2009.12_PSpaw.pdf

Radosnych Świąt Bożego Narodzenia

i pomyślności w 2010 roku

życzy Redakcja

Przegląd sPawalnictwa 12/2009

… zrobotyzowane stanowiska spawalnicze

– technologia,

– projekt,

– wdrożenie,

– dostawa „pod klucz”

ISO 9001 : 2008

System jakości wdrożono

przy udziale funduszy EU

… i nie tylko

20 lat doświadczenia w spawalnictwie

robotyzacje

Jesteśmy na rynku od 1989 roku. Prowadzimy sprzedaż i serwis

urządzeń spawalniczych. Zajmujemy się zagadnieniami cięcia

plazmowego – ręcznego i na stołach CNC. Dostarczamy wysokiej

jakości materiały spawalnicze. Dysponujemy środkami ochrony

osobistej z zakresu spawania i chemią spawalniczą. Realizuje-

my systemy filtracji wentylacji przemysłowych. Jesteśmy dystry-

butorem elementów automatyki. Od ponad 5-ciu lat realizujemy

zrobotyzowane stanowiska spawalnicze w oparciu o komponenty

japońskiej firmy OTC-Daihen. Rozwiązujemy kompleksowo (pro-

jekt i realizacja) zagadnienia z automatyki i robotyki przemysło-

wej. Współpracujemy z Politechniką Poznańską w zakresie prak-

tycznego kształcenia studentów – przyszłych inżynierów.

urządzenia spawalnicze

przecinarki plazmowe

materiały spawalnicze

wentylacje przemysłowe

automatyka przemysłowa

robotyka przemysłowa

Otrzymaliśmy

Złoty Medal Międzynarodowych

Targów Poznańskich

za innowacyjne produkty OTC-Daihen:

W 2008r za DW 300 MIG PULS

- spawarka MIG prądu przemiennego.

W 2009r za AC SERVO TORCH

- w pełni sterowalny podajnik do robota.

61-343 Poznań, ul. Oświęcimska 86

e-mail: robotyka@sap.poznan.pl

Przegląd sPawalnictwa 12/2009

www.sap.poznan.pl

Wydawca

FORUM SPAWALNIKÓW POLSKICH

Redakcja PRZEGLĄD SPAWALNICTWA

agenda wydawnicza siMP, ul. Świętokrzyska 14a, 00-050 warszawa

tel./fax: 0- 87 5 4, 0- 336 4 79

e-mail: pspaw@ps.pl, http://www.pspaw.ps.pl

Adres do korespondencji:

00-950 warszawa 1, skr. poczt. 56

Redaktor naczelny

MIESIęCZNIK NAUKOWO-TEChNICZNy AGENDA WyDAWNICZA SIMP

prof. dr hab. inż. Jerzy nowacki

zachodniopomorski Uniwersytet technologiczny w szczecinie

rok założenia 192 8

dawniej

Z-ca redaktora naczelnego ds. naukowych

prof. dr hab. inż. andrzej Klimpel – Politechnika Śląska

Z-ca redaktora naczelnego ds. współpracy z przemysłem

nr 12/2009

Pl issn 0033-2364

lXXXi

mgr inż. włodzimierz Jacek walczak – linde gaz Polska

Spis treści

Z-ca redaktora naczelnego ds. wydawniczych

Prace doktorskie

Dr inż Jacek Haras ........................................................................................................ 2

Krzysztof J. Kurzydłowski, Hubert Matysiak, Jerzy Nowacki, Piotr Zając

Wytrzymałość zmęczeniowa złączy spawanych ze stali dupleks

Fatigue strength of butt joints welded from duplex steel ............................................... 3

Andrzej Klimpel, Aleksander Olejnik, Damian Janicki, Aleksander Lisiecki

Laserowe spawanie naprawcze klap wylotowych odrzutowego silnika

lotniczego z nadstopu niklu

Investigations of technology of repair laser welding

of exhaust flaps of jet engine made of nickel superalloy ............................................. 11

Jacek Słania, Paweł Urbańczyk

Technologia oraz plan kontroli jakości gazoszczelnych ścian

rurowych kotła pyłowego wg normy PN-EN 12952-5

Production technology and quality control plan in accordance with

PN-EN 12952-5 standard for gas-tight pipes walls of a pulverised-fuel boiler .................. 19

Jolanta Matusiak, Tomasz Pfeifer

Badanie warunków technologicznych i środowiskowych spawania

stopów aluminium metodami niskoenergetycznymi

The research of technological and environmental conditions during

low-energetic gas shielded metal arc welding of aluminum alloys .............................. 27

Bernard Wichtowski

Ocena zmęczenia i doboru stali na konstrukcje stalowych mostów spawanych wg Eurokodu 3

Assessment of fatigue and selection of steel

on constructions of steel bridges welded according to Eurocode 3 ............................. 35

Günter Schürholt

Przygotowanie podłoża do natryskiwania cieplnego

Preparation of substrate for thermal spray .................................................................. 43

Jubileusz 100-lecia istnienia czasopisma Mechanik ....................................... 48

Branżowe targi w Expo Silesia ............................................................................ 50

Firma Messer zainwestowała 30 mln euro w nowy zakład w Rybniku ......... 51

51. Naukowo-Techniczna Krajowa Konferencja Spawalnicza ............................ 53

Nowości wydawnicze ................................................................................................ 55

3. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna – Wrocław ..................... 56

LimTech

Oszczędność + jakość, czyli trutool tKF 1500 sPro ................................................. 56

Alan Philips, Mirosław Nowak, Marcin Nowak

Spawanie elektronowe w ciśnieniu zredukowanym

– innowacyjna metoda spawania słupów elektrowni wiatrowych

Electron bean welding in reduced pressure with the innovation

method of welding of posts of wind power plants ....................................................... 57

Antoni Sawicki, Łukasz Świtoń, Ryszard Sosiński

Zastosowanie modelu Cassiego do symulowania procesów w obwodzie z łukiem elektrycznym

Applied Cassie model for simulating processes in circuits with electrical arc ............. 62

Roczny spis treści .................................................................................................... 66

Informacje wydawcy ................................................................................................. 72

mgr inż. irena wiśniewska

Redaktorzy działów

dr h.c. prof. dr hab. inż. leszek dobrzański – Politechnika Śląska (Materiały)

dr h.c. prof. dr hab. inż. władysław Karol włosiński – Polska akademia

nauk (zaawansowane technologie)

dr hab. inż. zbigniew Mirski prof. Pwr – Politechnika wrocławska

(lutowanie i klejenie)

dr hab. inż. Jacek słania – instytut spawalnictwa (Praktyka spawalnicza)

dr inż. Kazimierz Ferenc – Politechnika warszawska (Konstrukcje spawane)

dr inż. gracjan wiśniewski – Urząd dozoru technicznego (Przepisy, normy)

mgr inż. Michał wińcza – rywal-rHc (technologie)

Przewodniczący Rady Programowej

prof. dr hab. inż. Jan Pilarczyk – instytut spawalnictwa

Zastępca Przewodniczącego Rady Programowej

dr hab. inż. andrzej ambroziak prof. Pwr – Politechnika wrocławska

Rada Programowa

prezes Marek Bryś – Messer eutectic castolin sp. z o.o.

dr inż. Hubert drzeniek – euromat

dyrektor eugeniusz idziak – KwB Bełchatów sa

prof. dr hab. inż. andrzej Kolasa – Politechnika warszawska

dr hab. inż. Jerzy Łabanowski prof. Pg – Politechnika gdańska

prezes Mirosław nowak – technika spawalnicza Poznań

prezes zbigniew Pawłowski – lincoln electric Bester

dr inż. Jan Plewniak – prezes zg sekcji spawalniczej, Pol. częstochowska

dr inż. anna Pocica – Politechnika Opolska

prezes lesław Polak – esab Polska

prezes Jacek rutkowski – Kemppi Polska

prof. dr hab. inż. Jacek senkara – Politechnika warszawska

prezes andrzej siennicki – cloos Polska

prof. dr hab. inż. andrzej skorupa – akademia górniczo-Hutnicza Kraków

prof. dr hab. inż. edmund tasak – akademia górniczo-Hutnicza Kraków

mgr inż. włodzimierz Jacek walczak – linde gaz Polska

prezes Marek walczak – Urząd dozoru technicznego

dyrektor Jan wójcik – Polski rejestr statków

Sekretarz redakcji

Michał dudziński

Skład i druk

skład i łamanie: redakcja Przeglądu spawalnictwa aw siMP

druk: drukarnia Piotra włodarskiego – warszawa

Firmy prezentujące się w numerze

KEMPPI

Sp. z o. o.

03-565 Warszawa

ul. Borzymowska 32

www.kempi.com

Silesia

Expowelding

41-219 Sosnowiec

ul. Braci Mieroszewskich 1245

www.exposilesia.pl

Urząd Dozoru

Technicznego

02-353 Warszawa

ul. Szczęśliwicka 34

www.udt.gov.pl

SAP

61-343 Poznań

ul. Oświęcimska 86

www.sap.poznan.pl

Stała współpraca

Czasopismo jest częściowo dotowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego

Przegląd sPawalnictwa 12/2009

Prace doktorskie

Dr inż Jacek Haras

geometryczne obiektu poddanego spawaniu, współ-

czynniki termofizyczne i odległość danego punktu od

źródła ciepła. Powstaje zatem pytanie, jakie wartości

współczynnika α stosować przy obliczaniu cyklu ciep-

lnego spawania i jakimi metodami go wyznaczać.

Autor postawił następującą tezę pracy: „Za pomo-

cą doświadczalnie wyznaczonych spawalniczych cy-

kli cieplnych możliwe jest wyznaczenie zastępczego

współczynnika wnikania ciepła do otoczenia dla płyt

stalowych” .

W pracy przedstawiono metodykę określania za-

stępczych współczynników wnikania ciepła α z , dostoso-

wując ją do specyfiki złącza spawanego pod topnikiem.

Uwzględniono, że pole cieplne zmienia się w czasie.

W tym celu opisano pole temperatury przez wykres

izoterm na powierzchni zewnętrznej, zbudowany z do-

świadczalnych cykli cieplnych. W ramach realizowanej

pracy zbudowano stanowisko badawcze – rejestrator

cykli cieplnych i parametrów spawania oraz przepro-

wadzono eksperyment spawalniczy przez wykonanie

badań cykli cieplnych na płytach ze stali P350.

Autor wyznaczył współczynniki α z za pomocą dwóch

metod doświadczalnych:

– badań pól temperatury przy spawaniu płyt stalo-

wych poddanych działaniu szybkobieżnego źródła

ciepła dużej mocy (napawanie łukiem krytym),

– metodą pośrednią przez wyznaczenie wartości

współczynników b 1 = 2 • α z /( c p • p • g ) [1/s] wymiany

temperaturowej na powierzchni modelowych płyt

nagrzanych w elektrycznym piecu oporowym do

temperatury ok. 900 o C, a następnie studzonych

w powietrzu. Z otrzymanych wartości współczynni-

ków b 1 obliczono wartości współczynników α z , co

posłużyło do eksperymentalnej weryfikacji zależno-

ści przyjętych do obliczeń.

Autor wykazał przydatność opracowanej ekspery-

mentalnej metody do wyznaczania z dużą dokładnością

współczynników α z dla określonych metod spawania.

Wyznaczone wartości zastępczych współczynników

wnikania α z dla spawania łukiem krytym można zasto-

sować do teoretycznego wyznaczania cykli cieplnych

i pól temperatury w płytach spawanych. Pozwoli to na

dalsze prowadzenie badań nad prawidłowym modelo-

waniem analitycznym i numerycznym procesów ciep-

lnych.

13 maja 2009 r. na posiedzeniu Rady Wydziału Me-

chanicznego Politechniki Gdańskiej odbyła się publicz-

na obrona rozprawy doktorskiej mgr. inż. Jacka Harasa

pt.: „Wyznaczanie zastępczego współczynnika wnika-

nia ciepła do otoczenia na przykładzie spawania au-

tomatycznego łukiem krytym”. Promotorem pracy był

prof. dr hab. inż. Włodzimierz Walczak z Politechniki

Gdańskiej, a recenzentami prof. dr hab. inż. Eugeniusz

Ranatowski z Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodni-

czego w Bydgoszczy oraz dr hab. inż. Dariusz Mikiele-

wicz, prof. nadzw. Politechniki Gdańskiej.

W planowaniu procesu spawania istnieje koniecz-

ność przeprowadzenia analizy struktur i własności

złączy oraz naprężeń i odkształceń konstrukcji spowo-

dowanych spawaniem. Do rozwiązywania tych zadań

konieczna jest znajomość cykli cieplnych spawania

oraz pól temperatury. W przypadku obliczeń metoda-

mi analitycznymi i numerycznymi wymagana jest zna-

jomość zmian wartości szeregu współczynników ter-

mofizycznych w funkcji temperatury. Jednym z takich

współczynników jest współczynnik przejmowania cie-

pła α . Określa on warunki wnikania ciepła do otoczenia

elementu spawanego na drodze konwekcji i radiacji.

Sposób wyznaczania tego współczynnika i jego

zastosowanie do wymienników ciepła opisano w lite-

raturze dotyczącej ruchu ciepła, ale dane te dotyczą

płyt nagrzewanych stacjonarnym źródłem ciepła do

jednakowej temperatury na całej powierzchni. Podczas

spawania elementów występuje jednak najczęściej ru-

chome źródło ciepła i związany z nim rozkład tempera-

tury zależy od wielu parametrów, takich jak: własności

Oprac.: dr hab. inż. Jerzy Łabanowski

Przegląd sPawalnictwa 12/2009

Krzysztof J. Kurzydłowski

Hubert Matysiak

Jerzy Nowacki

Piotr Zając

Wytrzymałość zmęczeniowa

złączy spawanych ze stali dupleks

Fatigue strength of butt joints

welded from duplex steel

Streszczenie

Abstract

Przeprowadzono próby spawania metodą FCAW płyt

ze stali dupleks UNS S31803 o grubości 9,5 mm ze zwięk-

szonym do 10 mm odstępem progowym rowka spawalni-

czego. Wykonano analizę wytrzymałości, z zastosowaniem

metody elementów skończonych, złączy doczołowych

poddanych próbie osiowego rozciągania. Przeprowadzono

badania eksperymentalne wytrzymałości zmęczeniowej.

Określono wpływ spawania z różnym odstępem progowym

na wytrzymałość zmęczeniową. Wykonano analizę prze-

łomów złączy po badaniach wytrzymałości zmęczeniowej.

Wykazano, że zwiększenie odstępu progowego wpływa na

zmniejszenie wytrzymałości zmęczeniowej, ale w stopniu

niedyskwalifikującym złącza wg wymagań określonych

przepisami Det Norske Veritas (DNV).

Welding tests were conducted using the FCAW method

on plate made from duplex steel, grade UNS S31803, thi-

ckness of 9.5 mm with the increased to 10 mm root gap.

An analysis of fatigue strength was carried out, by using

the Finite Element Method, on butt joints which were un-

derwent axial tension. Experimental research of fatigue

strength was conducted. The influence of welding, with

various root gaps, on fatigue strength was determined.

A fractographic analysis of selected samples, after fatigue

strength examinations, was executed. It was proven that

the increase of the root gap has an influence on a dec-

rease of fatigue resistance, however it fulfills the require-

ments prescribed by Det Norske Veritas (DNV) rules.

Wstęp

W przypadku zmniejszenia odstępu progowego

poniżej 4 mm dla spawania jednostronnego na pod-

kładkach ceramicznych pojawiają się trudności z wy-

konaniem warstwy przetopowej. Wartość maksymalna

(6 mm) wynika głównie z doświadczeń producentów

materiałów spawalniczych w zakresie uzyskiwania pa-

rametrów wytrzymałościowo-mikrostrukturalnych złą-

cza spawanego. Ważnym problemem spawania wiel-

kogabarytowych konstrukcji okrętowych jest zacho-

wanie właściwych tolerancji rowka spawalniczego, co

w przypadku złączy o dużej długości jest bardzo trudne.

W przypadku przekroczenia zalecanej na podsta-

wie doświadczeń maksymalnej wartości odstępu pro-

gowego (6 mm), np. w wyniku niepełnej prostoliniowo-

ści krawędzi blach, stosuje się naprawę rowka przed

spawaniem przez odbudowę krawędzi blachy metodą

napawania.

Podstawowym parametrem charakteryzującym

geometrię rowka spawalniczego, wpływającym na wiel-

kość energii liniowej i w konsekwencji na właściwości

złączy jest odstęp progowy. Dla połączenia spawane-

gozłącza doczołowego przy spawaniu jednostronnym

przyjmuje się wielkość odstępu progowego w zakresie

od 4 do 6 mm.

Dr h.c. prof. dr hab. inż. Krzysztof J. Kurzyd-

łowski, dr inż. Hubert Matysiak – Politechnika

Warszawska, prof. dr hab. inż. Jerzy Nowacki,

dr inż. Piotr Zając – Zachodniopomorski Uniwersy-

tet Technologiczny w Szczecinie.

Przegląd sPawalnictwa 12/2009

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: