Poradnik inżyniera Tom 2 Spawalnictwo (Wydawnictwo Naukowe PWN)

Tytuł Poradnik inżyniera Tom 2 Podtytuł Spawalnictwo Autor Jan Pilarczyk Język polski Wydawnictwo Wydawnictwo Naukowe PWN ISBN 978-83-011-9182-5 Rok wydania 2017 Warszawa Wydanie 1 liczba stron 946 Format pdf Spis treści Przedmowa 15 O zespole autorskim 17 1. Spawanie ręczne łukowe elektroda otulona 19 1.1. Wstęp 19 1.2. Charakterystyka metody 19 1.3. Właściwości spawania 25 1.3.1. Typ prądu spawania 25 1.3.2. Natężenie prądu spawania 27 1.3.3. Napięcie łuku 28 1.3.4. Prędkość spawania 28 1.3.5. Średnica elektrody otulonej 29 1.3.6. Pochylenie elektrody 29 1.4. Podstawowe wyposażenie stanowiska do spawania elektrodami otulonymi 32 1.5. Zalecenia technologiczne i techniki spawania elektrodami otulonymi 34 1.6. Wykorzystanie spawania elektrodami otulonymi 42 Literatura 50 2. Spawanie metoda MIG/MAG 53 2.1. Ogólna charakterystyka spawania metodą MIG/MAG 53 2.2. Spawalniczy łuk elektryczny 56 2.2.1. Charakterystyka statyczna i dynamiczna łuku spawalniczego 56 2.2.2. Charakterystyka statyczna i dynamiczna źródła prądu, samoregulacja łuku spawalniczego 57 2.2.3. Formowanie się kropli metalu elektrodowego 60 2.2.4. Przenoszenie metalu w łuku spawalniczym 64 2.2.5. Łuk pulsujący 69 2.3. Parametry spawania metodą MIG/MAG 69 2.4. Technologia spawania metodą MIG/MAG 74 2.4.1. Przygotowanie brzegów do spawania 74 2.4.2. Wykonywanie spoin czołowych 78 2.4.3. Realizowanie spoin pachwinowych 81 2.5. Technologia spawania 81 2.5.1. Technika spawania stali niestopowych i stopowych 82 2.5.2. Technologia spawania stali rodzaju duplex 88 2.6. Odmiany cyklu spawania MIG/MAG 92 2.6.1. Cykl STT 92 2.6.2. Spawanie z impulsowym podawaniem drutu elektrodowego 93 2.6.3. Spawanie punktowe 95 2.6.4. Spawanie wąskoszczelinowe 97 2.6.5. Spawanie elektrodą wahliwą 98 2.6.6. Spawanie orbitalne 99 2.6.7. Lutospawanie metodą MIG/MAG 100 2.6.8. Spawanie z dużą wydajnością 101 2.7. Zakłócenia procesu spawania MIG/MAG 111 2.8. Normowanie prac spawalniczych przy spawaniu metodą MIG/MAG 115 Literatura 117 3. Spawanie łukowe drutami z rdzeniem proszkowym 121 3.1. Spawanie łukowe drutem proszkowym w osłonie gazowej 121 3.1.1. Charakterystyka metody 121 3.1.2. Atrybuty spawania 126 3.1.3. Technika i technologia spawania 140 3.2. Spawanie łukowe drutem proszkowym samoosłonowym 146 3.2.1. Charakterystyka metody 146 3.2.2. Cechy spawania 150 3.2.3. Technika i technologia spawania 156 Literatura 169 4. Spawanie TIG 173 4.1. Ogólna charakterystyka cyklu 173 4.2. Urządzenia spawalnicze 175 4.3. Elektrody wolframowe 179 4.4. Materiały dopełniające do spawania 182 4.4.1. Gazy osłonowe 182 4.4.2. Spoiwa 184 4.5. Kompozycja zwiąże spawanych 184 4.6. Technika spawania 186 4.6.1. Rodzaj prądu i biegunowość 186 4.6.2. Przygotowanie do spawania 189 4.6.3. Przepływ gazu osłonowego 190 4.6.4. Osłona grani 192 4.6.5. Przebieg spawania 193 4.6.6. Technologia spawania 195 4.7. Spawanie zmechanizowane 197 4.8. Odmiany spawania TIG 198 4.8.1. Spawanie łukiem zanurzonym 198 4.8.2. Spawanie punktowe 199 4.8.3. Spawanie wąskoszczelinowe 199 4.8.4. Spawanie w komorze 200 4.8.5. Inne odmiany spawania 201 4.9. Spawanie metodą A–TIG 202 4.10. Zakres użytkowania spawania TIG 206 Literatura 207 5. Spawanie łukiem krytym 209 5.1. Ogólna charakterystyka metody spawania łukiem krytym 209 5.2. Wyposażenie stanowiska spawalniczego 211 5.3. Spawalnicze materiały uzupełniające 213 5.4. Technika spawania łukiem krytym 214 5.4.1. Przygotowanie brzegów do spawania 218 5.4.2. Stosowanie podpawania i podkładek technologicznych 218 5.4.3. Zajarzanie łuku 222 5.4.4. Wykonywanie spoin czołowych w pozycji podolnej 223 5.4.5. Wykonywanie spoin pachwinowych w pozycji podolnej i nabocznej 225 5.4.6. Spawanie w pozycjach przymusowych 227 5.5. Odmiany cyklu spawania łukiem krytym 229 5.5.1. Spawanie wieloelektrodowe i wielołukowe 229 5.5.2. Spawanie wąskoszczelinowe łukiem krytym 232 5.5.3. Spawanie drutem proszkowym 234 5.5.4. Spawanie taśmą elektrodową 234 5.5.5. Spawanie z dodatkowym materiałem proszkowym 235 5.5.6. Spawanie łukiem krytym prądem pulsującym 235 5.5.7. Spawanie z elektromagnetycznym oddziaływaniem 236 5.5.8. Spawanie drutem gorącym 237 5.6. Typowe niezgodności spawalnicze, przyczyny ich powstawania, zapobieganie 237 5.6.1. Pęcherze gazowe 237 5.6.2. Pęknięcia 238 5.6.3. Wtrącenia żużla 240 5.6.4. Przyklejenie i brak przetopu 241 5.6.5. Niezgodności spawalnicze dotyczące kształtu i wymiarów 241 5.7. Normowanie prac spawalniczych przy spawaniu łukiem krytym 243 Literatura 244 6. Spawanie plazmowe 247 6.1. Wstęp 247 6.2. Charakterystyka metody 248 6.3. Przygotowanie zjednoczy 251 6.4. Techniki spawania plazmowego 252 6.5. Zastosowanie spawania plazmowego 255 6.6. Odmiany spawania plazmowego 258 6.6.1. Spawanie plazmowo-proszkowe 258 6.6.2. Spawanie plazmowe MIG 259 Literatura 260 7. Spawanie elektronowe i laserowe 261 7.1. Spawanie elektronowe 261 7.1.1. Ogólna charakterystyka metody 261 7.1.2. Oddziaływanie wiązki elektronów na powierzchnię materiału spawanego 262 7.1.3. Cykl formowania się spoiny 263 7.1.4. Zalety technice spawania wiązką elektronów 266 7.1.5. Właściwości techniczne cyklu 267 7.1.6. Charakterystyka podstawowych rodzajów zjednoczy wykorzystywanych przy spawaniu elektronowym 276 7.1.7. Projektowanie elementów przeznaczonych do spawania elektronowego 280 7.1.8. Precyzyjność obróbki mechanicznej elementów dedykowanych do spawania wiązką elektronów 284 7.1.9. Pasowania części o symetrii obrotowej 285 7.1.10. Inne uwarunkowania procesu spawania elektronowego 286 7.1.11. Przygotowanie powierzchni do spawania 287 7.1.12. Podstawowe uwarunkowania spawalności wiązką elektronów charakterystycznych materiałów konstrukcyjnych 288 7.1.13. Dokumentacja procesu spawania wiązką elektronów 292 7.2. Spawanie laserowe 293 7.2.1. Spawanie laserowe – charakterystyka podstawowych metod 293 7.2.2. Spawanie z wykorzystaniem zróżnicowanych typów laserów 301 7.2.3. Parametry cyklu i możliwości technologiczne metody 307 7.2.4. Rozwiązania konstrukcyjne i przygotowanie złączy do spawania laserowego 317 7.2.5. Obszar zastosowań spawania laserowego 319 Literatura 321 8. Inne metody spawania 323 8.1. Spawanie gazowe 323 8.1.1. Charakterystyka ogólna procesu 323 8.1.2. Gazy wykorzystywane do spawania 325 8.1.3. Spoiwa 325 8.1.4. Płomień spawalniczy 325 8.1.5. Kompozycja zespoi spawanych 327 8.1.6. Technologia spawania 329 8.2. Spawanie łukowo-wodorowe 334 8.3. Spawanie elektrodą węglową 335 8.4. Spawanie elektrożużlowe 337 8.5. Spawanie elektrogazowe 341 8.6. Spawanie termitowe 343 Literatura 345 9. Technika zgrzewania rezystancyjnego 347 9.1. Wiadomości ogólne 347 9.2. Technika zgrzewania doczołowego zwarciowego 351 9.2.1. Zasada zgrzewania 351 9.2.2. Zakres wykorzystania 352 9.2.3. Parametry zgrzewania 353 9.2.4. Jakość zgrzewania 356 9.3. Technologia zgrzewania doczołowego iskrowego 359 9.3.1. Zasada zgrzewania 359 9.3.2. Zakres zastosowania 361 9.3.3. Zalecenia ogólne 362 9.3.4. Cechy zgrzewania 367 9.3.5. Jakość zgrzewania 371 9.4. Technika zgrzewania punktowego 375 9.4.1. Zasada zgrzewania 375 9.4.2. Zakres użycia 381 9.4.3. Zalecenia ogólne 383 9.4.4. Programy i cechy zgrzewania 389 9.4.5. Charakterystyka połączeń 418 9.5. Technika zgrzewania garbowego 421 9.5.1. Zasada zgrzewania 421 9.5.2. Zakres wykorzystania 424 9.5.3. Zalecenia ogólne 426 9.6. Technika zgrzewania liniowego 445 9.6.1. Zasada zgrzewania 445 9.6.2. Zakres zastosowania 453 9.6.3. Zalecenia ogólne 454 9.6.4. Właściwości zgrzewania 458 9.6.5. Charakterystyka połączeń 462 Literatura 466 10. Zgrzewanie tarciowe 469 10.1. Zasada zgrzewania 469 10.2. Zalecenia ogólne 474 10.3. Właściwości zgrzewania 480 10.4. Zakres użycia zgrzewania tarciowego 486 10.5. Charakterystyka połączeń 488 10.6. Zgrzewanie tarciowe z mieszaniem materiału zgrzeiny – FSW 493 10.6.1. Cykl FSW 493 10.6.2. Narzędzia do zgrzewania 497 10.6.3. Atrybuty zgrzewania 500 Literatura 502 11. Inne metody zgrzewania 509 11.1. Technologia zgrzewania dyfuzyjnego 509 11.1.1 Zasada zgrzewania 509 11.1.2 Zalecenia ogólne 512 11.1.3 parametry zgrzewania 514 11.1.4 Zakres zastosowania 517 11.1.5 Charakterystyka połączeń 517 11.2. Technika zgrzewania łukiem wirującym 518 11.2.1 Zasada zgrzewania 518 11.2.2 Zakres zastosowania 520 11.2.3 atrybuty zgrzewania 522 11.2.4 Charakterystyka połączeń 524 11.3. Technologia zgrzewania prądami sporej częstotliwości 524 11.3.1 Zasada zgrzewania 524 11.3.2 Charakterystyka technologiczna sposobów zgrzewania 525 11.3.3 Zgrzewanie prądami szerokiej częstotliwości stali nierdzewnych, a także materiałów nieżelaznych 530 11.3.4. Ocena jakości zgrzewania 531 11.4. Technika zgrzewania ultradźwiękowego 533 11.4.1. Zasada zgrzewania 533 11.4.2. Zalecenia ogólne 536 11.4.3. Cechy zgrzewania 537 11.4.4. Charakterystyka skonsoliduje 540 11.4.5. Zakres użycia 541 11.5. Technologia zgrzewania wybuchowego 542 11.5.1. Zasada zgrzewania 542 11.5.2. Zalecenia ogólne 544 11.5.3. Cechy zgrzewania 545 11.5.4. Charakterystyka skonsoliduje 548 11.5.5. Zakres zastosowania 549 11.6. Technika zgrzewania zgniotowego 551 11.6.1. Zasada zgrzewania 551 11.6.2. Zakres użycia 553 11.6.3. Ogólne zalecenia 553 11.6.4. Cechy zgrzewania 556 11.6.5. Charakterystyka połączeń 558 11.7. Łukowe zgrzewanie kołków metalowych 559 11.7.1. Zasada cyklu 559 11.7.2. Zalecenia ogólne 561 11.7.3. Parametry zgrzewania 561 11.7.4. Badania złączy i kwalifikowanie technologii 562 11.7.5. Zakres używania 562 Literatura 562 12. Lutowanie 565 12.1. Charkterystyka, podstawowe pojęcia i definicje 565 12.2. Fizyczno-chemiczne podstawy lutowania 569 12.3. Klasyfikacja i charakterystyka metod lutowania 576 12.4. Materiały dopełniające do lutowania 581 12.4.1. Spoiwa do lutowania 582 12.4.2. Topniki do lutowania 600 12.4.3. Atmosfery kontrolowane do lutowania 611 12.5. Budowa i wytrzymałość połączeń 618 12.6. Przygotowanie komponentów do lutowania 621 12.7. Technika lutowania podstawowych tworzyw konstrukcyjnych 622 12.7.1. Lutowanie żelaza i jego stopów 622 12.7.2. Lutowanie miedzi i jej stopów 627 12.7.3. Lutowanie tworzyw narzędziowych 629 12.7.4. Lutowanie niklu oraz stopów niklu i kobaltu 631 12.7.5. Lutowanie metali lekkich 632 12.7.6. Lutowanie metali reaktywnych i ich stopów 636 12.7.7. Lutowanie metali wysokotopliwych i ich stopów 638 12.7.8. Lutowanie metali szlachetnych i ich stopów 641 12.7.9. Lutowanie metali niskotopliwych 642 12.7.10. Uznawanie technice lutowania 643 Literatura 644 13. Technika ciecia tlenowego 647 13.1. Podstawy cyklu cięcia tlenowego 647 13.2. Uwarunkowania cyklu 649 13.3. Technika cięcia 653 13.3.1. Cięcie ręczne 653 13.3.2. Cięcie zmechanizowane 656 13.3.3. Plany cięcia 658 13.3.4. Ukosowanie 660 13.4. Jakość cięcia tlenowego 661 13.4.1. Zmiany w strefie wpływu ciepła 661 13.4.2. Deformacje materiału ciętego 661 13.4.3. Jakość cięcia 662 13.4.4. Zalecenia użyteczne 663 Literatura 664 14. Ciecie plazmowe 665 14.1. Wstęp 665 14.2. Charakterystyka metody 665 14.3. Atrybuty cięcia 666 14.4. Gazy plazmowe 668 14.5. Elektrody i dysze 671 14.6. Jakość cięcia plazmowego 672 14.7. Bezpieczeństwo i higiena pracy przy cięciu 675 14.8. Odmiany cięcia plazmowego 677 Literatura 681 15. Ciecie laserowe 683 15.0. Wstęp 683 15.1. Cięcie laserowe – charakterystyka metody 683 15.2. Typy laserów użytkowanych do cięcia 686 15.3. Możliwości technologiczne metody i parametry cyklu 692 15.4. Technologia i optymalizacja cyklu cięcia laserowego 699 15.5. Jakość cięcia 706 15.6. Przemysłowe wykorzystania cięcia laserowego 708 Literatura 710 16. Spawalnicze metody nanoszenia warstw 713 16.0. Wstęp 713 16.1. Napawanie 717 16.1.1. Ogólna charakterystyka napawania 717 16.1.2. Materiały dopełniające do napawania 719 16.1.3. Technologie napawania ręcznego i zmechanizowanego 746 16.1.4. Problemy spawalności i zabiegi grzewcze przy napawaniu 763 16.1.5. Odkształcenia w czasie napawania 767 16.1.6. Jakość warstw napawanych 768 16.1.7. Solidność zmęczeniowa i kontaktowa napawanych części urządzeń 771 16.1.8. Ekonomiczna produktywność napawania 782 16.1.9. Przykłady zastosowań napawania prewencyjnego i regeneracyjnego 787 16.2. Natryskiwanie grzewcze 795 16.2.1. Ogólna charakterystyka natryskiwania 795 16.2.2. Materiały dodatkowe do natryskiwania 798 16.2.3. Technologie natryskiwania powłok 806 16.2.4. Obecne i perspektywiczne obszary wykorzystania natryskiwania grzewczego 817 16.3. Inne metody nanoszenia warstwy wierzchniej 822 16.3.1. Napawanie indukcyjne 822 16.3.2. Platerowanie wybuchowe 824 16.3.3. Nanoszenie powłoki metodą przygrzewania rezystancyjnego 825 16.3.4. Napawanie tarciowe 826 16.3.5. Napawanie termitowe 827 16.3.6. Napawanie łukowe z użyciem past 828 16.4. Kwalifikowanie technologii napawania i natryskiwania 828 Literatura 831 17. Procesy pokrewne spajaniu metali 841 17.1. Zgrzewanie materiałów nienaturalnych termoplastycznych 841 17.1.1. Zgrzewanie doczołowe 842 17.1.2. Zgrzewanie mufowe (polifuzyjne) 848 17.1.3. Zgrzewanie elektrooporowe 850 17.1.4. Zgrzewanie gorącym klinem 853 17.1.5. Zgrzewanie tarciowe 853 17.1.6. Zgrzewanie w polu elektrycznym obszernej częstotliwości 854 17.1.7. Zgrzewanie ultradźwiękowe 860 17.1.8. Zgrzewanie promieniami podczerwonymi 864 17.2. Spawanie tworzyw nienaturalnych termoplastycznych 866 17.2.1. Spawanie gorącym powietrzem 867 17.2.2. Spawanie ekstruzyjne 872 17.2.3. Spawanie laserowe 878 17.3. Spajanie postępowych tworzyw 882 17.3.1. Materiały ceramiczne 882 17.3.2. Kompozyty 890 17.3.3. Stopy na osnowie faz międzymetalicznych 893 17.4. Klejenie tworzyw 899 17.4.1. Wprowadzenie 899 17.4.2. Historia klejenia 900 17.4.3. Zjawiska fizykochemiczne występujące podczas klejenia 901 17.4.4. Zalety i wady klejenia 903 17.4.5. Czynniki wpływające na powstanie połączeń klejowych 905 17.4.6. Wytwarzanie połączeń klejowych 909 17.4.7. Podział klejów 912 17.4.8. Kleje reaktywne (utwardzające się chemicznie) 913 17.4.9. Kleje utwardzające się w wyniku procesów fizycznych 918 17.4.10. Klejenie ważniejszych materiałów 920 17.4.11. Naprawy za pomocą klejenia 924 17.4.12. Badania połączeń klejowych 925 Literatura 927