Spawanie

Poradnik inżyniera Tom 1 Spawalnictwo

Publikacja Wydawnictwa WNT, dodruk Wydawnictwo Naukowe PWN Tom 1. Podstawowe i ogólne zagadnienia spawalnictwa: teoretyczne podstawy spawalnictwa, przegląd materiałów konstrukcyjnych, zasady obliczania, projektowania i kontroli połączeń spawanych, problemy organizacji produkcji spawalniczej oraz problemy jakości, ekonomiki i bezpieczeństwa w spawalnictwie.

Przedstawiono w nim wszystkie metody i technologie spawania (elektrodami otulonymi, MIG/MAG, TIG, łukiem krytym, plazmowe, elektronowe, laserowe i in.), zgrzewania (rezystancyjne, tarciowe i in.) i lutowania. Opisano też techniki pokrewne: metody cięcia (tlenowe, plazmowe, laserowe), nanoszenia warstw i modyfikacji powierzchni oraz metody żłobienia, klejenia i inne pokrewne. Dla 

Tom 1. Podstawowe i ogólne zagadnienia spawalnictwa: teoretyczne podstawy spawalnictwa, przegląd materiałów konstrukcyjnych, zasady obliczania, projektowania i kontroli połączeń spawanych, problemy organizacji produkcji spawalniczej 

W książce przedstawiono kilkanaście przykładów planów spawania opracowanych w przemyśle dla omawianych konstrukcji i elementów konstrukcyjnych wykonanych wg tych planów. Ze względu na brak wytycznych co do formy, plany spawania różnią się między sobą formą i zakresem informacji w nich zawartych. Przykłady te mogą stanowić wytyczne do przygotowania podobnych opracowań przez spawalników-technologów dla realizowanych aktualnie zleceń. Elementy odkształceń i naprężeń własnych konstrukcji, możliwości ich przewidywania oraz skutki występowania powinny być szczególnie istotne przy przygotowaniu projektu.

Książka ta jest pierwszym opracowaniem ujmującym w tak szeroki sposób zagadnienie przygotowania planów spawania.

Do wykrywania niezgodności spawalniczych oraz określania ich wymiarów stosuje się różne metody badań nieniszczących. Metodę podstawową, obowiązkowo stosowaną w odniesieniu do wszystkich konstrukcji spawanych, stanowią badania wizualne. Dlatego opracowano poradnik, którego zawartość powinna ułatwić czytelnikowi przyswojenie informacji zarówno z zakresu teoretycznej jak i praktycznej realizacji badań wizualnych, natomiast personelowi badań nieniszczących służyć pomocą przy wykonywaniu ich codziennych obowiązków służbowych. W opracowaniu omówiono współczesny pogląd na budowę materii, pojęcie fali elektromagnetycznej i jej rozprzestrzenianie się w przestrzeni oraz falowo-korpuskularny charakter światła. W zakresie optyki geometrycznej omówiono prawa, którym światło podlega oraz zjawiska wynikające z oddziaływania światła z materią. W sposób zwięzły wyjaśniono podstawowe wielkości fotometryczne i proces reakcji człowieka na światło dzięki posiadanemu zmysłowi wzroku. Zgodnie z wymaganiami obowiązujących norm podano i omówiono sposoby przeprowadzania badań wizualnych złączy spawanych ze stali i tworzyw termoplastycznych oraz zasady oceny jakości tych złączy. Wykonywanie badań wizualnych wymaga stosowania odpowiednich środków. Środki te opisano w odrębnych podrozdziałach opracowania. Informacje uzupełniające obejmują dane na temat badań makroskopowych złączy spawanych, fraktografii przełomów, barw nalotowych i różnego typu korozji. Dla łatwego dotarcia czytelników do materiałów źródłowych zestawiono, na końcu opracowania, wykaz norm i wykorzystanej literatury.

W niniejszej publikacji omówiono próbę łamania złączy spawanych prowadzoną zgodnie z PN-EN 1320.

Przedstawiono wymagania dotyczące przygotowania próbek do próby łamania oraz jej realizację. Omówiono ocenę przełomów złączy spawanych po próbie łamania.

Podstawową część książki stanowi zestawienie zdjęć stu przełomów złączy po próbie łamania spoin wykonanych metodami:

- spawania elektrycznego elektrodą otuloną MMA (111),
- spawania elektrycznego elektrodą topliwą MAG (135),
- spawanie elektrycznego elektrodą nietopliwą TIG (141).

Na zdjęciach przełomów zaznaczono niezgodności spawalnicze i wady spawalnicze ujawnione w próbie łamania. Dla każdego przełomu przeprowadzono ocenę wraz z opisaniem niezgodności spawalniczych oraz zakwalifikowaniem ich do odpowiednich poziomów jakości zgodnie z PN-EN ISO 5817.

Zasadnicza część skryptu stanowią informacje poświęcone materiałom konstrukcyjnym takim jak stale oraz metale nieżelazne i ich stopy. Z uwagi na to, że w ostatnich latach obserwuje się, w świecie i w kraju, bardzo dynamiczny rozwój i zwiększenie zakresu praktycznego zastosowania różnego rodzaju termoplastycznych tworzyw sztucznych na konstrukcje spajane (spawane, zgrzewane) w skrypcie zamieszczono trzy rozdziały poświęcone badaniom nieniszczącym, badaniom makroskopowym oraz klasyfikacji niezgodności w połączeniach tworzyw sztucznych. Współczesne badania metalograficzne złączy spajanych charakteryzują się indywidualna specyfika, która wynika z istnienia szeregu technik łączenia oraz różnorodności struktur występujących w spoinie i strefie wpływu ciepła. Dlatego badania te coraz częściej wymagają użycia bardziej zaawansowanych mikroskopów ni! mikroskopy świetlne, a ponadto badania są wspomagane technikami cyfrowymi i komputerowymi. Z tej przyczyny w niniejszym skrypcie znalazły się rozdziały dotyczące mikroskopii skaningowej oraz analizy obrazu.

W monografii zdefiniowano pojęcie niezgodności, wady i nieciągłości oraz scharakteryzowano złącza spawane, odlewy, odkuwki i polimery (coraz częściej wykorzystywane na konstrukcje spawane). W sposób przystępny przedstawiono takie metody badań nieniszczących (NDT) jak badania wizualne, penetracyjne, magnetyczno-proszkowe, radiograficzne i ultradźwiękowe. Podano i przeanalizowano zagadnienia dotyczące oceny jakości złączy spawanych na podstawie najczęściej stosowanych w praktyce przemysłowej metod NDT. Opisano i omówiono badania szczelności złączy spawanych wraz z zasadami doboru odpowiednich metod i technik. Dla pełniejszej wiedzy czytelnika dodatkowo scharakteryzowano metody badań nieniszczących, które uznaje się za niekonwencjonalne a ich zakres zastosowania nie jest w pełni poznany. Publikacja zawiera wykaz literatury źródłowej oraz wykaz norm wykorzystanych i związanych.

Konstrukcje spawane Połączenia

Książka obejmuje całość konstrukcyjnych i technologicznych zagadnień dotyczących projektowania połączeń spawanych. Po scharakteryzowaniu konstrukcji spawanych omówiono różne rodzaje stali oraz zasady ich doboru na te konstrukcje, Wiele miejsca poświęcono naprężeniom i odkształceniom spawalniczym oraz pęknięciom technologicznym, kruchym, lamelarnym i zmęczeniowym. Podano wiadomości niezbędne do projektowania, obliczania i wymiarowania połączeń spawanych wraz z przykładami rozwiązań. Opisano spawanie elementów konstrukcyjnych w budownictwie stalowym, zbiornikach, naczyniach ciśnieniowych, rurociągach, maszynach i urządzeniach. Przedstawiono metody spawania stali konstrukcyjnych oraz omówiono badania nieniszczące stalowych złączy spawalniczych.

Spawanie stanowi proces, którego wynik nie może być w pełni sprawdzony przez kontrolę i badania wyrobu oraz gdzie niedostatki przebiegu procesu mogą się ujaw­nić dopiero podczas jego eksploatacji. Wynika stąd, że spawanie powinno być zawsze realizowane przez wykwalifikowany personel, natomiast parametry spawania w sposób permanentny nadzorowane i monitorowane.

Właściwości spawalnicze elektrod otulonych i ich ocena z wykorzystaniem sygnałów procesowych.

...

Zasadniczą część książki stanowią informacje na temat 6 metod spawania, w tym spawania acetylenowo-tlenowego (proces 311), 4 metod spawania łukowego (procesy 131, 135, 138 i 141) oraz cięcia termicznego. W sposób przekrojowy przedstawiono również, m.in.: metalowe materiały konstrukcyjne, zapis połączeń spawanych w rysunku technicznym, pozycje spawania, źródła energii wykorzystywane w spawalnictwie, przygotowanie metali do spawania i po spawaniu, materiały dodatkowe do spawania i gazy spawalnicze, niezgodności i pękanie złączy, zasady bhp na stanowiskach spawalniczych, instrukcja technologiczna spawania, zasady kwalifikowania: technologii, personelu i zakładów wytwarzających. Opracowanie adresowane jest przede wszystkim do kandydatów na spawaczy uczestniczących w kursach spawania połączeń pachwinowych i doczołowych blach i rur metodami łukowymi i spawania gazowego. Należy je również traktować jako niezbędny materiał dla wszystkich, którzy chcieliby się zapoznać z podstawowymi informacjami na temat spawania.

Autor: dr Ziemowit Wilk

W książce zebrano i omówiono w sposób wyczerpujący, a jednocześnie zwięzły i przystępny metody badań złączy spawanych stosowane w praktyce przemysłowej i warsztatowej.
Książka jest adresowana do osób bezpośrednio zaangażowanych w wykonawstwo połączeń spawanych oraz do sprawujących nadzór nad tym wykonawstwem, a także do osób zajmujących się badaniem i oceną połączeń i konstrukcji spawanych.