SPAWALNOŚĆ-(zdolność materiałów metalowych do tworzenia złączy spawanych (spoin) o wymaganych, z góry określonych własnościach w wyniku zaistnienia procesów fizykochemicznych) decydują o niej: *czynniki metalurgiczne (skład chem., zaw. C i składników stopowych, sposób wykonywania i wykańczania wytopu, stopień zanieczyszczenia wtrąceniami niemet.), *czyn. konstrukcyjne (rodzaj i sztywność konstrukcji złącza spawanego, pole pow. przekroju łączonych elem, położenie spoin) *czyn. technologiczne (metoda spawania, rodzaj i średnica zastos. spoiwa, moc źródła ciepła użytego do spaw) *łatwospawalne: (do 40mm grubości), wszystkie stale niskowęgl., do 0,25%C; *średniospawalne: wymagają dodatk. zabiegów, większe średn. elektrod, podgrzew. przed spaw., większe natęż. prądu, wolniejsze spaw., niektóre st. niskostop.; *trudnospawalne: wymagają obr. cieplnej po spaw., żeliwo, stale wysokostop.; *niespawalne: mimo stos. wszystkich metod nie dają się łączyć, niektóre stopy aluminium, 1)spawalność metalurgiczna: zależy od składu chem., od zaw. gazów, od wtrąceń niemetal.. Równoważnik węgla Ce=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15<=0,49% to dobra spawaln. 2)technologiczna – zal. od met. spaw., techniki, warunków spaw., temp. 3)konstrukcyjna – zależy od rodz. sztywności konstrukcji, od wielk. łączonych el., od rodz spoin.
LUTOWANIE łączenie elem. za pomocą stopionego spoiwa o temp. topn. niższej od temp. topn. materiału rodzimego. El. łączone podczas lutowania pozostają w stanie stałym, brzegów się nie topi Ts<Tl<Tm (spoiwa<lutowania<top.materiału). Lutowanie stosuje się gdy łączy się przedmioty o niewielkiej grubości, NIE stos., gdy niepożądane jest podgrzewanie elementów do wysokiej temp., TAK gdy połączenie ma być szczelne, ma przewodzić prąd, gdy nie ma być odkształceń, gdy nie można spawać. Połączenie lutowane mają dobrą szczelność, małą wytrzymałość, dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne, dużą plastyczność. Stos. w przemyśle elektronicznym, artykuły gosp. domowego. ZALETY: łatwe do zmechanizowania, wykorzystane zjawiska (zwilżalność, dyfuzja, kapilarność). Materiały - zwłaszcza luty - substancje stałe, które są w postaci prętów, sztabek, drutów, normalnie stan stały, w trakcie lut. ciekłe. Ni, Mn, Pd, Co, Fe (950-1400°C) tzw. luty żaroodporne i nierdzewne. *zwilżanie metalu przez lutowanie (lutowie-stopiony lut-rozlewa się na powierzchni) *dyfuzja (wzajemne przenikanie cząstek lutowia do materiału rodzimego i odwrotnie), lutownia - zakrzepnięte lutowie w złączu, lutowie - stopiony lut
LUTOWANIE MIĘKKIE temp. top. lutu < 550°C, tzw. luty miękkie, będące stopami cyny i ołowiu z domieszką bizmutu, kadmu i cynku, dostarczane w postaci prętów i drutów. Ta met. umożliwia wykonywanie złączy szczelnych, ale o niskiej wytrzymałości (lutowanie: lutownicą, piecowe, kąpielowe, indukcyjne, płomieniowe)
LUTOWANIE TWARDE luty o temp top. >550°C, to tzw luty twarde (miedz, mosiądze, stopy Cu+srebro, złoto, Al, Mg), w postaci drutów, blaszek, granulek, temp top lutu twardego 690-1080°C, złącza mają wyższą wytrzym., płomień o wyższej temp., (metody: gazowe, elektryczne oporowe i indukcyjne, lutowanie piecowe, kąpielowe)
TOPNIK-do mat. trudnospaw., w procesie lutowania powierzchni ma chronić metal przed utlenianiem, rozpuszcza i redukuje tlenki (powstające na pow. metali), powoduje rzadkopłynność tych związków – nie topi się z zanieczyszczeniami w lutowaniu, obniża napięcie powierzchniowe między lutem a metalem (żeby lut nie rozpływał się), topnik nie rozpuszcza się w łączonych metalach, ma niższy ciężar właściwy i jest w postaci płynnej. ZnCl2-chlorek cynku, temp. top. 183°C, salmiak, chlorek amonu NH4Cl; ZnCl2–>HCl + ZnO. Wskutek wprowadzania ciepła powstają na pow. naprężenia prowadzące do odkształceń
LUTOSPAWANIE - metoda pośrednia między twardym lutowaniem a spawaniem, stosowane do napraw elementów, do podgrz. brzegów - palnik acet.-tlenowego, przygotowanie materiału jak przy spawaniu. Brzegi elem. nie stopione, lut z materiału o niższej temp. top niż mat. Lutem twardym jest zwykle mosiądz (60%Cu, 40%Zn)+krzem (utrudnia parowanie cynku z lutowia), złącza mają dobre własn. wytrzym. i plastyczność większą niż spawane
JAK? Dokładnie oczyszczone i odtłuszczone brzegi łączonych elem. powinny tworzyć wąską szczelinę (0,012-0,8 mm, zależnie od rodzaju lutu), która zostaje wypełniona lutowiem.
SPAWANIE GAZOWE spaw. gdzie źródłem ciepła jest płomień gazowy (acet.-tlenowy), z użyciem spoiwa, następuje nadtopienie krawędzi materiału i spoiwa. Spoiwa – druty, po stopieniu łączące elem. (materiał spoiwa łączy się z mat. spawanym), skład chem. najlepiej taki jak mat. spawany
Gazy stos.: TLEN- gaz niepalny, podtrzymuje palenie, przechowywany w niebieskich butlach (zawór ze stożkiem, reduktor) przy ciśnieniu 15 MPa (150 Atm), po 20 MPa - postać ciekła. Argon, hel – szare, wodór – czerwona, butla musi stać.
ACETYLEN – gaz palny, wysoka temp. płomienia (3100-3200°C), bezzapachowy, bezbarwny lecz techniczny posiada specyficzny zapach, sprężany do 15 MPa, podgrzewanie do 300°C, powyżej wybucha, a techniczny do 130°C, powyżej polimeryzacja – wybucha z powietrzem, reaguje wybuchowo pod ciśnieniem atmosferycznym, gdy stężenie C2H2 2,7-82% (gaz wybuchowy), przechow. pod ciśn. 1,5 MPa w żółtych butlach, wypełnionych masą porowatą i acetonem, otrzymywanie acetylenu w wytwornicach acetylenowych (ma postać zbiornika, w którym zachodzi reakcja między węglikiem wapnia i wodą, wytworzony w wytwornicach acetylen należy oczyścić z pyłu i usunąć z niego parę wodną, siarkowodór i inne zanieczyszczenia), w reakcji wody z karbidem CaC2+2H2O –>C2H2+Ca(OH)2.
Płomień acetylenowo-tlenowy I etap – C2H2+O2=2CO+H2 IIetap – CO+H2+O2=CO2+H2O. PŁOMIEŃ: w jądrze zachodzi rozpad acet. na wodór i węgiel, którego rozjarzone cząstki świecą jaskrawym blaskiem, w stożku spalanie wodoru na parę wodną i węgla na tlenek węgla, najwyższa temp. 2-3 mm od jądra, w kicie płomienia następuje spalanie tlenku węgla na dwutlenek węgla, to spalanie następuje przy częściowym udziale tlenu pobieranego z powietrza. Dobrze wyreg. płomień powinien się składać z wyraźnego krótkiego jądra oraz ze słabo świecącej kity.
Gdy O2/C2H2=1,2 to płomień normalny, gdy >1,2 to nadmiar tlenu, płomień utleniający (kita skrócona, tlenki osłabiają metal, tworzą się pęcherze, do cynku, mosiądzu, żeliwa), gdy <1,2 pł. nawęglający (nieodpowiedni do spaw stali, ale do Al. i stopów Al, Ni, st.wysokowęglowe).
Zalety płomienia: tanie, łatwo opanować, ale wprowadza zbyt dużo ciepła
REDUKTOR: obniżenie ciśnienia wylotowego gazu, do wysokości ciśnienia roboczego, utrzymanie tego ciśnienia na stałej wysokości przez cały czas pracy urządzenia, zaopatrzony jest w dwa manometry: ciśnienia gazu w butli i ciśnienia zredukowanego (po rozprężeniu). Reduktory tlenu i acetylenu zbud. podobnie, red. tlenu mocowane za pomocą nakrętki nakręcanej na gwintowany wylot zaworu, malowane na niebiesko, red. acetylenu zamoc. do butli za pomocą obejmującego zawór strzemiączka oraz śruby, pomalowane na biało.
BEZPIECZNIK: bezp. wodny zabezpiecza przed cofnięciem się płomienia lub tlenu
PALNIK: do dokładnego wymieszania acetylenu z tlenem i wytworzenia mieszaniny o wymaganym udziale objętościowym obydwu składników, najczęściej smoczkowe (acet. zasysany przez strumień tlenu przepływający przez dyszę zwaną smoczkiem, wymieszanie obydwu gazów w wymiennej nasadce, do palnika doprowadzony tlen pod ciśnieniem, zasysa acet. wskutek podciśnienia), rzadko bezsmoczkowe (równoprężne), budowa: uchwyt, trzon, rękojeść, doprow gazu, zawory regulacyjne, nasadki. Metody spaw. palnikowego: *w lewo dla elem 1-4 mm, *w prawo powyżej 4mm (do 15 mm, lepsza jakość spoiny, wydajne), *w górę. Technologia spawania płomieniowego: *przygotowanie do spawania (oczyszczanie z farb, lakierów, tlenków), *przygotowanie krawędzi, *zamocowanie elem. względem siebie, *spawanie właściwe.
SPAWANIE ŁUKOWE ELEKTRODAMI OTULONYMI
arasybo