Wyszukiwarka:
Home » Spawalnictwo Cz. II

Spawalnictwo
Cz. II. Jakość połączenia spawanego






Sposób łączenia metali poprzez ich jednoczesne, miejscowe nadtopienie, ze wzajemnym wymieszaniem się roztopionego metalu i szybkim wystygnięciem mieszaniny, jest obecnie dominującą technologią w przemyśle. Jej początki i historyczny rozwój były tematem pierwszej publikacji z dziedziny spawalnictwa. Generalnie rzecz ujmując, motorem postępu w spawalnictwie była konieczność eliminacji bądź ograniczenia szerokiego spektrum niekorzystnych zjawisk, występujących w trakcie procesu spawania, których przyczyny wynikają ze złożoności i niestabilności procesów fizykochemicznych w nim występujących.

Na jakość połączenia spawanego, a tym samym i jakość wyrobu, mają wpływ: 

1. Wykonawca, czyli spawacz

 Decydująca jest jego wiedza teoretyczna, doświadczenie i sprawność psychofizyczna.Jego wiedza teoretyczna jest rozwijana poprzez specjalistyczne szkolenia w jednostkach do nich uprawnionych, poświadczających jej poziom stosownym certyfikatem i nadzorowana przez obowiązkowy system okresowych egzaminów. Sprawność psychofizyczna poddawana jest obowiązkowym testom podczas wykonywania złączy próbnych.  Dodatkowo, system nadzoru spawalniczego sprzyja i premiuje ciągłe zatrudnienie podczas spawania, czyli zdobywanie doświadczenia zawodowego. 


Rys. 1. Przyrząd spawalniczy stacjonarny z obrotnikiem do
sczepiania i spawania długich elementów przestrzennych [1]


Rys. 2. Spawana konstrukcja wielkogabarytowa [1]

2. Poziom techniczny sprzętu spawalniczego

Ponieważ najlepszą efektywność spawania zapewniają metody związane ze spawaniem łukowym elektrycznym, są one najbardziej rozpowszechnione w przemyśle. Niestety, łuk elektryczny jest zjawiskiem niestabilnym i utrzymanie jego stałych parametrów jest bardzo trudne. Wytwórcy sprzętu spawalniczego odnotowują duże postępy w „konstrukcyjnym” zapewnieniu stabilnych parametrów spawania łukiem elektrycznym przez dostarczany na rynek sprzęt, co związane jest przede wszystkim z zastosowaniem w nich systemów nadzoru i regulacji.


Rys. 3. Spawana konstrukcja skrzyniowa [1]
 


Zdj. 4. Jednokolumnowy obrotnik z funkcją obrotu w dwóch płaszczyznach [1]

3. Własności fizykochemiczne materiałów

Własności fizykochemiczne materiałów, zarówno spawanych, jak i używanych do spawania oraz związana z nimi optymalna technologia spawania decydują o parametrach spawania, przemianach zachodzących w materiale podczas spawania, spawalności materiału, czyli jego podatności do spawania, oraz zastosowaniu dodatkowych sposobów wspomagania tej podatności. Badania prowadzone w jednostkach badawczych zajmujących się spawalnictwem dostarczają coraz więcej informacji pomocnych w doborze warunków technologicznych procesu spawania.  

4. Wiedza i nadzór nad zjawiskami fizykochemicznymi – podczas i po spawaniu.

Zjawiska najbardziej wpływające na jakość wyrobu to rozszerzalność cieplna i skurcz termiczny. Pod ich wpływem elementy spawane oraz wyrób finalny zmieniają znacznie wymiary i kształty, co wymaga stosowania dodatkowych operacji technologicznych korygujących powyższe wady, takich jak przeróbka plastyczna na zimno lub gorąco. Niosą one ze sobą dodatkowe ryzyko, gdyż mogą zwiększyć naprężenia spawalnicze i spowodować wystąpienie pęknięć (odkształcenie na zimno) lub zwiększyć istniejące już odkształcenia przez relaksację istniejących już naprężeń wewnętrznych spawalniczych (odkształcenia na gorąco). 


Rys. 5. Trawersa obrotowa [1] 

Sprawdzoną alternatywą jest stosowanie przyrządów spawalniczych, czyli urządzeń zapewniających stabilność i powtarzalność kształtów, wymiarów elementów spawanych przez ich wstępne „skrępowanie” w celu przeciwdziałania odkształceniom i zmianom wymiarów. Dodatkowe korzyści ich zastosowania to możliwość zwiększonego odprowadzania ciepła ze strefy spawania (zmniejszenie naprężeń spawalniczych i eliminacja możliwości przegrzania materiału), zapewnienie właściwej ergonomiczności prac spawalniczych i umożliwienie automatyzacji procesu spawania. 

Kolejna część publikacji, która ukaże się niebawem, poświęcona zostanie zagadnieniom związanym z wymaganiami ogólnymi stawianym pracownikom – spawaczom. 

Zapraszamy do lektury.

Bibliografia

[1] Dokumantacja wewnętrzna Przedsiębiorstwa HAK.