A2. Co to jest spawalność?
- materiał jest spawalny w danym stopniu, przy użyciu danej metody spawania i w danym przypadku zastosowania, gdy pozwala, przy uwzględnieniu odpowiednich dla danego przypadku środków ostrożności, na wykonanie złącza pomiędzy elementami łączonymi z zachowaniem ciągłości metalicznej oraz utworzenie złącza spawanego, które poprzez swe właściwości lokalne i konsekwencje ogólne zadość uczyni wymogom żądanym i przyjętym za warunki odbioru
- Podatność materiału do tworzenia w określonych warunkach złączy spełniających stawiane im wymagania.
- Metal lub stop jest spawalny, jeżeli przy zastosowaniu określonego procesu spawania, nadaje się do wykonania złącza, w którym jest zachowana ciągłość metaliczna, a złącze spawane zapewnia właściwą pracę konstrukcji.
A4. Jakie własności ważne dla spawania ma płomień C2H2+O2?
Płomień acetylenowo-tlenowy jest najczęściej stosowany w procesach spawalniczych, ze względu na jego własności redukujące i wysoką temperaturę. Płomień acetylenowo-tlenowy składa się z trzech charakterystycznych stref spalania:
-jądra płomienia,
-strefy odtleniającej,
-kity płomienia
Pierwsza strefa, zwana jądrem płomienia, powstaje z mieszaniny C2H2 + O2 wypływającej z palnika i ma kształt ostro zarysowanego, jasno świecącego stożka .Jaskrawo świecące jądro płomienia jest wynikiem obecności na jego powierzchni rozżarzonych cząstek węgla, powstających z rozpadu C2H2
w temperaturze wyższej niż 300 °C. Druga strefa, zwana odtleniającą (redukująca), przylega bezpośrednio do jądra płomienia. Na powierzchni świecącego stożka, w bardzo cienkiej warstwie, następuje pierwszy etap spalania acetylenu w tlenie przy ich stosunku objętościowym 1:1 wg reakcji:
C2H2 + O2 -> 2CO + H2 + Q
Towarzyszy tej reakcji wydzielanie dużej ilości ciepła, a temperatura gazów dochodzi do 3100 °C. W wyniku reakcji spalania pierwotnego acetylenu powstają gazy palne CO, H2 i H o bardzo silnych właściwościach redukujących, mających podstawowe znaczenie metalurgiczne dla procesu spawania.
Powstające produkty reakcji spalania pierwotnego są wypychane siłą podmuchu poza jądro, tworząc w ten sposób drugą strefę płomienia o długości do kilkunastu mm, zwaną też strefą redukującą.
Strefa ta ma barwę błękitną i jest słabo widoczna. Trzecia strefa, zwana kitą płomienia, powstaje
wskutek przenikania powietrza do płomienia na drodze turbulencji i dyfuzji. W strefie tej zachodzi
drugi etap spalania, w którym powstałe w reakcji pierwotnej tlenek węgla oraz wodór spalają się z
tlenem z powietrza, wg reakcji:
2CO + O2 -> 2CO2 + Q
2H2 + O2 -> 2H2O + Q
Kita płomienia ma kolor lekko różowy. Temperatura panująca w tej strefie jest o wiele niższa niż w strefie redukującej. Powstające w wyniku spalania gazy dwutlenek węgla oraz para wodna, które nie mają już zdolności odtleniających. W tej strefie występuje też azot, który jest składnikiem powietrza.
W praktyce spawalniczej rozróżnia się trzy rodzaje płomienia acetylenowo-tlenowego, w zależności
od stosunku ilościowego obu gazów:
· normalny (neutralny, redukujący),
· nawęglający,
· utleniający
A9. Jakie własności powinien mieć dobry lut?
Wymagania stawiane lutom można ująć następująco:
- temperatura topnienia lutu musi być niższa od temperatury lutowanych metali
- lut powinien dobrze zwilżać powierzchnie lutowanych części
- lut powinien tworzyć z metalem roztwór stały lub związek międzymetaliczny
- lut w stanie stopionym powinien wykazać dobrą lejność
- zakres krystalizacji lutu nie powinien być zbyt duży
- lut powinien mieć dostateczną wytrzymałość i plastyczność
- współczynniki rozszerzalności cieplnej lutu i metali łączonych powinny być zbliżone do siebie
- w stanie stopionym lut nie powinien się zbyt szybko utleniać
- barwa lutu powinna być w miarę możliwości zbliżona do barwy metali łączonych
A10. na czym polega zgrzewanie tarciowe?
Zgrzewanie tarciowe polega na połączeniu, poprzez spajanie
w stanie stałym, dwóch elementów, z których jeden umieszczony jest w uchwycie nieruchomym, a drugiemu zadaje się ruch obrotowy względem ich wspólnej osi. Elementy są zbliżane do siebie, i w efekcie występuje tarcie zależne od siły docisku Pt. W celu jego pokonania, na trących się powierzchniach wykonana zostaje energia, która następnie zamieniana jest na ciepło. Powierzchnie elementów nagrzewają się do wysokiej temperatury, bliskiej temperaturze topnienia metalu, której jednak nie przekraczają. Proces prowadzony jest w stanie stałym, a
połączenie uzyskuje się dzięki zjawiskom pełzania i dyfundowania cząstek zmiękczonego materiału w obszarze
styku obu elementów. Po zatrzymaniu obrotów elementy
łączone są dociskane siłą Ps, zwykle większą od siły Pt, a uplastyczniony materiał ze strefy tarcia przesuwa się do wypływki, przy czym następuje skrócenie s łączonych elementów.
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.
B2. Cięcie tlenem
Zasada cięcia tlenem – spalanie w szczelinie materiału ciętego za pomocą strumienia tlenu i wydmuchanie ze szczeliny ciekłego żużla = tlenków ciętego metalu.
Warunki cięcia tlenem:
1. Temperatura zapłonu metalu mniejsza od temperatury jego topnienia.
2. Temperatura topnienia tlenków mniejsza od temperatury topnienia metalu.
3. Reakcja utleniania musi być egzotermiczna.
4. Mała przewodność cieplna metalu.
Cięcie tlenem polega na doprowadzeniu metalu na osnowie żelaza w obszarze cięcia do temperatury zapłonu, powyżej której następują reakcje egzotermiczne tlenu z żelazem.
W przypadku czystego żelaza temperatura zapłonu wynosi 1050°C, a w przypadku stali zawierającej 1,6% C —aż 1380°C. Strumień tlenu z dużą prędkością utlenia i nadtapia cięty metal na całej jego grubości i wyrzuca ze szczeliny cięcia swą energią kinetyczną produkty reakcji utleniania i ciekły metal. Podstawowym elementem urządzenia do cięcia tlenem jest palnik, którego zadaniem jest utworzenie płomienia podgrzewającego przez zmieszanie gazu palnego i tlenu w odpowiedniej proporcji oraz doprowadzenie do obszaru cięcia koncentrycznego strumienia tlenu tnącego.
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 źródła prądu, która zapewnia utrzymanie stałej wartości prądu w funkcji napięcia. Im bardziej stroma charakterystyka prądowo-napięciowa źródła 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.
B9. Jakie własności powinien mieć topnik do lutowania? Wymagane właściwości topników lutowniczych: - tworzenie trwałej, stałej a następnie płynnej, szczelnie przylegającej warstwy ochronnej na powierzchniach materiałów łączonych w trakcie nagrzewania ich do temperatury lutowania - temperatura topnienia oraz temperatura maksymalnej aktywności odpowiednio niższa od temperatury topnienia lutu - zdolność obniżania napięcia powierzchniowego ciekłego łuku - odpowiednia gęstość oraz własności powierzchniowego umożliwiające wpływanie żużla na powierzchnię stopionego lutu - możliwie niska toksyczność - tworzenie łatwo usuwalnego żużla 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.
C2. Co to jest lutowalność?
Lutowność – podatność elementów i podłoży na wykonanie bezwadliwych złączy lutowanych Lutowność rozpatruje się w 3 aspektach:
Wymagań cieplnych, zwilżalności(najważniejsze) i odporności na ciepło lutowania
Kryteria dobrej zwilżalności : stopień zwilżania, szybkość zwilżania.
Lutowalność - lutowność. Podatność materiału do tworzenia w określonych warunkach technologiczno-metalurgicznych złącza lutowanego o wymaganej użyteczności.
C9. Jakie znaczenie ma wielkość szczeliny w złączu lutowanym?
Wielkość szczeliny kapilarnej pomiędzy łączonymi częściami umożliwiająca samoczynne wnikanie lutu oraz zapewniająca najkorzystniejsze własności mechaniczne połączenia powinna wynosić 0,05-0,3 mm w zależności od rodzaju lutu i metody lutowania.
D2. Cięcie plazmowe
Metoda ta umożliwia cięcie stali odpornych na korozję i metali nieżelaznych. Proces ciecia polega na stapianiu i wyrzucaniu metalu ze szczeliny silnie skoncentrowanym łukiem elektrycznym, jarzącym się pomiędzy elektroda nietopliwa a rozdzielanym materiałem. Plazmowy łuk elektryczny jest silnie
zjonizowanym gazem o dużej energii kinetycznej, wydostającym się z dyszy plazmowej z prędkością bliską prędkości dźwięku. Temperatura strumienia plazmy mieści się w granicach 10 000 –30 000 K i jest zależna od: natężenia prądu, stopnia zwężenia łuku, rodzaju i składu gazu plazmowego. W zależności od rodzaju ciętego materiału są stosowane różne gazy plazmowe. Głównie są to: tlen, powietrze, azot, argon oraz mieszanki: argon + wodór, azot + wodór. Najwyższą jakość cięcia stali niskowęglowych i niskostopowych zapewnia użycie jako gazu
plazmowego tlenu. Reakcja egzotermiczna spalania żelaza w
łuku plazmowym również wspomaga proces cięcia i dzięki
temu zdecydowanie większe są prędkości cięcia niż przy cięciu
tlenem, węższa jest SWC i mniejsze odkształcenia.
D8. Narysować wpływ parametrów spawania łukiem krytym na kształt spoiny.
D9. Wymienić metody lutowania w zależności od zastosowanego rodzaju źródła ciepła?
W zależności od zastosowanego źródła ciepła lutowanie możemy podzielić K na lutowanie:
- kolbą (luty miękkie)
- płomieniowe (luty miękkie, twarde)
- oporowe (luty twarde)
- indukcyjne (luty twarde)
- tarciowe (luty miękkie)
- zanurzeniowe (kąpielowe) (luty miękkie, twarde)
- w stopionych solach (luty miękkie, twarde)
- w piecu komorowym (luty miękkie, twarde)
łączone są dociskane siłą Ps, zwykle większą od siły Pt, a uplastyczniony materiał ze strefy tarcia przesuwa się do ...
robertwierbi