B1
Narysować rowek spawalniczy spoiny czołowej dwustronnej i opisać jego części składowe
B2
Co to jest zgrzewalność?
Pod pojęciem zgrzewalności należy rozumieć zdolność metali i ich stopów do tworzenia, przy
racjonalnym technologicznym procesie zgrzewania, połączeń trwałych, bez istotnego
obniżenia technicznych własności zgrzewanego materiału w samym złączu, jak i miejscach
przyległych. Zgrzewalność nie jest uzależniona wyłącznie od właściwości samego materiału,
lecz również od technologicznych warunków zgrzewania.
B3
W jaki sposób chroni sie ciekły metal w procesach zgrzewania?
Ciekły metal znajduje się w środku łączonych elementów i nie ma on bezpośredniego styku z atmosferą , a
zapewnia to docisk elektrod. Dodatkowo w metodzie zgrzewania czołowego przy zastosowaniu wyiskrzania w
czasie etapu występujące ciśnienie par metalu chroni tworzącą się ciekłą czołową powierzchnię przed
utlenianiem.
B4 Narysować schemat stanowiska do spawania gazowego i opisać jego części składowe
B5 Jakie własności powinno mieć źródło prądu do spawania elektrodami otulonymi.
Podczas spawania natężenie prądu
powinno utrzymywać
stałą, stabilną
wartość, która nie
zależy od długości łuku elektrycznego.
Z tego
względu zalecana jest stromo
opadająca charakterystyka statyczna
ź
ródła
prądu, która zapewnia utrzymanie
stałej wartości prądu w funkcji
napięcia
(rys. 2.5). Im bardziej stroma
charakterystyka prądowo-napięciowa
ź
ródła tym
mniejsze są
zmiany natężenia prądu
(
_
I) przy zmieniającej się
długości
łuku
elektrycznego (powodującej zmiany napięcia
_
U). Do spawania
w pozycjach wymuszonych dopuszcza się
użycie źródeł o łagodnie opadającej
charakterystyce w celu regulacji natężenia prądu długością
łuku.
B6 W jaki sposób warunki spawania metodami MIG/MAG wpływają na przechodzenie
metalu w łuku spawalniczym?
Przy niskim natężeniu prądu elektroda w osłonie gazów stapia się ze zwarciowym przejściem kropel do jeziorka
(rys. 3.3a). Zwiększenie natężenia prądu i napięcia łuku powoduje grubokroplowe przejście materiału, przy
czym w osłonie gazów obojętnych stapia się bez rozprysków (rys. 3.3b), natomiast w osłonie gazów aktywnych
chemicznie krople przenoszone są przez łuk nieosiowo, co powoduje rozprysk, nawet przy znacznym
zwiększeniu natężenia prądu (rys. 3.3c). Przy zastosowaniu osłony gazowej, zawierającej powyżej 80% gazu
obojętnego (argonu lub helu), przy natężeniu prądu powyżej określonej wartości, zwanej wartością krytyczną,
charakter przenoszenia metalu staje się osiowy względem łuku (wzdłuż osi elektrody) i drobnokroplowy, zwany
natryskowym (rys. 3.3d). Gdy prąd spawania przekroczy drugą wartość krytyczną, krople metalu przenoszone są
ruchem wirowym, po torze spiralnym do jeziorka ciekłego metalu (rys. 3.3e). Jest to spowodowane wysokim
natężeniem prądu, powodującym wyginanie końca drutu przez siły elektromagnetyczne łuku.
B7 na czym polega spawanie metoda TIG i jakie stosuje się w niej gazy?
Zasada działania-łuk jarzy się między końcem elektrody wolframowej a metalem rodzimym złącza. Elektroda się
nie stapia, a spawacz utrzymuje stałą długość łuku. Wartość natężenia prądu jest nastawiana na źródle prądu.
Spoiwo zwykle jest dostępne w postaci drutu o długości 1m. Doprowadza się je w miarę potrzeby do
przedniego brzegu jeziorka. Jeziorko jest osłaniane przez gaz obojętny wypierający powietrze z obszaru łuku.
Jako gaz ochronny najczęściej stosowany jest argon.
Gazy ochronne do spawania TIG, to gazy obojętne Ar i He lub ich mieszanki z ewentualnym dodatkiem H
2
.
Niekiedy do gazu obojętnego dodawany jest azot, którego zadaniem jest podwyższenie temperatury łuku i
umożliwienie dzięki temu spawania z dużymi prędkościami miedzi i jej stopów, często bez podgrzania
wstępnego. Inne reaktywne gazy ochronne, jak np. CO
2
, powodują szybkie zużycie elektrody lub niestabilne
jarzenie się łuku. W żadnym wypadku nie należy stosować dodatku CO
2
lub O
2
do argonu lub helu, gdyż
powoduje to bardzo szybkie zużycie drogiej elektrody nietopliwej.
a) Własności fizyczne gazów ochronnych. Gaz ochronny ma za zadanie nie tylko osłaniać elektrodę
nietopliwą i obszar spawania przed dostępem atmosfery, ale decyduje również o energii liniowej spawania
(napięcie łuku), kształcie spoiny i nawet składzie chemicznym stopiwa.
B8 Jaką role pełni topnik podczas spawania łukiem krytym?
Topniki spełniają podobne zadanie jak otulina w elektrodach do spawania łukowego ręcznego. Ponadto mogą
jeszcze wpływać na kształtowanie lica spoiny przez odpowiedni dobór lepkości i napięcia powierzchniowego
żużla.
Rola topnika:
•
Stabilizuje łuk elektryczny,
•
Tworzy ciągłą warstwę żużla na powierzchni spoiny chroniąc ją przed dostępem powietrza,
•
Modyfikuje skład chemiczny spoiny,
•
Tworzy atmosferę gazów ochronnych,
•
Obniża napięcie powiezchniowe ciekłego metalu jeziorka.
•
B9 Jakie własności powinien mieć topnik do lutowania?
•
Topnik powinien:
•
- być płynny w temperaturze lutowania
•
- rozpuszczać lub żużlować tlenki łączonych metali i inne trudno topliwe substancje
•
- chronić powierzchnię metalu przed ponownym utlenieniem
•
- łatwo spływać z powierzchni metalu pod naporem ciekłego lutu
•
- być rzadkopłynny i mieć mały ciężar właściwy
•
Właściwości topnika:
•
-tworzenie trwałej, stałej a następnie płynnej, szczelnie przylegającej warstwy ochronnej na
powierzchniach materiałów łączonych w trakcie nagrzewania ich do temperatury lutowania
•
-temperatura topienia oraz temperatura maksymalnej aktywności odpowiednio niższa od temperatury
topienia lutu
•
-zdolność obniżania napięcia powierzchniowego ciekłego lutu
•
-odpowiednia gęstość oraz własności powierzchniowe umożliwiające wypływanie żużla na
powierzchnię stopionego lutu
•
-możliwie niska toksyczność
•
-tworzenie łatwo usuwalnego żużla
B10 na czym polega zgrzewanie liniowe?
Wprowadzenie do rozwiązania konstrukcyjnego zgrzewarki elektrod krążkowych pozwoliło uzyskiwać zgrzeiny
liniowe, będące w istocie szeregiem zgrzein punktowych usytuowanych w określonej od siebie odległości lub
zachodzących na siebie, tworząc wówczas połączenie liniowe szczelne, podobne do połączenia spawanego
(schemat zgrzewania liniowego i jego odmiany przedstawiono na rys. 5.4). Zgrzewanie liniowe zwiększyło
zakres połączeń możliwych do stosowania w konstrukcjach, szczególnie o połączenia szczelne (np.: zbiorniki
paliwa, radiatory, części silników lotniczych oraz pojazdów kosmicznych). Zakres materiałów zgrzewanych jest
podobny jak przy zgrzewaniu punktowym.
Odmiany zgrzewania liniowego pozwalają na uzyskiwanie połączeń liniowych blach przez:
-złożenie blach na zakładkę (określane jako zgrzewanie liniowe na zakładkę, rys. 5.4a),
-złożenie blach na zakładkę ze zwiększonym dociskiem (zgrzewanie liniowo –zgniotowe rys. 5.4b),
-złożenie blach doczołowo z dodatkowymi nakładkami (zgrzewanie liniowo –doczołowe z użyciem taśmy, rys.
5.4c),
-złożenie blach doczołowo z dodatkowym drutem (zgrzewanie liniowo –doczołowe z użyciem drutu, rys. 5.4d).
Przy zgrzewaniu liniowym obok podstawowych parametrów zgrzewania (natężenia prądu i czasu jego
przepływu oraz siły docisku) występuje jeszcze prędkość zgrzewania związana z prędkością obrotową elektrod
krążkowych. Istnieje możliwość stosowania, podczas wykonywania połączeń liniowych ciągłego przepływu
prądu (określane jako zgrzewanie liniowe ciągłe), przepływu prądu z powtarzalnymi przerwami (zgrzewanie
liniowe przerywane) oraz przepływu prądu podczas braku ruchu łączonych elementów (zgrzewanie liniowe
krokowe). Sterowanie parametrami zgrzewania pozwala uzyskiwać połączenia liniowe, w których poszczególne
zgrzeiny mogą znajdować się w określonej odległości od siebie
(nie dotyczy to zgrzewania liniowego ciągłego), spełniając złożone wymagania projektantów konstrukcji,
co przyczynia się do zwiększenia obszaru zastosowań tej metody w technikach wytwarzania. Duże prędkości
zgrzewania (wynoszące od około 3 do około 12 m/min odpowiednio dla blach o grubości 2 i 0,25 mm) oraz
możliwość łączenia blach pokrytych powłokami ochronnymi, przyczyniają się ponadto do uznania zgrzewania
liniowego jako jednego z najekonomiczniejszych procesów łączenia konstrukcji.
