5. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk POŁĄCZENIA ZGRZEWANE Zgrzewanie elektryczne oporowe składa się z 3 faz. Faza I - łączone elementy zostają poddane sile docisku dwóch elektrod, a po dociśnięciu zostaje włączony prąd elektryczny o wysokim natężeniu. Na skutek jego przepływu powstaje zjawisko oporu elektrycznego (szczególnie na styku powierzchni łączonych elementów) tworząc strefę roztopionego uplastycznionego metalu zwanego jądrem zgrzeiny. Faza II – rozrost jądra zgrzeiny wraz ze wzrostem ilości powstającego ciepła. Proces zgrzewania musi być tak zaprojektowany, aby jądro zgrzeiny (jego wielkość) zapewniało powstanie połączenia o wystarczającej wytrzymałości. Faza III - wyłączenie prądu jednakże zgrzeina pozostaje nadal pod dociskiem elektrod. W tym czasie jądro zgrzeiny osiąga maksymalną wielkość. Rozpoczyna się proces krzepnięcia (rekrystalizacji) metalu w jądrze zgrzeiny .
8. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk POŁĄCZENIA LUTOWANE są to połączenia części metalowych za pomocą spoiwa nazywanego lutem, którym jest metal o niższej temperaturze topnienia niż łączone elementy. Lutowanie miękkie - jest stosowane często w połączeniach przewodzących prąd, lecz nie przenoszących dużych sił. Ten typ lutowania stosowany jest również w konstrukcjach z blach cienkich. Rozróżnia się: Lutowanie miękkie metali ciężkich (stali, miedzi, cynku, itp. oraz ich stopów) lutami ołowiowo-cynowymi o temperaturze topnienia od 180 do 325 st. C i lutami specjalnymi (odpornymi na wysokie lub niskie temperatury, niskotopliwymi itd.) o temperaturze topnienia do 325 st. C; Lutowanie miękkie metali lekkich (aluminium, magnezu i ich stopów); najczęściej używane luty: cynkowo-kadmowe (temperatura topnienia 320 st. C), cynkowo-cynowe (260-320 st. C) - cynkowo-aluminiowe (430 st. C) POŁĄCZENIA LUTOWANE
10. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Lutowanie twarde jest połączeniem o własnościach pośrednich pomiędzy lutowaniem miękkim i spawaniem Rozróżnia się: Lutowanie twarde metali ciężkich ; stosowane luty: miedziane, mosiężne, srebrne i specjalne, temp. topnienia tych lutów od 600 do 1450 st. C Lutowanie twarde metali lekkich ; do lutowania aluminium i jego stopów używa się najczęściej lutów aluminiowo krzemowych( 83% Al., 13 % Si ,) a do lutowania magnezu i jego stopów – lutów magnezo-aluminiowo-cynkowych (83 % Mg, 12%Al., 5% Zn) : temp. topnienia tych lutów wynoszą od 530 do 570 st. C Połączenia lutowane wykonuje się zwykle jako zakładkowe i nakładkowe. POŁĄCZENIA LUTOWANE TWARDE
13. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Zastosowanie: łączenie płaskich elementów konstrukcyjnych NITOWANE POŚREDNIE
14. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk NITOWANIE BEZPOŚREDNIE Bezpośrednie połączenie płyt metalowych cieńszej i grubszej Bezpośrednie połączenie koła zębatego z wałkiem Zastosowanie: łączenie płaskich elementów konstrukcyjnych
29. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Zalety metody TIG: - wysoką jakość złączy spawanych, które są pozbawione niezgodności spawalniczych - łatwość obserwowania metody, co pozwala na kontrolę procesu podczas spawania - łatwość ustawiania parametrów i kontrolowania ich - brak rozprysku - możliwość wykonania połączeń zarówno z zastosowaniem spoiwa jak i bez Wady metody TIG: - mała wydajność - wysokie umiejętności manualne spawacza - konieczność stosowania w większości przypadków osłony gazowej grani - konieczność dokładnego przygotowania brzegów łączonych elementów - możliwość przedostania się do spoiny wolframu w postaci wtrąceń poprzez niewłaściwe zajarzenie łuku oraz kontakt elektrody z ciekłym jeziorkiem spawalniczym. Spawanie metodą TIG
30. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Elektroda nietopliwa wykonana jest z wolframu lub stopu wolframu z pierwiastkami zmniejszającymi pracę wyjścia elektronów (Tor, Lantan, Cyrkon, Cer) przyczyniając się do większej trwałości elektrody. Spawanie TIG przeprowadzone może być prądem stałym oraz prądem przemiennym. Spawanie prądem stałym - spawanie niklu i jego stopów, tytanu, miedzi - spawanie z biegunowością dodatnią (elektroda podłączona jest do bieguna dodatniego) i ujemną (elektroda podłączona jest do bieguna ujemnego), - przy biegunowości dodatniej elektroda musi mieć znacznie większą średnicę niż przy podłączeniu do bieguna ujemnego, - przy biegunowości ujemnej spawanie zapewnia mniejsze nagrzewanie elektrody i wydłużenie czasu jej pracy, Spawanie prądem przemiennym - spawanie aluminium, magnezu, - redukuje zjawisko rozpylania powierzchniowej warstwy tlenków, - gorsza stabilność łuku. Spawanie metodą TIG - parametry
32. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Własności fizyczne gazów ochronnych stosowanych przy spawaniu TIG Większa głębokość przetopienia przy spawaniu grubych blach He Duża czystość spoiny Ar Ręczne i automatyczne Tytan i jego stopy Możliwość spawania grubych blach z dużymi prędkościami bez podgrzewania wstępnego He Zapewnione wyższe energie liniowe spawania Ar+He Duża łatwość spawania cienkich blach i cienkich rur Ar Ręczne i automatyczne Cu, Ni i ich stopy Największe głębokości przetopienia i energie liniowe spawania He Unika się podtopień, wymagane jest mniejsze natężenie przepływu niż czystego Ar Ar+max 35% H2 Zwiększona głębokość przetopienia i szybkość spawania Ar+He Automatyczne Ułatwiona regulacja przetopienia cienkich blach Ar Ręczne Stale Cr-Ni Austenityczne Zwiększone przetopienie i szybkość spawania Ar+He Automatyczne Łatwość regulacji kształtu spoiny i zajarzenia łuku, możliwość spawania we wszystkich pozycjach Ar Ręczne Stal węglowa Dobre przetopienie, najlepsze wyniki przy spawaniu prądem stałym He Grubość złącza powyżej 1,5mm Łatwość regulacji przetopienia i duża czystość spoiny Ar Grubość złącza poniżej 1,5mm Magnez i stopy magnezu Duże prędkości spawania, możliwość spawania bez podgrzewania wstępnego He , He+Ar Automatyczne Łatwe zajarzenie łuku i duża czystość spoiny Ar Ręczne Aluminium i stopy aluminium Opis podstawowych własności Rodzaj gazu ochronnego Rodzaj procesu spawania Rodzaj metalu spawanego
33. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Spawanie metodą MIG/MAG metoda MIG - spawanie w osłonach gazów obojętnych ( nieaktywnych) ( Ar , He ) lub ich mieszanin ( Ar + He ) metoda MAG - spawanie w osłonach gazów aktywnych ( CO2 , O2, H2 , N2 ).
34.
35. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Zalety metody MIG/MAG: - operatywność - łatwa możliwość obserwowania jeziorka spawalniczego i śledzenia całego procesu - możliwość wykorzystania szerokiego asortymentu materiałów - wysoka wydajność - możliwość mechanizacji i robotyzacji procesu Wady metody MIG/MAG : - niebezpieczeństwo zakłóceń osłony gazowej przez podmuch powietrza - jakość złączy uzależniona w dużej mierze przez umiejętności manualne spawacza Spawanie metodą MIG/MAG
36. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Własności fizyczne gazów ochronnych stosowanych przy spawaniu MIG/MAG Stale niskostopowe o wysokiej udarności. utleniający 60% He+35% Ar+5%CO2 Stale odporne na korozję. slabo utleniający 90% He+7,5% Ar+2,5% CO2 Zalecana wyłącznie do spawania stali niskowęglowych i niskostopowych. utleniający CO2+20% O2 Zalecana wyłącznie do spawania stali węglowych i niskostopowych. utleniający Ar+10% CO2+5% O2 Zalecana wyłącznie do spawania stali węglowych i niskostopowych. utleniający Ar+20-50% CO2 Zalecana wyłącznie do spawania stali niskowęglowych. utleniający CO2 Zalecana do spawania stali węglowych i niskostopowych. utleniający Ar+3-5% O2 Zalecana głównie do spawania stali odpornych na korozję i stali stopowych. słabo utleniający Ar+1-2% O2 Spawanie miedzi z dużą energią liniową łuku, lepsze jarzenie się łuku niż w osłonie 100% N2. redukujący Ar+20-25% N2 Spawanie miedzi z dużą energią liniową. redukujący N2 Al., Cu, stopy Cu, Mg, zapewnione duże energie liniowe spawania, mała przewodność cieplna gazu. obojętny Ar+20-80% He Al., Cu, stopy Cu, stopy Mg, zapewniona duża energia liniowa spawania. obojętny He Zasadniczo wszystkie metale poza stalami węglowymi. obojętny Ar Spawane metale Działanie chemiczne Gaz ochronny
41. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Spawanie acetylenowo - tlenowe Zalety palnika: - operatywność - łatwa możliwość obserwowania jeziorka spawalniczego i śledzenia całego procesu - możliwość wykorzystania szerokiego asortymentu materiałów - wysoka wydajność - możliwość mechanizacji i robotyzacji procesu Wady palnika : - niebezpieczeństwo zakłóceń osłony gazowej przez podmuch powietrza - jakość złączy uzależniona w dużej mierze przez umiejętności manualne spawacza
42. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk Spawanie acetylenowo - tlenowe Metoda spawania w prawo Metoda spawania w lewo Metoda spawania w górę
45. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk POŁĄCZENIA WCISKOWE Mogą być wielokrotnie łączone i rozłączane pod warunkiem nieuszkodzenia powierzchni styku. Połączenie wciskowe uzyskuje się poprzez wtłoczenie czopa jednej części do otworu drugiej. Na skutek wtłoczenia w obydwu elementach powstają odkształcenia sprężyste. W połączeniach wciskowych stosowane jest pasowanie wtłaczane np. H7/s7, dlatego można je nazywać połączeniami wtłaczanymi.
48. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk POŁĄCZENIA KOŁKOWE Są to połączenia realizowane przy pomocy elementów konstrukcyjnych o kształcie walca lub stożka nazywanych kołkami. Rozróżnia się: kołki złączne przeznaczone do łączenia części mechanicznych, kołki ustalające przeznaczone do ustalania wzajemnego położenia części mechanicznych, kołki prowadzące . pełniące rolę elementów prowadzących w parach kinematycznych. Materiał kołków: stal 45, 55. Kształty i wymiary kołków określają normy. Parametry kołków walcowych określa norma PN-66/M-85021.
51. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk POŁĄCZENIA SWORZNIOWE Sworznie są to krótkie wałki służące zwykle do tworzenia połączeń przegubowych (par kinematycznych). Sworznie są wykonywane jako: walcowe (pełne i drążone) oraz kształtowe z łbem lub bez łba. Sworznie walcowe gładkie . PN-63/M-83001 Sworznie walcowe z łbem . PN-63/M-83001
53. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk POŁĄCZENIA WPUSTOWE W połączeniu wpustowym elementem łączącym jest wpust. Kształty oraz wymiary wpustów są znormalizowane. Wymiary wpustów pryzmatycznych określa norma PN-70/M-85005, natomiast wpustów czółenkowych norma PN-70/M-85008. Zastosowanie wpustów: Połączenia kół z wałkami, sprzęgieł z wałkami oraz korb, dźwigni z wałkami itp. Połączenia wpustowe są wykonywane jako: spoczynkowe - pasowanie N9/h9 w wałku i w piaście , ruchowe . pasowanie N9/h9 w wałku oraz F9/h9 w piaście.
56. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk POŁĄCZENIA GWINTOWE Rodzaje: połączenia pośrednie, połączenia bezpośrednie W połączeniach pośrednich wykorzystywane są łączniki gwintowe: wkręty, śruby, nakrętki. W połączeniach bezpośrednich części są łączone za pomocą wykonanego na nich gwintu wewnętrznego i zewnętrznego. Najczęściej stosowany jest gwint metryczny zwykły lub drobnozwojowy
57. Podstawy Techniki Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk St.B.3/4`` St.B Średnica wewnętrzna rury w calach ( jej nazwa = średnicy nominalnej) Rurowy Briggs`a 9. Rc j.w. Rurowy calowy wewnętrzny (stożkowy) ze szczelnością uzyskiwaną na gwincie 8. Rp2`` Rp j.w. Rurowy calowy walcowy wewnętrzny ze szczelnością uzyskiwaną na gwincie 7. R2 R Oznaczenie rury ( przybliżeniu średnica wewn. w calach) Rurowy zewnętrzny (stożkowy) szczelność uzyskiwana na gwincie 6. G 3/4 G Średnica wewnętrzna rury w calach (a właściwie nazwa rury, bo śr. wewn. zależy od grubości ścianki rury ) Rurowy calowy zewnętrzny (walcowy) – szczelność uzyskiwana poza gwintem (dodatkowa uszczelka ściśnieta) 5. W7/8"x1/16" W Średnica zewnętrzna śruby i skok gwintu ["] Calowy drobnozwojny 4. ¾" - Średnica zewnętrzna śruby w calach ["] Calowy (Whitwortha) 3. M12x1 M Średnica zewnętrzna śruby i skok gwintu w [mm] Metryczny drobnozwojny (drobnozwojowy) 2. M12 M Średnica zewnętrzna śruby w [mm], np. d=12 mm Metryczny zwykły 1. Oznaczenie gwintu Skrót literowy Wymiary Nazwa gwintu Lp.
