Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

STĘP

- 3 -

RZEDMOWA

Niniejszy skrypt przeznaczony jest dla studentów drugiego roku studiów Wydziału

Inżynierii

Mechanicznej

Mechatroniki

Zachodniopomorskiego

Uniwersytetu

Technologicznego  w  Szczecinie  kierunku  Mechanika  i  Budowa  Maszyn  specjalności
Inżynieria  Spawalnictwa.  Skrypt  stanowi  pomoc  dydaktyczną  do  ćwiczeń  laboratoryjnych  z
przedmiotu Komputerowe Wspomaganie Prac Spawalniczych.

Zajęcia laboratoryjne, poprzez praktyczne zilustrowanie podstawowych zagadnień

komputerowego wspomagania w spawalnictwie, mają na celu:

1. Zapoznanie studentów z możliwościami technik komputerowych.
2. Opanowanie podstawowej terminologii spawalniczej stosowanej w

poszczególnych programach.

3. Opanowanie w stopniu podstawowym prezentowanych w trakcie zajęć

programów.

Autorzy wyrażają nadzieję, że niniejszy skrypt będzie pomocny w przygotowaniu się do

poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych, ich prawidłowym wykonaniu i przez to przyczyni
się do wypełnienia przedstawionego celu.

STĘP

Skrypt składa się z czterech zasadniczych części: wskazówek metodycznych, zestawu

tematycznych instrukcji ćwiczeń laboratoryjnych, wytycznych do sporządzenia sprawozdania
oraz materiałów pomocniczych w postaci załączników.

Każda instrukcja posiada jednolity układ, zawierający następujące dane:

1.  Cel ćwiczenia.
2.  Przygotowanie do ćwiczenia.
3.  Przebieg ćwiczenia.
4.  Zagadnienia do samodzielnego opracowania
5.  Uwagi do sprawozdania
6.  Literatura.

Niniejszy skrypt nie zawiera wiadomości podstawowych z zakresu tematyki ćwiczeń

laboratoryjnych.

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

STĘP

- 4 -

SKAZÓWKI METODYCZNE

Ćwiczenia laboratoryjne ze spawalnictwa wyróżniają się w sposób szczególny tym, że

organizacja ćwiczeń stanowi kompromis pomiędzy wymaganiami procesu dydaktycznego, a
warunkami i przepisami bezpieczeństwa pracy w procesach spawalniczych. Osiągnięcie celu
zajęć dydaktycznych wymaga ich realizacji na rzeczywistych, przemysłowych stanowiskach
spawalniczych. Praca na takich stanowiskach, ze względu na szczególne zagrożenia dla życia
i zdrowia człowieka uwarunkowana jest szeregiem przepisów BHP. Wspomniany kompromis
polega na takiej realizacji zajęć dydaktycznych, które z jednej strony spełniają wymagania
BHP dotyczące spawalni i szkolenia zawodowego spawaczy, a z drugiej wymagania
wynikające z programu nauczania przedmiotu "Spawalnictwo" w szkole wyższej.

Ogół przedsięwziętych środków, które zawiera niniejszy skrypt oraz REGULAMIN

ZAJĘĆ  LABORATORYJNYCH  ZE  SPAWALNICTWA,  każdorazowo  wywieszany  na
tablicy  informacyjnej  Zakładu  Spawalnictwa,  pozwala  na  bezpieczną  realizację  ćwiczeń
laboratoryjnych,  pod  warunkiem  przestrzegania  przez  studenta  zasad  bezpieczeństwa  i
higieny pracy podczas zajęć.

Ćwiczenia laboratoryjne prowadzone są w oparciu o "Regulamin zajęć laboratoryjnych ze

spawalnictwa",  który  ustalają  studenci  z  Kierownikiem  Zakładu  Spawalnictwa  na  początku
każdego  semestru,  zgodnie  z  zapisem  "Regulaminu  studiów  Zachodniopomorskiego
Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie", który  głosi, że ... "Zasady zaliczenia danego
zajęcia  ustala  ze  studentami  prowadzący  te  zajęcia  na  początku  semestru.  Ustalenia  te
obowiązują obie umawiające się strony"...

Do ćwiczenia student przygotowuje się na podstawie zamieszczonych w niniejszym

skrypcie

instrukcji, korzystając z zalecanej literatury. Literatura uzupełniająca

wykorzystywana  jest  przy  wykonywaniu  ćwiczenia  (normy),  sporządzaniu  sprawozdania  z
ćwiczeń oraz pogłębieniu wiedzy. Zaleca się również do korzystania z "Poradnika Inżyniera.
Spawalnictwo."  Przygotowanie  się  do  ćwiczenia  polega  na  zapoznaniu  się  z  materiałem
literaturowym w zakresie wyznaczonym przez temat i cel ćwiczenia. Dla udogodnienia, każda
instrukcja  zawiera  pakiet  zagadnień,  które  student  powinien  obowiązkowo  opanować,  aby
zostać dopuszczony do wykonania ćwiczenia. Student powinien zwrócić szczególną uwagę na
pojęcia  nowe,  wynikające  z  terminologii  spawalniczej,  oraz  te  zagadnienia,  które  pojawiają
się  w  instrukcji,  a  są  mu  niezrozumiałe  np.  zasada  działania  transformatora.  Braki  w
przygotowaniu nie pozwalają na czynne uczestniczenie w przebiegu ćwiczenia i są przyczyną
błędów w notatkach, a w konsekwencji, błędnej analizy przebiegu i wniosków z ćwiczenia.

Prawidłowe wykonanie notatek z ćwiczenia (sprawozdanie wykonuje się po zajęciach)

wymaga wcześniejszego zapoznania się z "Wytycznymi do sporządzania sprawozdania z
ćwiczeń laboratoryjnych ze spawalnictwa".
Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia sporządza każdy student indywidualnie według
zamieszczonych w niniejszym skrypcie "Wytycznych do sporządzenia sprawozdania z
ćwiczeń laboratoryjnych ze spawalnictwa".

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

STĘP

- 5 -

EZPIECZEŃSTWO I HIGIENA PRACY W PROCESACH

SPAWALNICZYCH

Ze względu na zagrożenia występujące podczas wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych ze

Spawalnictwa  szczególnego  znaczenia  nabiera  znajomość  i  przestrzeganie  przepisów  "BHP
podczas  prac  spawalniczych".  Znajomość  przepisów  BHP  i  odpowiedniego  zachowania  się
podczas  ćwiczeń  laboratoryjnych  ze  spawalnictwa  obowiązuje  studenta  zawsze  i  w  każdym
przypadku.

Nieprzestrzeganie zasad BHP podczas zajęć traktowane jest jako niezdyscyplinowanie w

czasie  trwania  ćwiczeń  i  podlega  rygorom  regulaminowym.  Z  tego  względu  każdy  student
przed przystąpieniem do ćwiczenia przechodzi podstawowe przeszkolenie w zakresie BHP i
podpisuje  własnoręcznie  oświadczenie  na  formularzu  zakładowym  i  "Karcie  ćwiczeń
laboratoryjnych"  następującej  treści  "Oświadczam,  że  zostałem  pouczony  o  zasadach
bezpieczeństwa  i  higieny  pracy  w  procesach  spawalniczych  w  zakresie  ujętym  w  książce
Kłosowska D. ,Kłosowski S., "Bezpieczeństwo i higiena pracy w procesach spawalniczych."
Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1977".

Zasady te obejmują:



zagrożenia przy spawaniu elektrycznym łukowym;



zagrożenia przy spawaniu i cięciu gazowym;



porażenie prądem elektrycznym;



warunki użytkowania butli z gazami spawalniczymi;



wybuchowość acetylenu;



ochronę osobistą spawacza podczas spawania ręcznego łukowego oraz
spawania i cięcia gazowego;



wymagania dotyczące spawalnia i stanowisk spawalniczych.

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

MataSpaw Expert

– spawanie ręczne łukowe elektrodą otuloną

- 6 -

Ćwiczenie nr 1

PAW

XPERT

PAW

ANIE RĘCZNE ŁUKOWE

ELEKTRODĄ OTULONĄ

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest:



zapoznanie się z podstawowymi funkcjami programu MatSpaw Expert;



przeprowadzenie przykładowych obliczeń.

Przygotowanie do ćwiczenia

Do ćwiczenia należy opanować następujące zagadnienia:



kryteria doboru materiałów dodatkowych w zależności od łączonej stali;



wpływ składników strukturalnych spoin na jej właściwości użytkowe.

Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie składa się z następujących etapów:



określenie parametrów złącza (grubość materiału, długość złącza);



wybranie materiału podstawowego;



dobór materiałów dodatkowych;



dobór ukosowania i pozycji spawania;



wprowadzenie parametrów złącza do programu i obliczenia;



wstępna korekta parametrów procesu;



określenie przybliżonej struktury spoiny na podstawie czasu t

8/5

;



końcowa korekta parametrów spawania.

Zagadnienia do samodzielnego opracowania

Wykonać obliczenia dla 3 wariantów, zmieniając sposób ukosowania i pozycje spawania.

Uwagi do sprawozdania

W sprawozdaniu podać:



temat, numer ćwiczenia i datę;



imię, nazwisko i grupę osoby wykonującej sprawozdanie;



parametry złącza i materiałów;



opis uzyskanych technologii;



opis struktury spoiny;



wyczerpujące wnioski.

Wnioski powinny zawierać:



subiektywną ocenę programu (wady i zalety);



uwagi dotyczące uzyskanych technologii spawania.

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

MataSpaw Expert

– spawanie ręczne łukowe elektrodą otuloną

- 7 -

Protokoły ćwiczenia

Dane do ćwiczenia należy umieścić w następującym protokole:

ATERIAŁ PODSTAWOWY

Oznaczenie

Opis

(typ stali)

Skład chemiczny

Własności stali

, R

, A5, Z, KV, HV30)

ATERIAŁ DODATKOWY

Oznaczenie

Opis

(rodzaj elektrody, barwa rozpoznawcza, otulina)

Skład chemiczny

Własności stali

, R

, A5, KCV, KCU2)

ECHNOLOGIA

Materiał podstawowy

Materiał dodatkowy

Ukosowanie

(rodzaj i rysunek z charakterystycznymi parametrami)

Pozycja spawania

Grubość blachy [mm]

Długość złącza [mm]

Parametry ukosowania

Nr warstwy

...

Średnica elektrody [mm]

Nat. prądu [A]

Napięcie łuku [V]

Energia łuku [kJ/cm]

Przekrój do wypełn. [mm

]

Prędkość spawania [mm/s]

Ilość elektrod [szt.]

Czas t

8/5

Temp. podgrzewania*

Udział składników str.

Czas spawania

*jeżeli nie potrzebne podgrzewanie wstępne - pozostawić puste

Literatura

1.  Tasak E., „Spawalność stali”, FOTOBIT, Kraków, 2002.
2.  Klimpel A., „Technologia spawania i cięcia metali”, WPŚ, Gliwice 1997.
3.  Dokumentacja programu MatSpaw Expert.

Propozycje wariantów wykonania ćwiczenia

Złącze o długości L: 0,3m i grubości S: 10mm. Konstrukcja, w której wartość obciążeń

zmiennych nie przekracza 50% łącznych obciążeń konstrukcji, przy temperaturach
eksploatacji w krajowych warunkach atmosferycznych. Stal nieuspokojona (St3SX)

Złącze o długości L: 0,5m i grubości S: 22mm. Konstrukcja, poddana obciążeniom

zmiennym i udarowym, przy temperaturach eksploatacji w krajowych warunkach
atmosferycznych. Stal półuspokojona (St3SY)

Złącze o długości L: 0,8m i grubości S: 35mm. Konstrukcja, poddana obciążeniom

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

MataSpaw Expert

– spawanie ręczne łukowe elektrodą otuloną

- 8 -

zmiennym i udarowym, przy temperaturach eksploatacji w krajowych warunkach
atmosferycznych. Stal uspokojona (St3S)

Złącze o długości L: 0,8m i grubości S: 15mm. Konstrukcja zbiornika na ciekły amoniak

pracującego w temperaturach do –80



C. Stal ferrytyczna do pracy w niskich temperaturach

(10N2)

Złącze o długości L: 0,2m i grubości S: 10mm. Konstrukcja zbiornika na ciekły etylen

pracującego w temperaturach do –100



C. Stal ferrytyczna do pracy w niskich temperaturach

(10N3)

Stal niskostopowa (ferrytyczno-perlityuczna o podwyższonej wytrzymałości (15GA,

18G2A)

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

MatSpaw Expert

– technologie spawania wybranych gatunków stali

(spawalność)

- 9 -

Ćwiczenie nr 2

PAW

XPERT

–

ECHNOLOGIE SPAWANIA

WYBRANYCH GATUNKÓW STALI

(

SPAWALNOŚĆ

)

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest:



zapoznanie się z funkcjami programu MatSpaw Expert;



przeprowadzenie przykładowych obliczeń.

Przygotowanie do ćwiczenia

Do ćwiczenia należy opanować następujące zagadnienia:



kryteria doboru materiałów dodatkowych w zależności od łączonej stali;



wpływ składników strukturalnych spoin na jej właściwości użytkowe.

Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie składa się z następujących etapów:



określenie parametrów złącza (grubość materiału 10mm, długość
złącza 2m);



wybranie materiału podstawowego (2 spośród: 15GA, 09G2, 15G2NNb
i 12HGNM) ;



dobór materiałów dodatkowych;



dobór ukosowania i pozycji spawania (ukosowanie Y pozycja podolna);



wprowadzenie parametrów złącza do programu i obliczenia;



wstępna korekta parametrów procesu;



określenie przybliżonej struktury spoiny na podstawie czasu t

8/5

;



końcowa korekta parametrów spawania.

Zagadnienia do samodzielnego opracowania

Dla wybranych gatunków stali wykonać obliczenia dla wszystkich dostępnych metod

spawania (2 materiały x 3 technologie = 6 wariantów)

Uwagi do sprawozdania

W sprawozdaniu podać:



temat, numer ćwiczenia i datę;



imię, nazwisko i grupę osoby wykonującej sprawozdanie;



parametry złącza i materiałów (opis materiałów);



ogólny opis uzyskanych technologii (ilość ściegów, zużycie materiałów,
t

8/5

);



opis struktury spoiny;



porównanie uzyskanych technologii w formie zestawienia;



wyczerpujące wnioski.

Wnioski powinny zawierać:



uwagi dotyczące różnic w spawalności wybranych materiałów;

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

ESAB

– wydajność procesów spawalniczych i ich koszty

- 11 -

Ćwiczenie nr 3

SAB

–

WYDAJNOŚĆ PROCESÓW SPAWALNICZYCH I ICH

KOSZTY

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest:



zapoznanie się z programem Esab;



przeprowadzenie przykładowych obliczeń.

Przygotowanie do ćwiczenia

Do ćwiczenia należy opanować następujące zagadnienia:



kryteria doboru materiałów dodatkowych w zależności od łączonej stali;



angielska terminologia spawalnicza.

Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie składa się z następujących tematów:



przygotowanie za pomocą programów „spawanie 1” i „spawanie 2”
przykładowej technologii spawania



uruchomienie programu i wybór typu złącza zgodnie z przygotowanymi

technologiami;



określenie sposobu przygotowania złącza;



wprowadzenie wymiarów złącza;



wybór wprowadzenia wymiarów nadlewu;



wprowadzenie wymiarów nadlewu;



określenie ilości ściegów;



określenie wypełnienia rowka spawalniczego dla każdego ściegu;



wybór rodzaju materiału podstawowego;



wybór typu materiału podstawowego;



określenie dla każdego ściegu: rodzaju spawania, wymiarów i rodzaju
elektrody



określenie metody obliczeń

Zagadnienia do samodzielnego opracowania

Porównać zużycie materiałów dodatkowych dla 2 wariantów wykonania połączenia.

Uwagi do sprawozdania

W sprawozdaniu podać:



temat, numer ćwiczenia i datę;



imię, nazwisko i grupę osoby wykonującej sprawozdanie;



parametry złącza i materiałów (opis materiałów);



ogólny opis uzyskanych technologii (ilość ściegów, zużycie materiałów);



porównanie uzyskanych technologii w formie zestawienia;



wyczerpujące wnioski.

Wnioski powinny zawierać:

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

ESAB

– wydajność procesów spawalniczych i ich koszty

- 12 -



subiektywną ocenę programu (wady i zalety);



uwagi dotyczące różnic w zużyciu materiałów dodatkowych;



zalecenia do technologii spawania wynikające ze zużycia materiałów
dodatkowych.

Literatura

1. Dobrowolski Z., "Podręcznik spawalnictwa", WNT, Warszawa, 1978.

(Literatura uzupełniająca)

2. Pierożek B., Lassociński J., "Spawanie łukowe stali w osłonach gazowych",

WNT, Warszawa, 1987.

3. Polska Norma. PN-77/M-69420. "Spawalnictwo. Spoiwo stalowe do spawania

i napawania."

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

SolidWorks

– projektowanie konstrukcji spawanej

- 13 -

Ćwiczenie nr 4

ROGRAMY DO SYMULACJI

PROCESÓW SPAJANIA

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest:



zapoznanie się z programami Sysweld i Adina;



przegląd możliwości symulacji procesów spajania.

Przygotowanie do ćwiczenia

Do ćwiczenia należy opanować następujące zagadnienia:



podstawy metody elementów skończonych

Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie składa się z następujących tematów:



wprowadzenie do metody elementów skończonych;



zapoznanie się z podstawowymi zasadami działania programu Sysweld;



przykładowe zastosowania programu Sysweld;



zastosowania programu Adina w obliczeniach połączeń lutowanych.

Zagadnienia do samodzielnego opracowania

Ćwiczenie ma charakter pokazowy, nie wymagane są opracowania.

Uwagi do sprawozdania

Z uwagi na pokazowy charakter ćwiczenia sprawozdanie nie jest wymagane.

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

SolidWorks

– projektowanie konstrukcji spawanej

- 14 -

Ćwiczenie nr 5

OLID

ORKS

–

PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI

SPAWANEJ

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest:



zapoznanie się z programem SolidWorks;



zaprojektowanie przykładowej konstrukcji.

Przygotowanie do ćwiczenia

Do ćwiczenia należy opanować następujące zagadnienia:



podstawowe zasady posługiwania się programem SolidWorks;



zasady projektowania konstrukcji spawanych.

Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie składa się z następujących tematów:



tutaj będą elementy

Zagadnienia do samodzielnego opracowania

Porównać zużycie materiałów dodatkowych dla 2 wariantów wykonania połączenia.

Uwagi do sprawozdania

W sprawozdaniu podać:



temat, numer ćwiczenia i datę;



imię, nazwisko i grupę osoby wykonującej sprawozdanie;



parametry złącza i materiałów (opis materiałów);



ogólny opis uzyskanych technologii (ilość ściegów, zużycie materiałów);



porównanie uzyskanych technologii w formie zestawienia;



wyczerpujące wnioski.

Wnioski powinny zawierać:



subiektywną ocenę programu (wady i zalety);



uwagi dotyczące różnic w zużyciu materiałów dodatkowych;



zalecenia do technologii spawania wynikające ze zużycia materiałów
dodatkowych.

Literatura

1. Dobrowolski Z., "Podręcznik spawalnictwa", WNT, Warszawa, 1978.

(Literatura uzupełniająca)

2. Pierożek B., Lassociński J., "Spawanie łukowe stali w osłonach gazowych",

WNT, Warszawa, 1987.

3. Polska Norma. PN-77/M-69420. "Spawalnictwo. Spoiwo stalowe do spawania

i napawania."

Szczecin (data:R.M.D)

PRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH ZE SPAWALNICTWA

WICZENIE NR

(wg tematyki ćwiczeń laboratoryjnych)

EMAT

(wg tematyki ćwiczeń laboratoryjnych)

Nazwisko i Imię

YDZIAŁ

RUPA DZIEKAŃSKA

ESPÓŁ

WZÓR

strony tytułowej