1 / 61

Korzystna struktura krystaliczna w strefie wpływu ciepła

Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej. Korzystna struktura krystaliczna w strefie wpływu ciepła. Przygotował Dr Łukasz Madej. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57. spoina. obszar materiału spawanego,

freira
Download Presentation

Korzystna struktura krystaliczna w strefie wpływu ciepła

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Korzystna struktura krystaliczna w strefie wpływu ciepła Przygotował Dr Łukasz Madej Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  2. spoina obszar materiału spawanego, który uległ stopieniu linia wtopienia materiał spawany materiał spawany strefa wpływu ciepła Złącze spawane Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  3. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Strefa wpływu ciepła – SWC • Część złącza, w której nastąpiły zmiany strukturalne w wyniku oddziaływania ciepła spawania. • Głębokość strefy wpływu ciepła zależy od metody oraz techniki spawania. • Zmiany mikrostruktury i właściwości SWC są wynikiem przemian alotropowych, przemian fazowych oraz odkształcenia sieci krystalograficznej. W metalu nagrzanym powyżej pewnej charakterystycznej dla niego temperatury następuje rozrost ziaren, tym większy, im wyższa jest temperatura i dłuższy czas jej oddziaływania. • W czasie nagrzewania, w niektórych materiałach mogą wystąpić procesy wydzieleniowe, na przykład węglików metali, oraz powstawać nowe fazy międzymetaliczne. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  4. Strefa wpływu ciepła – SWC Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  5. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Korzystna struktura SWC Idealna struktura SWC = Struktura materiału rodzimego Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  6. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Jak uzyskać korzystną strukturą w strefie wpływu ciepła? • Odpowiednio dobrana obróbka cieplna • Obniżenie energii liniowej spawania Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  7. Energia liniowa spawania Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej E – energia liniowa spawania [J/m], U – napięcie łuku [V], I – natężenie prądu spawania [A], V – prędkość spawania [m/s], P – moc cieplna [W]. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  8. Obniżanie energii liniowej spawania Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Metody niskoenergetyczne Metody wysokoenergetyczne • Duża moc cieplna • Duża prędkość spawania • Mała moc cieplna Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  9. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Metody niskoenergetyczne • Cold Metal Transfer – CMT • Intelligent Arc Control – IAC • Cold Arc Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  10. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej CMT – Cold Metal Transfer Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  11. CMT Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Spawanie łukiem zwarciowym • Posuw drutu jest wykorzystywany do sterowania procesem • Drut podawany jest w kierunku jeziorka i jest okresowo cofany • Częstotliwość cofania – ok. 70 Hz Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  12. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej CMT Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  13. CMT Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Niskie natężenie prądu zwarcia • Niska moc cieplna • Prędkość spawania dochodząca do 2÷3 m/min • Przenoszenie metalu odbywa się praktycznie bez przepływu prądu • Spawanie odbywa się praktycznie bez rozprysków Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  14. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej CMT • Wąska strefa wpływu ciepła • Mniejsze odkształcenia spawanych materiałów niż w metodach konwencjonalnych • Wysoka jakość spoiny Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  15. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej CMT Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  16. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Zastosowanie CMT • Cienkie blachy ze stali niestopowych, niskostopowych i wysokostopowych nierdzewnych (nawet 0,3 mm) • Łączenie cienkich blach aluminiowych ze stalowymi • Lutospawnie metodą MIG Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  17. Zastosowanie CMT Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Wykonywanie spoin przetopowych w każdej pozycji • Uzyskiwanie pełnego przetopu przy dużych odstępach pomiędzy łączonymi elementami (nawet 5 mm) Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  18. IAC – Intelligent Arc Control Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  19. IAC – Intelligent Arc Control Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Spawanie łukiem zwarciowym • Zwiększone natężenie prądu podczas zwarcia • Zmniejszone natężenie podczas jarzenia łuku • Niska moc cieplna • Niska energia liniowa spawania Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  20. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej IAC Natężenie prądu Czas Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  21. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Rys. Porównanie przebiegu natężenia prądu spawania w czasie dla klasycznego spawania MIG i procesu IAC. [1] A – jarzenie łuku B – zwarcie [1] J. L. Skovfo - Zmniejszenie zjawiska rozprysku i obniżenie energii liniowej w spawaniu łukiem krótkim. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  22. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej [1] Przerwanie zwarcia w klasycznym spawaniu MIG Przerwanie zwarcia w spawaniu IAC [1] J. L. Skovfo - Zmniejszenie zjawiska rozprysku i obniżenie energii liniowej w spawaniu łukiem krótkim. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  23. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej [1] [1] J. L. Skovfo - Zmniejszenie zjawiska rozprysku i obniżenie energii liniowej w spawaniu łukiem krótkim. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  24. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Zastosowanie IAC • Wykonywanie warstw przetopowych • Spawanie cienkich blach (nawet 0,3 mm) Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  25. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Cold Arc Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  26. Cold Arc Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Spawanie łukiem zwarciowym • Przebieg napięcia jak przy konwencjonalnym łuku zwarciowym • Raptowne zmniejszanie natężenia prądu w okresach pomiędzy zwarciami • Niska moc cieplna • Wąska strefa wpływu ciepła Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  27. Cold Arc Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Mniejsze zmiany struktury • Niewielkie odkształcenia Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  28. Zastosowanie Cold Arc Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Cienkie blachy ze stali niestopowych, niskostopowych i wysokostopowych (nawet 0,3 mm) • Stopy aluminium Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  29. Metody niskoenergetyczne, a zanieczyszczenie środowiska Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Wielkość emisji pyłu jest przy metodach IAC, CMT, ColdArc nawet kilkukrotnie mniejsza w porównaniu do konwencjonalnych metod spawania łukowego w osłonie gazów. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  30. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej [2] Rys. Emisja pyłu przy spawaniu stali austenitycznej w osłonie 98 % Ar + 2 % O2. [2] J. Matusiak, J. Wyciślik – Zagrożenia w środowisku pracy przy spawaniu i lutospawaniu łukowym metodami niskoenergetycznymi. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  31. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej [2] Rys. Emisja NOx przy spawaniu stali austenitycznej w osłonie 98 % Ar + 2 % O2. [2] J. Matusiak, J. Wyciślik – Zagrożenia w środowisku pracy przy spawaniu i lutospawaniu łukowym metodami niskoenergetycznymi. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  32. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej [2] Rys. Emisja CO przy spawaniu stali austenitycznej w osłonie 98 % Ar + 2 % O2. [2] J. Matusiak, J. Wyciślik – Zagrożenia w środowisku pracy przy spawaniu i lutospawaniu łukowym metodami niskoenergetycznymi. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  33. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej [2] Rys. Emisja pyłu przy spawaniu stali austenitycznej metodą ColdArc w osłonie różnych gazów. [2] J. Matusiak, J. Wyciślik – Zagrożenia w środowisku pracy przy spawaniu i lutospawaniu łukowym metodami niskoenergetycznymi. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  34. Metody wysokoenergetyczne Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Spawanie laserowe • Spawanie wiązką elektronów Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  35. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  36. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  37. Spawanie laserowe Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Niska energia liniowa spawania • Silnie zogniskowana wiązka lasera o dużej mocy (gęstości energii ok. 1 MW/cm2, można uzyskać gęstości nawet powyżej 1011 W/cm2) • Niewielka objętość przetopionego materiału • Szerokość spoiny od 0,2 do 13 mm • Wąska strefa wpływu ciepła [3] [3] O.A. Idowu, O.A. Ojo, M.C. Chaturvedi – Effect of heat input on heat affected zone cracking in laser welded ATI Allvac 718Plus superalloy. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  38. Spawanie laserowe Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Szybkie odprowadzanie ciepła i stygnięcie spoiny • Minimalne odkształcenia i naprężenia spawalnicze • Stabilność pracy • Bardzo dobra spawalność metalurgiczna i technologiczna • Wysoka jakość złączy spawanych Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  39. Spawanie laserowe Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Ograniczona obróbka wykańczająca • Łatwa obsługa urządzeń • Ograniczenie szkodliwego wpływu oddziaływania na obsługę • Ograniczenie szkodliwego wpływu oddziaływania na środowisko Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  40. Spawanie laserowe Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Lasery gazowe • Lasery na ciele stałym YAG • Lasery diodowe dużej mocy – HPDL • Lasery włóknowe • Spawanie hybrydowe Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  41. Spawanie hybrydowe Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej • Laser + TIG • Laser + MIG/MAG Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  42. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Spawanie hybrydowe: Laser + MAG [7] • Laser-leading • MAG-leading [7] X. Cao, P. Wanjara, J. Huang, C. Munro, A. Nolting – Hybrid fiber laser – Arc welding of thick section high strength low alloy steel. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  43. HSLA-65 Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej [7] C = 0,1 % Mn = 1,1÷1,65 % Si = 0,1÷0,4 % Ni = 0,4 % Cr = 0,2 % Cu = 0,35 % Mo = 0,08 % Ti = 0,007÷0,020 % N = 0,012 % S = 0,01 [7] X. Cao, P. Wanjara, J. Huang, C. Munro, A. Nolting – Hybrid fiber laser – Arc welding of thick section high strength low alloy steel. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  44. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Laser MAG [7] FI M B B M [7] X. Cao, P. Wanjara, J. Huang, C. Munro, A. Nolting – Hybrid fiber laser – Arc welding of thick section high strength low alloy steel. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  45. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Hybryda – Laser-leading Hybryda – MAG-leading [7] FI B B FI [7] X. Cao, P. Wanjara, J. Huang, C. Munro, A. Nolting – Hybrid fiber laser – Arc welding of thick section high strength low alloy steel. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  46. Laser leading Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej [7] [7] X. Cao, P. Wanjara, J. Huang, C. Munro, A. Nolting – Hybrid fiber laser – Arc welding of thick section high strength low alloy steel. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  47. MAG leading Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej [7] [7] [7] X. Cao, P. Wanjara, J. Huang, C. Munro, A. Nolting – Hybrid fiber laser – Arc welding of thick section high strength low alloy steel. Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  48. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Spawanie hybrydowe: Laser + MAG • Mniejsza twardość • HSLA-65 – 210 HV • SWC (MAG) – 280 HV • SWC (Laser) – 320÷360 HV • SWC (Hybryda) - 240÷280 HV Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  49. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Spawanie hybrydowe: Laser + MAG • Niska energia liniowa • Wąska spoina • Wąska strefa wpływu ciepła • Duża głębokość wtopienia • Mniejsze odkształcenia spawalnicze Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

  50. Fundusze Europejskie – dla rozwoju Polski Wschodniej Spawanie hybrydowe: Laser + MAG • Duża tolerancja na dokładność złożenia elementów • Wysoka wytrzymałość • Niższa prędkość chłodzenia • Mniejsza podatność na pęknięcia na gorąco • Mniejsza podatność na pęknięcia wodorowe • Porowatość poniżej 1% Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, 37-450 Stalowa Wola, tel. 15 844 03 57

More Related