Gr C spaw i inne.docx

28. Co to jest twardość i jakimi metodami ją się mierzy?

29. Czym różnią się stal, staliwo i żeliwo?

30. Narysować i opisać wykresy rozciągania stali z wyraźną i umowną granicą plastyczności.

31.Metody otrzymywania aluminium, właściwości oraz zastosowanie aluminium i jego stopów

32. Jakimi metodami badań nieniszczących wykrywa się wady wewnętrzne?

33. Co to jest strefa wpływu ciepła i jaki jest jej wpływ na własności złączy spawanych?

34. Jakie metody spawania stosuje się do blach cienkich, a jakie do grubych?

35. Jakie metody zgrzewania stosuje się do łączenia blach, a jakie do łączenia prętów?

36. Czym różni się lutowanie miękkie od lutowania twardego? Mechanizm powstawania złącza w lutowaniu miękkim i twardym

37. Źródła ciepła wykorzystywane w metodach spawania.

38. Podaj różnice pomiędzy metodami spawania łukowego w osłonie gazów ochronnych MAG i MIG i przeznaczenie tych metod

39. Proces spawania metodą TIG

40. Na czym polega zgrzewanie, wymień poznane metody

28.

Twardość – cecha ciał stałych świadcząca o odporności na działanie sił punktowych (skupionych). Efektami oddziaływania sił skupionych mogą być odkształcenia powierzchni, zgniecenie jej lub zarysowanie.

Skala twardości Brinella - skala oznaczania twardości metali na podstawie testu dokonanego metodą Brinella. Twardość w skali Brinella oznacza się HB i leży w zakresie od 3 do 60. W metodzie pomiaru twardości Brinella, w próbkę metalu wciska się kulkę ze stali hartowanej lub z węglików spiekanych. Średnica kulki (1 do 10 mm), czas oraz siła docisku, zależy od rodzaju materiału i grubości próbki. Twardość HB oblicza się z zależności:

HB = siła obciążająca w kG (obecnie używa się jednostek w N) / powierzchnia odcisku w mm2.

Metoda Rockwella polega na pomiarze głębokości wcisku dokonanego wzorcowym stożkiem diamentowym o kącie wierzchołkowym 120° i promieniu zaokrąglenia 0,2 mm dla skali C, A i N lub stalowej, hartowanej kulki o średnicy 1,5875 mm (1/16") w metodach B, F i T przy użyciu odpowiedniego nacisku. Metoda ta jest łatwa w użyciu i szybka, gdyż stosuje się przy niej specjalne przyrządy, które same odczytują głębokość wgniecenia i określają twardość, bez konieczności dokonywania dodatkowych pomiarów i obliczeń. Dodatkową jej zaletą jest to, że jest ona nieniszcząca i pozostawia na badanym przedmiocie tylko niewielką skazę.

Skala twardości Vickersa – skala oznaczania twardości metali na podstawie testu dokonanego metodą Vickersa. Twardość w skali Vickersa oznacza się HV i leży w zakresie od 80 do 700.

Pomiaru twardości metodą Vickersa dokonuje się diamentowym ostrosłupem o kwadratowej podstawie, o kącie rozwarcia pomiędzy ścianami 136°. Nacisk dobierany jest od 1 do 100 kilogramów siły i wykonuje się go aparatem Vickersa. Twardość oblicza się ze wzoru:

HV = siła obciążająca w kG / powierzchnia pobocznicy odcisku w mm2.

Metoda Vickersa łączy w sobie cechy metody Brinella i Rockwella. Używana jest jedna skala, uniwersalna dla wszystkich klas materiałów jak w metodzie Brinella, lecz możliwe jest badania próbek bardzo cienkich jak w metodzie Rockwella. Podobnie także jak w tej ostatniej jest mało inwazyjna i nadaje się do stosowania przy badaniu gotowych wyrobów (głównie pokryć metalicznych związanych z obróbką powierzchniową jak: cyjanowanie, nawęglanie,kaloryzowanie oraz cienkich powierzchni metalicznych - platerowanie). Pomiar metodą Vickersa obdarzony jest także najmniejszą niepewnością pomiarową

29.

Stal – stop żelaza z węglem o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,11%, gęstość[1] ≈ 7,86 g/cm3,

Stal – stop żelaza z węglem i innymi dodatkami stopowymi, zawierający do ok. 2 % węgla, otrzymany w procesach stalowniczych, przeznaczony na półwyroby i wyroby przerabiane plastycznie.

Staliwo - stop żelaza z węglem i innymi dodatkami stopowymi, zawierający do ok. 2 % węgla, otrzymany w procesach stalowniczych, przeznaczony na odlewy.

Żeliwo – stop odlewniczy żelaza z węglem, krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami, zawierający od 2 do 3,6% węgla w postaci cementytu lub grafitu. Żeliwo charakteryzuje się niewielkim - 1,0 do 2,0% skurczem odlewniczym, łatwością wypełniania form, a po zastygnięciu obrabialnością.   Żeliwo dzięki wysokiej zawartości węgla posiada wysoką odporność na korozję.

30.

R0,2 – na osi X znajdujemy wydłużenie równe 0,2% czyli 0,002mm i odkladamy je na wykresie równolegle do lini rozciągania, jest to umowna granica plastyczności.

31.

Gęstość 2,7 g/cm3 . twardość 15-24 HB Jest to bardzo mała wartość co świadczy o tym, że aluminium jest jednym z najlżejszych metali. Temperatura topnienia 660°C. Przewodność elektryczna 33*106 S/m. wykazuje dużą odporność na korozję. Wynika to z tego, że przy zetknięciu z powietrzem aluminium reaguje z tlenem i wytwarza na powierzchni warstewkę tlenków. Stanowi ona naturalną powłokę ochronną, która izoluje metal od środowiska i nie dopuszcza do dalszej korozji. Można go spawać przy zastosowaniu topników. wykazuje dobre właściwości odlewnicze.

Otrzymywanie. Występuje w przyrodzie w postaci rudy (boksyt)

Na proces otrzymywania aluminium składa się: wytwarzanie czystego tlenku glinu oraz elektroliza stopionego tlenku glinu przy użyciu krolitu jako rozpuszczalnika. Czysty tlenek glinu można otrzymywać wieloma metodami. Najczęściej stosuje się sposób Boyera, polegający na oddziaływaniu związkami alkalicznymi na rudę boksytową. W wyniku reakcji tworzy się glinian sodu, a z niego wodorotlenek glinu. Po wyprażeniu wodorotlenku, otrzymuje się czysty tlenek glinu. Tlenek glinu jest produktem wyjściowym do produkcji aluminium metodą elektrolizy.
Elektrolizę przeprowadza się w elektrolizerach, które zbudowane są
w postaci metalowych wanien wyłożonych materiałem izolacyjnym i ubitą masą węglową, która stanowi katodę. Nad wanną natomiast zawiesza się kilkanaście elektrod, które stanowią anody. W wyniku elektrolizy otrzymuje się tzw. aluminium hutnicze o zawartości 99-99,6% Al. Tak otrzymane aluminium stosuje się jako surowiec na odlewy oraz stopy aluminiowe. Zanieczyszczenie usuwa się z aluminium metodą rafinacji elektrycznej.

Stopy aluminium dzieli się na:

§                      odlewnicze (PN-EN 1706:2001)

§                      do obróbki plastycznej (PN-EN 573-3:2005)

Do odlewniczych zaliczamy stopy przeważnie wieloskładnikowe o większej zawartości pierwiastków stopowych (5 – 25%), np. z krzemem (silumin); z krzemem i magnezem, z krzemem, miedzią, magnezem i manganem, z krzemem, miedzią, niklem, magnezem i manganem i inne. Cechują się one dobrą lejnością i małym skurczem.

Stopy do przeróbki plastycznej zawierają na ogół mniejsze ilości dodatków stopowych, głównie miedź (do ok. 5%), magnez (do ok. 6%) i mangan (do 1,5%), rzadziej krzem, cynk, nikiel, chrom, tytan. Niektóre stopy aluminium można poddawać utwardzaniu wydzieleniowemu, po którym ich własności wytrzymałościowe nie są gorsze niż wielu stali.

32.

Badania nieniszczące – stanowią grupę metod badań, które dostarczają informacji o właściwościach przedmiotu badanego bez pozbawienia go wartości użytkowych, tzn. bez zmiany jego eksploatacyjnej przydatności.

Wykorzystuje zjawisko rozchodzenia się fal ultradźwiękowych w ciałach stałych. Daje  możliwość wykrycia niebezpiecznych nieciągłości materiałowych wewnętrznych, powierzchniowych i podpowierzchniowych. 
* Szybkość badania i bezpośrednia dostępność wyników,

*Możliwość dokładnej lokalizacji wad

*Przenośna i lekka aparatura.

*Konieczne wysokie kwalifikacje badającego

*Utrudnione lub niemożliwe badania elementów bardzo małych

*Wpływ struktury badanego materiału na wykrywalność wad

Opierają się one na zjawisku pochłaniania promieniowania X i gamma przez materiały. W wyniku działania promieniowaniem na materiał uzyskuje się, po przeprowadzeniu obróbki fotochemicznej, jego obraz na kliszy. Metoda ta ma zastosowanie przy badaniu wad wewnętrznych spoin, złącz spawanych, odlewów, elementów maszyn oraz różnorakich konstrukcji, pozwala na wykrycie różnic grubości.
* możliwość badania materiałów o dowolnych własnościach,

*wysokie koszty aparatury, sprzętu i badań,

*brak wykrywalności płaskich wad równoległych do powierzchni,

Metody magnetyczno-proszkowe

Metody wykorzystują  zjawisko rozproszenia pola magnetycznego lub zmiany przenikalności magnetycznej w miejscach występowania wad. W czasie badania na powierzchnię obiektu nanosi się podczas magnesowania drobnoziarnisty proszek magnetyczny. Linie sił pola magnetycznego zobrazowane usytuowaniem ziaren proszku będą odchylać się w miejscu z wadą

*szybki i prosty proces badania.

*duża skuteczność wykrywania wad

*mala wrażliwość na zabrudzenia powierzchni badanych

*skuteczność tylko dla materiałów ferromagnetycznych