"Poradnik inżyniera Tom 2"

Spis treści

Przedmowa 17

O zespole autorskim 19

1. Spawanie ręczne łukowe elektroda otulona 21

1.1. Wstęp 21

1.2. Charakterystyka metody 21

1.3. Parametry spawania 27

1.3.1. Rodzaj prądu spawania 27

1.3.2. Natężenie prądu spawania 29

1.3.3. Napięcie łuku 30

1.3.4. Prędkość spawania 30

1.3.5. Średnica elektrody otulonej 31

1.3.6. Pochylenie elektrody 31

1.4. Podstawowe wyposażenie stanowiska do spawania elektrodami otulonymi 34

1.5. Zalecenia technologiczne i techniki spawania elektrodami otulonymi 36

1.6. Zastosowanie spawania elektrodami otulonymi 44

Literatura 52

2. Spawanie metoda MIG/MAG 55

2.1. Ogólna charakterystyka spawania metodą MIG/MAG 55

2.2. Spawalniczy łuk elektryczny 58

2.2.1. Charakterystyka statyczna i dynamiczna łuku spawalniczego 58

2.2.2. Charakterystyka statyczna i dynamiczna źródła prądu, samoregulacja łuku spawalniczego 59

2.2.3. Formowanie się kropli metalu elektrodowego 62

2.2.4. Przenoszenie metalu w łuku spawalniczym 66

2.3. Parametry spawania metodą MIG/MAG 71

2.2.5. Łuk pulsujący 71

2.4. Technika spawania metodą MIG/MAG 76

2.4.1. Przygotowanie brzegów do spawania 76

2.4.2. Wykonywanie spoin czołowych 80

2.5. Technologia spawania 83

2.4.3. Wykonywanie spoin pachwinowych 83

2.5.1. Technologia spawania stali niestopowych i stopowych 84

2.5.2. Technologia spawania stali typu duplex 90

2.6. Odmiany procesu spawania MIG/MAG 94

2.6.1. Proces STT 94

2.6.2. Spawanie z impulsowym podawaniem drutu elektrodowego 95

2.6.3. Spawanie punktowe 97

2.6.4. Spawanie wąskoszczelinowe 99

2.6.5. Spawanie elektrodą wahliwą 100

2.6.6. Spawanie orbitalne 101

2.6.7. Lutospawanie metodą MIG/MAG 102

2.6.8. Spawanie z dużą wydajnością 103

2.7. Zakłócenia procesu spawania MIG/MAG 113

2.8. Normowanie prac spawalniczych przy spawaniu metodą MIG/MAG 117

Literatura 119

3. Spawanie łukowe drutami z rdzeniem proszkowym 123

3.1. Spawanie łukowe drutem proszkowym w osłonie gazowej 123

3.1.1. Charakterystyka metody 123

3.1.2. Parametry spawania 128

3.1.3. Technologia i technika spawania 142

3.2. Spawanie łukowe drutem proszkowym samoosłonowym 148

3.2.1. Charakterystyka metody 148

3.2.2. Parametry spawania 152

3.2.3. Technologia i technika spawania 158

Literatura 171

4. Spawanie TIG 175

4.1. Ogólna charakterystyka procesu 175

4.2. Urządzenia spawalnicze 177

4.3. Elektrody wolframowe 181

4.4. Materiały dodatkowe do spawania 184

4.4.1. Gazy osłonowe 184

4.5. Konstrukcja złączy spawanych 186

4.4.2. Spoiwa 186

4.6. Technologia spawania 188

4.6.1. Rodzaj prądu i biegunowość 188

4.6.2. Przygotowanie do spawania 191

4.6.3. Przepływ gazu osłonowego 192

4.6.4. Osłona grani 194

4.6.5. Przebieg spawania 195

4.6.6. Technika spawania 197

4.7. Spawanie zmechanizowane 199

4.8. Odmiany spawania TIG 200

4.8.1. Spawanie łukiem zanurzonym 200

4.8.2. Spawanie punktowe 201

4.8.3. Spawanie wąskoszczelinowe 201

4.8.4. Spawanie w komorze 202

4.8.5. Inne odmiany spawania 203

4.9. Spawanie metodą A–TIG 204

4.10. Zakres stosowania spawania TIG 208

Literatura 209

5. Spawanie łukiem krytym 211

5.1. Ogólna charakterystyka metody spawania łukiem krytym 211

5.2. Wyposażenie stanowiska spawalniczego 213

5.3. Spawalnicze materiały dodatkowe 215

5.4. Technika spawania łukiem krytym 216

5.4.1. Przygotowanie brzegów do spawania 220

5.4.2. Stosowanie podpawania i podkładek technologicznych 220

5.4.3. Zajarzanie łuku 224

5.4.4. Wykonywanie spoin czołowych w pozycji podolnej 225

5.4.5. Wykonywanie spoin pachwinowych w pozycji podolnej i nabocznej 227

5.4.6. Spawanie w pozycjach przymusowych 229

5.5. Odmiany procesu spawania łukiem krytym 231

5.5.1. Spawanie wieloelektrodowe i wielołukowe 231

5.5.2. Spawanie wąskoszczelinowe łukiem krytym 234

5.5.3. Spawanie drutem proszkowym 236

5.5.4. Spawanie taśmą elektrodową 236

5.5.5. Spawanie z dodatkowym materiałem proszkowym 237

5.5.6. Spawanie łukiem krytym prądem pulsującym 237

5.5.7. Spawanie z elektromagnetycznym oddziaływaniem 238

5.6. Typowe niezgodności spawalnicze, przyczyny ich powstawania, zapobieganie 239

5.5.8. Spawanie drutem gorącym 239

5.6.1. Pęcherze gazowe 239

5.6.2. Pęknięcia 240

5.6.3. Wtrącenia żużla 242

5.6.4. Przyklejenie i brak przetopu 243

5.6.5. Niezgodności spawalnicze dotyczące kształtu i wymiarów 243

5.7. Normowanie prac spawalniczych przy spawaniu łukiem krytym 245

Literatura 246

6. Spawanie plazmowe 249

6.1. Wstęp 249

6.2. Charakterystyka metody 250

6.3. Przygotowanie złączy 253

6.4. Techniki spawania plazmowego 254

6.5. Zastosowanie spawania plazmowego 257

6.6. Odmiany spawania plazmowego 260

6.6.1. Spawanie plazmowo-proszkowe 260

6.6.2. Spawanie plazmowe MIG 261

Literatura 262

7. Spawanie elektronowe i laserowe 263

7.1. Spawanie elektronowe 263

7.1.1. Ogólna charakterystyka metody 263

7.1.2. Oddziaływanie wiązki elektronów na powierzchnię materiału spawanego 264

7.1.3. Proces formowania się spoiny 265

7.1.4. Zalety technologii spawania wiązką elektronów 268

7.1.5. Parametry technologiczne procesu 269

7.1.6. Charakterystyka podstawowych rodzajów złączy stosowanych przy spawaniu elektronowym 278

7.1.7. Projektowanie elementów przeznaczonych do spawania elektronowego 282

7.1.8. Dokładność obróbki mechanicznej elementów przeznaczonych do spawania wiązką elektronów 286

7.1.9. Pasowania elementów o symetrii obrotowej 287

7.1.10. Inne uwarunkowania procesu spawania elektronowego 288

7.1.11. Przygotowanie powierzchni do spawania 289

7.1.12. Podstawowe uwarunkowania spawalności wiązką elektronów typowych materiałów konstrukcyjnych 290

7.1.13. Dokumentacja procesu spawania wiązką elektronów 294

7.2. Spawanie laserowe 295

7.2.1. Spawanie laserowe – charakterystyka podstawowych metod 295

7.2.2. Spawanie z wykorzystaniem różnych typów laserów 303

7.2.3. Parametry procesu i możliwości technologiczne metody 309

7.2.4. Rozwiązania konstrukcyjne i przygotowanie złączy do spawania laserowego 319

7.2.5. Obszar zastosowań spawania laserowego 321

Literatura 323

8. Inne metody spawania 325

8.1. Spawanie gazowe 325

8.1.1. Charakterystyka ogólna procesu 325

8.1.2. Gazy stosowane do spawania 327

8.1.3. Spoiwa 327

8.1.4. Płomień spawalniczy 327

8.1.5. Konstrukcja złączy spawanych 329

8.1.6. Technologia spawania 331

8.2. Spawanie łukowo-wodorowe 336

8.3. Spawanie elektrodą węglową 337

8.4. Spawanie elektrożużlowe 339

8.5. Spawanie elektrogazowe 343

8.6. Spawanie termitowe 345

Literatura 347

9. Technologia zgrzewania rezystancyjnego 349

9.1. Wiadomości ogólne 349

9.2. Technologia zgrzewania doczołowego zwarciowego 353

9.2.1. Zasada zgrzewania 353

9.2.2. Zakres zastosowania 354

9.2.3. Parametry zgrzewania 355

9.2.4. Jakość zgrzewania 358

9.3. Technologia zgrzewania doczołowego iskrowego 361

9.3.1. Zasada zgrzewania 361

9.3.2. Zakres zastosowania 363

9.3.3. Zalecenia ogólne 364

9.3.4. Parametry zgrzewania 369

9.3.5. Jakość zgrzewania 373

9.4. Technologia zgrzewania punktowego 377

9.4.1. Zasada zgrzewania 377

9.4.2. Zakres zastosowania 383

9.4.3. Zalecenia ogólne 385

9.4.4. Programy i parametry zgrzewania 391

9.4.5. Charakterystyka połączeń 420

9.5. Technologia zgrzewania garbowego 423

9.5.1. Zasada zgrzewania 423

9.5.2. Zakres zastosowania 426

9.5.3. Zalecenia ogólne 428

9.6. Technologia zgrzewania liniowego 447

9.6.1. Zasada zgrzewania 447

9.6.2. Zakres zastosowania 455

9.6.3. Zalecenia ogólne 456

9.6.4. Parametry zgrzewania 460

9.6.5. Charakterystyka połączeń 464

Literatura 468

10. Zgrzewanie tarciowe 471

10.1. Zasada zgrzewania 471

10.2. Zalecenia ogólne 476

10.3. Parametry zgrzewania 482

10.4. Zakres zastosowania zgrzewania tarciowego 488

10.5. Charakterystyka połączeń 490

10.6. Zgrzewanie tarciowe z mieszaniem materiału zgrzeiny – FSW 495

10.6.1. Proces FSW 495

10.6.2. Narzędzia do zgrzewania 499

10.6.3. Parametry zgrzewania 502

Literatura 504

11. Inne metody zgrzewania 511

11.1. Technologia zgrzewania dyfuzyjnego 511

11.1.1 Zasada zgrzewania 511

11.1.2 Zalecenia ogólne 514

11.1.3 Parametry zgrzewania 516

11.1.4 Zakres zastosowania 519

11.1.5 Charakterystyka połączeń 519

11.2. Technologia zgrzewania łukiem wirującym 520

11.2.1 Zasada zgrzewania 520

11.2.2 Zakres zastosowania 522

11.2.3 Parametry zgrzewania 524

11.3. Technologia zgrzewania prądami wielkiej częstotliwości 526

11.2.4 Charakterystyka połączeń 526

11.3.1 Zasada zgrzewania 526

11.3.2 Charakterystyka technologiczna sposobów zgrzewania 527

11.3.3 Zgrzewanie prądami wielkiej częstotliwości stali nierdzewnych oraz materiałów nieżelaznych 532

11.3.4. Ocena jakości zgrzewania 533

11.4. Technologia zgrzewania ultradźwiękowego 535

11.4.1. Zasada zgrzewania 535

11.4.2. Zalecenia ogólne 538

11.4.3. Parametry zgrzewania 539

11.4.4. Charakterystyka złączy 542

11.4.5. Zakres zastosowania 543

11.5. Technologia zgrzewania wybuchowego 544

11.5.1. Zasada zgrzewania 544

11.5.2. Zalecenia ogólne 546

11.5.3. Parametry zgrzewania 547

11.5.4. Charakterystyka złączy 550

11.5.5. Zakres zastosowania 551

11.6. Technologia zgrzewania zgniotowego 553

11.6.1. Zasada zgrzewania 553

11.6.2. Zakres zastosowania 555

11.6.3. Ogólne zalecenia 555

11.6.4. Parametry zgrzewania 558

11.6.5. Charakterystyka połączeń 560

11.7. Łukowe zgrzewanie kołków metalowych 561

11.7.1. Zasada procesu 561

11.7.2. Zalecenia ogólne 563

11.7.3. Parametry zgrzewania 563

Literatura 564

11.7.4. Badania złączy i kwalifikowanie technologii 564

11.7.5. Zakres stosowania 564

12. Lutowanie 567

12.1. Charkterystyka, podstawowe pojęcia i definicje 567

12.2. Fizyczno-chemiczne podstawy lutowania 571

12.3. Klasyfikacja i charakterystyka metod lutowania 578

12.4. Materiały dodatkowe do lutowania 583

12.4.1. Spoiwa do lutowania 584

12.4.2. Topniki do lutowania 602

12.4.3. Atmosfery kontrolowane do lutowania 613

12.5. Konstrukcja i wytrzymałość połączeń 620

12.6. Przygotowanie elementów do lutowania 623

12.7. Technologia lutowania podstawowych materiałów konstrukcyjnych 624

12.7.1. Lutowanie żelaza i jego stopów 624

12.7.2. Lutowanie miedzi i jej stopów 629

12.7.3. Lutowanie materiałów narzędziowych 631

12.7.4. Lutowanie niklu oraz stopów niklu i kobaltu 633

12.7.5. Lutowanie metali lekkich 634

12.7.6. Lutowanie metali reaktywnych i ich stopów 638

12.7.7. Lutowanie metali wysokotopliwych i ich stopów 640

12.7.8. Lutowanie metali szlachetnych i ich stopów 643

12.7.9. Lutowanie metali niskotopliwych 644

12.7.10. Uznawanie technologii lutowania 645

Literatura 646

13. Technologia ciecia tlenowego 649

13.1. Podstawy procesu cięcia tlenowego 649

13.2. Uwarunkowania procesu 651

13.3. Technika cięcia 655

13.3.1. Cięcie ręczne 655

13.3.2. Cięcie zmechanizowane 658

13.3.3. Plany cięcia 660

13.3.4. Ukosowanie 662

13.4. Jakość cięcia tlenowego 663

13.4.1. Zmiany w strefie wpływu ciepła 663

13.4.2. Deformacje materiału ciętego 663

13.4.3. Jakość cięcia 664

13.4.4. Zalecenia praktyczne 665

Literatura 666

14. Ciecie plazmowe 667

14.1. Wstęp 667

14.2. Charakterystyka metody 667

14.3. Parametry cięcia 668

14.4. Gazy plazmowe 670

14.5. Elektrody i dysze 673

14.6. Jakość cięcia plazmowego 674

14.7. Bezpieczeństwo i higiena pracy przy cięciu 677

14.8. Odmiany cięcia plazmowego 679

Literatura 683

15. Ciecie laserowe 685

15.0. Wstęp 685

15.1. Cięcie laserowe – charakterystyka metody 685

15.2. Typy laserów wykorzystywanych do cięcia 688

15.3. Możliwości technologiczne metody i parametry procesu 694

15.4. Technika i optymalizacja procesu cięcia laserowego 701

15.5. Jakość cięcia 708

15.6. Przemysłowe zastosowania cięcia laserowego 710

Literatura 712

16. Spawalnicze metody nanoszenia warstw 715

16.0. Wstęp 715

16.1. Napawanie 719

16.1.1. Ogólna charakterystyka napawania 719

16.1.2. Materiały dodatkowe do napawania 721

16.1.3. Technologie napawania ręcznego i zmechanizowanego 748

16.1.4. Problemy spawalności i zabiegi cieplne przy napawaniu 765

16.1.5. Odkształcenia w czasie napawania 769

16.1.6. Jakość warstw napawanych 770

16.1.7. Trwałość zmęczeniowa i kontaktowa napawanych elementów maszyn 773

16.1.8. Ekonomiczna efektywność napawania 784

16.1.9. Przykłady zastosowań napawania prewencyjnego i regeneracyjnego 789

16.2. Natryskiwanie cieplne 797

16.2.1. Ogólna charakterystyka natryskiwania 797

16.2.2. Materiały dodatkowe do natryskiwania 800

16.2.3. Technologie natryskiwania powłok 808

16.2.4. Obecne i perspektywiczne obszary zastosowania natryskiwania cieplnego 819

16.3. Inne metody nanoszenia warstwy wierzchniej 824

16.3.1. Napawanie indukcyjne 824

16.3.2. Platerowanie wybuchowe 826

16.3.3. Nanoszenie powłoki metodą przygrzewania rezystancyjnego 827

16.3.4. Napawanie tarciowe 828

16.3.5. Napawanie termitowe 829

16.4. Kwalifikowanie technologii napawania i natryskiwania 830

16.3.6. Napawanie łukowe z użyciem past 830

Literatura 833

17. Procesy pokrewne spajaniu metali 843

17.1. Zgrzewanie tworzyw sztucznych termoplastycznych 843

17.1.1. Zgrzewanie doczołowe 844

17.1.2. Zgrzewanie mufowe (polifuzyjne) 850

17.1.3. Zgrzewanie elektrooporowe 852

17.1.4. Zgrzewanie gorącym klinem 855

17.1.5. Zgrzewanie tarciowe 855

17.1.6. Zgrzewanie w polu elektrycznym wielkiej częstotliwości 856

17.1.7. Zgrzewanie ultradźwiękowe 862

17.1.8. Zgrzewanie promieniami podczerwonymi 866

17.2. Spawanie tworzyw sztucznych termoplastycznych 868

17.2.1. Spawanie gorącym powietrzem 869

17.2.2. Spawanie ekstruzyjne 874

17.2.3. Spawanie laserowe 880

17.3. Spajanie nowoczesnych materiałów 884

17.3.1. Materiały ceramiczne 884

17.3.2. Kompozyty 892

17.3.3. Stopy na osnowie faz międzymetalicznych 895

17.4. Klejenie materiałów 901

17.4.1. Wprowadzenie 901

17.4.2. Historia klejenia 902

17.4.3. Zjawiska fizykochemiczne występujące podczas klejenia 903

17.4.4. Zalety i wady klejenia 905

17.4.5. Czynniki wpływające na powstanie połączeń klejowych 907

17.4.6. Wytwarzanie połączeń klejowych 911

17.4.7. Podział klejów 914

17.4.8. Kleje reaktywne (utwardzające się chemicznie) 915

17.4.9. Kleje utwardzające się w wyniku procesów fizycznych 920

17.4.10. Klejenie ważniejszych materiałów 922

17.4.11. Naprawy za pomocą klejenia 926

17.4.12. Badania połączeń klejowych 927

Literatura 929