Cieplne i metalurgiczne procesy spawalnicze

obowiązkowe

Nauka o rozkładach pola temperatury podczas spawania i metodach ich obliczania. Zapoznanie studentów z metalurgicznymi procesami spawalniczymi. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności obliczeń z cieplnych procesów spawania, oceny spawalności stali, w tym analizy wykresów CTPcS, Schaefflera i DeLonga.

Celem realizacji przedmiotu jest zapoznanie studentów z wiedzą o cieplnych i metalurgicznych procesach zachodzących podczas spawania, nauczenie metod analizy i badania zjawisk zachodzących podczas tych procesów, a także metod oceny spawalności stali oraz umiejętności posługiwania się wykresami CTPc-S, Schaefflera i DeLonga.

Program wykładów w ramach przedmiotu obejmuje następujące zagadnienia:

1. Założenia teoretyczne cieplnych procesów spawania.

2. Cykle cieplne procesów spawania.

3. Czas chłodzenia strefy wpływu ciepła i wykresy CTPc-S.

4. Zjawiska zachodzące w jeziorku spawalniczym wywołane przez łuk spawalniczy.

5. Podstawy termodynamiki i metalurgii spawania.

6. Metalurgia procesów spawalniczych: reakcje gaz - metal; wpływ tlenu i azotu na właściwości spoin.

7. Metalurgia procesów spawalniczych: gazy osłonowe i ich rola w procesie spawania; gazy osłonowe do spawania stali węglowych, niskostopowych oraz wysokostopowych; gazy osłonowe do spawania metali nieżelaznych.

8. Rola wodoru w procesie spawania.

9. Rodzaje żużli oraz ich rola w procesie spawania.

10. Rodzaje topników do spawania łukiem krytym oraz ich właściwości.

11. Pęknięcia krystalizacyjne oraz tworzenie się pęcherzy gazowych.

12. Zjawisko dyfuzji.

13. Krystalizacja metali oraz spoin.

14. Pojęcie spawalności i jej określanie.

W ramach ćwiczeń studenci opanowują umiejętność rozwiązywania zadań z zakresu:

1. Obliczania wartości charakterystycznych cyklu cieplnego spawania.

2. Wyznaczania temperatury podgrzewania przed spawaniem.

3. Wyznaczanie czasu stygnięcia.

4. Posługiwania się wykresami CTPc-S, Schaefflera i DeLonga.

5. Obliczania temperatury w danym punkcie dla nieruchomego źródła ciepła.

6. Obliczania temperatury w danym punkcie dla ruchomego źródła ciepła.

7. Obliczania temperatury w danym punkcie dla dużych szybkości spawania.

8. Analizy zmian zachodzących w strefie wpływu ciepła w wyniku działania pola temperatury.

9. Oceny skłonności stali do tworzenia pęknięć.

10. Analitycznych metody oceny spawalności.

1. M. Myśliwiec, Cieplno-mechaniczne podstawy spawalnictwa, WN-T, Warszawa 1972.

2. J. Pilarczyk, Metaloznawstwo spawalnicze, Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1977.

3. J. Brózda, J. Pilarczyk, M. Zeman, Spawalnicze wykresy przemian austenitu CTPc-S, Wyd. Śląsk, Katowice 1983.

4. S. Butnicki, Spawalność i kruchość stali. WNT, Warszawa 1989.

5. J. Węgrzyn, Fizyka i metalurgia spawania. Wyd. Pol. Śląska, Gliwice 1990.

6. E. Tasak, Spawalność stali. Wydaw. Fotobit, Kraków 2002.

7. Praca zbiorowa: Poradnik Inżyniera. Spawalnictwo – tom I, WNT Warszawa 2003.

8. K. Ferenc, Spawalnictwo, WN-T, Warszawa 2007.

9. E.Tasak, Metalurgia spawania. Wydaw. JAK, Kraków 2008.

10. E. Tasak, A. Ziewiec, Spawalność materiałów konstrukcyjnych, tom 1, Spawalność stali., Wydawnictwo JAK, Kraków 2009.

1. Posiada wiedzę teoretyczną dotycząca rozkładu temperatury w złączu.

2. Posiada wiedzę dotyczącą cyklu cieplnego spawania.

3. Umie obliczać charakterystyczne parametry cykli cieplnych procesów spajania.

4. Posiada wiedzę z zakresu metalurgicznych procesów spawalniczych zachodzących w jeziorku spawalniczym i na granicy metal-gaz.

5. Zna rodzaje, a także role gazów osłonowych wykorzystywanych do spawania metali żelaznych i nieżelaznych oraz ich stopów.

6. Posiada wiedzę z zakresu procesów krystalizacji spoin.

7. Posiada wiedzę dotyczącą pękania połączeń spawanych.

8. Potrafi posługiwać się wykresami CTPc-S, Schaefflera i DeLonga.

9. Zna metody doświadczalne oceny spawalności stali.

1. Ocena przygotowania do ćwiczeń.

2. Ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń.

3. Ocena aktywności podczas zajęć.

4. ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników – zaliczenie na ocenę.

5. Ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - egzamin.