18 lipca 2018


Dr Jerzy Haduch w 1987 r. udowodnił korelację pomiędzy wadliwością spoin a stopniem stabilności łuku uzyskanym na drodze dynamicznej analizy charakterystyk prądowo-napięciowych łuku. Gdy charakterystyka miała kształt trójkąta, to łuk był stabilny i spoina była bez wad, a gdy charakterystyka miała kształt przypominający literę L, to łuk był niestabilny i powstawały wady zewnętrzne i wewnętrzne. W 2004 r. w Japonii na corocznej konferencji Międzynarodowego Instytutu Spawalnictwa badacze australijscy zaprezentowali zastosowanie tych badań do dynamicznej kontroli jakości zrobotyzowanego spawania części samochodowych.

Ryszard Jastrzębski, Ilona Jastrzębska, Adam Jastrzębski

Opracowując technikę spawania warto pamiętać o następujących zasadach /2/:
a. Topiący się metal podłoża i drut spływający w postaci kropel odbierają ciepło topienia i obniżają temperaturę jeziorka;
b. Topienie następuje w wyniku fizycznego kontaktu gorących gazów z metalem, a grzanie podłoża następuje poprzez przewodnictwo cieplne z jeziorka do podłoża. Długi czas grzania to utrudnienie topienia podłoża poprzez izolację termiczną stopionego drutu, wzrost temperatury jeziorka i większe wymieszanie topionego podłoża z drutem.
c. Do topienia metalu służy zewnętrzna część gazów przepływających w łuku na skutek różnicy temperatur, a do grzania wewnętrzna część gazów. Powierzchnia boczna łuku elektrycznego jest źródłem strat ciepła i podobnie jak temperatura podłoża decyduje o napięciu łuku.
d. Wtopienie zależy od ciśnienia gorących gazów docierających do podłoża, a więc maleje ze wzrostem długości łuku, wielkości jeziorka i kąta rozwarcia łuku elektrycznego. Duże wtopienie obniża temperaturę jeziorka.. Ciekły metal jest ściągany palnikiem z góry na dół, dzięki napięciu powierzchniowemu i w dolnej części trajektorii ruchu krzepnie grubsza warstwa (spoina pachwinowa wykonywana łukami do góry jest wklęsła, a łukami do dołu jest wypukła).

Wykonanie lica przy spawaniu elektrodą otuloną
Typowymi wadami występującymi przy spawaniu elektrodą otuloną są zażużlenia i porowatość. Ta ostatnia występuje w przypadku nieodpowiedniego suszenia wyprażającego elektrod otulonych /3/.

dobre spawanie

Stale austenityczne można spawać elektrodami rutylowymi. Elektroda otulona, podobnie jak w przypadku drutu proszkowego, jest mało skłonna do generowania trudno wykrywalnych radiograficznie przyklejeń. Dlatego spawanie elektrodą zasadową jest stosowane do spawania kolektorów parowych, wodnych elektrowni parowych i rafinerii. Elektroda zasadowa pozwala spawać krótkim łukiem i zimnym jeziorkiem spawalniczym, a w przypadku spawania stali kriogenicznych elektrodami niklowymi pozwala także nawet na wciskanie elektrody do jeziorka, aż do oparcia o jego dno. Aby precyzyjnie wykonywać lico należy zmieniać grubość układanej warstwy przez zmianę trajektorii ruchu elektrody (Rys. 2d na następnej stronie). W przypadku spawania elektrodą rutylową w pionie, te możliwości są dużo mniejsze niż przy spawaniu elektrodą zasadową. Aby nie było przyklejeń i zażużleń należy zajarzyć łuk, wydłużyć go i po spłynięciu żużla skrócić, aby nie spłynął ciekły metal. Następnie trzeba cofnąć elektrodę w celu dopasowania się do zakończenia ściegu, a następnie tak prowadzić elektrodę, aby przytrzymywać ją przy brzegach głęboko w rowku i wyprowadzać na zewnątrz, celem formowania lica (Rys. 2c). Przed zakończeniem ściegu, aby wyprowadzić gazy i zapobiec porowatości, należy cofnąć elektrodę o 12 mm. Zbyt długi łuk powoduje wzrost temperatury jeziorka, ruchy konwercyjne, mieszające ciekły metal z żużlem, i powstawanie wad zwanych zażużleniami. Aby przy elektrodach rutylowych stosowanych do spawania stali austenitycznej uzyskać efekt zaciskania łuku jak na rysunku 1, łuk musi być dłuższy.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 6 (129) czerwiec 2018

Czytaj także:

Dobór materiałów dodatkowych do metod ręcznego spawania stali Dobór materiałów dodatkowych do metod ręcznego spawania stali
Na dzisiejszym rynku prawie wszyscy światowi producenci materiałów spawalniczych sprzedają te same materia...
Spawanie laserowe tworzyw sztucznych do wyrobu elementów konstrukcyjnych. Część I Spawanie laserowe tworzyw sztucznych do wyrobu elementów konstrukcyjnych. Część I
W ciągu ostatnich lat zastosowanie laserów podczerwieni do spawania tworzyw sztucznych stało się...
Spawanie gazowe wciąż potrzebne Spawanie gazowe wciąż potrzebne
Palnik acetylenowo-tlenowy stosuje się do spawania instalacji gazowych oraz spawania i lutowania rur...
Spawanie laserowe tworzyw sztucznych do wyrobu elementów konstrukcyjnych. Część II Spawanie laserowe tworzyw sztucznych do wyrobu elementów konstrukcyjnych. Część II
Kontunuując publikację z ostatniego, majowego wydania Projektowania i Konstrukcji Inżynierskich, omawiając...