Połączenia spawane
Z Wikipedii
Połączenie spawane jest połączeniem materiałów powstałym przez ich miejscowe stopienie. Używa się go do łączenia metali (głównie stali) oraz do tworzyw sztucznych. Przy spawaniu niekiedy dodaje się spoiwa (dodatkowego materiału stapiającego się wraz z materiałem elementów spawanych), aby polepszyć właściwości spoiny.
Najczęściej spotykanymi metodami spawania są:
- spawanie gazowe;: najczęściej przy spalaniu acetylenu w temperaturach do 3200°C, stosowane jest do spajania blach o grubości od 0.4mm do 40mm.
- spawanie elektryczne: z wykorzystaniem spawarki - urządzenia opierającego swą pracę na zjawisku łuku elektrycznego w temperaturach 3500°C, stosowane jest do spajania blach o grubości od 1mm do 80mm.
Istnieją także inne metody spawania, takie jak: spawanie elektryczne w osłonie dwutlenku węgla lub gazów szlachetnych (w celu uniknięcia utleniania spoiny), spawanie laserowe, spawanie elektronowe itp.
Połączenie spawane często wymaga dodatkowej obróbki spoiny. Często na powierzchni spawu wydzielają się drobne cząstki żużlu, które mogą być niebezpiecznie ostre. Spoiny spawane często szlifuje się zgrubnie, zanim spawana konstrukcja zostanie użyta.
W czasie spawania w obrębie działania wysokiej temperatury w stali zachodzą pewne przemiany cieplne, osłabiające jej wytrzymałość. Połączenie spawane zmniejsza wytrzymałość materiału o następujące wartości:
- wytrzymałość na rozciąganie k'r = 0,8 kr
- wytrzymałość na zginanie k'g = 0,9 kr
- wytrzymałość na ściskanie k'c = kr
- wytrzymałość na ścinanie k't = 0,65 kr
W związku z osłabiającym wpływem spoiny, do obliczeń wytrzymałościowych używa się grubości obliczeniowej, która jest o 70% mniejsza niż rzeczywista grubość materiału w miejscu spoiny.
wymiarowanie spawu
na przykładzie spoiny czołowej
Połączenia spawane ze względu na ułożenie spawanych elementów względem siebie oraz na kształt spoiny dzielą się na:
- czołowe jedno- i dwustronne
- pachwinowe
- grzbietowe
- otworowe
- stykowe
- zakładkowe
- teowe
- przyległe
- krzyżowe
W rysunku technicznym połączenia spawane rysuje się, w zależności od stopnia uproszczenia, jak pokazano poniżej. W I stopniu uproszczenia wymiaruje się spawy jak inne części maszyn. W III stopniu uproszczenia zaznacza się je linią oraz symbolem rodzaju spoiny. Przykładowe symbole oraz sposób wymiarowania dla jednego z nich pokazano na rysunku.
Spawanie w osłonie gazów:
- Metoda MIG (Metal Inert Gas) - jest to spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonie gazu obojętnego (argon, hel, argon+hel). Metoda ta jest stosowana do spawania i napawania we wszystkich pozycjach w sposób automatyczny lub półautomatyczny.
- Metoda MAG (Metal Active Gas) - jest to spawanie łukowe w osłonie gazu aktywnego chemicznie (CO2, CO2 + gaz obojętny).
- Metoda TIG (Tungsten Inert Gas) – jest to spawanie łukowe elektrodą nietopliwą w osłonie gazów obojętnych (Ar, He, Ar + He). Umożliwia ona spawanie prawie wszystkich metali i ich stopów oraz łączenie ze sobą różnych metali i stopów. Uzyskiwany metal spoiny jest stopem roztopionej części materiału rodzimego i spoiwa (drut, pręt, pałeczka) podawanego w strefę jarzenia się łuku. TIG charakteryzuje się możliwością stosowania we wszystkich pozycjach.
Wady spawalnicze:
- podtopienie: nazwa wady na sytuację, kiedy bruzda nie jest zupełnie wypełniona wzdłuż brzegu ściegu spawalniczego,
- niepełne stopienie: stan, w którym spawane powierzchnie nie stopiły się ze sobą wystarczająco dobrze,
- niepełna penetracja: stan, gdzie jest niewystarczająca odległość pomiędzy powierzchnią metalu i dołem spawanego obszaru,
- zachodzenie na siebie: stan, gdzie brzeg ściegu spawalniczego nie został zespolony z podstawowym metalem (występuje często przy spawaniu złącza w kształcie T),
- wypukły ścieg spawalniczy: fragment wyokrąglenia ma spęczniałą powierzchnię ściegu spawalniczego,
- wklęsły ścieg spawalniczy: fragment wyokrąglenia ma wgniecioną powierzchnię ściegu spawalniczego,
- występowanie pęcherzy, wgłębień itp.
