawartości domieszek 
powstaje duża liczba niewielkich 
kryształów, przy wolnym chłodzeniu 
i mniejszej zawartości domieszek 
kryształy będą duże, lecz ich liczba 
mniejsza. Substancje o niższej 
temperaturze topliwości, a są to 
zwykle zanieczyszczenia i domieszki, 
krzepnąc wraz z atomami żelaza 
niewykrystalizowanymi 
o regularnej siatce wypełniają 
przestrzenie między ziarnami.
Stal nie jest materiałem jednorodnym.
2.Jaka jest różnica między stalą 
stopową a węglową i surówkową
.
Stal stopowa jest to stal po procesie 
wielkopiecowym i po świeżeniu 
stali, oprócz węgla zawiera inne 
składniki dodawane w celu uzyskania 
potrzebnych właściwościach.
Stale węglowe to stale ,w których 
najmniejsza wymagana zawartość 
poszczególnych pierwiastków 
stopowych nie osiąga wartości 
określonych w normie.
Główne składniki: żelazo i węgiel.
Surówka jest wytwarzana w procesie 
wielkopiecowym , ale nie poddana jest 
procesowi świeżenia. Otrzymuje się ją 
z rudy żelaza , nie można jej kuć 
i walcować.
3.Co to jest świeżenie surówki.
Świeżenie surówki jest to usunięcie 
nadmiaru węgla i innych domieszek 
przez ich utlenienie (spalanie) 
powietrzem lub tlenem. 
4.Czym się różni surówka 
w konwektorze od procesu 
martenowskiego
.
W konwektorze doprowadzenie tlenu 
powoduje spalenie krzemu, manganu 
i węgla. Spalanie powstaje pośrednio, 
najpierw powstaje tlenek żelaza.
W piecu martenowskim redukuje się 
rudę żelaza za pomocą gazu.
5.Czym różni się stal uspokojona od 
nie uspokojonej.
Stal nieuspokojona (odtleniona tylko 
manganem)-w wyniku selektywnego 
krzepnięcia następuje nierównomierne 
rozmieszczenie domieszek i gazów. 
Segregacja ta powoduje
zróżnicowanie właściwości 
mechanicznych wyrobu 
( rozwarstwienia i zawalcowanie )
Zalety: 
-wysoka wydajność
wady:
-silne segregacje , nie można kuć 
i walcować.
Stal uspokojona ( odtleniona 
manganem ,krzemem lub glinem)
 ,nieznaczna segregacja,
lepsze właściwości mechaniczne , 
brak wyraźnego starzenia. W miarę 
skurczu następuje zmiana objętości.
6. Na czym polega ciągły proces 
odlewania stali i jaki są jego zalety
.
Zalety: możliwość regulacji 
wielkości wylewki ,minimalna 
segregacja strefowa , struktura stali 
drobnoziarnista w całym przekroju 
poprzecznym , brak jamy osadowej , 
zalety ekonomiczne.
7. W jakim celu wprowadza się do 
stali składniki stopowe
.
Składniki stopowe dodawane są 
w celu uzyskania potrzebnych 
właściwości ( mangan, krzem, nikiel, 
chrom, wolfram, winild, kobalt ). 
41.Jakie są rodzaje połączeń 
spawanych.
-
doczołowe
-teowe
-krzyżowe
-kątowe
-zakładkowe
-przylegowe
12.Czym charakteryzują się stale 
trudnordzewiejące.
Stale niskostopowe o podwyższonej 
odporności na korozję 
atmosferyczną .Na ich powierzchni 
w wyniku zawartości dodatkowych 
składników stopowych wytwarza 
się cienka warstwa ochronna przed 
korozją zwana patyną.
50.Jakie są metody sprawdzania 
szczelności spoin.
-metoda nafta-kreda
-metoda próba wodą –nalewa się wodę 
i spręża się ciśnieniem 2-3 krotnie 
większym 
niż użytkowe
-metoda proszkowo –magnezowa
-próba szczelności

8. Na czym polega obróbka cieplna 
stali
.
Stal może podlegać obróbce cieplnej 
następującymi metodami:
a)wyżarzanie-charakteryzuje 
się powolnym stygnięciem po 
wygrzewaniu w zależności od 
wysokiej temp. i czasu wygrzewania
odprężające
rekrystalizujące
b)hartowanie-szybkie chłodzenie stali. 
Powoduje utwardzenie stali ,wzrost 
wytrzymałości i spadek plastyczności
c)odpuszczenie-ogrzewanie stali 
zahartowanie. Obniża twardość 
i wytrzymałość, polepsza 
plastyczność, pozbawia naprężeń 
hartowych.
Hartowanie + odpuszczenie = 
ulepszenie cieplne
d)przesycenie i starzenie
parametry: szybkość ogrzewania ,czas 
wychładzania , szybkość 
chłodzenia ,czas temperatura 
ogrzewania
9.Czym są imperfekcje 
geometryczne, strukturalne 
i technologiczne
.
Imperfekcje geometryczne - są 
to różnice pomiędzy geometrią 
nominalną a kształtem i wymiarami 
rzeczywistymi.
Imperfekcje strukturalne -
niejednorodny rozkład właściwości 
mechanicznych w obszarze przekroju 
poprzecznego ,także na długości 
elementu.
Imperfekcje technologiczne-
naprężenia wstępne
10.Co to są naprężenia własne 
i kiedy powstają.
Naprężenia własne powstają podczas 
walcowania ,powstają w wyniku 
różnicy temperatur ,wchłaniania 
ścianek, naprężeń termicznych, 
skurcze, skutek prostowania lub 
gięcia.
11.Podaj jak najwięcej szczegółów 
o stali na podstawie jej symboli:
StSX,St3V,St4W,18G2A,15G2ANNb,
10H.
St3SX-stal niskowęglowa 
ogólnego przeznaczenia, 
minimalna granica plastyczności 
300MPa,spawalna,nieuspokojona
St3V- stal niskowęglowa ogólnego 
przeznaczenia ,minimalna granica 
plastyczności 300MPa, 
o podwyższonych wymaganiach.
St4V- stal niskowęglowa ogólnego 
przeznaczenia ,minimalna granica 
plastyczności 400MPa 
o podwyższonych wymaganiach.
18G2A-stal niskostopowa, 
o średnie zawartości węgla 
0,18%,1%<manganu<2% 
o podwyższonej jakości.
15G2ANNb-stal niskostopowa 
o średniej zawartości węgla 
0,15%,1%<manganu<2%, 
o podwyższonej jakości nikiel ,niob.
10H-stal niskostopowa konstrukcyjna 
trudnordzewiejąca.
R35-stal używana do wykonywania 
rur, charakteryzuje się zmniejszoną 
zawartością węgla i 
manganu, co podwyższa własności 
plastyczne. Ze stali tej wykonuje 
się rury ogólnego przeznaczenia, 
najczęściej rury bez szwu. Stal ta ma 
cechy zbliżone do stali St3S.
42.Co oznacza termin „podawanie 
grani”.
Metoda ta polega na wycięciu grani 
spoiny i następnie zaspawanie jej 
ponownie wówczas gdy np. nie ma 
przetopu w tym miejscu.
43.Co to jest strefa wpływu ciepła.
Obszar przy spoinie o różnych 
stopniach nagrzania materiału 
łączonego (strefa częściowego 
roztopienia, przegrzania, 
rekrystalizacji) zależna jest od 
technologii spawania, ilości 
doprowadzonego ciepła, szybkości 
chłodzenia.
Zwiększenie V-spawania 
i zmniejszenie łuku elektrycznego 
prowadzi do zawężenia 
strefy(spawanie automatyczne). Przy 
spawaniu ręcznym –strefa najszersza.
44.Dlaczego należy unikać skupienia 
spoin w jednym punkcie.
Gdyż wpływa to niekorzystnie na 
cechy wytrzymałościowe łączonych 
elementów, a szczególnie na 
zwiększenie się kruchości materiału 
oraz powstawanie dużych naprężeń 
własnych i odkształceń spawalniczych
45.Dlaczego należy unikać 
stosowania spoin wewnętrznych 
w narożach kształtowników 
walcowanych na gorąco.
W wyniku wysokiej temperatury 
szkodliwe domieszki segregują się 
w wewnętrznych narożach, podczas 
spawania występują duże naprężenia 
wewnętrzne -dlatego tam nie spawamy  
49.Jakie są rodzaje wad połączeń 
spawanych.
-pęcherze
-wytrącenia
-przyklejenia
-wady przetopu
-pęknięcia
-wady powierzchni i spawu
 

14.Czym różni się udarność pracy 
łamania.
Udarność = praca łamania/pole 
przekroju.
Tzw. Własności plastyczne, czyli 
zdolność do odkształcania przy 
określonej temperaturze i wielkości 
wad .Próbę udarności przeprowadza 
się szczególnie dla stali pracującej 
w bardzo niskich temperaturach. 
Nacinamy karb w kształcie litery V 
i U wkładamy do prasy-łamiemy. Im 
większa praca łamania tym większa 
plastyczność stali.
Udarność-cechy mechaniczne
Praca łamania cechy plastyczne.
15.Co to są odmiany plastyczności 
stali.
Właściwości plastyczne, zdolność 
do odkształcania przy określonej 
temperaturze i wielkości wad, 
odpowiedniej wytrzymałości :A ,B, 
C,D ,E ,U ,M, R ,S, V. Odmiany 
plastyczności klasyfikują stale 
pod względem własności 
plastycznych. Sprawdza się wielkości 
plastyczne na podstawie wyników 
badania udarności w temperaturze 
odpowiadającej najniższej 
temperaturze eksploatacji.
16.Kiedy  można nie określać 
odmiany plastyczności stali 
w projekcie.
Gdy konstrukcja będzie 
eksploatowana pod obciążeniem 
i w temperaturach dodatnich.
17.Czym różni się blacha gruba od 
blachy uniwersalnej.
Blacha uniwersalna jest walcowana 
w jednym kierunku ,a gruba w dwóch 
kierunkach, dlatego można 
ją stosować do węzłów w 
kratownicach do silosów i powłok.
18.Jakie znasz typy dwuteowników 
walcowanych na gorąco i jakie są 
pomiędzy nimi różnice.
Dwuteowniki: normalne;   
równoległościenne;   szerokostopowe 
np.HEB  -HEA, - HEM;    
Ekonomiczne  o podcienionym 
środniku
19.Czym różnią się kształtowniki 
gięte na zimno od kształtowników 
giętych na gorąco.
Kształtowniki gięte na zimno są  
bardziej wyokrąglone(naroża 
i płatwie) produktem wyjściowym 
jest blacha z wykonanych na 
gorąco kawałków półwyrobów. 
Gięte na zimno są bardziej 
wytrzymałe dlatego, że nie doszło 
w  ich wewnętrznej strukturze do 
segregacji spowodowanej nagrzaniem 
termicznym.
Walcowane na gorąco w wyniku 
wysokiej temperatury szkodliwe 
domieszki segregują się 
w wewnętrznych narożach-dlatego 
tam nie spawamy.
20.Jaka jest różnica między 
kształtownikami homogenicznymi 
a hybrydowymi.
Obydwa są wyrobami spawanymi 
tylko, że:
-w homogenicznych środnik  i półka 
są zespawane z tego samego materiału
-w hybrydowych środnik z innego 
a półka z innego materiału rodzimego.
21.Czym jest stal i jaka jest jej 
budowa.
Stal –stop żelaza z węglem obrabialny 
plastycznie na zimno i gorąco-do 2% 
węgla(C).
Stal stosowana na konstrukcje 
budowlane zawiera 0.2-0.3% węgla.
Masowa produkcja stali polega 
na dwustopniowym przerobie rud 
żelaza:
-produkcja surówki w procesie 
wielkopiecowym,
-utlenienie surówki(świeżenie).
23.Jakie znasz typy dwuteowników 
walcowanych na gorąco i jakie są 
między nimi różnice.
-Dwuteowniki normalne
-Dwuteowniki o podcienionym 
środniku
-Dwuteowniki ekonomiczne.
51.Jakie są nieniszczące metody 
badań połączeń spawanych.  
a)oględziny zewnętrzne – kontroluje 
się kształt lica spoiny, braki przetopu, 
pęknięcia
b)metoda badania radiograficzna 
promieniami X- na podstawie zdjęć 
określa się zazurzlenie, braki przetopu 
i pęknięcia
c)metoda ultradźwiękowa polega 
na sondowaniu spoin głowicą i 
patrząc na wykres na oscyloskopie 
stwierdzenie wad występujących 
w spoinie
d)badania penetracyjne – stosuje się 
do wykrywania pęknięć. Pokrywa się 
badaną powierzchnie penetrantem, 
następnie zmywa się penetrant 
i pokrywa powierzchnię 
wywoływaczem który powoduje 
pojawienie się wykwitów w miejscach 
występowania pęknięć
e)badanie szczelności;  
13.Co to jest udarność stali i czego 
jest miarą.
Próba udarności polega na złamaniu 
próbki o normowym kształcie 
i wymiarach z karbem w środku, 
po jednorazowym uderzeniu młota 
wahadłowego.

background image

22.Jakie są metody wytwarzania 
kształtowników
.
Ze względu na technologię 
wytwarzania wyszczególnić można 
następujące rodzaje kształtowników:
-walcowane (kształtowniki o różnych 
przekrojach poprzecznych, normalne 
ekonomiczne)
-wytwarzane na liniach 
technologicznych (dwuteowniki IPN, 
IPE, HEB) 
-blachownice (spawane lub nitowane 
z blach) 
-cienkościenne gięte z blach
W zależności o kształtu przekroju 
poprzecznego wyróżnia się:
-bisymetryczne, np. dwuteowniki, 
przekroje skrzynkowe, rurowe
-monosymetryczne, np. dwuteowniki 
ze wzmocnionym jednym pasem, 
ceowniki, teowniki
-niesymetryczne, np. kątowniki
W zależności od wykorzystania dwu 
gatunków stali używa się nazw:
-homogeniczne, jeśli stosuje się tylko 
jeden gatunek stali w całym przekroju
-hybrydowe, jeśli stosuje się na pasy 
i środnik dwa różne gatunki stali.
25.Czym są łączniki lekkiej 
obudowy.
Łączniki lekkiej obudowy są 
stosowane do łączenia  cienkich 
elementów metalowych (blach)
Ze sobą lub innymi większymi 
elementami. Zalicza się do nich: 
blachowkręty, nity jednostronne, 
gwoździe wstrzelinowe itp.  
26.Wynień sposoby przygotowania 
powierzchni styku w połączeniach 
ciernych o oraz podaj cel tej 
operacji.
Powierzchnia bez przygotowania,
Oczyszczenie ręczne szczotką,
Opalenie płomieniem,
Piaskowanie
Malowanie natryskowe,
Cynkowanie ogniowe,
Natrysk aluminium,
27.Co oznacza termin „śruby 
wysokiej wytrzymałości”.
Są to takie śruby dla których 
klasy własności mechanicznych 
wynoszą:8.8, 10.9, 12.9,
R

e

- gr. Plastyczności,

R

m

.- wytrzymałość na rozciąganie jaką 

gwarantuje producent ,
Śruby z końcówkami 8, 9-poddane 
są obróbce plastycznej na zimno 
+’’hartowanie’’.
Rm=8*100=800MPa =>8.8
Re=0.8*Rm=640MPa =>8.8   itp.
28.Jakie są metody sprężania śrub.
a) kontrolowanego momentu 

dokręcenia- moment potrzebny 
do osiągnięcia w śrubie siły 
sprężającej powinien być przyjęty 
wg. zaleceń producenta lub 
określony doświadczalnie.

b) metoda kontrolowanego obrotu 

nakrętki- wstępne dokręcenie 
do „pierwszego obrotu”, następnie 
przekręcenie nakrętki o pewien kąt 
(120 do 240

0

) zależnie od grubości 

złącza.

c) metoda kombinowana- połączenie 

a) i b)

d) metoda bezpośredniego wskaźnika 

napięcia-zastosowanie specjalnych 
podkładek sygnalizujących 
osiągnięcie siły sprężającej

29.Jaką wartość siły stężającej 
należy wprowadzić do śruby 
w połączeniu ciernym.
Dokręcenie śruby powinno zapewniać 
odpowiednią wartość siły sprężania, 
którą określa wzór:S

o

=0.7R

m

A

s

, A

s

-

pole powierzchni czynnego przekroju 
czynnego śruby.
30.Co to jest przekrój czynny oraz 
długość zaciskowa śruby.
Przekrój czynny śruby -jest to pole 
przekroju rdzenia powiększony 
o jeden zwój gwintu,
Długość zaciskowa śruby -jest to 
długość części gwintowanej. 
31.Podaj granicę plastyczności 
wytrzymałości stali dla śrub kl. 4.8, 
5.6, 10.9.
      4.8=>
R

m

=4*100=400Mpa

       R

e

=R

m

*0.8=320MPa   itd

32.Czym różnią się śruby oznaczone 
A, C.
   A-
siła przenoszona jest przez 
ścinanie trzpienia i jego docisk 
do ścianki otworu,
W celu łatwego włożenia śruby do 
otworu średnica otworu większa od 
średnicy śruby
Dla d <14 mm

d

o

=d+1 mm

Dla 16 <d <24 mm   d

o

=d+2 mm

Dla 27< d < 44mm    d

o

=d+3 mm

   C –siła poprzeczna jest przez 
tarcie pomiędzy elementami 
łącznika .potrzebne tarcie uzyskuje się 
przez sprężenie (b. mocne zakręcenie) 
śruby wysokiej wytrzymałości.
Powierzchnia przylegania 
są odpowiednio przygotowane. Przy 
zakręcaniu należy gwint i podkładkę 
pod częścią dokręcaną smarować pastą 
molibdenową lub smarem grafitowym. 

33.Kiedy stosujemy podkładki 
zgrubne, kiedy dokładne, a kiedy 
klinowe.
Podkładki zgrubne – stosujemy 
w połączeniach śrubowych zwykłych.
Podkładki dokładne - stosujemy 
w połączeniach zakładkowych 
ciernych.
Podkładki klinowe należy stosować, 
gdy powierzchnia części łączonych 
jest odchylona więcej niż 3

0

 od 

płaszczyzny prostopadłej do osi śruby.
34.W jakim celu i kiedy krawędzie 
spawane podlegają ukosowaniu.
Wykonuje się aby osiągnąć większą 
głębokość wtopienia. Gdy szczelina 
między elementami jest zbyt mała 
żeby nastąpił pełny przetop. 
35.Opisz metody spawania: a) 
ręczne spawanie łukowe, b) łukiem 
krytym, c) w osłonie CO2.
a)    Źródłem ciepła jest łuk 
elektryczny (stałe wyładowanie 
elektryczne o małym napięciu, 
ok.10-50V i dużym natężeniu prądu) 
stapiając elektrodę i nadtapiając 
krawędzie elementów łączonych. 
Metal z elektrody stopiony 
z materiałem spawanych części 
po zakrzepnięciu tworzy spoinę.
b)     Źródłem ciepła jest łuk 
elektryczny jarzący się pod warstwą 
topnika .Topnik po przejściu w stan 
ciekły pod wpływem ciepła łuku 
tworzy żużlowo-topikową czaszę, 
wypełnioną gazami parami metali, 
osłaniających łuk jak i jeziorko 
ciekłego metalu. Proces spawania 
jest automatyczny –zarówno 
podawanie elektrody jak i jej przesuw 
urządzenia spawalniczego odbywa 
się mechanicznie, bez bezpośredniej 
ingerencji spawacza.
c)   Elektroda jest drut odwijany 
ze szpuli. Jarzący łuk nadtapia 
wysuwaną elektrodę i brzegi elementu 
spawanego. Jeziorko ciekłego metalu 
jest osłonięte tylko strumieniem gazu 
ochronnego.  
36.Jakie zadanie spełnia otulina 
w elektrodach otulonych.
-jonizuje powietrze polepszając 
przewodność elektryczną przestrzeni 
łukowej;
-wytwarza osłonę gazową dla kropli 
metalu przelatującej przez łuk 
i jeziorko ciekłego metalu;
-tworzy warstwę żużla na powierzchni 
ciekłego jeziorka i krzepnącego 
metalu spoiny;
-wprowadza do spoiny odtleniacze, 
pierwiastki wiążące azot 
oraz ewentualnie składniki 
stopowe(regulacja składu 
chemicznego)
37.Jakie są typy elektrod ze 
względu na otulinę i czym się 
charakteryzują.
a)rutylowe- duża zawartość tlenku 
tytanu (rutylu).Charakteryzują się 
dobrymi własnościami spawalniczymi.
b)kwaśne- duża zawartość tlenku 
żelaza ,manganu, krzemu.
c)zasadowe- otulina zawiera węglany 
wapnia i magnezu oraz fluoryz. 
Spoiny wykonane tymi elektrodami 
mają bardzo dobre właściwości 
mechaniczne. 
d)celulozowe
e)utleniające
Ze względu na otulinę:
f)Cienko otulone :20%
g)Średnio :20-40%
h)Grubo >40%
38.Nazwij element złącza:
A – 
grań spoiny
B – lico spoiny
C -  strefa wpływu ciepła 
39.Jakie są pozycje spawania.
-podolna
-naścienna
-pionowa
-pułapowa
-naboczna
-podolna          
-okapowa
40.Jakie są rodzaje spoin.
-czołowa
-czołowa napełna
-pachwinowa
-otworowa
-brzeżna
-grzbietowa
47.Jaki jest mechanizm 
powstawania naprężeń i odkształceń 
spawalniczych.
Aby nie doprowadzić do 
niepożądanych ugięć redukuje się 
wstępne odkształcenia. Tym samym 
elementom nachylając ścianki 
w płaszczyźnie do nich prostopadłej, 
tak by skurcz powodował eliminację 
wstępnych odkształceń części 
składowych i doprowadził 
do uzyskania elementów prostych.
46.Dlaczego należy unikać 
stosowania spoin pachwinowych 
o nadmiernej grubości.
Większa niż potrzebna grubość spoiny 
podnosi pracochłonność i koszt 
wykonywania konstrukcji ,a ponadto 
powiększa naprężenia spawalnicze