Przegląd Spawalnictwa 12/2008

Transkrypt

Radosnych Świąt
Bożego Narodzenia
i pomyślności
w 2009 roku
życzy Redakcja
Przegląd spawalnictwa 12/2008
Komfort
Przyłbica spawalnicza 3M™ Speedglas™ 9100
to rozwiązanie nowej generacji, zapewniające
niespotykany dotąd komfort użytkowania.
i niezawodna ochrona
3M™ Speedglas™ 9100 posiada nowy, opatentowany system
nagłowia, który idealnie dostosowuje się do kształtu głowy,
jednocześnie ograniczając ucisk na najbardziej wrażliwe
i czułe miejsca.
Zwiększone o 30% pole widzenia automatycznego ﬁltra
spawalniczego Speedglas 9100XX w porównaniu do modelu
Speedglas 9002X oraz jego unikalne funkcje, zapewniają
doskonałą ochronę i wygodę podczas spawania.
Speedglas™ 9100 to nowa jakość spawania.
Przyłbica spawalnicza 3M™
Speedglas™ 9100XX zdobyła podczas
Międzynarodowych Targów Poznańskich 2008
Złoty Medal – najbardziej prestiżową nagrodę
przyznawaną podczas imprez
targowych w Polsce.
3M Poland Sp. z o.o., Dział Bezpieczeństwa Pracy, al. Katowicka 117, Kajetany k/Warszawy 05-830 Nadarzyn, Tel.: 22 739 60 00, www.3m.pl
Wydawca
FORUM
SPAWALNIKÓW
POLSKICH
Redakcja PRZEGLĄD SPAWALNICTWA
Agenda Wydawnicza SIMP, ul. Świętokrzyska 14a, 00-050 Warszawa
tel./fax: 0-22 827 25 42, 0-22 336 14 79
e-mail: [email protected], 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 – Politechnika Szczecińska
Zastępca redaktora naczelnego ds. naukowych
prof. dr hab. inż. Andrzej Klimpel – Politechnika Śląska
Zastępca redaktora naczelnego ds. wydawniczych
mgr inż. Irena Wiśniewska
rok założenia 1928
dawniej
Nr 12/2008
Przewodniczący Rady Programowej
prof. dr hab. inż. Jan Pilarczyk – Instytut Spawalnictwa
Rada Programowa
dr hab. inż. Andrzej Ambroziak prof. PWr – Politechnika Wrocławska
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
Stała współpraca
LXXX
Spis treści – Contents
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,
szkolenia).
mgr inż. Michał Wińcza – Rywal-RHC (Technologie)
PL ISSN 0033-2364
Jan Pilarczyk
Konferencja Spawalnicza w Kijowie
Jubileusz 90 lat Akademika Borysa Ewgieniewicza Patona................................2
Andrzej Klimpel, Jacek Górka, Artur Czupryński
Tomasz Kik, Robert Dadak
Badania technologii automatycznego lutowania miękkiego
GTA elementów kolektora słonecznego
Research into GTA automatic soft soldering technology of solar
energy collector components............................................................................... 3
Paweł Biłous, Tadeusz Łagoda
Działanie karbu strukturalnego w stalowych złączach spawanych
Structural notch effect in steel welded joints.................................................... 9
Andrzej Kolasa
Kalendarz Spawalniczy Polskiej IzbySpawalniczej...................................... 12
Krzysztof Luksa
Zrobotyzowane spawanie GTA złączy zakładkowych i spoin grzbietowych blach
ze stali S235JRG2 i X5CrNi18-10
Robotised GTA welding of overlapping welds and edge welds
made of S235JRG2 and X5CrNi18-10 steels................................................... 13
Ruukki
Innowacje w budownictwie wzmocnienią konstrukcję twojego CV ................... 17
CLOOS Polska
Zrobotyzowane systemy spawalnicze .......................................................... 18
Andrzej Siennicki
Europejskie wydarzenie w Sielpi .................................................................... 18
LimTECH
Techniki ukosowania Ukosteel 2008................................................................ 19
Messer Eutectic Castolin Sp. z o.o.
Materiały do napraw i regeneracji, sprzęt spawalniczy ................................ 20
Piotr Kohut
Metody wizyjne w robotyce (cześć I)
Vission Methods in Robotics (part I)................................................................ 21
Mariusz Chalecki, Wojciech Czaplejewicz, Aleksander Pawłuszewicz
Spawanie stali hartowanych
Quenched steel welding................................................................................. 26
Zbigniew Mirski
Rozstrzygnięcie konkursu not we Wrocławiu
„Za wybitne osiągnięcia w dziedzinie techniki”................................................ 30
Roczny spis treści 2008.............................................................................. 32
Informacje wydawcy.......................................................................................36
Okładki: 3M POLAND Sp. z o. o., Instytut Spawalnictwa, KEMPPI Sp. z o. o.
Firmy prezentujące się w numerze
CLOOS Polska Sp. z o. o.
58-100 Świdnica
ul. Stawki 5
www.cloos.pl
KEMPPI Sp. z o. o
05-091 Ząbki
ul. Piłsudskiego 2
www.kempi.com
RUUKKI
www.ruukki.com/pl
INSTYTUT SPAWALNICTWA
44-100 Gliwice
ul. Bł. Czesława 16/18
www.is.gliwice.pl
MESSER EUTECTIC CASTOLIN Sp. z o. o.
3M POLAND Sp. z o. o.
05-830 Nadarzyn
Al. Katowicka 117,
www.3m.pl
44-100 Gliwice
ul. Robotnicza 2
www.castolin.com
Konferencja Spawalnicza w Kijowie
Jubileusz 90 lat Akademika Borysa Ewgieniewicza Patona
Jubilat otwiera konferencję
W dniach 24–26 listopada 2008 roku odbyła się w Kijowie
międzynarodowa konferencja spawalnicza pod hasłem „Spawanie i technologie pokrewne – dokąd zmierzają w trzecim
tysiącleciu”.
Była to konferencja niezwykła, wiązała się bowiem z dostojnym Jubileuszem 90. rocznicy urodzin Akademika Borysa
Ewgieniewicza Patona, wieloletniego dyrektora Instytutu Spawania Elektrycznego im. E.O. Patona w Kijowie. Dokładnie,
rocznica ta przypadła na dzień 27 listopada 2008 r.
Borys Ewgieniewicz Paton kieruje kijowskim Instytutem
niezmiennie od 55 lat (od 1953 r.) i jest drugim jego dyrektorem. Równolegle, od 1962 roku pełni funkcję Prezesa Akademii Nauk Ukrainy. Instytut założył ojciec Borysa, Ewgienij
Oskarowicz Paton i to jego imię nosi Instytut.
W konferencji udział wzięło kilkuset uczestników z kilkunastu krajów całego świata. Specjalne zaproszenia od Jubilata
otrzymały osobistości współpracujące z Instytutem w Kijowie
i równocześnie cieszące się w świecie spawalniczym wysokim uznaniem. Wśród nich znaleźli się: Pan Gene E. Lawson
– obecny prezydent Amerykańskiego Stowarzyszenia Spawalniczego (AWS), prof. Ulrich Dilthey z Uniwersytetu ISF–
RWTH w Aachen – obecny prezydent Międzynarodowego
Instytutu Spawalnictwa, Pan Chris Smallbone z Instytutu Spawalnictwa WTIA w Australii – poprzedni prezydent MIS, byli
prezydenci Europejskiej Federacji Spawalniczej – prof. Jan
Pilarczyk i p. German Hernandez z Hiszpańskiego Stowarzyszenia Spawalniczego CESOL w Hiszpanii, profesorowie: Detlef von Hofe z Niemieckiego Stowarzyszenia Spawalniczego
DVS, Irmhild Martinek z Uniwersytetu w Magdeburgu, Horst
Cerjak z Uniwersytetu w Grazu, Dorin Dehelean z Instytutu
Spawalnictwa w Timisoarze, Peter Bernasovsky z Instytutu
Spawalnictwa w Bratysławie, a także wielu innych znanych
specjalistów spawalników z: Bułgarii, Brazylii, Chin, Francji,
Serdeczne przywitanie z Jubilatem
Gruzji, Japonii, Rosji, Ukrainy i Wielkiej Brytanii. Obecność
na konferencji szerokiej rzeszy wybitnych ludzi ze świata spawalnictwa świadczy o randze konferencji i wielkim szacunku,
jakim cieszy się Akademik B.E. Paton.
Dostojny Jubilat, mimo poważnego wieku cieszy się dobrą
kondycją fizyczną i pełną jasnością umysłu, a przy tym tryska
humorem i serdecznością w stosunku do wszystkich otaczających go osób. Dzięki temu wszędzie zjednuje sobie wielkie
rzesze sympatyków i przyjaciół. Natomiast pracownicy Instytutu Spawalnictwa w Kijowie byliby gotowi, mówiąc w przenośni, „wskoczyć za swoim szefem w ogień” i absolutnie nie
zgadzają się na jego odejście ze stanowiska dyrektora. Warto
podkreślić, że mimo światowej sławy i piastowania wielu wysokich stanowisk Akademik B.E. Paton pozostaje człowiekiem
niezwykle skromnym.
Akademik B.E. Paton otwierał konferencję, wygłosił inauguracyjny wykład na temat wykorzystania technik spawalniczych do łączenia żywych ludzkich tkanek (dotychczasowe
osiągnięcia Instytutu E.O. Patona w tym zakresie są imponujące), prowadził sesje referatowe, był wśród uczestników konferencji. Podziwialiśmy wszyscy jego żywotność i sprawność.
W ostatnim dniu konferencji po południu kilka osób miało zaszczyt spotkać się z Akademikiem B.E. Patonem bezpośrednio w jego gabinecie. Wśród wybranych znalazł się prof. Jan
Pilarczyk reprezentujący Instytut Spawalnictwa i środowisko
spawalnicze w Polsce, który złożył serdeczne życzenia zdrowia, długich jeszcze lat życia, dalszych, nowych sukcesów
w działalności naukowej oraz pomyślności w życiu prywatnym.
Reprezentanci światowego spawalnictwa na bankiecie
Przekazał również stosowny adres, upominek oraz specjalnie przygotowany album zawierający fotografie z wielokrotnych pobytów Jubilata w Polsce i Instytucie Spawalnictwa.
Szczególnie album sprawił Jubilatowi wiele radości i stał się
przyczynkiem do snucia wielu wspomnień z przeszłości,
w nadzwyczaj miłej atmosferze.
W trakcie spotkania dyrektorzy Instytutu E.O. Patona
w Kijowie i Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach podpisali porozumienie o dwustronnej współpracy obydwu instytutów.
Prof. Jan Pilarczyk otrzymał wydaną z okazji Jubileuszu 2-tomową biografię Akademika B.E. Patona wraz ze zbiorem ważniejszych publikacji.
Wieczorny bankiet, na który zaproszono uczestników konferencji, przekształcił się samorzutnie w wielką urodzinową
uroczystość.
Prof. Jan Pilarczyk
Andrzej Klimpel
Jacek Górka
Artur Czupryński
Tomasz Kik
Robert Dadak
Badania technologii automatycznego
lutowania miękkiego GTA
elementów kolektora słonecznego
Research into GTA automatic soft soldering
technology of solar energy collector components
Streszczenie
Abstract
W artykule przedstawiono przebieg badań nad opracowaniem technologii automatycznego lutowania GTA elementów absorbera rurka–folia miedziana samotopnikującym
lutem miękkim SolarCast 5 w postaci pasty. Proces lutowania przeprowadzono dwoma technikami: lutowanie płaskiej
folii miedzianej z rurką oraz lutowanie z wytłoczeniem półkolistego kanału o średnicy rurki w folii miedzianej.
W celu określenia własności wykonanych połączeń
przeprowadzono badania metalograficzne, pomiar twardości, statyczną próbę rozciągania oraz technologiczną
próbę przewodzenia ciepła. Wykazano, że istnieją parametry lutowania GTA zapewniające uzyskanie wysokiej
jakości złącza absorbera rurka–folia miedziana.
The article is a presentation of research into procedures of development of GTA automatic soft soldering of solar absorber components, i.e. joining tube to copper foil by
means of brazing with SolarCast 5 soft self-fluxing solder
in the form of a paste. The brazing process was carried
out by means of two technologies: soldering of a flat copper foil with the tube and soldering along with forming of
a semicircular channel whose diameter was equal to that
of the tube, inside the copper foil.
The properties of finished joints were determined by
means of metallographic examination, measurement of
hardness, static tensile test as well as process thermal
conduction test. Results of the said tests proved the occurrence of an area of GTA soldering parameters which
ensured production of absorber high-quality joints between the tube and the copper foil.
Wstęp
odkształcenia i naprężenia, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości złącza. Zastosowanie automatycznego
stanowiska produkcyjnego pozwala na znaczne zwiększenie
wydajności przy jednoczesnym wzroście jakości, dzięki dużej
dokładności prowadzenia palnika GTA [1÷9].
Istotnym elementem kolektora słonecznego jest połączenie rurka–folia miedziana absorbera wymiennika ciepła.
W rurkach płynie ciecz odbierająca energię promieniowania
słonecznego, absorbowaną przez folię miedzianą absorbera.
Głównym kryterium oceny technologii spawalniczej stosowanej do wykonania tego złącza jest jego jakość: odpowiednia
wytrzymałość oraz wysoka przewodność cieplna złącza.
Istotna z technologicznego punktu widzenia jest również
możliwość automatycznego wykonania połączenia i zdolność
wdrożenia technologii lutowania GTA do produkcji przemysłowej kolektorów słonecznych. Wymagania ogólne, jakie muszą spełniać kolektory słoneczne, przedstawione są w normie
PN-EN 12975-1:2000.
Wytypowana do badań technologia automatycznego
lutowania GTA musi zapewnić wysokiej jakości złącza części kolektora słonecznego przy dużej wydajności procesu.
W przypadku lutowania GTA trwałe połączenie dyfuzyjne uzyskuje się w wyniku stopienia materiału dodatkowego – lutu,
ciepłem łuku GTA, bez nadtapiania powierzchni łączonych
elementów. W porównaniu z procesem spawania proces lutowania zapewnia znacznie wyższą wydajność, minimalne
Prof. dr hab. inż. Andrzej Klimpel, dr inż. Jacek Górka,
dr inż. Artur Czupryński, dr inż. Tomasz Kik, mgr inż. Robert
Dadak – Politechnika Śląska.
Przebieg badań
Rys. 1. Stanowisko do automatycznego lutowania GTA części absorbera kolektora słonecznego rurka–folia miedziana
Fig. 1. Test bed for automatic GTA soldering of solar energy collector
absorber components: tube-to-copper foil
Tablica I. Skład chemiczny i własności lutu cynowo-miedziowego (S-Sn97-Cu3) SolarCast 5, wg EN 29453
Table I. Chemical composition and properties of SolarCast 5 tin-copper solder (S-Sn97-Cu3), in compliance with EN 29453
Sn
Cu
97,0
~ 3,0
Pb
max.
0,1
Sb
max.
0,05
Zawartość składników stopowych, %
Bi
Cd
In
Ag
max.
max.
max.
max.
0,1
0,002
0,05
0,05
Własności:
Zakres temperatury lutowania: 230÷240 oC
Optymalna temperatura lutowania: 275 oC
Gęstość: 7,3 g/cm3
Zawartość stopu w paście: 89÷92%
W celu zapewnienia możliwie najwyższej jakości złączy
części kolektora słonecznego, lutowanych automatycznie
GTA, zaprojektowano i zbudowano stanowiska badawcze,
wyposażone w robot spawalniczy firmy REIS model SRV6,
oprzyrządowanie mocujące lutowane elementy absorbera rurka–folia miedziana oraz źródło prądu CastoTIG 2002 (rys. 1).
Analiza dostępnych na rynku światowym lutów miękkich,
przeznaczonych do lutowania miedzi, oraz przeprowadzone
wstępne próby zwilżalności i rozpływności lutów miękkich wykazały, że najlepszymi własnościami lutowniczymi charakteryzuje się cynowo-miedziowy stop lutowniczy (S-Sn97-Cu3)
SolarCast 5 (tabl. I).
W celu opracowania warunków technologicznych procesu
lutowania GTA elementów absorbera rurka–folia miedziana,
przeprowadzono próby lutowania za pomocą dwóch technik:
– lutowania płaskiej folii miedzianej z rurką – pastę lutowniczą, w ilości 0,2 g/cm złącza, nakładano ręcznym dozownikiem bezpośrednio na dolną powierzchnię rurki absorbera, po czym z odpowiednią siłą dociskano do płaskiej
folii miedzianej (rys. 2);
– lutowania z wytłoczeniem półkolistego kanału o średnicy rurki w folii miedzianej – pastę lutowniczą, w ilości
0,4 g/cm złącza, nakładano ręcznym dozownikiem na
dnie wytłoczenia folii miedzianej (rys. 3).
Al
max.
0,01
As
max.
0,03
Fe
max.
0,02
Zn
max.
0,001
Maksymalna wartość zanieczyszczeń: 0,2%
Wytrzymałość na rozciąganie: 30 MPa
Wytrzymałość na ścinanie: 20 MPa
Zakres temperatury pracy: max. 110oC
Badania wstępne nad opracowaniem technologii lutowania GTA złącza rurka–płaska folia miedziana, jak i złącza
rurka–folia miedziana, wykonanego techniką z wytłoczeniem
półkolistego kanału o średnicy rurki w folii miedzianej, wykazały, że w celu osiągnięcia wymaganej temperatury lutowania konieczne jest wstępne podgrzanie rurki absorbera, przez
nagrzanie ciepłem łuku GTA początku złącza przez ok. 2÷3 s
(rys. 2, 3). W obu przypadkach nagrzewanie złącza powinno
być wykonane ciepłem łuku GTA przy ustawieniu palnika pod
kątem 90º do górnej powierzchni rurki absorbera.
Wyniki badań warunków technologicznych lutowania GTA
złączy rurka–płaska folia miedziana (rys. 2) przedstawiono
w tablicy II, natomiast zalecane parametry technologiczne
lutowania GTA podano w tablicy III. Badania wizualne oraz
badania makro- i mikroskopowe wykazały, że opracowane
warunki technologiczne lutowania miękkiego GTA techniką
lutowania płaskiej folii miedzianej z rurką (rys. 2) zapewniają
wysoką jakość złączy (tabl. II, III, rys. 4÷6).
Badania technologii lutowania GTA złączy rurka–folia miedziana techniką z wytłoczeniem półkolistego kanału o średnicy rurki w folii miedzianej (rys. 3) wykazały, że bardzo ważne
jest dokładne dopasowanie rurki do wytłoczonego kanału
o średnicy rurki w folii miedzianej. Wyniki badań przedstawiono w tablicy IV, a zalecane parametry technologiczne lutowania GTA w tablicy V.
Badania jakości i własności złączy
Rys. 2. Schemat procesu lutowania GTA części absorbera kolektora
słonecznego rurka–płaska folia miedziana
Fig. 2. Flow chart of GTA soldering of solar energy collector absorber components: tube-to-flat copper foil
Rys. 3. Schemat procesu lutowania GTA części absorbera kolektora
słonecznego rurka–folia z wytłoczonym kanałem w folii miedzianej
Fig. 3. Flow chart of GTA soldering of solar energy collector absorber components: tube-tocopper foil, with channel pressed inside the copper foil
Badania wizualne, makro- i mikroskopowe oraz pomiary
twardości złączy rurka–folia miedziana wykazały, że opracowane warunki technologiczne automatycznego lutowania
GTA lutem miękkim w postaci pasty, zarówno techniką lutowania płaskiej folii z rurką, jak i techniką z wytłoczeniem
kanału o średnicy rurki w folii miedzianej, zapewniają możliwość uzyskania wysokiej jakości złączy absorbera rurka–folia miedziana (tabl. II÷Vi, rys. 4÷10).
W celu określenia własności wytrzymałościowych złączy
absorbera rurka–folia miedziana wykonano technologiczną
próbę rozciągania statycznego wstępnie odkształconych złączy (rys. 11), z wykorzystaniem specjalnie zaprojektowanego
i wykonanego oprzyrządowania pomocniczego. Ponieważ
tego typu złącza nie przenoszą dużych naprężeń, przyjęto za
wystarczającą wartość naprężenia zrywającego nie niższą
niż 4,0 N/mm2 (tabl. VII, rys. 12).
W celu określenia przewodności cieplnej złączy absorbera rurka–folia miedziana lutowanych GTA lutem Solar-Cast 5 wykonano technologiczną próbę przewodzenia ciepła
(rys. 13). Wybrane złącza zostały porównane pod względem
szybkości przekazywania ciepła z folii absorbującej energię
promieniowania słonecznego do rurki nagrzewającej płyn
Tablica II. Wpływ warunków technologicznych lutowania GTA na jakość złączy absorbera rurka–płaska folia miedziana
Table II. Impact of GTA brazing process conditions on the quality of tube-to-flat copper foil absorber joints
Nr złącza
Natężenie
prądu, A
Napięcie
łuku, V
Prędkość
lutowania, mm/s
Energia
liniowa, J/mm
Ocena jakości
1GS*
2GS
3GS
4GS
5GS
6GS
7GS
8GS
20
20
25
25
30
30
35
35
10,2
10,2
10,8
10,8
11,5
11,5
12,5
12,5
2,0
2,0
2,0
3,0
3,0
4,0
3,0
4,0
102,0
102,0
135,0
90,0
115,0
86,25
145,8
109,4
brak połączenia na całej długości złącza
wysoka jakość
wysoka jakość
wysoka jakość
Uwagi: Lutowanie miękkie GTA prądem stałym DC (-). Palnik GTA ustawiony prostopadle do powierzchni rurki absorbera. Elektroda nietopliwa
W +ThO2 o średnicy 2 mm, kąt ostrzenia 30˚. Gaz osłonowy – argon o natężeniu przepływu 12 l/min. Długość łuku 4 mm.
lutowanie wykonano bez docisku rurki do folii miedzianej.
Natężenie
prądu, A
20÷30
Prędkość
lutowania, mm/s
2,0÷3,0
Energia
liniowa, J/mm
100÷135
Uwagi: Lutowanie miękkie GTA prądem stałym DC (-). Palnik
plazmowy ustawiony prostopadle do powierzchni rurki absorbera.
Elektroda nietopliwa W +ThO2 o średnicy 2 mm, kąt ostrzenia 30˚.
Gaz osłonowy – argon o natężeniu przepływu 12 l/min. Długość
łuku 4 mm.
Tablica V. Zalecane parametry technologiczne lutowania
GTA złączy absorbera rurka–folia z wytłoczonym kanałem
w folii miedzianej
Table V. Recommended process parameters of brazing by
means of GTA soldering of tube-to-copper foil absorber joints, with channel pressed inside the copper foil
Natężenie
Prędkość
Energia
prądu, A
lutowania, mm/s
liniowa, J/mm
30÷35
3,0÷4,0
100÷140
Uwagi: Lutowanie miękkie GTA prądem stałym DC (-). Palnik
plazmowy ustawiony prostopadle do powierzchni rurki absorbera.
Elektroda nietopliwa W +ThO2 o średnicy 2 mm, kąt ostrzenia 30˚.
Gaz osłonowy – argon o natężeniu przepływu 12 l/min. Długość
łuku 4 mm.
Technika lutowania
GTA
z płaską folią
miedzianą (rys. 2)
Nr
złącza
Tablica III. Zalecane parametry lutowania GTA złączy absorbera rurka–płaska folia miedziana
Table III. Recommended process parameters of brazing by means of GTA soldering of tube-to-flat copper foil absorber joints
nowiła metalowa kostka o wymiarach 25 x 15 x 10 mm nagrzana każdorazowo w piecu do temperatury 150ºC. Pomiar
temperatury w odstępach 10 s wykonano z wykorzystaniem
termometru stykowego.
Nr
złącza
oraz maksymalnej temperatury na powierzchni rurki (tabl.
VIII, rys. 14). Szybkość przewodzenia ciepła złączy lutowanych GTA została porównana do szybkości przewodzenia
ciepła przez styk mechaniczny rurki i folii. Źródło ciepła sta-
2GS
4GP
3GS
6GP
5GS
7GP
Technika lutowania
GTA z wytłoczeniem
kanału o średnicy
rurki w folii
miedzianej (rys. 3)
Rys. 4. Widok wysokiej jakości złącza rurka–folia miedziana
(tabl. II, IV)
Fig. 4. View of a high-quality tube-to-copper foil absorber joint.
(Tables No. II, IV)
Tablica IV. Wpływ warunków technologicznych lutowania GTA na jakość złączy absorbera rurka–folia z wytłoczonym kanałem w folii miedzianej
Table IV. Impact of GTA brazing process conditions on the quality of tube-to-copper foil absorber joints, with channel pressed inside the
copper foil
Natężenie
Napięcie
Prędkość
Energia
Ocena jakości
prądu, A
łuku, V
lutowania, mm/s
liniowa, J/mm
1GP
20
10,2
3,0
68,0
2GP
25
10,8
2,0
90,0
3GP
30
11,5
2,0
172,5
nadmierna ilość lutu
4GP
30
11,5
3,0
115,0
wysoka jakość
5GP
30
11,5
4,0
86,25
6GP
35
11,8
3,0
137,7
wysoka jakość
7GP
35
11,8
4,0
103,3
wysoka jakość
8GP
40
12,6
3,0
168,0
nadmierna ilość lutu
Uwagi: Lutowanie miękkie GTA prądem stałym DC (-). Palnik plazmowy ustawiony prostopadle do powierzchni rurki absorbera. Elektroda
nietopliwa W +ThO2 o średnicy 2 mm, kąt ostrzenia 30˚. Gaz osłonowy – argon o natężeniu przepływu 12 l/min. Długość łuku 4 mm. Czas
podgrzewania wstępnego łukiem GTA – 2 s.
Nr złącza
złącze 4GS
Tablica VI. Wyniki pomiarów twardości HV 0,2 wybranych złączy rurka–folia miedziana lutowanych GTA (tabl. II, IV, rys. 8)
Table VI. Results of hardness measurement HV 0.2 on selected
GTA-soldered tube-to-copper foil joints (Tables No. II, IV; Fig. 8)
Nr złącza
złącze 5GS
Rys. 5. Makrostruktura wysokiej jakości złączy rurka–folia miedziana (tabl. II, IV), trawienie: dwuchromian potasu
Fig. 5. Macroscopic structure of high-quality tube-to-copper foil absorber joints (Tables No. II, IV); etching with potassium dichromate
Mikrostruktura rurki miedzianej
Mikrostruktura lutu
Mikrostruktura rurki miedzianej
Mikrostruktura lutu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2GS
57
59
61
102
117
113
29
32
25
77
83
86
3GS
60
57
59
109
113
118
25
31
27
78
84
79
5GS
58
60
61
113
121
115
28
33
31
75
77
79
4GP
83
84
79
103
96
100
19
23
25
63
76
80
6GP
69
65
75
95
93
89
22
25
30
82
78
89
7GP
67
76
80
91
101
97
24
26
23
72
80
83
Mikrostruktura folii miedzianej
Rys. 6. Mikrostruktura wysokiej
jakości złącza rurka–płaska folia
miedziana, złącze 5GS (tabl. II),
trawienie: dwuchromian potasu
Fig. 6. Microscopic structure of
a high-quality tube-to-flat copper
foil joint; joint 5GS (Table No. II);
etching with potassium dichromate
Rys. 9. Rozkład twardości w złączach rurka–płaska folia miedziana
lutowanych GTA (tabl. VI, rys. 8)
Fig. 9. Distribution of hardness values in GTA-soldered tube-to-copper flat foil joints (Table No. VI, Fig. 8)
Mikrostruktura folii miedzianej
Rys. 7. Mikrostruktura wysokiej
jakości złącza rurka–folia z wytłoczonym kanałem w folii miedzianej, złącze 4GP (tabl. IV),
trawienie: dwuchromian potasu
Fig. 7. Microscopic structure of
a high-quality tube-to-copper foil
joint with channel pressed inside
the copper foil; joint 4GP (Table
No. IV), etching with potassium
dichromate
Rys. 10. Rozkład twardości w złączach rurka–folia z wytłoczeniem
półkolistego kanału o średnicy rurki w folii miedzianej lutowanych GTA
(tabl. VI, rys. 8)
Fig. 10. Distribution of hardness values in GTA-soldered tube-to-copper foil joints with semicircular channel pressed inside the copper foil,
featuring the same diameter as the tube (Table No. VI, Fig. 8)
a)
Złącze rurka–płaska folia miedzia- Złącze rurka–folia z wytłoczeniem półkolistego kanału o średnicy rurki w folii
na (GS)
miedzianej (GP)
Rys. 8. Schemat pomiaru twardości w złączach lutowanych GTA
Fig. 8. Flow chart of hardness measurement of GTA-soldered joints
Punkty pomiaru twardości HV 0,2, rys. 8
b)
Rys. 11. Złącza absorbera rurka–
-folia miedziana lutowane GTA,
przygotowane do technologicznej
próby rozciągania (tabl. VII); a – złącza rurka–płaska folia miedziana,
b – złącza rurka–folia z wytłoczonym kanałem w folii miedzianej
Fig. 11. GTA-soldered tube-tocopper foil absorber joints ready
for process tensile test (Table No.
VII); a: tube-to-copper flat foil joints; b: tube-to-copper foil absorber joints with channel pressed
inside the copper foil
Tablica VII. Wytrzymałość na rozciąganie wybranych złączy rurka–folia miedziana lutowanych GTA (tabl. II, IV, rys. 11)
Table VII. Tensile strength of selected GTA-soldered tube-to-copper foil joints (Tables No. II, IV, Fig. 11)
Nr złącza
2GS
3GS
5GS
4GP
6GP
7GP
Siła zrywająca, kN*
Wytrzymałość na rozciąganie, N/mm2
Złącza rurka–płaska folia miedziana
0,55
4,6
0,81
6,8
0,75
6,3
Złącza rurka-folia z wytłoczonym kanałem w folii miedzianej
0,85
4,8
0,77
4,3
0,79
4,4
Miejsce zerwania złącza
w lutowinie
w lutowinie
w lutowinie
w lutowinie
w lutowinie
w lutowinie
* Uwagi: podano wartość średnią z trzech pomiarów. Pole powierzchni zerwania określono za pomocą pomiarów planimetrycznych pola
powierzchni przełomu lutowiny zerwanego złącza. Wytrzymałość na rozciąganie lutu: 30 N/mm2.
Rys. 12. Wytrzymałość na rozciąganie wybranych złączy rurka–folia
miedziana lutowanych GTA (tabl. VII)
Fig. 12. Tensile strength of selected GTA-soldered tube-to-copper foil
joints (Table No. VII)
Rys. 14. Rozkład zmiany temperatury w złączach rurka–folia
miedziana lutowanych GTA w porównaniu do rozkładu zmiany temperatury przez styk mechaniczny folii z rurką (tabl.
VIII); GS* – rurka ułożona bez lutu na styk na folii miedzianej
GP* – rurka ułożona bez lutu w wytłoczonym kanale folii miedzianej
Fig. 14. Distribution of temperature changes in GTA-soldered tube-tocopper foil joints compared with distribution of temperature changes
on mechanical contact between the foil and the tube (Table No. VIII);
GS*: tube set butt against the copper foil with no solder; GP*: tube set
inside the channel pressed inside the copper foil, with no solder
Tablica VIII. Wyniki pomiaru przewodzenia ciepła przez złącza lutowane GTA (rys. 13), w porównaniu do przewodzenia
ciepła przez styk mechaniczny folii z rurką, próbki GS* i GP*
Table VIII. Results of measurement of thermal conduction of
GTA-soldered joints (Fig. 13) compared with heat conduction
by foil-to-tube mechanical contact: samples GS* and GP*
Rys. 13. Schemat technologicznej próby przewodzenia ciepła złączy absorbera rurka–folia miedziana lutowanych GTA (tabl. II, IV).
Przewodzenie ciepła przez złącze od źródła ciepła (kostka stalowa
nagrzana do temperatury początkowej 150oC) do górnej powierzchni
rurki miedzianej absorbera
Fig. 13. Flow chart of process thermal conduction test on GTA-soldered tube-to-copper foil absorber joints (Tables No. II, IV). Heat
conduction by the joint: from heat source (steel cube heated up to
the initial temperature of 150oC) to the top surface of absorber copper tube
Numer złącza, (Tabl. II i IV)
Czas
pomiaru
s
GS*
10
32
33
30
32
20
33
37
32
36
30
34
39
35
38
40
36
41
37
40
50
37
42
37
41
60
39
42
39
43
70
40
43
40
43
80
40
43
41
46
90
40
44
41
46
100
40
44
41
46
3GS
GP*
6GP
Temperatura w miejscu pomiaru, ºC
Uwagi: GS* – rurka ułożona bez lutu na styk na folii miedzianej,
GP* – rurka ułożona bez lutu w wytłoczonym kanale folii
miedzianej.
Wnioski
Wykonane badania procesu automatycznego lutowania GTA samotopnikującym lutem cynowo-miedziowym
(S-Sn97Cu3) SolarCast 5 w postaci pasty, złączy folii miedzianej o grubości 0,3 mm z rurką miedzianą o średnicy
8,0 mm i grubości ścianki 0,5 mm absorbera kolektora słonecznego, wykazały, że:
– Możliwe jest uzyskanie wysokiej jakości złączy rurka–
–folia lutowanych GTA, zarówno techniką lutowania
płaskiej folii miedzianej z rurką, jak i techniką lutowania z wytłoczeniem półkolistego kanału o średnicy
rurki w folii miedzianej (tabl. II, IV, rys. 2÷7). Proces
lutowania wymaga szczególnej staranności w przygotowaniu powierzchni i dokładności mocowania
elementów łączonych. W celu zapewnienia wysokiej
jakości złącza wymagane jest również zastosowanie
specjalnego układu dociskowego oraz precyzyjne prowadzenie palnika wzdłuż osi złącza. Energia liniowa
pozwalająca na wykonanie złącza najwyższej jakości lutowanego metodą GTA techniką z płaską folią
mieści się w zakresie 100÷135 J/mm (tabl. III, rys. 4,
5), a techniką z wytłoczeniem kanału o średnicy rurki
w folii miedzianej w zakresie 100÷140 J/mm (tabl. V,
rys. 4, 5). Przekroczenie energii liniowej poza górne
wartości powoduje nadmierne odkształcenie folii miedzianej i nadtopienie powierzchni rurki absorbera. Zbyt
niska energia liniowa nie zapewnia odpowiednich wa-
runków topienia pasty lutowniczej oraz zwilżania elementów lutowanych.
– Zarówno złącza wykonane techniką lutowania płaskiej folii miedzianej z rurką, jak i techniką lutowania
z wytłoczeniem półkolistego kanału o średnicy rurki
w folii miedzianej (rys. 3) pozbawione są jakichkolwiek
wad zewnętrznych i wewnętrznych (rys. 4÷7). W wyniku oddziaływania cyklu cieplnego procesu lutowania w obszarze nagrzewania łukiem GTA dochodzi
do rekrystalizacji miedzi i obniżenia twardości w tym
obszarze (tabl. VI, rys. 9, 10). W przypadku każdego złącza wytrzymałość na rozciąganie przekraczała
4,0 N/mm2, zerwanie złączy następowało w obszarze
lutowiny (tabl. VII, rys. 12).
– Próby przewodzenia ciepła złączy rurka–folia miedziana lutowanych GTA wykazały, że proces lutowania nie
wpływa na zmniejszenie przewodności cieplnej pomiędzy folią absorbera a rurką miedzianą (tabl. VIII,
rys. 14).
– Wdrożenie do produkcji opracowanej technologii lutowania GTA złączy absorbera rurka–folia miedziana
wymaga zaprojektowania i wykonania stanowiska produkcyjnego zapewniającego automatyczne mocowanie
i docisk elementów lutowanych oraz możliwość prowadzenia palnika na całej długości wykonywanego kolektora.
Literatura
[1] Soteris A., Kalogirou: Solar thermal collectors and applications.
Progress in Energy and Combustion Science 30, 2004.
[2] Asaad Abu-Zour, Saffa Riffat: Environmental and economic
impact of a new type of solar thermal collector. Journal: International Journal of Low Carbon Technologies July, 2006.
[3 Tangka J.K., Kamnang N.E.: Development of a simple intermittent absorption solar refrigeration system. International Journal
of Low Carbon Technologies April, 2006.
[4] Fenggui Lua, Shun Yao: Development of technology for
brazing and diffusion welding of copper accelerating structures
Journal of Electronic Materials August, 2006.
[5] Shinichi Tashiro, Manabu Tanaka, Mitsuyoshi Nakatani, Kazuhiko Tani, Michitaka Furubayashi: Numerical analysis
[6]
[7]
[8]
[9]
of energy source properties of hollow cathode arc. Surface
& Coatings Technology 201, 2007.
Tuk N., Zeng K.: Tin–lead solder reaction in flip chip
technology, Materials Science and Enginering, R 34, 2001.
National Institute of Standards and Technology & Colorado
School of Mines Database for Solder Properties with Emphasis
on New lead–free Solders, Colorado, Febuary, 2002.
Chada S., Fournelle R. A., Laub W., Shangguan D.: Copper substrate dissolution in eutectic Sn–Ag solder and
its effect on microstructure, October, 2000.
Abtew M., Selvaduray G.: Lead–free solders in microelectronics, Materials Science and Engineering, Reports 27 (5–6),
2007.
Paweł Biłous
Tadeusz Łagoda
Działanie karbu strukturalnego
w stalowych złączach spawanych
Structural notch effect in steel welded joints
Streszczenie
Abstract
W artykule wymieniono i opisano koncentratory naprężeń występujące w złączu spawanym. Scharakteryzowano sposoby oceny trwałości zmęczeniowej dla złączy spawanych. Przedstawiono opis i sposoby wyznaczania zmęczeniowego współczynnika działania karbu Kf. Dla spoiny
czołowej „X” wykreślono charakterystyki przedstawiające
przebiegi zmęczeniowego współczynnika działania karbu
strukturalnego Kf na podstawie analizy odkształceń dla
wybranych gatunków stali.
In the paper, stress concentrators occurring in welded
joints have been described. Methods of fatigue life determination in welded joints have been presented. Moreover,
the paper contains description and methods of determination of the notch effect coefficient Kf. The curves presenting
histories of the fatigue coefficient of structural notch effect
have been plotted for the double-Vee butt weld and some
selected steels based on the strain analysis.
Wstęp
Doskonale wiadomo z literatury, że podczas obciążeń
eksploatacyjnych najbardziej obciążonymi i niebezpiecznymi
miejscami w elementach maszyn są karby, zwane koncentratorami naprężeń. To właśnie w tych miejscach (lub w ich
pobliżu) występują największe odkształcenia i naprężenia,
które mogą przekroczyć granicę plastyczności, co w przypadku obciążeń zmiennych powoduje powstanie pęknięcia
zmęczeniowego oraz zniszczenie całej konstrukcji. W konstrukcjach spawanych takimi koncentratorami naprężeń są
spoiny. To właśnie w spoinie w wyniku zmienionej struktury,
naprężeń własnych oraz geometrii złącza spawanego występują największe odkształcenia i naprężenia, które znacznie
obniżają wytrzymałość oraz trwałość zmęczeniową łączonych elementów.
W artykule omówiono analizę zmęczeniowego współczynnika karbu złączy spawanych „X” z zeszlifowanym licem
spoiny. Zeszlifowanie nadlewu spoiny powoduje wyeliminowanie wpływu karbu geometrycznego na trwałość zmęczeniową połączenia. W rezultacie takie działanie pozwoli ukazać jedynie wpływ karbu strukturalnego, czyli głównie strefy
wpływu ciepła oraz naprężeń własnych na trwałość zmęczeniową złącza spawanego.
Koncentratory naprężeń
w złączu spawanym
Złącza spawane jako złącza zaliczane do grupy nierozłącznych charakteryzują się złożoną koncentracją naprężeń.
Bezpośrednią przyczyną powstawania koncentracji naprężeń w połączeniu spawanym są karby. Wyróżnić można tu
zarówno karb geometryczny, jak i karb strukturalny. Oba
Mgr inż. Paweł Biłous, prof. dr hab. inż. Tadeusz
Łagoda – Politechnika Opolska.
znajdują swój zalążek już w trakcie powstawania samego
złącza spawanego, gdyż prawidłowe wykonanie spoiny polega na tym, aby w wyniku kohezji nastąpiło zmieszanie się
stopionych materiałów na odpowiedniej głębokości. Działanie
karbu geometrycznego i strukturalnego w przypadku złączy
spawanych definiuje teoretyczny współczynnik działania karbu Kt. Ogólnie można zapisać, że współczynnik koncentracji
naprężeń jest pewną funkcją współczynników działania karbu geometrycznego i strukturalnego. Współczynnik ten wyrażony przez Xiao i Yamada [1] jako iloczyn wpływu działania
geometrii spoiny
σgeo
Kw = –
(1)
σn
oraz wpływu zmiany struktury w spoinie
σstr
Ks = –
σn
(2)
ma postać
Kt = KW• KS
(3)
gdzie:
Kt – jest teoretycznym współczynnikiem działania karbu.
Gdy Kw = 1, oznacza to, że geometria nie zmienia się w
miejscu złącza, zaś gdy Ks = 1, to mamy do czynienia z jednolitą strukturą materiału. Takie sformułowanie oznacza, że
w prosty sposób można oddzielić wpływ geometrii od wpływu
zmiany struktury w badanym detalu.
Ponieważ w analizowanych próbkach zeszlifowano nadlew spoiny, a geometria w miejscu złącza była taka jak geometria w materiale bazowym, zatem współczynnik działania
karbu zależny od geometrii Kw = 1, co na podstawie powyższego równania oznacza, że Kt = Ks. W związku z tym ewentualnych pęknięć zmęczeniowych należy spodziewać się
w strefie wpływu ciepła. W artykule wykorzystano tłumaczenie angielskojęzycznych określeń na koncentratory naprężeń; nazwy te są coraz częściej stosowane w literaturze [2].
Zmęczeniowy współczynnik
działania karbu
Doskonałą metodą oszacowania trwałości złączy spawanych jest wyznaczenie zmęczeniowego współczynnika działania karbu Kf i zastosowanie go do wyznaczenia naprężeń
lokalnych i w kolejnym kroku do trwałości zmęczeniowej.
Współczynnik Kf interpretuje się przez porównanie naprężeń
osiowych w elementach gładkich z naprężeniami w elementach z karbem
σsm
Kf = –
σ
not
(4)
gdzie: σsm – naprężenia w elemencie gładkim; σnot – naprężenia nominalne w elemencie z karbem [3].
Zmęczeniowy współczynnik działania karbu Kf jest zależny
od liczby cykli i najczęściej wyznacza się go dla 106 liczby cykli
σsm(Nf)
Kf (Nf) = –
σnot (Nf)
(5)
Jeśli przyjąć, że dla liczby cykli Nf = 103 wykresy te się
przecinają, można wyprowadzić także zależność
log [kf (106)]
Nf –
6
Kf (Nf) = Kf (10 ) –
3
106
[ ]
(6)
Niestety nie zawsze tak jest [4]. Wykazano, że wykresy
te dla stali St3S przecinają się, natomiast dla duraluminium
PA6 są prawie równoległe. W związku z tym interpretację na
podstawie definicji zmęczeniowego współczynnika działania
karbu Kf można przedstawić w układzie podwójnie logarytmicznym, jak to przedstawiono na rys. 1.
W przypadku charakterystyk podanych w odkształceniach zmęczeniowy współczynnik działania karbu może być
definiowany jako
εsm(Nf)
Kf (Nf) = –
εnot (Nf)
(7)
Oczywiście jest on zależny od liczby cykli, tak samo jak
w przypadku opisu naprężeniowego.
Rys. 1. Interpretacja współczynnika Kf
Fig. 1. Interpretation of coefficient Kf
Badania eksperymentalne
Na podstawie badań przeprowadzonych w Darmstadt na
próbkach spawanych z czterech rodzajów materiałów S355N,
S355M, S690Q, S960Q wyznaczone zostały charakterystyki
zmęczeniowe (rys. 2) [5].
10
Rys. 2. Wykresy Mansona-Coffina-Basquina dla stali: a – S355N,
b – S355M, c – S690Q, d – S960Q
Fig. 2. Manson-Coffin-Basquin diagrams for steel: a – S355N,
b – S355M, c – S690Q, d – S960Q.
Rys. 3. Próbka po spawaniu, przed usunięciem nadlewu spoiny
Fig. 3. Sample after the welding operation, prior to removal of excess
weld metal
Wszystkie złącza zostały wykonane przez jedną osobę.
Łączone były blachy o długości 1250 mm metodą GMAW
przez nałożenie od 6 do 21 warstw w zależności od materiału
rodzimego. Próbki wycięto plazmowo. Wykresy zmęczeniowe wykreślono według równania Mansona-Coffina-Basquina
w funkcji liczby cykli
σ’f
εa = – (2Nf)b + ε’f (2Nf)c
(8)
E
Rys. 4. Wykresy zmęczeniowego współczynnika działania karbu Kf
w funkcji liczby cykli
Fig. 4. Diagrams of notch fatigue coefficient Kf as a function of number of cycles
Jak już wspomniano, próbki wykonano z czterech rodzajów materiału; spoina czołowa miała geometrię „X”, jak to
przedstawiono na rysunku 3. Wszystkie próbki zmęczeniowe miały zeszlifowany nadlew spoiny w celu wyeliminowania
wpływu karbu geometrycznego.
W tablicy I przedstawiono liczbowe wartości współczynników opisujących równanie (8). Wszystkie współczynniki zostały wyznaczone metodą doświadczalną w LBF Darmstadt
pod kierunkiem C.M. Sonsino [1]. Na podstawie definicji zmęczeniowego współczynnika działania karbu Kf (wzór 1) oraz
badań [5] stworzono wykresy obrazujące przebieg Kf w funkcji liczby cykli (rys. 4).
Na rysunku 4 zostały przedstawione charakterystyki zmęczeniowego współczynnika działania karbu Kf określone dla
odkształceń zgodnie ze wzorem (7) w warunkach stałoamplitudowego obciążenia dla próbek spawanych z zeszlifowanym licem spoiny. Wykresy zostały wykreślone w funkcji
liczby cykli. Krzywe przedstawiają funkcje współczynnika Kf
dla czterech rodzajów stosowanych materiałów: stali średniowytrzymałych (S355N, S355M) i wysokowytrzymałych
(S690Q, S960Q). Jak widać z wykresów, stale mają zmienne
charakterystyki zależne od liczby cykli i dlatego ich zakres
stosowalności jest ograniczony.
Poddając bliższej analizie wykreślone krzywe współczynnika Kf można stwierdzić, że w przybliżeniu do wartości 103
liczby cykli współczynnik Kf rośnie dla wszystkich czterech
rodzajów stali. Funkcje Kf stali S355N, S355M i S960Q osiągają lokalne maksimum wynoszące od około 1,15 dla stali
S355N do 1,23 dla stali S960Q. Nieco inaczej zachowuje się
stal oznaczona symbolem S690Q. Współczynnik Kf rośnie
w całym zakresie liczby cykli i osiąga wartość 1 powyżej 104
liczby cykli. Zatem można zauważyć, że współczynnik Kf nie
rośnie w miarę liczby cykli tak, jak to jest na ogół w przypadku
karbów geometrycznych. Jedynie Kf dla stali S690Q spośród
czterech rodzajów przebadanych materiałów zachowuje zbliżony, rosnący przebieg w całym zakresie. Powyższa analiza
została przeprowadzona przy założeniu, że charakterystyka
zmęczeniowa εa-Nf została opracowana przy 50% prawdopodobieństwie. Interesujące jest to, że dla dużej liczby cykli
przekraczającej około 105 cykli dla stali wysokowytrzymałych
(S690Q i S960Q) współczynnik Kf jest większy niż 1 i rośnie, a dla stali średniowytrzymałych (S355N i S355M) jest
mniejszy niż 1 i maleje. Wynika z tego, że materiał spawany
stali wysokowytrzymałych jest zdecydowanie mniej odporny
na zmęczenie w zakresie dużej liczby cykli od wytrzymałości
materiału rodzimego, a w przypadku stali średniowytrzymałych jest odwrotnie.
Tablica I. Wartości wyznaczonych współczynników [1]
Table I. Actual values of coefficients [1]
Materiał
S355N
S355M
S690Q
S960Q
E, GPa
σf /E, %
σf, MPa
b
εf, %
c
materiał rodzimy
206
0,33096
682
- 0,05885
28,938
- 0,50921
materiał spawany
206
0,38945
802
- 0,06139
30,354
- 0,55111
materiał rodzimy
206
0,37201
766
- 0,07166
49,311
- 0,56315
materiał spawany
206
0,37086
764
- 0,06288
81,890
- 0,66529
materiał rodzimy
206
0,42610
878
- 0,03942
37,934
- 0,59671
materiał spawany
206
0,59044
1216
- 0,06980
42,753
- 0,60968
materiał rodzimy
206
0,80933
1667
- 0,07914
225,570
- 0,82099
materiał spawany
206
0,92551
1907
- 0,10032
309,870
- 0,91653
11
Wnioski
Literatura
Na podstawie analizy karbów strukturalnych dla wybranych stali średnio- i wysoko wytrzymałych można
stwierdzić, że:
– Wpływ karbu strukturalnego (usunięty nadlew spoiny) na trwałość zmęczeniową, występujący w złączu spawanym, zależy od rodzaju materiału i liczby
cykli do zniszczenia.
– Występujący karb strukturalny w postaci strefy
wpływu ciepła i naprężeń własnych stali wysokowytrzymałych dla dużej liczby cykli rośnie i jest większy
od 1, a dla stali średniowytrzymałych maleje i jest
mniejszy od 1.
[1] Xiao z.g., Jamada K.: A method of determining geometric
stress for fatigue strength evaluation of steel welded joint,
Int. J. Fatigue, Vol. 26, 2004.
[2] Kocańda S., szala J.: Podstawy obliczeń zmęczeniowych,
PWN, Warszawa, 1985.
[3] Łagoda T.: Lifetime estimation of welded joint, Springer,
2008.
[4] Słowik J., Łagoda T.: Trwałość zmęczeniowa elementów
z karbem obrączkowym w warunkach cyklicznego rozciągania-ściskania, XX Konferencja Naukowa Problemy
Rozwoju Maszyn Roboczych, streszczenia referatów,
Warszawa 2007, Instytut Mechanizacji Budownictwa
i Górnictwa Skalnego.
[5] Sonsino C.M.: High-Strength Steels in Welded State
for Light-Weight Constructions under High and Variable
Stress Peaks Darmstadt, 1999.
Nowośći wydawnicze
Kalendarz
Spawalniczy
Polskiej Izby
Spawalniczej
To już drugie wydanie Kalendarza Spawalniczego Polskiej
Izby Spawalniczej, które oddajemy do Państwa rąk, licząc znowu, tak jak w roku ubiegłym, na życzliwe jego przyjęcie.
W części „Materiały informacyjne” zawarte informacje są
kontynuacją lub uzupełnieniem informacji z „Kalendarza Spawalniczego 2008”, ale są też nowe, które będą kontynuowane
w roku następnym. Dlatego też, w sposób trochę zamierzony,
trochę niezamierzony, kolejne wydania Kalendarzy Spawalniczych Polskiej Izby Spawalniczej stanowią i stanowić będą
w przyszłości pewną całość. Warto zatem kompletować wydania z kolejnych lat. Tu warto może wspomnieć, że Polska Izba
Spawalnicza dysponuje jeszcze niewielkim zapasem Kalendarzy
z ubiegłego roku i może je udostępnić tym wszystkim, którzy
chcieliby posiadać ich komplet.
Począwszy od tego roku łamy Kalendarza Spawalniczego
będą otwarte dla wszystkich firm, które zechciałyby zamieścić
na nich swoje materiały reklamowe i informacyjne. W tym wydaniu znajdziecie Państwo materiały promocyjne takich firm, jak:
ACONEXIM S.J., CONTROL, ELKO 77, ENERGOP Sp. z o.o.,
GAMBIT, KEMPPI Sp. z o.o., MEXPOL Sp. z o.o., PERUN S.A.,
RESURS, RYWAL RHC, TOLIN.
Wydawanie Kalendarzy Spawalniczych zapoczątkowała
Spółka Akcyjna PERUN jeszcze przed wojną i kontynuowała je
aż do 1939 roku. Firma PERUN była wtedy jedynym zakładem
produkującym urządzenia i materiały dodatkowe do spawania
gazowego i elektrycznego. Oprócz działalności produkcyjnej
prowadziła też szkolenia personelu spawalniczego oraz szeroką akcję informacyjną i edukacyjną popularyzującą, ciągle wtedy jeszcze nowe i nieufnie wdrażane do praktyki przemysłowej
technologie spawalnicze. Kalendarze Spawalnicze PERUNA
12
były często jedynym, aktualnym i rzetelnym źródłem informacji
technicznej i naukowej. Dzisiaj, kiedy mamy do dyspozycji wiele
wydawnictw naukowo-technicznych, książek i czasopism o tematyce spawalniczej, kolejny poradnik nie jest już potrzebny. Ale
zapewne przydałaby się podręczna ściągawka, która w dobrym
znaczeniu tego słowa stanowiłaby pomoc przy opracowywaniu
dokumentacji technologicznej spawania, czytaniu dokumentacji,
ustalaniu i rozumieniu warunków technicznych wykonania oraz
odbioru wyrobów i konstrukcji spawanych, identyfikacji nie zawsze pamiętanych symboli, wzorów, oznaczeń itp. Będąc zawsze pod ręką, mogłaby stanowić istotną pomoc dla wszystkich,
których praca zawodowa związana jest w jakimkolwiek stopniu
ze spawalnictwem. Taką właśnie ściągawką może być Kalendarz Spawalniczy. Dlatego też oprócz typowego terminarza
znajdziecie tu Państwo skondensowane informacje przydatne
w codziennej pracy zarówno inżyniera i technika spawalnika, jak
spawacza czy operatora stanowisk spawalniczych.
Tegoroczne wydanie Kalendarza przygotowane zostało,
podobnie jak w roku ubiegłym, przez grupę entuzjastów – wolontariuszy. Chciałbym wszystkim im w tym miejscu serdecznie
podziękować. Szczególne podziękowanie kieruję do Panów: dr.
inż. Pawła Cegielskiego, dr. inż. Edwarda Dobaja, dr. inż. Kazimierza Ferenca i mgr. inż. Jakuba Góreckiego za przygotowanie
i dostarczenie materiałów informacyjnych. Pani mgr Grażynie
Łukowskiej-Rachwał dziękuję za pomoc, dobre rady i niesłabnący entuzjazm dla tego przedsięwzięcia. Wyjątkowe wyrazy
wdzięczności składam Dyrektorowi Biura Polskiej Izby Spawalniczej, Panu mgr. inż. Markowi Dworakowi za ogromny wkład
pracy redakcyjnej i koordynację całego projektu.
W imieniu całej grupy redakcyjnej ponawiam naszą prośbę
do wszystkich Czytelników i Użytkowników Kalendarzy Spawalniczych Polskiej Izby Spawalniczej o nawiązanie z nami kontaktu. Bardzo pragnęlibyśmy zapoznać się z Waszymi uwagami,
opiniami i oczekiwaniami związanymi z nowymi wydaniami Kalendarzy Spawalniczych.
Wszelkie uwagi, rady, opinie i propozycje prosimy kierować pod
adresem Polskiej Izby Spawalniczej. Zapewniamy, że przyjmiemy
je wszystkie z wdzięcznością i rozpatrzymy z należytą uwagą.
Prezes Polskiej Izby Spawalniczej
Prof. dr hab. inż. Andrzej Kolasa
Krzysztof Luksa
Zrobotyzowane spawanie GTA złączy
zakładkowych i spoin grzbietowych blach
ze stali S235JRG2 i X5CrNi18-10
Robotised GTA welding of overlapping
welds and edge welds made of S235JRG2
and X5CrNi18-10 steels
Streszczenie
Abstract
W artykule przedstawiono wyniki badań technologii spawania zrobotyzowanego GTA (TIG) złączy blach
o grubości 1 mm bez dodatku spoiwa. Celem badań było
uzyskanie możliwie dużej prędkości spawania złączy zakładkowych i spoin grzbietowych. Uzyskane prędkości spawania wynoszące 7÷12 mm/s dla złączy stali S235JRG2
i 10÷16 mm/s dla złączy stali X5CrNi18-8 są zbliżone do
prędkości uzyskiwanych przy spawaniu plazmowym.
The article offers a presentation of robotised GTA welding (TIG) of metal sheets 1 mm thick without filler metals.
The research works focussed on achieving the maximum
possible travel speed of overlapping and edge joint welding. The results demonstrated that welding speeds ranging from 7 to 12 mm/s for S235JRG2 steel welds and
from 10 to 16 mm/s for X5CrNi18-8 steel welds were similar to those obtained by means of plasma-arc welding.
Wstęp
Spawanie metodą GTA (TIG) umożliwia uzyskanie złączy
spawanych o bardzo wysokiej jakości. Wadami tej metody
spawania są jedynie mała prędkość i wydajność spawania,
spowodowane niską obciążalnością prądową elektrod wolframowych i niską gęstością strumienia cieplnego w łuku spawalniczym GTA. Metoda GTA nie może konkurować z innymi metodami spawania w zakresie wykonywania złączy o większych
grubościach, dlatego często jest stosowana do wykonywania
wysokiej jakości warstw graniowych, a warstwy wypełniające
są wykonywane innymi, znacznie wydajniejszymi metodami
spawania. Obszar, w którym metoda GTA może potencjalnie
konkurować z innymi metodami spawania, to spawanie blach
o małych grubościach. Prędkości spawania uzyskiwane przy
spawaniu metodą GTA wynoszą np. 15 mm/s przy spawaniu blach aluminiowych o grubości 1,25 mm (w osłonie helu),
5 mm/s przy spawaniu blach o grubości 1,6 mm ze stali austenitycznej lub 5÷6 mm/s przy spawaniu blach o grubości
0,9÷1,25 mm ze stali konstrukcyjnych [1].
Przy spawaniu plazmowym spoiny czołowej blach o grubości 3,25 mm ze stali kwasoodpornej prędkość spawania
wynosi 12,5 mm/s, przy spawaniu plazmowym spoiny czołowej blach o grubości 0,76 mm ze stali kwasoodpornej
4,2 mm/s, a przy spawaniu plazmowym spoiny czołowej
blach o grubości 3,25 mm ze stali konstrukcyjnej 5,0 mm/s
[1]. Większe prędkości spawania można uzyskać, stosując
spawanie metodą Tandem MIG. Opisywane zastosowania
tej metody potwierdzają możliwość spawania blach o grubości 2,0÷3,0 mm z prędkością 55÷38 mm/s, blach o grubości
1 mm ze stali CrNi4370 z prędkością 48,0 mm/s lub blach
o grubości 2 mm ze stopu aluminium z prędkością 22,0 mm/s
[2, 3].
Dr inż. Krzysztof Luksa – Politechnika Śląska.
Stosując spawanie laserowe, można spawać złącza zakładkowe blach ze stali austenitycznej o grubości 0,76 mm
z prędkością 13 mm/s [1]. W literaturze podano także przykłady spawania laserowego blach o grubości 1,2 mm ze stali
austenitycznej z prędkością 8,3 mm/s oraz blach o grubości
0,5 mm z prędkością 40 mm/s [4]. W przemyśle motoryzacyjnym złącza blach ze stali ocynkowanej o grubości 0,95 mm
spawane są z prędkością 66÷100 mm/s, dotyczy to jednak
krótkich spoin bezotworowych w złączach przylgowych [1].
Spawanie metodą GTA z dużymi prędkościami wymaga
utrzymania stałych warunków przygotowania powierzchni
elementów do spawania oraz zapewnienie dobrej osłony
gazowej stygnącemu jeziorku spawalniczemu. W stalach
austenitycznych wielkość sił napięcia powierzchniowego,
formowanie spoiny i głębokość wtopienia są zależne od
stanu powierzchni, chropowatości powierzchni elementów
spawanych i grubości warstwy tlenków. Stosunek głębokości przetopienia do szerokości lica spoiny wykonanej metodą
GTA może wynosić od 0,39 dla czyszczenia chemicznego
do 0,66, gdy stosuje się czyszczenie chemiczne i następnie
szczotkowanie [5]. Wprowadzenie helu do osłony gazowej
łuku w przypadku spawania cienkich blach bez materiału
dodatkowego redukuje porowatość i umożliwia spawanie
z większymi prędkościami. Prędkość spawania w osłonie
mieszanki argon-hel może być nawet o 40% wyższa niż
w przypadku spawania w osłonie argonu.
Cel i zakres badań
Celem badań było opracowane technologii spawania
metodą GTA złączy zakładkowych i spoin grzbietowych
blach o grubości 1 mm ze stali konstrukcyjnej S235JRG2
i stali stopowej X5CrNi18-10. Starano się uzyskać możliwie
dużą prędkość spawania przy wysokiej jakości wykonanych
złączy. Złącza zakładkowe spawano w pozycji nabocznej,
13
Wyniki badań złączy próbnych
ze stali S235JRG2
Badania wizualne złączy próbnych wykonane zgodnie
z PN-EN 970 wykazały, iż złącza spełniają wymagania poziomu jakości B według PN-EN ISO 10042 (rys. 2). Z wykonanych złączy próbnych wycięto próbki do próby rozciągania
poprzecznego, próby rozginania złącza i badań metalograficznych makroskopowych. Statyczną próbę rozciągania poprzecznego wykonano zgodnie z zaleceniami normy PN-EN
895 (tabl. II). Próbki wycięte ze złącza zakładkowego poddano próbie rozginania złączy wzorowanej na próbie zginania.
Jako wynik próby przyjęto kąt, przy którym zaobserwowano
pęknięcie (tabl. II). Badania metalograficzne makroskopowe
wykonano zgodnie z PN-EN 1321 na przekroju poprzecznym złącza (rys. 3, 4). Stwierdzono, że złącza mają właściwy kształt przekroju poprzecznego i nie wykazują wad wewnętrznych.
Rys. 1. Zrobotyzowane stanowisko spawalnicze przygotowane do
spawania złącza zakładkowego metodą GTA w pozycji nabocznej
Fig. 1. Robotised welding test bed configured for overlapping joint
welding by means of GTA technology, in its horizontal position
a złącza ze spoiną grzbietową w pozycji podolnej i naściennej. Spawanie wykonano na zrobotyzowanym stanowisku
spawalniczym bez materiału dodatkowego, a jako gaz
osłonowy stosowano argon. Na palniku zamocowano dodatkową osłonę wleczoną. Blachy do spawania mocowano
w przyrządzie (rys. 1). Złącza ze spoinami grzbietowymi, ze
względu na duże odkształcenia termiczne, dodatkowo sczepiano.
Spawanie złączy ze stali
konstrukcyjnej S235JRG2
Na podstawie przeprowadzonych prób spawania ustalono
optymalne (jakość spoin oceniano metodą wizualną) parametry spawania złączy zakładkowych w pozycji nabocznej i spoin grzbietowymi w pozycjach podolnej i naściennej (tabl. I).
Tablica I. Parametry spawania zrobotyzowanego GTA bez
materiału dodatkowego złączy zakładkowych i spoin grzbietowych blach ze stali S235JRG2 o grubości 1 mm
Table I. Parameters of robotised GTA welding, without additional filler metals, for overlapping and edge welds made of
S235JRG2 steel 1 mm thick
Rodzaj złącza/spoiny
Pozycja spawania
Natężenie
prądu
spawania, A
Napięcie
łuku, V
Prędkość
spawania
mm/s
Złącze
zakładkowe
naboczna
155
12,2
7
10
10
Spoina
grzbietowa
podolna
125
11,1
12
8
8
Spoina
grzbietowa
naścienna
112
11,3
10
10
10
Próba
rozciągania
średnie
naprężenie niszczące
MPa
miejsce
zerwania
Próba
rozginania, kąt
wystąpienia
pęknięcia
naboczna
317,5
MR
60º
brak
niezgodności
Spoina
grzbietowa
podolna
345,6
1MR,
2LW
–
brak
niezgodności
Spoina
grzbietowa
naścienna
278,7
2MR,
1LW
–
brak
niezgodności
Typ
złącza/
spoiny
Pozycja
spawania
Złącze
zakładkowe
Wygląd
przełomu
Uwagi: MR – materiał rodzimy; LW – linia wtopienia.
Natężenie przepływu gazu osłonowego, l/min
palnik
osłona
wleczona
Uwagi: Złącze zakładkowe: długość łuku 1,5 mm, elektroda WT20
o średnicy 1,6 mm, kąt ustawienia palnika 20°, przesunięcie elektrody 0,5 mm, gaz osłonowy argon.
Spoina grzbietowa: długość łuku: 1,2 mm, elektroda WT20 o średnicy 1,6 mm, szerokość zagięcia blach 15 mm, gaz osłonowy argon.
14
Tablica II. Wyniki badań mechanicznych złączy ze spoiną
grzbietową i złączy zakładkowych blach ze stali S235JRG2
o grubości 1 mm, spawanych metodą GTA bez materiału dodatkowego
Table II. Results of mechanical testing of joints with edge
welds and of overlapping joints made of S235JRG2 steel
sheets 1 mm thick; joints welded by means of GTA technology, without filler metals
Rys. 2. Widok lica spoiny grzbietowej w złączu blach o grubości
1 mm ze stali S235JRG2. Złącze wykonano metodą GTA w pozycji
podolnej bez materiału dodatkowego
Fig. 2. View of edge weld face inside a joint made of S235JRG2 steel 1 mm thick. The joint was produced by means of GTA technology,
in down-hand position, without filler metals
Spawanie złączy ze stali
austenitycznej X5CrNi18-10
Wyniki badań złączy próbnych ze
stali typu X5CRNI18-10
Na podstawie prób spawania ustalono optymalne parametry spawania złączy zakładkowych w pozycji nabocznej
i spoin grzbietowych w pozycjach podolnej i naściennej
(tabl. III).
Badania wizualne złączy próbnych wykonane zgodnie
z PN-EN 970 wykazały, iż złącza spełniają wymagania poziomu jakości B według PN-EN ISO 10042 (rys. 5).
Ze złączy próbnych wycięto próbki do próby rozciągania
poprzecznego, próby rozginania złącza i badań metalograficznych makroskopowych (tabli. IV). Statyczną próbę rozciągania poprzecznego wykonano zgodnie z zaleceniami normy
PN-EN 895. Na próbkach wyciętych ze złącza zakładkowego przeprowadzono próbę rozginania złączy wzorowaną na
próbie zginania. Jako wynik próby przyjęto kąt, przy którym
zaobserwowano pęknięcie. Badania metalograficzne makroskopowe wykonano zgodnie z PN-EN 1321 na przekroju poprzecznym złącza (rys. 6, 7).
10
8
8
Spoina
grzbietowa
podolna
125
11,2
15
10
10
Spoina
grzbietowa
naścienna
125
11,7
16
10
10
Uwagi: Złącze zakładkowe: długość łuku 1,2 mm, elektroda WT20
o średnicy 1,6 mm, kąt palnika 20°, przesunięcie elektrody 0,3 mm,
gaz osłonowy argon.
Spoina grzbietowa: długość łuku: 1,2 mm, elektroda WT20
o średnicy 1,6 mm, szerokość zagięcia blach 15 mm, gaz osłonowy
argon.
Złącze zakładkowe
naboczna
554,6
1MR,
2LW
47º
brak
niezgodności
Spoina
grzbietowa
podolna
409,0
LW
–
brak
niezgodności
Spoina
grzbietowa
naścienna
331,0
LW
–
brak
niezgodności
Wygląd
przełomu
12,5
Próba
rozciągania
Próba rozginania.
Kąt wystąpienia
pęknięcia
Prędkość spawania, mm/s
165
palnik
osłona
wleczona
Miejsce
zerwania
Napięcie łuku, V
naboczna
Pozycja spawania
Złącze zakładkowe
Rodzaj złącza/
spoiny
Natężenie prądu
spawania, A
Natężenie przepływu gazu osłonowego, l/min
Tablica IV. Wyniki badań mechanicznych złączy zakładkowych i złączy ze spoiną grzbietową blach ze stali
X5CrNi18-10 o grubości 1 mm spawanych metodą TIG bez
materiału dodatkowego
Table IV. Results of mechanical testing of joints with edge
welds and overlapping joints made of X5CrNi18-10 steel
sheets 1 mm thick, welded by means of TIG technology, without filler metals
Średnie naprężenie niszczące, MPa
Tablica III. Parametry spawania zrobotyzowanego GTA bez
materiału dodatkowego złączy zakładkowych i spoin grzbietowych blach ze stali X5CrNi18-10 o grubości 1 mm
Table. III. Robotised GTA welding, without filler metals,
of overlapping and edge joints made of X5CrNi18-10 steel
1 mm thick
Rys. 6. Makrostruktura przekroju
poprzecznego złącza zakładkowego blach o grubości 1 mm ze stali
X5CrNi18-10. Złącze wykonano
metodą GTA w pozycji nabocznej
bez materiału dodatkowego, trawiono elektrolitycznie [6]
Fig. 6. Macroscopic structure of
1mm thick overlapping joint crosssection, made of X5CrNi18-10
steel sheets 1 mm thick. The joint
was produced by means of GTA
technology, in horizontal position,
without filler metals; etching by
means of electrolytic process [6]
Pozycja spawania
Rys. 4. Makrostruktura przekroju poprzecznego spoin grzbietowych
blach o grubości 1 mm, ze stali S235JRG2. Złącza wykonano metodą GTA w pozycji podolnej (po lewej) i naściennej (po prawej), bez
materiału dodatkowego, trawienie – Nital [6]
Fig. 4. Macroscopic structure of 1 mm thick edge joint cross-section,
made of S235JRG2 steel. The joints were made by means of GTA
technology, in down-hand position (left) and horizontal (right), without filling material; etching with Nital [6]
Rys. 5. Widok lica spoiny
grzbietowej w złączu blach
o grubości 1 mm ze stali
X5CrNi18-10. Złącze wykonano metodą GTA w pozycji
podolnej, bez materiału dodatkowego
Fig. 5. View of edge weld face
inside a metal sheet joint made
of X5CrNi18-10 steel 1 mm
thick. The joint was produced
by means of GTA technology,
in down-hand position, without
filler metals
Typ złącza/spoiny
Rys. 3. Makrostruktura przekroju poprzecznego złącza zakładkowego blach o grubości 1 mm ze stali S235JRG2. Złącze wykonano metodą GTA w pozycji podolnej, bez materiału dodatkowego, trawienie
– Nital [6]
Fig. 3. Macroscopic structure of 1mm thick overlapping joint crosssection, made of S235JRG2 steel. The joints were made by means of
GTA technology, in down-hand position, without filler metals; etching
with Nital [6]
Uwagi: MR – materiał rodzimy, LW – linia wtopienia.
15
Podsumowanie
Przedstawiono wyniki badań złączy blach o grubości 1 mm spawanych metodą GTA bez dodatku drutu
ze stali konstrukcyjnej S235JRG2 oraz ze stali austenitycznej X5CrNi18-10.
Rys. 7. Makrostruktura przekroju poprzecznego złączy ze spoiną grzbietową blach o grubości 1 mm ze stali X5CrNi18-10.
Złącza wykonano metodą GTA w pozycji podolnej (po lewej)
i naściennej (po prawej) bez materiału dodatkowego, trawiono
elektrolitycznie [6]
Fig. 7. Macroscopic structure of edge joint cross-section,
made of X5CrNi18-10 steel sheet 1 mm thick. The joints were
made by means of GTA technology, in down-hand position
(left) and horizontal position (right), without filler metals; etching by means of electrolytic process [6]
W celu zapewnienia dobrej osłony gazowej stygnącego złącza zastosowano wleczoną dyszę gazową
mocowaną na palniku. Wyniki badań wizualnych, prób
rozciągania, prób zginania i badań metalograficznych
potwierdziły wysoki poziom jakości wykonanych złączy
i ich dobre własności mechaniczne. Badania wykazały, że krawędzie spawanych blach w czasie spawania
ulegają znacznym odkształceniom termicznym, powodującym powstawanie szczeliny między łączonymi
blachami. Przy spawaniu GTA bez materiału dodatkowego krawędzie blach powinny dokładnie przylegać do
siebie, a odstęp między łączonymi krawędziami blach
16
nie powinien przekraczać 0,3÷0,5 grubości blachy. Mocowanie w dostępnym przyrządzie nie zapewniało wymaganego odstępu, więc krawędzie blach sczepiano krótkimi
spoinami odległymi o 50÷70 mm. Oprzyrządowanie złączy produkcyjnych powinno być tak skonstruowane, aby
uniknąć sczepiania.
Przeprowadzone próby spawania blach ze stali
X5CrNi18-10 wykazały, że zastosowanie dodatkowej
wleczonej dyszy gazowej zmniejsza stopień utlenienia
powierzchni spoiny.
Uzyskane prędkości spawania blach metodą
GTA SA są zbliżone do prędkości spawania osiąganych
metodą spawania plazmowego i są znacznie niższe niż
np. prędkości spawania laserowego. W prowadzonych
badaniach dalsze zwiększanie prędkości spawania,
zwłaszcza przy spawaniu stali austenitycznych, nie było
możliwe ze względu na nieprawidłowe formowanie spoiny. Ze względu na niższe koszty inwestycyjne i mniejszą
wrażliwość na niedokładne przygotowanie elementów do
spawania, metoda GTA powinna być brana pod uwagę
przy wyborze technologii spawania cienkich blach.
Literatura
[1] Klimpel A.: Spawanie, zgrzewanie i cięcie metali, Warszawa, WNT, 1999.
[2] Lincoln Electric: Wave form control technology, Tandem
MIG, BX-3.70, www.lincolnelectric.com.
[3] Hedegard J., Tolf E., Andersson J., Weman K.: Improved
quality, productivity and versatility for tandem–MAG process,
Svetsaren, 2005, nr. 2.
[4] Nath A.K., Sridhar R., Ganesh P., Kaul R.: Laser power coupling efficiency in conduction and keyhole welding of austenitic stainless steel. Sadhana – Academy Proceeding in
Engineering Science, 2002, vol. 27, part 3, June.
[5] Campbell R.D.: Surface preparation effects on GTA weld
shape in JBK-75 stainless steel, Welding Journal, 1993, February.
[6] Więcek M.: Praca dyplomowa, Politechnika Śląska, Katedra
Spawalnictwa, 2006.
17
Europejskie
wydarzenie w Sielpi
ROMAT
– ZROBOTYZOWANE
SYSTEMY SPAWALNICZE
JAKOŚĆ I EFEKTYWNOŚĆ
Technika robotyzacji Cloosa:
• Zapewnia niezależność i stwarza
nowe możliwości produkcyjne.
• Całkowicie spójny system wszystkich
elementów stanowiska, pochodzących
od jednego producenta i profesjonalny
serwis.
• Pełny komfort pracy, jakość, wydajność,
niezawodność.
Przykład:
Zrobotyzowane spawanie ramy środkowej koparki.
Zrobotyzowany system spawalniczy z robotem na podwieszonej jezdni o przejeździe do 12 m i przesuwie
pionowym robota do 1,5 m. Robot współpracuje z 2
obrotnikami o nośności 20 kN. Robot wyposażony jest
w sensor łukowy i dotykowy. Stanowisko ma miejscową wentylację i filtrację dymów spawalniczych.
Stanowisko pracuje w Zakładach ZUGIL w Wieluniu.
CLOOS Polska Sp. z o.o.
ul. Stawki 5, 58-100 Świdnica
tel.: (074) 851 86 60
fax: (074) 851 86 61
e-mail: [email protected]
http://www.cloos.pl
1818
Takim mianem Dyrektor Muzeum Techniki z Warszawy Pan
Jerzy Jasiuk określił uroczystość odpalenia zrekonstruowanego
pieca pudlingowego do świeżenia surówki w zabytkowym zakładzie metalurgicznym w Sielpi w Staropolskim Zagłębiu Przemysłowym.
Wydarzenie w pełni zasługuje na takie miano, ponieważ
w Europie nie zachowały się podobne urządzenia, a w piecu
pudlingowym w Sielpi, po rekonstrukcji można prowadzić proces technologiczny wg receptury sprzed 200 lat, co jest dodatkową atrakcją. W wydarzeniu tym uczestniczyli przedstawiciele
władz Politechniki Częstochowskiej, Dyrekcja Muzeum Techniki,
przedstawiciele miejscowych Władz Samorządowych, studenci oraz członkowie Stowarzyszenia Wychowanków Politechniki
Częstochowskiej. Ponieważ spawalnictwo jest powiązane z metalurgią i hutnictwem, a osobiście uważam, że powinniśmy jako
inżynierowie pamiętać o przeszłości, pozwalam sobie na łamach
Przeglądu Spawalnictwa podzielić się z Koleżankami i Kolegami
tą informacją.
Dodatkową motywacją jest to, że jako środowisko zawodowe kultywujemy tradycje inżyniera Stanisława Olszewskiego
i profesora Stefana Bryły.
Przede wszystkim, jak do tego doszło. Otóż Książę Drucki-Lubecki, Minister Skarbu w Rządzie Królestwa Polskiego, najprawdopodobniej w 1828 roku podjął decyzję o budowie w Sielpi
pieca pudlarskiego – w miejsce zaplanowanych i powszechnie
wtedy stosowanych fryszerek. Dziś powiedzielibyśmy, że rozpoczął na wielką skalę proces innowacyjny, ponieważ:
– zwiększono kilkakrotnie wydajność, piec pudlarski zastąpił
sześć fryszerek;
– poprawiono zdecydowanie jakość, w piecu pudlarskim oddzielono palenisko od wsadu;
– przyśpieszono proces świeżenia, poprzez wykorzystanie
gazu piecowego do podgrzewania powietrza.
W okresie drugiej wojny światowej zakład przestał funkcjonować i nastąpiła jego degradacja. W roku 1975 roku z inicjatywy
Politechniki Częstochowskiej pod egidą Muzeum Techniki w Warszawie postanowiono zrekonstruować stary proces hutniczy.
Profesor Politechniki Częstochowskiej Pan Marian Kieloch
przez wiele lat, poczynając od 1980 roku, prowadził obozy naukowe studentów, którzy zajmowali się rekonstrukcją pieca.
W latach 1990-2003 nastąpiła przerwa w organizacji obozów.
Po reaktywowaniu działalności koła piecowników w pierwszej
kolejności wykonano inwentaryzację tego, co pozostało w Sielpi.
Następnie opracowano dokumentację techniczną, pieczołowicie
dbając o szczegóły, a później odbudowano i uruchomiono piec.
Przy budowie korzystano z pomocy sponsorów nazywanych kiedyś ładnym polskim słowem: dobrodziej – szkoda, że takie słowa
przechodzą do martwego języka. Wspomaganiem działalności
prof. M Kielocha zajmował się Klub Integracyjno-Promocyjny
Stowarzyszenia Wychowanków Politechniki Częstochowskiej,
który był głównym inicjatorem tego przedsięwzięcia. Obok rekonstrukcji pieca wykonano również rekonstrukcję koła wodnego do
napędu maszyn w zakładzie w Sielpi.
Prof. Marian Kieloch pokusił się o wycenę wykonanej rekonstrukcji pieca i wartość tego przedsięwzięcia ocenił na 800
tys. złotych, a do rekonstrukcji zużyto 81 ton materiałów. Trzeba
zaznaczyć, że obiekt ten poza wartością historyczną spełnił zadanie edukacyjne. Młodzi ludzie, studenci Wydziału Metalurgicznego Politechniki Częstochowskiej, z dużym zaangażowaniem
odnosili się do wykonywanej pracy i traktowali ją jako pewnego
rodzaju misję. Przeprowadzenie procesu hutniczego wg starej
technologii na pewno umożliwi przyszłym inżynierom lepsze zrozumienie zawodu hutnika.
W imieniu spawalników dziękujemy za dobrą robotę i gratulujemy sukcesu. Oby takich pasjonatów jak Pan Profesor Marian
Kieloch było jak najwięcej.
Techniki ukosowania
– Ukosteel 2008
LimTECH jest firmą specjalizującą się w nowoczesnych
rozwiązaniach dla przemysłu. Jako autoryzowany dystrybutor marki TRUMPF – światowego lidera w produkcji maszyn
do obróbki blach – zajmuje się ich dystrybucją na rynku polskim.
Prof. Marian Kieloch i Dyrektor Jerzy Jasiuk podczas prezentacji pieca
Schemat pieca pudlingowego
Porady ekspertów, testy maszyn i przede wszystkim wiedza z zakresu ukosowania były głównymi punktami programu Ukosteel 2008 – spotkania prezentacyjno-szkoleniowego
zorganizowanego we Wrocławiu.
Spotkanie z technik ukosowania odbyło się 28 listopada
2008 we wrocławskim Hotelu Diament. W Ukosteel 2008
wzięli udział przedstawiciele znaczących firm z całej Polski,
specjalizujących się w produkcji przemysłowej elementów,
maszyn i konstrukcji stalowych. Całość została podzielona
na dwie części: teoretyczną i praktyczną. W części teoretycznej uczestnicy spotkania poznali budowę i sposób działania
elektronarzędzi TRUMPF. Część praktyczna została przeznaczona na testowanie przez przybyłych gości maszyn do
ukosowania stali. Uczestnikom Ukosteel 2008 zostały zaprezentowane przede wszystkim innowacyjne rozwiązania, które pozwolą usprawniać procesy produkcji. Oprócz możliwości
pozyskania solidnej wiedzy merytorycznej oraz praktycznego
testowania sprzętu, spotkanie stanowiło doskonałą okazję do
szerokiej wymiany doświadczeń i zacieśnienia kontaktów biznesowych.
Zrekonstruowany piec pudlingowy
Fragment ocalałych fundamentów pieca
Opracował: Andrzej Siennicki
19
MESSER EUTECTIC CASTOLIN SP. Z O.O.
Proponujemy:
Proponujemy:
l materiały do napraw i regeneracji
l materiały
do napraw
regeneracji
l kompletny
sprzęt ispawalniczy
l kompletny
sprzęt
trudnościeralne
płyty CDP
i ruryspawalniczy
CastoTube
l trudnościeralne płyty CDP
i
rury
CastoTube
l usługi spawalnicze
l
l usługi
spawalnicze
maszyny do cięcia metalu oraz sprzęt gazowy
firmy
MESSER
l maszyny do cięcia metalu oraz sprzęt gazowy firmy MESSER
l
44-100 Gliwice,
ul. Robotnicza
2 SP. Z O.O.
MESSER
EUTECTIC
CASTOLIN
tel. (+48)
32 230ul.
67Robotnicza
36
44-100
Gliwice,
2 [email protected]
www.castolin.pl
fax (+48)
(+48)Przegląd 32 230
230 67
67
39
spawalnictwa 12/2008
[email protected]
tel.
32
36
20
fax (+48) 32 230 67 39
www.castolin.pl
Piotr Kohut
Metody wizyjne w robotyce (część I)
Vision methods in robotics (part I)
Streszczenie
Abstract
W artykule przedstawiono zastosowanie systemów wizyjnych w robotyce, dokonano ich klasyfikacji, omówiono
budowę oraz zadania systemów wizyjnych, zaprezentowano podstawowe przekształcenia cyfrowego przetwarzania obrazów.
The article presents the application of vision systems
in robotics as well as their classification, structure and functions along with fundamental transformations of digital
image processing.
Wstęp
W robotyce pod pojęciem wizji rozumie się użyteczny
czujnik, imitujący ludzki narząd wzroku, umożliwiający bezkontaktowy pomiar i interpretację obrazu rzeczywistej sceny, w celu otrzymania informacji o obiektach sceny i/lub
sterowania określonym procesem. Techniką, która pozwala
sprostać tym zadaniom, stała się m.in. technika przetwarzania obrazów, w szerszym znaczeniu określana również jako
technika obrazowa [1]. Dotyczy ona nie tylko detekcji obrazu, jego akwizycji, przetwarzania wyświetlania, transmisji
i zapamiętywania, ale również jego analizy i rozpoznawania.
Technice obrazowej przypisuje się dwa cele: poprawę wizualnego wyglądu obrazów dla obserwatora oraz przygotowywanie obrazów w celu pomiaru cech i struktury rzeczywistości. Ten drugi ze względu na procesy sterowania i możliwość podejmowania decyzji przez różnego rodzaju maszyny
i urządzenia realizowany jest za pomocą analizy oraz rozpoznawania obrazów.
Technika wizyjna obejmuje szeroki interdyscyplinarny
obszar wiedzy teoretycznej i doświadczalnej, konstrukcyjnej,
systemowej, informatycznej i hardware’owej. Sprzyja temu
rosnąca liczba różnorodnych zastosowań, w dziedzinach takich, jak: medycyna (generowanie obrazów trójwymiarowych
tomografii, analiza obrazów ultrasonograficznych, rentgenograficznych, MRI, analiza komórek krwi, badanie ruchu
ciała człowieka i związane z tym problemy antropomotoryki, biomechaniki sportu oraz rehabilitacji ruchowej), środki
bezpieczeństwa i inwigilacji (wykrywanie broni/ładunków
wybuchowych na lotniskach, odczyt tablic rejestracyjnych,
zabezpieczenie pomieszczeń, np. detekcja ruchu), ekologia,
geologia i kartografia (prognoza pogody, poszukiwanie złóż
mineralnych, monitorowanie zanieczyszczeń, wykonywanie
oraz analiza map terenu) czy też eksploracja Ziemi i kosmosu (interpretacja obrazów astronomicznych i satelitarnych).
Technika wizyjna to również – przetwarzanie dokumentów
(sortowanie listów, odczyt formularzy, kwestionariuszy, biletów loteryjnych, czeków itp.), kryminalistyka oraz wojskowość
(identyfikacja linii papilarnych, identyfikacja osób, systemy
automatycznego naprowadzania pocisków, rozpoznawanie
Dr inż. Piotr Kohut – Akademia Górniczo-Hutnicza.
celów, systemy zwiadowcze), automatyczna identyfikacja
(sortowanie partii towarów na podstawie kodów paskowych,
kodów identyfikacyjnych lub na podstawie kształtów), widzenie maszynowe (nawigacja pojazdów autonomicznych i robotów, metrologia, kontrola jakości wyrobów, kontrola nadruku,
kontrola żywności, klasyfikacja wyrobów).
W ostatnich latach głównym kierunkiem zainteresowania twórców systemów obrazowania stało się tzw. widzenie
maszynowe, mające na celu wyposażenie komputera jako
maszyny w możliwości rozpoznawania i przetwarzania informacji obrazowej w stopniu porównywalnym z organizmem
żywym wyposażonym przez naturę w zdolność widzenia [1].
Stąd dążenie do wyposażenia maszyny w sztuczną inteligencję w celu nadania jej zdolności do samodzielnego posługiwania się własnymi sensorami wejściowymi do detekcji
informacji przestrzennej. Warunkiem tego jest zapewnienie
odpowiedniego sterowania w oparciu o wybrane, a następnie
ekstrahowanych cechą obrazu i etap rozpoznawania obrazu. Pozwala to na identyfikację wyróżnionych cech obiektów
oraz oznacza możliwość uzyskiwania informacji i uczenia się.
Wyróżnić należy „niskopoziomowe” przetwarzanie obrazów
wykorzystujące informacje z etapu analizy obrazu, oraz dalej
idące „wysokopoziomowe” przetwarzanie obrazów, dostarczające maszynom i urządzeniom elementy sztucznej inteligencji (rys.1). Przedstawiony podział można uogólnić do
takich pojęć, jak: grafika komputerowa, przetwarzanie obrazów, rozpoznawanie obrazów (rys. 1) [2].
Rys. 1. Ogólny podział technik obrazowych
Fig. 1. General classification of Imaging Technologies
21
Grafika komputerowa. Służy do tworzenia obrazów na
podstawie informacji nieobrazowej i obejmuje różnego typu
zastosowania: wykresy funkcji, dane eksperymentalne, kompozycje obrazów dla gier komputerowych, tworzenie scen
używanych w symulatorach ruchu i lotu. Plastyka i animacja
komputerowa są dwoma rodzajami zastosowań grafiki, które
wydają się ostatnio rozwijać najszybciej.
Analiza obrazu. W odróżnieniu od grafiki komputerowej,
która od skróconego opisu dowolnych obiektów i ich cech,
za pomocą komputera realizuje wizualizację tych obiektów
w postaci odpowiedniego (2D lub 3D) obrazu, istota analizy obrazu polega na znalezieniu takiego jego opisu, który
w skróconej formie informuje o wszystkich istotnych cechach
obiektów stanowiących treść obrazu. Uzyskane dane w postaci cech obrazu mogą być wykorzystywane w układach
sterowania oraz w układach decyzyjnych różnych maszyn
i urządzeń.
Zaprezentowanemu podziałowi technik obrazowych odpowiadają następujące fazy przetwarzania pozyskanych danych wizyjnych:
– akwizycja obrazu (transformacja obrazu analogowego na
obraz cyfrowy),
– wstępne przetwarzanie obrazów,
– analiza obrazu (transformacja obrazu cyfrowego na symboliczny opis treści obrazu).
W etapie pozyskiwania obrazu za pomocą kamer analogowych lub cyfrowych analogowy obraz generowany, na matrycy
światłoczułej kamery zamieniany jest na obraz cyfrowy np. za
pomocą karty przetwornika (ang. frame-grabber). Następny
etap dotyczy technik wstępnego przetwarzania pozyskanych
obrazów, są to operacje wykonywane na obrazie cyfrowym
w celu jego uwydatnienia oraz poprawy jakości poprzez eliminację zakłóceń i szumów. Ze względu na charakter wykonywanych przekształceń wyróżnia się podział na operacje:
punktowe, lokalne i globalne. W ich wyniku otrzymuje się
obraz cyfrowy przygotowany do wydobycia określonych cech.
W fazie trzeciej za pomocą metod analizy obrazu w miejsce
obrazu cyfrowego uzyskuje się symboliczny opis wyróżnionych jego cech, takich jak: pole powierzchni analizowanych
obiektów, współrzędne ich środków ciężkości, orientację oraz
inne. Na tej podstawie po kalibracji można uzyskać lokalizację analizowanych części w przestrzeni oraz ich identyfikację.
Etap ten może okazać się wystarczający do sterowania robotem lub procesem przemysłowym już na podstawie pozyskanych cech. Wizja wysokiego poziomu wymaga użycia metody rozpoznawania, które polegają na klasyfikacji badanych
obiektów do jednej ze zdefiniowanych klas. Do rozpoznawania obiektów najczęściej wykorzystuje się sieci neuronowe,
metody rozmyte oraz metody odległościowe, dla których wektory wejściowe stanowią cechy obiektów pozyskane w etapie
analizy obrazu.
Budowa oraz zadania
systemów wizyjnych
Ogólnie system wizyjny składa się z następujących komponentów: systemów oświetlenia, obiektywu, kamer, opcjonalnie karty akwizycji sygnału wideo, komputera z oprogramowaniem, systemów komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi oraz dodatkowych czujników (rys. 2).
Oświetlenie
Światło jest konieczne do oświetlenia części w celu pozyskania obrazów o możliwie najlepszej jakości, dlatego stanowi najistotniejszy element systemu wizyjnego. Istnieją różne
rodzaje źródeł światła stosowane do oświetlenia sceny: fluo-
22
Rys. 2. Schemat systemu wizyjnego
Fig. 2. Schematic diagram of a vision system
roscencyjne halogenowe, metalohalogenkowe, ksenonowe,
diodowe, laserowe, żarnikowe, lampa stroboskopowa, światłowody itp. W przeciwieństwie do systemów wizyjnych oferowane czujniki wizyjne mają tzw. oświetlenie „inteligentne”
zintegrowane z korpusem i obiektywem czujnika.
Kamery i optyka
Obrazy analizowanych obiektów sceny pozyskiwane są
przez jedną lub więcej analogowych lub cyfrowych kamer z odpowiednio dobraną optyką. W zależności od aplikacji kamery
mogą pracować w standardzie monochromatycznym RS-170
(30 kl/s) – Japonia, USA, lub CCIR (25 kl/s) – Europa, Australia, lub dla kamer kolorowych PAL/SECAM (25 kl/s), NTSC
(30 kl/s). Jako kamery cyfrowe w trybie niestandardowym,
z wybieraniem liniowym, międzyliniowym lub progresywnym z różnymi matrycami światłoczułymi CCD, CMOS, CID.
W tym przypadku częstotliwość akwizycji obrazu waha się od
kilku do nawet miliona klatek na sekundę (Phantom v12). Zakresy przestrzennych rozdzielczości kamer wynoszą do 16
Mpikseli. interfejsy stosowane dla kamer cyfrowych to: USB,
FireWire, CameraLink, LVDS RS422, RS644, LVDS, GiGE i
Wi-Fi.
Długość ogniskowej obiektywu jest dobierana na podstawie odległości kamery od obiektu, wielkości analizowanego
obiektu oraz wymaganej przestrzennej rozdzielczości pomiarowej. Jakość optyki obiektywu zasadniczo wpływa na dokładność odwzorowania analizowanego obiektu na matrycy
czujnika kamery i poziom jego dalszej analizy.
Karta przetwornika obrazu Frame-Grabber
Karty akwizycji sygnału wideo są programowalnymi urządzeniami stanowiącymi interfejs z kamerą, zawierają banki
pamięci dla spróbkowanych sygnałów wideo przetworzonych
do postaci cyfrowej. Stanowią urządzenia w formie kart plug-in instalowanych na PC. Są pomostem między kamerą lub
kamerami a komputerem. Jako urządzenia programowalne
dostarczają sygnałów sterujących parametrami kamery, takimi jak tryby wyzwalania, czas ekspozycji, prędkość migawki
itp. W celu współpracy z różnymi typami kamer, jak również
z magistralami komputerów, występują w różnych konfiguracjach (PCI-32, PCI-64, PCI-X, AGP itp.).
Platforma PC
Komputer jest kluczowym elementem systemu wizyjnego.
Według ogólnej zasady im szybszy procesor, tym mniej czasu potrzebują algorytmy do przetwarzania danych z obrazu.
W warunkach przemysłowych z uwagi na panujące trudne
warunki środowiskowe: kurz, temperaturę, drgania, komputery klasy PC zabudowywane są w specjalne wstrząsoodporne
obudowy. Gdy na proces przemysłowy narzucone są ostre
ograniczenia czasowe lub wymaga on znacznych nakładów
obliczeniowych, które przekraczają wydajność zastosowanego procesora, wówczas stosuje się specjalne systemy wyposażone w procesory sygnałowe DSP lub reprogramowalne
układy FPGA lub zintegrowane układy ASICs. Dla nich tworzone są zoptymalizowane algorytmy wizyjne.
Oprogramowanie
Oprogramowanie jest używane do tworzenia i wykonywania programów, przetwarzania danych wizyjnych, podejmowania decyzji. Oprogramowanie systemu wizyjnego może
występować w wielu odmianach, np.: biblioteki dla języka C,
kontrolki ActiveX, graficzno-obiektowego środowiska programowania. Może być stosowane w postaci pojedynczych
funkcji (np. stworzonych tylko do kontroli jakości spawów,
weryfikacji geometrii obiektów, zadań uporządkowania czy
selekcji itp.) lub wielu funkcji (np. opracowanych do każdego
typu pomiarów, odczytu pasków kodowych, nawigacji robotów, weryfikacji itp.). Obecnie oferowane oprogramowanie
wyróżnia się modułowością. Każdy moduł jest przeznaczony
dla konkretnego typu aplikacji (np. pomiary 2D lub 3D, kontrola jakości, odczyt kodów oraz znaków, kalibracja 3D).
Cyfrowe karty wejścia/wyjścia oraz komunikacja sieciowa
W celu kontroli procesu produkcji system wizyjny po wykonaniu zadania, np. weryfikacji geometrycznych wymiarów części, musi być zdolny do komunikacji z zewnętrznymi
sterownikami urządzeń współpracujących. Zwykle karty cyfrowych interfejsów we/wy lub karty sieciowe stanowią rolę
interfejsów, za pomocą których system wizyjny komunikuje
się z zewnętrznymi systemami automatyki, urządzeniami,
maszynami, robotami oraz bazami danych.
Czujnik części
Często są stosowane dodatkowe urządzenia obecności
obiektu, np. w formie przegrody świetlnej lub czujnika laserowego. Ich zadanie polega na podaniu sygnału wyzwalania
kamery w momencie pojawienia się obiektu. Gdy obiekt znajduje się w ustalonej pozycji, czujnik informuje system wizyjny
o momencie akwizycji obrazu. W przemysłowych aplikacjach
występuje pojęcie systemu widzenia maszynowego/robota.
Celem systemu widzenia maszynowego jest uzyskanie symbolicznego opisu sceny (rys. 3). Informacja ta może być użyta do bezpośredniej interakcji sterowanego urządzenia z jego
środowiskiem. System widzenia maszynowego analizuje
obrazy i generuje opis obiektów obrazu sceny. Opis ten musi
zawierać użyteczne informacje o obiektach znajdujących się
wokół. Uzyskane dane następnie zostaną wykorzystane np.
do wykonywania przez robota określonych czynności. System widzenia maszynowego może być uważany za część
większej całości, wchodzącej w interakcje ze środowiskiem
[3]. Natomiast system wizyjny może być rozpatrywany jako
element w pętli sprzężenia zwrotnego związany z pomiarem,
w czasie gdy inne elementy podejmują decyzje i dokonują ich
implementacji.
Wejście do systemu widzenia maszynowego stanowi
obraz, lub kilka obrazów, a wyjściem jest symboliczny opis
spełniający dwa kryteria:
– musi zawierać zbiór pewnych relacji dotyczących obrazów obiektów otoczenia,
– musi dostarczać wszystkich informacji koniecznych do
realizacji pewnych określonych zadań.
Pierwsze kryterium zapewnia, że uzyskany opis zależy
w pewien sposób od wizyjnego wejścia, zaś kryterium drugie,
że dostarczona informacja jest użyteczna dla potrzeb układów sterowania i systemów decyzyjnych.
(otoczenie)
Rys. 3. Zadania systemu widzenia maszynowego
Fig. 3. Function of a machine vision system
Biorąc pod uwagę różne czynności realizowane przez
urządzenia sterowane informacją wizyjną oraz podział systemów wizyjnych na: systemy wizyjne niskiego poziomu (N )
i systemy wizyjne wysokiego poziomu (W), można wyróżnić
następujące ich zadania:
– (N, W) Pomiary wizyjne – dla różnych potrzeb w celu
uzyskania fotometrycznego lub geometrycznego pomiaru wyrobów (określenia wymiarów, położenia i orientacji,
uporządkowania części, dozoru, itp.);
– (N, W) Wizyjną kontrolę jakości – w celu zapewnienia najwyższej kontroli jakości za pomocą pomiaru fotometrycznego lub geometrycznego danego wyrobu, np. podstawowych operacji w procesie zautomatyzowanej kontroli
jakości, takich jak określenie kompletności części, rozpoznanie uszkodzenia;
– (W) Identyfikację i rozpoznawanie wizyjne – ze względu na wzajemne zależności obiektów pozostających w
polu widzenia kamery uzyskiwane są metryki cech na
podstawie ich obrazów; rozpoznawanie polega na przyporządkowaniu obiektów składających się na oglądane
np. przez robota otoczenie, do jednej ze zdefiniowanych
uprzednio klas przynależności. Ma to szczególnie ważne
znaczenie w przemysłowych procesach montażu lub sortowania, ponieważ od wyników identyfikacji zależą czynności wykonywane w dalszym etapie przez urządzenia i
maszyny;
– (W) Wizyjne naprowadzanie maszyn – uzyskanie geometrycznego (pełnego lub częściowego) opisu otoczenia |
w celu bezpiecznego planowania i sterowania ruchem
maszyny (np. robota).
Systemy wizyjne wysokiego poziomu mają dodatkową
wiedzę o obserwowanych obiektach. Wiedza ta rozszerza
możliwości eksploracji otoczenia sterowanego urządzenia,
zwiększa możliwości identyfikacji i nawigacji. Z wykorzystaniem tych systemów wiążą się jednak następujące problemy [4]: reprezentacja wiedzy o obiekcie (reprezentacja jego
kształtów); reprezentacja i metodologia określania relacji
przestrzennych, właściwe relacje między dostarczającą informacji wizją niskiego poziomu a wizją wysokiego poziomu
zawierającą wiedzę.
Z tego względu użycie systemów wysokiego poziomu
nie jest powszechne. Natomiast w systemach wizji niskiego
poziomu wyróżnienie poszczególnych elementów obrazu nie
wymaga dodatkowej wiedzy, pomagającej w ich znalezieniu.
Ekstrakcji cech dokonuje się na podstawie operacji progowania, detekcji krawędzi, segmentacji, a następnie ich pomiaru
za pomocą współczynników kształtu i metod momentowych.
Za pomocą wizji niskiego poziomu możliwe jest wyznaczenie
np. takich parametrów, jak położenie i orientacje analizowanych obiektów, prędkość czy przyspieszenie charakteryzujące ich ruch [5, 6].
Klasyfikacja systemów wizyjnych
dostępnych na rynku
W nowoczesnych systemach produkcyjnych bardzo ważną rolę odgrywają techniki wizyjne. Obecnie spośród oferowanych na rynku systemów można wyróżnić następujące
cztery kategorie:
– czujniki wizyjne (ang. vision sensors),
– kamery inteligentne (ang. smart camera),
– specjalistyczne systemy wizyjne (ang. embedded vision
systems),
– systemy wizyjne oparte na komputerze klasy PC (ang.
PC-based vision systems).
23
Czujniki wizyjne to niezależne (samoistne) niedrogie
urządzenia kontroli jakości, zintegrowane z układem optycznym oraz „inteligentnym” oświetleniem, umożliwiające szybką analizę nieskomplikowanych obrazów. Charakteryzuje je:
łatwość użycia oraz elastyczność. Mają interfejsy do komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi.
Inteligentne kamery należą do grupy systemów łączących funkcje jednostki centralnej oraz czujnika obrazu, co
w integracji z oprogramowaniem umożliwia przetwarzanie
obrazu bezpośrednio w kamerze. Głównie stosowane są
do lokalizacji elementów, nadzoru nad pakowaniem, kontroli montażu oraz odczytu jednowymiarowych i dwuwymiarowych kodów kreskowych i znaków. Często kamery
inteligentne zalicza się do grupy czujników wizyjnych, które
mają ograniczone i ustalone zakresy wydajności. Kamery
inteligentne dodatkowo charakteryzują się większą elastycznością oraz narzędziami programowymi oferującymi liczne
algorytmy przetwarzania i analizy obrazu. Doskonale nadają
się do wykrywania obecności lub braku obiektu. Ich jednostki
obliczeniowe mogą być wyposażone w mikroprocesory Intela, Motoroli, procesory sygnałowe DSP, układy FPGA lub ich
kombinacje. Zaopatrzone są również w interfejsy szeregowe
oraz cyfrowe karty wejść/wyjść.
Specjalistyczne systemy wizyjne to głównie samodzielne urządzenia wyposażone w bank pamięci oraz „inteligencję”. Ze względu na wymogania dużej wydajności i szybkości
czasu obliczeń, małego poboru mocy oraz rekonfiguralności
2D/3D algorytmy przetwarzania obrazów często są projektowane oraz implementowane na układach reprogramowalnych (FPGA) [7] oraz procesorach sygnałowych [6]. Systemy te charakteryzuje przede wszystkim duża prędkość
obliczeń, łatwość użycia oraz niski koszt. Wyposażone są
głównie w biblioteki podstawowych algorytmów przeznaczonych do przetwarzania obrazów w czasie rzeczywistym oraz
danych wideo w układach FPGA. Wyspecjalizowane firmy
zapewniają wybór oraz projektowanie rozwiązań algorytmów
analizy obrazu ad hoc, w oparciu o układy FPGA oraz DSP,
Tablica I. Chakterystyka systemów wizyjnych przez porównanie
dwóch zróżnicowanych grup
Table I. Specification of imaging systems through comparison of two
different groups
Systemy
oparte na PC
Kamery inteligentne
doskonała
mała
mała
duża
możliwość rozbudowy do systemu wieloelementowego,
możliwość użycia
b. małej kamery
integracja w jednym
urządzeniu,
brak możliwości
użycia b. małej
kamery
możliwość zastosowania większej
liczba kamer
jedna kamera
Funkcjonalność
rozszerzona
ograniczona
Osiągi
rozszerzone
ograniczone
wymagana
umiejętność
programowania
brak wymagań
umiejętności
programowania
duża
mała
d uży
(15 000÷25 000$ )
mały
(1 000÷3 000$)
Elastyczność
Odporność na
trudne warunki
ekspolatacyjne
Rozmiar
Liczba kamer
Łatwość użycia
Możliwość
współpracy z innym
oprogramowaniem
Koszt
24
jak również układy hybrydowe (sprzęt/oprogramowanie) odpowiednie do przetwarzania sygnałów oraz sygnałów wideo.
Generalnie tego typu systemy charakteryzują się ograniczoną elastycznością ze względu na specyficzny charakter aplikacji.
Systemy wizyjne oparte na komputerze klasy PC, wyróżniające się największą elastycznością, mają zdolność do
zastosowań w szerszym zakresie. Zasadniczą różnicą w stosunku do czujników wizyjnych czy kamer inteligentnych jest
możliwość użycia wielu kamer. Z uwagi na większe zasoby
mocy obliczeniowych systemy te pozwalają na implementację bardziej założonych algorytmów wizyjnych w stosunku
np. do kamer inteligentnych, które doskonale nadają się do
prostych zadań wykorzystujących ogólne narzędzia do detekcji krawędzi czy binaryzacji.
Kamery inteligentne oraz czujniki wizyjne są przeznaczone przede wszystkim dla użytkowników bezpośrednich, podczas gdy systemy wizyjne są głównie składnikiem OEM.
W tablicy I przedstawiono charakterystykę systemów
wizyjnych przez porównanie dwóch najbardziej zróżnicowanych grup.
Wśród głównych dostawców techniki wizyjnej wyróżnić
należy: Adept, Baumer, Cognex, Coreco, EPIX Inc., IOIndustries, Keyence, Matrox, National Instruments, Omron, Stemmer-imaging, ppfVISION, Eueresys, Parameter Sick.
Wybrane przekształcenia
cyfrowego przetwarzania obrazów
W układach sterowania oraz w układach decyzyjnych różnych maszyn i urządzeń działających w oparciu o dane wizyjne
można wyróżnić następujące kategorie przekształceń (rys.1):
– recepcja (akwizycja) obrazu;
– przetwarzanie obrazu (filtracja wstępna, eliminacja zakłóceń, kompresja obrazu, eksponowanie ważnych cech);
– analiza obrazu (wydobycie cech opisujących obraz);
– rozpoznawanie obrazu i jego semantyczna interpretacja.
Przedstawione przekształcenia stanowią podstawę do realizacji systemów wizyjnych wykorzystywanych w układach
sterowania i układach decyzyjnym (rys.1). W przypadku systemów wizji niskiego poziomu ostatni etap dotyczący rozpoznawania obrazu i jego semantycznej interpretacji nie jest
realizowany. Niezbędne sygnały wykorzystywane do sterowania maszyną lub urządzeniem uzyskiwane są z etapu analizy
obrazu. W tym celu generowany przez kamerę obraz otoczenia należy przetworzyć na postać cyfrową, a następnie przeprowadzić szczegółowy proces analizy: segmentacji, lokalizacji obiektów oraz wyznaczenia ich cech. Jednak przed rozpoczęciem tego procesu konieczne jest polepszenie jakości
obrazu oraz redukcja szumów i zakłóceń obecnych w obrazie.
Te ostatnie operacje odwołują się do procesu przetwarzania
obrazu i często określane są mianem wstępnego przetwarzania obrazu (ang. image preprocessing). Przekształcenia związane z etapem wstępnego przetwarzania obrazu obejmują
operacje punktowe, lokalne, morfologiczne oraz globalne.
Operacje punktowe są wykorzystywane głównie do poprawy kontrastu oraz jakości obrazu. Obrazy o niskim kontraście powstają w wyniku zbyt słabego oświetlenia, niskiej
dynamiki czujnika wizyjnego lub niewłaściwej regulacji układu optycznego. W przekształceniach punktowych nowy poziom szarości każdego piksela wyliczany jest wyłącznie na
podstawie jego początkowego poziomu szarości, przy czym
poszczególne elementy obrazu modyfikowane są niezależnie od stanu elementów sąsiadujących. Oznacza to, że dany
jeden punkt obrazu wynikowego otrzymywany jest w wyniku
wykonywania określonych operacji na pojedynczym punkcie
obrazu wejściowego. Cechą charakterystyczną przekształceń punktowych jest to, że w wyniku ich realizacji nie ulegają
zmianie relacje geometryczne między punktami obrazu oraz
treści zawarte w obrazie (te ostatnie się uwidaczniają).
Ogólny cel przekształceń lokalnych dotyczy zastosowania technik uwydatniania lub wyretuszowania wartości poziomów szarości sąsiadujących pikseli. W wyniku ich działania uzyskuje się obraz, w którym wartość poziomu jasności
w każdym punkcie zależy od otoczenia odpowiadającego mu
punktu w obrazie wejściowym. Operacje lokalne, zwane inaczej kontekstowymi, w odróżnieniu od operacji punktowych
istotnie zmieniają zawartość obrazu, w tym także geometrię widocznych na obrazie obiektów. Stosowane są przede
wszystkim w celu: stłumienia w obrazie niepożądanego szumu; wzmocnienia w obrazie pewnych elementów zgodnych
z posiadanym wzorcem; usunięcia określonych wad z obrazu; poprawy obrazu o złej jakości technicznej (obrazy nieostre, poruszone, o niewielkim kontraście); rekonstrukcji
obrazu, który uległ częściowemu zniszczeniu (rekonstrukcja
zleżałych materiałów fotograficznych).
Do kategorii przekształceń lokalnych zalicza się również
operacje morfologiczne, które stanowią obszerną grupę
przekształceń stosowanych podczas przetwarzania i analizy
obrazu w systemach czasu rzeczywistego.
Operacje globalne, określane również jako przekształcenia widmowe [8] lub metody częstotliwościowe, wykorzystują transformację Fouriera do poprawy jakości obrazu i uwydatnienia jego wyróżnionych cech. W metodach
częstotliwościowych, za pomocą transformacji Fouriera
obliczane jest dwuwymiarowe widmo obrazu, a następnie
wykonywana jest określona jego modyfikacja (np. za pomocą filtracji dolno- lub górnoprzepustowej) i poprawiony wynikowy obraz wyznaczany jest przez obliczenie transformaty
odwrotnej. Metody częstotliwościowe są dokładniejsze od
metod przestrzennych ze względu na to, że filtracja obejmuje równocześnie wszystkie piksele obrazu w przestrzeni
częstotliwości, a nie tylko pewne sąsiedztwo danego piksela. Zaletą tych metod jest również możliwość eliminacji lub
kompensacji zakłóceń, których charakter jesteśmy w stanie
określić (zniekształcenia geometryczne podczas akwizycji
obrazu, niejednorodność oświetlenia itp.). Jednakże przekształcenia globalne w porównaniu z metodami przestrzennymi wymagają bardzo dużych nakładów obliczeniowych,
dlatego są niechętnie stosowane w systemach czasu rzeczywistego. Znajdują natomiast zastosowanie w metodach
związanych z analizą tekstur oraz w specjalistycznych zaawansowanych technikach przetwarzania obrazów dokonujących przekształceń na obrazach medycznych, satelitarnych, astronomicznych.
Sekcja spawalnicza
„Epoka Patonów – od mostu na Dnieprze do spawania
w przestrzeni kosmicznej – i wciaż dalej... ”
Prof. dr. Borys E. Paton
Wielce Szanowny Panie Profesorze!
Z dumą i radością ochodzimy z całym spawalniczym światem Pana 90-te urodziny. Z dumą, bo jest
Pan najznakomitszym przedstawicielem współczesnego spawalnictwa, a z radością - bo podziwiamy Pana talent, wiedzę i mądrość w tworzeniu radzieckiego i ukrainskiego spawalnictwa, i jego
wpłyu na globalny jego poziom.
Mamy mnósto bardzo bliskiej i pożytecznej współpracy polsko-rosyjsko-ukraińskiej która
trwa i trwać będzie na zawsze. Najbardziej znanym i dobitnym przykładem tej współpracy
było wspólne opatentowanie wielkiego wynalazku elektrycznego spawania łukowego przez
Mikołaja M. Benardosa i Stanisława Olszewskiego.
Niech to epokowe wydarzenie spawalnicze będzie najleprzym przykładem naszych bliskich
związków w nauce i technice, i naszej przyjazni.
Życzymy Panu, Drogi Jublilacie najlepszego zdrowia i radosci w tworzeniu dzieła Pana życia - w
Pana ukochanym spawalnictwie.
Prezes honorowy Sekcji
Prof. dr hab. inż. Stanisław Piwowar
Prezes Sekcji Spawalniczej SIMP
Dr inż. Jan Plewniak
25
Mariusz Chalecki
Wojciech Czaplejewicz
Aleksander Pawłuszewicz
Spawanie stali hartowanych
Quenched steel welding
Streszczenie
Abstract
Opracowano technologię spawania stali hartowanej
typ BORON 27 produkcji fińskiej. Metodą doświadczalną
dobrano skład mieszanki gazowej: 90% Ar; 5% Co2; 5%
O2. Wykonano badania jakości otrzymanych złączy spawanych niehartowanych i hartowanych. Przeprowadzono
badania tych złączy: rtg, makroskopowe, twartości, próby
wytrzymałości na rozrywanie i na zginanie. Przedstawiono
wyniki tych badań.
The object of this development is a process for welding
quenched steel, BORON 27 type, manufactured in Finland. The composition of shielding gas mixture was selected by means of trials: 90% Ar; 5% Co2; 5% O2. The joints
produced by means of this method, i.e. welded quenched
joints and welded joints without quenching, were tested for
quality. Scope of tests: X-ray radiography; macroscopic
testing; hardness tests; tear and bending resistance tests.
Shown below are results of the said tests.
Wstęp
1,45 Mn; 0,81 Si; 0,018 P; 0,009 S; 0,02 Cu; 0,03 Cr;
0,02 Ni; 0,006 Al; 0,005 Am; 0,02 V; 0,03 Mo; 0,001 Nb;
0,002 Ti; 0,001 As; 0,005 N2; 0,0007 Cs; 0,02 Pb; 0,003 Sn;
własności mechaniczne: Rm = 1516 MPa.
Technologię spawania opracowano zgodnie z PN-EN
ISO 15609-1:2007, PN-EN 288-2:1994, PN-EN 288-3:1994,
PN-EN 1011-1:2001 [14,15,16,19]. Spawano półautomatycznie w osłonie mieszanki gazowej. Skład mieszanki: 90% Ar;
5% CO2; 5% O2 [6].
Na podstawie literatury [8,10,11] i PN-EN 439:1999 [17]
do spawania stali zalecane są mieszanki gazowe zawierające: 65% Ar; 26,5% He; 8% CO2; 0,5% O2 (gaz TIME), dla
stali niskostopowych mieszanka gazowa: 44% Ar; 52% He;
3,82% CO2; 0,18% O2, a dla stali wysokostopowych mieszanka gazowa: 41,66% Ar; 55% He; 3,2% CO2; 0,14% O2.
Stosowano następujące parametry spawania:
– blacha o grubości 4 mm bez ukosowania, rozstaw do
1 mm, średnica drutu 0,8 mm, liczba przejść (warstw) 1,
parametry I = 98 A; U = 18,5 V; vdrutu = 5,6 m/min; vspawania = 0,3
m/min, vgazu = 8÷9 l/min;
– blacha o grubości 5 mm z ukosowaniem, rozstaw do
1 mm, średnica drutu 0,8 mm, liczba przejść (warstw) 2, parametry pierwszego przejścia (warstwy) takie same jak dla
blachy o grubości 4 mm, dla drugiego przejścia (warstwy):
I = 156 A; U = 22,4 V; vdrutu = 7,3 m/min; vspawania = 0,34 m/min,
vgazu = 8÷9 l/min.
Stosowane parametry spawania były zgodne z zaleceniami z literatury [2, 9,13]. Jakość wykonanych złączy spawanych (procedura badań, plan badań, dokumentacja badań,
wybór metody badań, warunki badań, czas badań, rtg RT,
wizualne VT) zbadano metodami nieniszczącymi zgodnie
z normą PN-EN 12062:2000/A2:2005 [20].
Próbki do badań własności mechanicznych złączy spawanych pobrano i przygotowano zgodnie z PN-EN ISO 377:2000
[26] (rys. 1, 2). Próbę twardości wykonano zgodnie z normą
PN-EN 1043-1:2000 [27]. Rozciąganie (rozrywanie) próbek przeprowadzono zgodnie z normami PN-EN 895:1995,
PN-88/M-69710 [28, 29]. Zginanie próbek wykonano zgodnie
z PN-EN 910:1996 [30].
Jak wiadomo, podhartowania występujące w strefie złącza są niekorzystne dla jego wytrzymałości. Unika się więc
podhartowań lub usuwa je po spawaniu, najczęściej wyżarzając lub podgrzewając palnikiem acetylenowo-tlenowym,
bądź też elektrodą nietopliwą miejsca podhartowane [1, 3÷7].
Obecnie okazało się jednak, że zachodzi, u nas potrzeba
spawania stali hartowanych, ponieważ ich zastosowanie
na niektóre elementy różnych maszyn i konstrukcji przynosi
znaczne korzyści eksploatacyjne.
Wykonywanie złączy spawanych
Do badań wybrano próbki spawane ze stali typu
BORON 27 produkcji fińskiej. Stal ta ma następujący skład
chemiczny:
– blacha o grubości 4 mm (%): 0,281 C; 0,26 Si; 1,26 Mn;
0,011 P; 0,002 S; 0,032 Al; 0,011 V; 0,04 Ti; 0,031 Cu; 0,031
Cr; 0,06 Ni; 0,004 Mo; 0,0023 B;
– blacha o grubości 5 mm (%): 0,28 C; 0,24 Si;
1,21 Mn; 0,013 P; 0,007 S; 0,037 Al; 0,007 V; 0,046 Ti;
0,031 Cu; 0,032 Cr; 0,05 Ni; 0,01 Mo; 0,0025 B.
Własności mechaniczne stali niehartowanej grubości
4 i 5 mm są następujące:
Rm = 620 MPa; Re = 420 MPa; A5 = 22%; HB = 170.
Własności mechaniczne stali hartowanej w oleju:
Rm = 1250 MPa; Re = 1000 MPa; A5 = 8%; HB = 380.
Płyty, z których wycięto próbki do badań, były spawane
drutem w gatunku G3Si1 zgodnie z PN-EN 440:1999 [12].
Skład chemiczny i własności mechaniczne drutu (%): 0,08 C;
Inż. Mariusz Chalecki – TEM Sp. z o.o., mgr inż. Wojciech
Czaplejewicz – PRONAR Sp. z o.o., dr hab. inż. Aleksander
Pawłuszewicz – Politechnika Białostocka.
26
a)
a)
Rys. 3. Makrostruktura złączy spawanych niewytrawianych: a – próbka
o grubości 4 mm,
b – próbka o grubości 5 mm
b)
b)
Rys. 1. Szkic próbek rozrywanych: a – próbka grubości 4 mm, b – 5 mm
Fig. 1. Draft of samples for tear resistance testing: a – sample 4 mm
thick, b – sample 5 mm thick
a)
Tablica II. Wyniki badań twardośći próbek spawanych hartowanych
Table II. Quenched weld samples; results of hardness tests
Grubość
próbki
Pomiary twardości metodą Vickersa, HRc
pomiary
suma średnia
Blacha
grubości 4 mm 36 32 30
Blacha
grubości 5 mm 38 37 25
26 28 34
186
31
35 37 40
212
35,3
spoina
Tablica III. Wyniki badań na rozrywanie próbek niehartowanych
Table III. Sample welds, no quenching; results of tear resistance tests
b)
Blacha grubości 4 mm
Oznaczenie próbek
Rm
MPa
Uwagi
*
578
próbka pękła w odległości
15,7 mm od spoiny
**
564
próbka pękła na
granicy spoina – MR
***
577
14,1 mm od spoiny
Rys. 2. Szkic próbek zginanych: a – próbka grubości 4 mm, b – 5 mm
Fig. 2. Draft of samples for bending resistance testing: a – sample
4 mm thick, b – sample 5 mm thick
Wyniki badań
a)
Wizualne i rentgenowskie wyniki badań wykazały, że
wykonane płyty spawane, z których później wycięto próbki
do badań niszczących, miały wizualny poziom jakości D wg
PN-EN ISO 5817:2007 [23] oraz powierzchniowy poziom akceptacji 1 wg PN-EN 12517-1:2008 [27], a także poziom akceptacji 1 wyników badań rentgenowskich dla wewnętrznych
wskazań w spoinach czołowych wg PN-EN 12517-1:2008
z uwzględnieniem wymagań PN-EN 1435:2001/A1/A2:2005
[25, 26] (rys. 3, 4). Wyniki badań twardości metodą Brinella próbek niehartowanych przedstawiono na rysunku 5 oraz
w tablicy I. Wyniki badań twardości metodą Vickersa próbek hartowanych przedstawiono w tablicy II; odciski stożka
w tych próbkach były słabo widoczne.
Tablica I. Wyniki badań twardości próbek spawanych niehartowanych
Table I. Sample welds, no quenching; results of hardness tests
Pomiary twardości metodą Brinella, HB
Odległość od
spoiny, mm
Blacha
o grubości
5 mm
średnia
150,3
148,3
140,1
pomiary
139
139
144
860,7
143,4
18
149
144
144
148
149,6
147,1
881,7
146,9
75
150,3
148,3
147,1
148,3
148
150
892
148,6
12
160,6
163,6
163,6
162,1
160,6
159,2
969,7
161,6
22
158,5
155
153,6
158,5
157,8
157,1
940,5
156,7
88
158,5
158,5
157,8
159,2
157,1
155
946,1
157,7
spoina
Blacha
o grubości
4 mm
suma
10
b)
Rys. 4. Zdjęcia rtg płyt spawanych, z których wycięto próbki do
badań: a – płyta o grubości 4 mm, b – płyta o grubości 5 mm
Fig. 4. X-ray pictures of welded panels from which test samples were
cut: a – sample 4 mm thick, b – sample 5 mm thick
a)
b)
Rys. 5. Pomiary twardości metodą Brinella: a – płyta o grubości
4 mm, b – płyta o grubości 5 mm
Fig. 5. Hardness testing by means of Brinell method: a – sample
4 mm thick; b – sample 5 mm thick
27
Tablica IV. Wyniki badań na rozrywanie próbek niehartowanych, blacha grubości 5 mm
Table IV. Sample welds, no quenching: results of tear resistance testing plate thicknes 5 mm
Oznaczenie próbek
Rm
MPa
Uwagi
*
650
13,7 mm od spoiny
**
615
14,3 mm od spoiny
***
633
14,0 mm od spoiny
Tablica V. Wyniki badań na rozrywanie próbek hartowanych
Table V. Quenched weld samples: results of tear resistance
testing
Oznaczenie
próbek
Rm, MPa
Oznaczenie
próbek
Rm, MPa
*
1000
*
985
**
1020
**
995
***
990
***
935
Rys. 8. Wykresy wytrzymałościowe rozrywanych próbek otrzymane z
maszyny wytrzymałosciowej: a – próbki niehartowane, b – próbki hartowane, z lewej o grubości próbek 4 mm, z prawej o grubości 5 mm.
Fig. 8. Resistance diagrams for samples subject to tear resistance
testing obtained on resistance test bed: samples, no quenching; quenched samples; left samples 4 mm thick; right: samples 5 mm thick
Rys. 6. Próbki rozrywane. W kolejności od lewej: próbki niehartowane grubości 4 mm, 5 mm, próbki hartowane 4 mm, 5 mm
Fig. 6. Samples, tear resistance testing. From left to right: samples
without quenching, 4 mm and 5 mm thick; quenched samples 4 mm
and 5 mm thick
28
Rys. 7. Próbki niehartowane grubości 4 mm po zginaniu. U góry próbki z rozciąganą granią, u dołu z rozciąganym licem spoiny
Fig. 7. Samples, bending resistance testing, no quenching, 4 mm
thick. Top: samples with weld root subject to tensile test; bottom:
samples with weld face subject to tensile test
Rys. 9. Próbki niehartowane o grubości 5 mm po zginaniu. U góry
próbki z rozciąganą granią, u dołu z rozciąganym licem spoiny
Fig. 9. Samples, no quenching, 5 mm, after bending test. Top: samples with weld root subject to tensile test; bottom: samples with weld
face subject to tensile test
Próbki do badań własności mechanicznych pobrano
i przygotowano, a badania przeprowadzono zgodnie
z PN-EN ISO 377:2000 [26].
Próby rozciągania próbek poprzecznych, przedstawionych
na rys. 6, wykonano zgodnie z PN-EN 895:1995 oraz PN-88/
M-69710 [28, 29]. Wyniki badań próbek na rozrywanie przedstawiono w tablicach III÷V. Wykresy z maszyny wytrzymałościowej próbek rozrywanych przedstawiono na rysunek 8. Próbę zginania próbek z rozciąganym licem i z rozciąganą granią
wykonano zgodnie z PN-EN 910:1996 (rys. 7, 9÷11) [30].
Rys. 10. Próbki hartowane grubości 4 mm po zginaniu. U góry próbki
z rozciąganą granią, u dołu z rozciąganym licem spoiny
Fig. 10. Quenched samples, 4 mm thick, after bending test. Top:
samples with weld root subject to tensile test; bottom: samples with
weld face subject to tensile test
Rys. 11. Próbki hartowane grubości 5 mm po zginaniu. U góry próbki
z rozciąganą granią, u dołu z rozciąganym licem spoiny
Fig. 11. Quenched samples, 5 mm thick, after bending test. Top:
samples with weld root subject to tensile test; bottom: samples with
weld face subject to tensile test
Podsumowanie
– Ocena jakości wykonania złączy spawanych na podstawie badań wizualnych i rtg wykazała, że spoiny zostały
dobrze wykonane.
– Wyniki pomiarów twardości metodą Brinella próbek
niehartowanych i metodą Vickersa próbek hartowanych wykazały, że różnice w twardościach niezależnie od odległości względem spoiny były niewielkie – w granicach ok. 8%.
– Wytrzymałość na rozerwanie próbek niehartowanych
o grubości 4 mm wynosiła Rm = 564÷578 MPa, a o grubości 5 mm Rm = 615÷650 MPa. Dla próbek hartowanych
o grubości 4 mm Rm = 990÷1020 MPa, a o grubości 5 mm
Rm = 935÷995 MPa. Wynika z tego, że różnice w wytrzymałości próbek na rozrywanie były niewielkie. Przy czym
próbki niehartowane pękły w materiałe rodzimym, zaś próbki hartowane pękły po granicy spoina–materiał rodzimy.
– Z wykresów wytrzymałościowych na rozrywanie próbek hartowanych i niehartowanych wynika, że nie mają
one granicy plastyczności. Tylko próbki niehartowane przy
dołamywaniu miały niewielką plastyczność.
– Próbki były zginane pod kątem 1350 i większym. Zarówno gdy było rozciągane lico, jak i grań spoiny, w próbkach niehartowanych i hartowanych nie nastąpiły pęknięcia
w części rozciąganej spoiny lica czy grani. Na rysunkach
8 i 9 próbki hartowane ze względu na swoją sprężystość
nie wykazują kąta zgięcia 1350, lecz ok. 1500.
Spawanie półautomatyczne stali hartowanych z zastosowaniem gazów ochronnych jako mieszaniny Ar, CO2
i O2 w odpowiednich proporcjach daje złącza spawane dobrej jakości, co powinno być brane pod uwagę przy projektowaniu procesów spawania.
Literatura
[1] Myśliwiec M.: Cieplno-mechaniczne podstawy spawalnictwa.
WNT, Warszawa, 1972.
[2] Neuman A., Richter E.: Tabellenbuch Sweis und Lottechnik, Veg
Verlag Technik, Berlin, 1976,
[3] Pawłuszewicz A.: Pęknięcia zmęczeniowe w złączach spawanych
stali stopowych. Przegląd Spawalnictwa (XLV) Nr 3/1999.
[4] Pawłuszewicz A.: Wpływ niedocenianych warunków przy spawaniu na propagację pęknięć zmęczeniowych. Przegląd Spawalnictwa Nr 7/1992.
[5] Pawłuszewicz A.: Wlijanije usłovij ostyvanija svariennykh obrazcow na ich ustałostnoje razrusenije. Avtomaticeskaja Svarka Nr
10/1990.
[6] Pawłuszewicz A., Zaniewski P.: Propagacja pęknięć zmęczeniowych w złączach spawanych stali stopowych. XVI Sympozjum
Podstaw Konstrukcji Maszyn. Warszawa 1993.
[7] Pawłuszewicz A.: Skorost rosta ustałostnych trescyn v svarnykh
soedinieniakh khładostojkikh niskolegiovannykh konstrukcjonnykh
stalej. Gdanskij Tekhniceskij Universitet. Sankt Petersburskij Gosudarstviennyj Tekhniceskij Universitet. Sankt Petersburg 2000
(praca habilitacyjna).
[8] Pilarczyk J. (pod redakcją): Poradnik inżyniera. Spawalnictwo.
WNT, Warszawa, 2003-2005.
[9] Poradnik inżyniera. Spawalnictwo (praca zbiorowa): WNT, Warszawa, 1983.
[10] Pilarczyk J., Szczok E.: Własności spawalnicze mieszanek gazowych stosowanych do spawania metodą MAG. Biuletyn Instytutu
Spawalnictwa Nr 2, 1994.
[11] Pilarczyk J., Turyk E., Czwórnog B.: Badania nowego wysokowydajnego procesu spawania T.I.M.E. (elektroda topliwa w osłonie
specjalnych mieszanek gazowych). Praca badawcza Nr Ac-115,
Instytut spawalnictwa, Gliwice, 1992.
[12] Turyk E.: Spawanie stali stopowych metodą MIG. Normatywy
technologiczne. Wydawnictwo Przemysłu Maszynowego WEMA,
Warszawa, 1974.
[13] Сергеев Н. П.: Справочник молодого электросварщика.
Высшая школа, Москва, 1975.
[14] PN-EN ISO 1569-1:2007. Specyfikacja i kwalifikowanie technolo-
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
gii spawania metali. Instrukcja technologiczna spawania. Spawanie łukowe (WPS).
PN-EN 288-2:1994. Instrukcja technologiczna spawania WPS.
PN-EN 288-3:1994. Wymagania dotyczące technologii spawania metali i jej uznawania. Badanie technologii łukowego spawania stali.
PN-EN 439:1999. Spawalnictwo. Materiały dodatkowe do spawania. Gazy osłonowe do łukowego spawania i cięcia.
PN-EN 440:1999. Materiały dodatkowe do spawania. Druty elektrodowe i stopiwo do spawania łukowego elektrodą topliwą w osłonie gazów stali niestopowych i drobnoziarnistych. Oznaczenia.
PN-EN 1011-1:2001. Spawanie. Wytyczne dotyczące spawania
metali. Część 1. Ogólne wytyczne spawania łukowego.
PN-EN 12062:2000/A2:2005. Spawalnictwo. Badania nieniszczące złączy spawanych. Zasady ogólne dotyczące metali.
PN-EN 970:1999/Ap1:2003. Spawalnictwo. Badania nieniszczące złączy spawanych. Badania wizualne.
PN-EN 13018:2002(U). Badania nieniszczące. Badania wizualne.
Zasady ogólne.
PN-EN ISO 5817:2007. Spawanie. Złącza spawane ze stali, niklu,
tytanu i ich stopów (z wyjątkiem spawanych wiązką). Poziomy jakości według niezgodności spawalniczych.
PN-EN 1435:2001/A1/A2:2005. Badania nieniszczące złączy
spawanych. Badania radiograficzne złączy spawanych.
PN-EN 12517-1:2008. Badania nieniszczące spoin. Część 1:
Ocena złączy spawanych ze stali, niklu, tytanu i ich stopów na
podstawie radiografii. Poziomy akceptacji.
PN-EN ISO 377:2000. Stale i wyroby stalowe. Pobieranie i przygotowanie odcinków próbnych i próbek do badań własności mechanicznych.
PN-EN 1043-1:2000. Spawalnictwo. Badania niszczące metalowych złączy spawanych. Próba twardości.
PN-EN 895:1995. Badania niszczące spawanych złączy metali.
Próba rozciągania próbek poprzecznych.
PN88/M-69710. Spawalnictwo. Próba statystyczna rozciągania
doczołowych złączy spajanych.
PN-EN 910:1996. Spawalnictwo. Badania niszczące spawanych
złączy metali. Próba zginania.
29
Rozstrzygnięcie konkursu not we Wrocławiu
„Za wybitne osiągnięcia w dziedzinie techniki”
wdrożone w 2007 roku
Kapituła Konkursów i Nagród WRFSNT NOT we Wrocławiu
pod przewodnictwem prof. dr. inż. Kazimierza Banysia przyznała w 2008 roku opracowaniu pt. „Nowatorska technologia lutowania twardego narzędzi zbrojonych węglikami spiekanymi do
rozdrabniaczy leśnych i łupiarek produkowanych przez Węgliki
Spiekane BAILDONIT Sp. z o. o.”, autorstwa zespołów Instytutu
Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej
oraz firmy Węgliki Spiekane „Baildonit” Sp. z o. o. w Katowicach, nagrodę I stopnia: „Za wybitne osiągnięcia w dziedzinie
techniki”. W skład zespołu Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji na Wydziale Mechanicznym Politechniki Wrocławskiej wchodzili:
• dr hab. inż. Zbigniew Mirski, prof. nadzw. PWr,
• dr hab. inż. Kazimierz Granat,
• dr inż. Tomasz Piwowarczyk.
Ze strony firmy Węgliki Spiekane „Baildonit” Sp. z o. o.
w Katowicach we wdrożeniu pracy uczestniczyli:
• prezes zarządu mgr inż. Zdzisław Dorochowicz,
• dyrektor mgr inż. Jerzy Piszkiewicz,
• mgr inż. Jan Krajzel,
• technik Ryszard Dziewior,
• technik Jacek Batura,
• technik Jerzy Mielczarski,
• walcownik Henryk Musioł.
Huta Baildon jest firmą o olbrzymich tradycjach, została założona w 1823 roku przez szkockiego inżyniera Johna Baildona,
uważanego za ojca współczesnego hutnictwa żelaza. Od 1936
roku na terenie Huty rozpoczęto produkcję węglików spiekanych
(pod nazwą „baildonity”). Firma Węgliki Spiekane „Baildonit” Sp.
z o. o. była do tej pory znana z produkcji węglików spiekanych
do zbrojenia narzędzi, zarówno mocowanych mechanicznie,
jak i lutowanych. Od 2005 r. rozpoczęła się współpraca Firmy
z Politechniką Wrocławską w zakresie uruchomienia produkcji
narzędzi zbrojonych węglikami spiekanymi. Pełne wdrożenie
produkcji narzędzi własnej konstrukcji, przeznaczonych głównie do zastosowania w leśnictwie, łupania granitu i innego kamienia, a także w przemyśle wydobywczym węgla kamiennego
i rud miedzi, nastąpiło w 2007 roku.
Rys. 1. Opracowany lut mosiężny LMN3M w różnych postaciach i topnik Eurotop T2 na bazie boraksu i kwasu borowego
30
Rys. 2. Agregat indukcyjny NG-40 do lutowania narzędzi o mocy 40 kW
Narzędzia zbrojone węglikami spiekanymi, często o skomplikowanej budowie, wymagały opracowania technologii lutowania. Z uwagi na konieczność lutowania dużych stalowych korpusów narzędzi z wieloma kształtkami węglikowymi o powierzchni
spajania wielokrotnie przekraczającej „bezpieczną” dla lutowania twardego granicę 100 mm2, należało przede wszystkim
uwzględnić w technologii łączenia kompensację znacznych
naprężeń własnych, powstających podczas studzenia narzędzi
i doprowadzających do pęknięć, szczególnie w węglikach spiekanych.
Jako metodę lutowania wybrano lutowanie indukcyjne prądami średniej częstotliwości 10÷40 kHz, przy użyciu generatora
o mocy 40 kW, produkcji Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach,
pokazanego na rys. 1. Umożliwia on efektywne i szybkie nagrzewanie dużych przekrojów narzędzi. Na korpusy narzędzi
dobrano stale do ulepszania cieplnego C45, 41Cr4, 42CrMo4
poddano je obróbce cieplnej przed rozpoczęciem procesu lutowania. Kształty wzbudników indukcyjnych opracowano doświadczalnie podczas prób lutowania.
Do lutowania zastosowano nowe luty i topniki opracowane
w Zakładzie Spawalnictwa ITMiA Politechniki Wrocławskiej.
Jako podstawowego lutu użyto spoiwa mosiężnego o ozn.
LMN3M na bazie Cu–Zn, zmodyfikowanego dodatkami stopowymi w % wag. 1,5–2% Mn i 3,0–4,0% Ni (rys. 1). Temperatura
topnienia tego lutu wynosi 890 – 920°C. Jako topnik zastosowano mieszaninę na bazie boraksu i kwasu borowego, którą
można używać zarówno w postaci proszku, jak i pasty. Dzięki
tym materiałom lutowniczym uzyskano właściwe zwilżanie i rozpływność lutu na węglikach spiekanych, a połączenia lutowane uzyskały większą wytrzymałość na ścinanie (ok. 300 MPa),
Rys. 3. Siatki jako elementy
dystansowe i zbrojenie lutowiny: o splocie trykotażowym (a),
o splocie tkanym (b), w złączu
lutowanym (c)
Rys. 4. Próby eksploatacyjne
narzędzi dla przemysłu kamieniarskiego (a, b)
Rys. 5. Nowo opracowane narzędzia stosowane w przemyśle
drzewnym (a, b)
w porównaniu z innymi dotychczas znanymi lutami. To sprawiło,
że narzędzia takie mogą pracować w bardzo trudnych warunkach eksploatacyjnych, przy występowaniu zmiennych obciążeń w obróbce niejednorodnych materiałów.
W celu zapobieżenia powstawania pęknięć w lutowanych
narzędziach stosowano szerokie szczeliny lutownicze, dochodzące nawet do 0,5 mm, wypełniane kompensacyjną siatką
stalową lub niklową (rys. 3a, b i c). Dla szczególnych przypadków skomplikowanych narzędzi obniżano wyraźnie temperaturę lutowania stosując niskotopliwe luty srebrne o temperaturze
topnienia Tt = 670÷690 °C w postaci przekładkowej.
„Opracowanie technologii lutowania narzędzi z węglikami spiekanymi produkowanymi przez Węgliki Spiekane „Baildonit” Sp. z o. o. w Katowicach” (Raport Instytutu Technologii
Maszyn i Automatyzacji, seria Sprawozdania nr 12/2005), jak
również kolejne badania i próby lutowania przyczyniły się do
pełnego opanowania problemów technologicznych i wdrożenia
technologii produkcji narzędzi, tak jak wcześniej wspomniano
– w 2007 roku. Próby eksploatacyjne opracowanych narzędzi
dla przemysłu kamieniarskiego (rys. 4a i b) zakończyły się pełnym powodzeniem (pozytywna opinia Kopalni Sobótka na Dolnym Śląsku, która przez okres 4 miesięcy wyprodukowała na
poszczególnych maszynach po 900 ton kostek granitowych, co
jest wynikiem bardzo dobrym).
Nowo opracowane narzędzia są dzisiaj stosowane w maszynach służących do przygotowania gleby, rozdrabniania
pozostałości pozrębowych, karczowania, frezowania pni, rozdrabniania kamieni i recyklingu. Dzięki nowoczesnej technologii
udaje się rozdrobnić pozostałości zrębowe w miejscu ich powstania. Umożliwia to zachowanie elementarnego ekosystemu
leśnego w równowadze.
Zastosowanie rozdrabniaczy wyposażonych w noże zbrojone węglikami spiekanymi pozwala frezować pniaki i korzenie
powierzchniowe, rozdrabniać gałęzie, usuwać niepotrzebne
drzewka i krzewy (rys. 5a i b). Inne narzędzia wykorzystano do
odspajania i przerabiania podłoża o znacznej zwięzłości np. nawierzchni dróg gruntowych.
Warto podkreślić również, że do opracowanych narzędzi
specjalnych do obróbki kamienia i narzędzi do rozdrabniaczy
leśnych Firma Węgliki Spiekane „Baildonit” wdrożyła system
Zarządzania Jakością ISO 9001: 2000 / EN ISO 9001: 2000.
Opracowana technologia lutowania spełnia w produkcji narzędzi zasadniczą rolę, bez której niemożliwe byłoby uzyskanie ich
zwiększonej trwałości. Do zużytych narzędzi opracowano również technologię regeneracji, która pozwala na zredukowanie
do 60% kosztów wytwarzania w porównaniu z kosztami nowo
produkowanych narzędzi.
Opracował:
dr hab. inż. Zbigniew Mirski, prof. nadzw. PWr
31
Roczny
spis
treści
2008
Strona /Zeszyt
Metalurgia procesów spawalniczych
Cudek Krzysztof, Tasak Edmund, Ziewiec Aneta – Technologia spawania i własności złączy spawanych nowych stali
bainitycznych i martenzytycznych........................................... 9/2
Iwaszko Józef, Kudła Krzysztof, Tokarz Adam, Wojsyk
Kwiryn, Wieczorek Paweł – Modyfikacja warstwy wierzchniej
stali spiekanych szybkotnących przy użyciu spawalniczych
źródeł ciepła .............................................................................. 29/5
Strona /Zeszyt
Pilarczyk Jan, Banasik Marek, Stano Sebastian, Dworak
Jerzy – Wykorzystanie laserów w badaniach i praktyce
w centrum technologii laserowych .............................................. 65/10
Węgrzyn Tomasz, Hadryś, Damian, Miros Michał – Połączenia spawalnicze wykonywane podczas napraw powypadkowych nadwozi pojazdów samochodowych............. 14/2
Włosiński Władysław – Przyjazne środowisku technologie
spajania materiałów zaawansowanych.................................. 26/10
Jasiński Walenty, Zawada Paweł – Zmiana mikrostruktury
złączy spawanych nadstopów żelaza IN 519 i H39WM
w eksploatacji ......................................................................... 36/5
Urzynicok Michał, Szubryt Marian – Nowe podejście
do spawania połączeń rur komorowych wykonanych ze
stali 16Mo3 .................................................................................. 9/7
Nowacki Jerzy – Stal dupleks i jej spawalność...................... 34/10
Zwierzchowski Maciej – Struktura, właściwości i odporność na zużycie powłok na osnowie kobaltu......................... 25/1
Tasak Edmund, Ziewiec Aneta, Wasilewska Barbara,
Walczyk Jarosław – Wpływ obróbki cieplnej na strukturę
i własności połączeń spawanych stali nierdzewnych
chromowo-niklowych z miękkim martenzytem...................... 3/7
Tasak Edmund, Ziewiec Aneta – Metalurgiczne problemy
spawania wybranych stali konstrukcyjnych................................. 59/10
Szymlek Krzysztof, Ćwiek Janusz – Zależność parametrów przenikania i absorpcji wodoru od mikrostruktury
stali S355 i jej złączy spawanych....................................... 9/1
Węgrzyn Tomasz, Szopa Romuald, Miros Michał – Wtrącenia niemetaliczne w stopiwie elektrod otulonych stosowanych do spawania stali niskowęglowej i niskostopowej..... 29/4
Techniki spawania, zgrzewania, napawania i cięcia
Ambroziak Andrzej, Tobota Andrzej, Tokarz Kazimierz,
Kustroń Paweł – Badania cienkościennych połączeń stalowych
zgrzewanych punktowo oraz spajanych otworowo............... 6/5
Chalecki Mariusz, Czaplejewicz Wojciech, Pawłuszewicz
Aleksander – Spawanie stali hartowanych ............................ 26/12
Fydrych Dariusz, Rogalski Grzegorz – Wpływ warunków spawania mokrego elektrodą otuloną na zawartość
wodoru dyfundującego w stopiwie.......................................... 3/2
Lutowanie i techniki klejenia
Bugaj Tomasz – Wybrane aspekty technologii klejenia
w produkcji autobusów .......................................................... 44/8
Godzimirski Jan, Komorek Andrzej – Trwałość zmęczeniowa połączeń klejowych .................................................... 38/8
Klimpel Andrzej, Górka Jacek, Czupryński Artur, Kik Tomasz, Dadak Robert – Badania technologii automatycznego
lutowania miękkiego GTA elementów kolektora słonecznego ..... 3/12
Klimpel Andrzej, Czupryński Artur, Górka Jacek,
Kik Tomasz, Dratwa Dawid – Badania technologii
automatycznego lutospawania PTA złączy absorbera
kolektorów słonecznych .......................................................... 11/4
Klimpel Andrzej, Kruczek Tadeusz, Lisiecki Aleksander,
Janicki Damian – Analiza wpływu warunków technologicznych procesu lutowania miękkiego laserowego na
kształt i jakość złączy rurka–folia absorbera kolektorów
słonecznych...................................................................... 12/8
Kuczmaszewski Józef – Czynniki niepewności prognozy wytrzymałości klejowych połączeń metali ................................. 22/8
Kaydalov Anatoliy – Przygotowanie brzegów do spawania
obwodowego rur stalowych...................................................... 12/5
Mirski Zbigniew, Drzeniek Hubert, Wojdat Tomasz –
Agresywne oddziaływanie lutów bezołowiowych i zabezpieczenie urządzeń lutowniczych przed zniszczeniem ..... 17/7
Krawczyk Ryszard, Plewniak Jan – Analiza procesu
spawania automatycznego metodą TIG trzonków noży.............. 88/10
Mirski Zbigniew, Piwowarczyk Tomasz – Podstawy
klejenia, kleje i ich właściwości ............................................... 49/10
Luksa Krzysztof – Zrobotyzowane spawanie GTA złączy
zakładkowych i spoin grzbietowych blach ze stali S235JRG2
i X5CrNi18-10.......................................................................... 13/12
Rudawska Anna, Łukasiewicz Marcin – Wpływ obróbki
mechanicznej na wytrzymałość połączeń klejowych wybranych materiałów konstrukcyjnych ..................................... 27/8
Nowacki Jerzy, Urbański Maciej, Zając Piotr – Spawanie FCAW stali dupleks w budowie statków do transportu chemikaliów................................................................ 3/4
Rośkowicz Marek – Statyczna trwałość czasowa połączeń
klejowych............................................................................. 31/8
Nowacki Jerzy, Wypych Artur – Ręczna i zrobotyzowana
regeneracja głowic cylindrowych silników okrętowych...... 14/1
Olejnik Grzegorz – Ciąć szybciej – ciąć taniej: JETEX®
w POLIMEX-MOSTOSTAL S.A................................................ 36/1
32
Urządzenia i sprzęt spawalniczy
ESAB – Nowa, kompletna gama urządzeń do spawania
metodą MMA i TIG prądem stałym i przemiennym............... 33/6
Strona /Zeszyt
Strona /Zeszyt
Właściwości mechaniczne złączy spawanych
Biłous Paweł, Łagoda Tadeusz – Działanie karbu strukturalnego w stalowych złączach spawanych ...................................... 9/12
Dutka Krzysztof, Stabryła Jan – Przyczyny korozji spoiny
zbiornika ze stali austenitycznej w przemyśle mleczarskim .... 7/6
Łabanowski Jerzy, Głowacka Maria – Przebarwienia
powierzchni złączy spawanych stali odpornych na korozję ..... 3/6
Robotyzacja, automatyzacja i mechanizacja
ABICO BINZEL – Przegląd ciekawych rozwiązań dla procesów
spawalniczych oraz aplikacji zrobotyzowanych oferowanych przez
ABICOR BINZEL ..................................................................... 29/6
Figel – Urządzenia do mechanizacji i robót spawalniczych .. 26/6
Krzysztof Luksa, Andrzej Klimpel – Zrobotyzowane spawanie złączy doczołowych i teowych blach o grubości 3 mm
ze stopów Al-Mg ..................................................................... 3/5
Technika Spawalnicza – Mechanizacja i automatyzacja
w procesach zgrzewania ..................................................... 20/1
Technika Spawalnicza – Zrobotyzowany system TAWERS
(The Arc Welding Robot System) do spawania metodami
MAG i TIG ............................................................................ 20/2
Technika Spawalnicza – Mechanizacja i automatyzacja
w procesach spajania .......................................................... 48/6
Bezpieczeństwo i higena pracy
Borowiec Jacek – Nowa technologia kompensacji zależności optycznej – ADC, w automatycznym filtrze spawalniczym MOST V913 DS ADC .................................................... 23/3
Gora Krzysztof – WITT strzeże bezpieczeństwa .................... 29/3
Gromiec Piotr, Matczak Wanda – Narażanie na składniki
dymów spawalniczych i gazy powstające w procesach
spawania w polskim przemyśle .............................................. 29/9
Kotecki Sebastian, Nowacki Jerzy – Bezpieczeństwo
i higiena pracy w procesie lutowania indukcyjnego ............... 14/3
Matusiak Jolanta – Zagrożenia zdrowia spawaczy podczas spawania stali nierdzewnych ...................................... 3/3
Matusiak Jolanta, Pfeifer Tomasz – Wymagania dla
urządzeń do oczyszczania powietrza z pyłu spawalniczego
w świetle norm europejskich ................................................. 38/9
Matusiak Jolanta – Wpływ warunków materiałowych i technologicznych na emisję zanieczyszczeń przy spawaniu
wysokostopowych stali nierdzewnych . ..................................... 3/9
Marzec Stanisław – Narażanie pracowników na pola
elektromagnetyczne spawarek............................................... 25/9
Marzec Stanisław – Zagrożenie promieniowaniem optycznym urządzeń spawalniczych .................................................... 33/9
Mirski Zbigniew, Piwowarczyk Tomasz – Bezpieczeństwo i higiena pracy w klejeniu materiałów .................... 12/9
Nosek Krzysztof – Zasady zabezpieczenia przeciwpożarowego prac spawalniczych ........................................ 10/3
Padula Grzegorz, Jastrzębski Adam, Cenin Mieczysław –
Co należy wiedzieć, aby bezpiecznie ciąć i spawać ..... 38/3
Pakos Ryszard – Podstawowe zagrożenia, profilaktyka
i ochrona w radiografii przemysłowej ..................................... 33/3
Pakos Ryszard – Podstawowe środki bezpieczeństwa
i wymagania bhp w badaniach nieniszczących metodami
penetracyjnymi i magnetyczno-proszkowymi ........................ 43/3
Pawliński Jerzy – Przyszłość spawalnictwa tkwi w zdrowiu
pracowników . ........................................................................... 30/3
Sperian Protection Polska – Bezpieczeństwo oznacza
brak kompromisów – spawacze potrzebują takiej ochrony,
której będą mogli w pełni zaufać ........................................ 18/9
Szczepańska Lila – Bezpieczeństwo i higiena pracy przy
spawaniu i cięciu materiałów ............................................... 49/9
Szefler Ryszard – Jak optymalnie zabezpieczyć dłonie
przed zagrożeniami termicznymi? ...................................... 14/3
Szkolenie
Ambroziak Andrzej, Kozerski Stefan, Lange Artur –
Kształcenie podyplomowe z dziedziny spawalnictwa w Politechnice Wrocławskiej – droga do podniesienia kwalifikacji kadry
w makroregionie dolnośląskim................................................... 39/11
Czuchryj Janusz – Laboratorium Badań Nieniszczących Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach – osiągnięcia i wyzwania ............ 26/11
Kozak Tomasz – Kształcenie Międzynarodowych Inżynierów
Spawalników w Politechnice Gdańskiej ........................................ 42/11
Kurpisz Bolesław – Szkolenie spawaczy w Instytucie Spawalnictwa w Gliwicach ..................................................................... 11/11
Kubica Michał – Szkolenie, kwalifikowanie i certyfikowanie
personelu nadzoru spawalniczego w oparciu o wytyczne
Międzynarodowego Instytutu Spawalnictwa................................ 31/11
Nowacki Jerzy, Sajek Adam, Szefner Zbigniew – Szczeciński
Ośrodek Kształcenia Międzynarodowych Inżynierów Spawalników .. 35/11
Słania Jacek – Działalność Ośrodka Kształcenia i Nadzoru
Spawalniczego Instytutu Spawalnictwa ........................................ 6/11
Historia
Bienias Zygmunt OZAS-ESAB – 40 lat historii i 10 lat działalności w grupie producentów ESAB . .................................... 17/5
Michałowski Witold – Alert dla spawalników ........................ 23/10
Michałowski Witold – Trzeba myśleć i trzeba pracować
(Stefan Bryła) .......................................................................... 24/10
Mirski Zbigniew, Piwowarczyk Tomasz – Historia klejenia
– od prehistorii do dzisiaj ......................................................... 3/8
Pierwszy Polski Zjazd Spawalniczy, 1939…............................ 22/10
Pilarczyk Jan – 80 lat Przeglądu Spawalnictwa ....................... 4/10
Różne
Ambroziak Andrzej, Maev Roman G., Korzeniowski Marcin, Kustroń Paweł – Ultradźwiękowe metody kontroli jakości
połączeń zgrzewanych punktowo .......................................... 30/10
33
Strona /Zeszyt
Strona /Zeszyt
Bartnik Zbigniew, Zimniak Zbigniew – Model nagrzewania
ziaren w procesie rezystancyjnego nakładania warstw .............. 21/7
Cukrowski Przemysław, Pakos Ryszard – Ocena wielkości reflektora przy badaniu ultradźwiękowym metodą OWR
(Część I) .................................................................................. 29/2
Cukrowski Przemysław, Pakos Ryszard – Ocena wielkości
reflektora przy badaniu ultradźwiękowym techniką OWR
– algorytm aplikacji (Część II) ............................................. 33/4
Dalewski Rafał, Jachimowicz Jerzy – Zagadnienie numerycznego modelowania połączeń zgrzewanych ..................... 23/3
Jezierski Grzegorz – Radiografia komputerowa – pośrednia
radiografia cyfrowa ................................................................ 24/4
Kohut Piotr – Metody wizyjne w robotyce ................................. 21/12
Krawczyk Stanisław, Skorupa Andrzej – Badania własności mechanicznych napoiny ER-F w podwyższonej
temperaturze .......................................................................... 21/4
Łabanowski Jerzy – Rozwój technik spawania pod wodą ..... 55/10
Masek Roman – Kompozyty BELZONA – zawsze na powierzchni ................................................................................ 31/1
Szefner Zbigniew – Doskonalenie badań nieniszczących
w kwalifikacji i kontroli jakości złączy spawanych ................... 4/1
Wińcza Michał – Analfabetyzm techniczny – rzeczywistość,
czy fikcja (analiza problemu Część I ) . .................................... 11/6
Wińcza Michał – Analfabetyzm techniczny – problemy
etyczne (Część II) .................................................................. 91/10
Wiśniewski Gracjan – Raport nt. „Stan i perspektywy rozwoju
spawalnictwa w Polsce” – komentarz ......................................... 73/10
Zeman Wanda – Stan i prognozy w zakresie badań naukowych w dziedzinie materiałów konstrukcyjnych i technologii
spawania na świecie ................................................................... 81/10
Wywiady
Dr hab. inż. Jacek Słania – Szkolenie spawalników. Redaktor naczelny rozmawia z dr. hab. inż. Jackiem Słanią,
kierownikiem Ośrodka Kształcenia i Nadzoru Spawalniczego Instytutu Spawalnictwa....................................................................... 3/11
Targi, konferencje, seminaria
Nasi Seniorzy
dr h.c. prof. dr hab. inż. Władysław Włosiński ................... 12/10
prof. dr hab. inż. Jan Pilarczyk ........................................... 13/10
prof. dr hab. inż. Andrzej Skorupa ...................................... 14/10
dr inż. Kazimierz Ferenc ..................................................... 15/10
doc. dr inż. Henryk Zatyka ................................................. 16/10
mgr inż. Witold Stanisław Michałowski.............................. 18/10
mgr inż. Michał Bronisław Wińcza..................................... 19/10
Prace doktorskie i habilitacyjne
Dr inż. Adam Sajek ..............................................................
Dr inż. Kwiryn Wojsyk .........................................................
Dr inż. Tomasz Góral.............................................................
Dr inż. Tomasz Piwowarczyk................................................
2/5
35/1
2/4
2/8
Dr hab. inż. Mirosław Łomozik ............................................ 38/7
Dr hab. inż. Zbigniew Szefner ............................................ 2/2
Sekcja Spawalnicza SIMP
Sekcja Spawalnicza SIMP „zespawana” z Przeglądem Spawalnictwa – Plewniak Jan................................................. 2/10
– XIV Naukowo-Techniczna Konferencja Spawalnicza –
Wojsyk Kwiryn ..................................................................... 39/7
Zebranie Zarządu Głównego Sekcji Spawalniczej SIMP
– Wojsyk Kwiryn ................................................................. 29/7
Zebranie Zarządu Głównego Sekcji Spawalniczej SIMP
– Wojsyk Kwiryn ............................................................... 39/1
Stan i perspektywy rozwoju spawalnictwa w Polsce (Raport) –
Zespół Autorów................................................................... 30/7
Polskie Towarzystwo Spawalnicze
XVI Międzynarodowa konferencja „Spawanie w energetyce” . 16/3
Inne
życzenia Noworoczne ........................................................... 3/1
ExpoWelding ......................................................................... 2/3
Pierwsza Warmińsko-Mazurska Biesiada Spawalników ........ 17/3
Posiedzenie Rady Programowej ,,Przeglądu Spawalnictwa”
– Barbara Tyburska-Tokarska............................................... 55/3
II Międzynarodowe Targi Logistyki, Magazynowania
i Transportu LOGISTEX A. D............................................ 39/4
Recenzja rocznika ,,Przeglądu Spawalnictwa” 2007 –
Andrzej Kolasa ..................................................................... 57/3
Maćkowiak Kacper, Piosik Piotr – WELDING 2008 . .......... 25/7
Rejestr Polskich Inżynierów Spawalników............................
Nowacki Jerzy, Wypych Artur – Spawanie na Międzynarodowych Targach Poznańskich 2008........................................ 26/7
Jaka będzie cena acetylenu? – Jerzy Nowacki . ...................... 2/9
Nowacki Jerzy – Jubileusz 80-lecia Przeglądu Spawalnictwa 22 października 2008 – Expo Silesia ........................... 17/11
Nowacki Jerzy – Jubileuszowa 50. Konferencja NaukowoTechniczna nt. ,,Nowoczesne Spawalnictwo” ............................. 24/11
Nowacki Jerzy – Międzynarodowe Targi Spawalnicze Expo-WELDING 21–23 października 2008 – Expo Silesia............. 20/11
Nowacki Jerzy – Otwarcie Centrum Promocji i Szkoleń Firmy
Messer Eutectic Castolin Sp. z o.o. w Gliwicach .................... 22/11
34
39/4
80 lat Czasopisma Przegląd Spawalnictwa 1928–2008
– Jerzy Nowacki ................................................................. 3/10
Spawalnicy polscy kochają Przegląd Spawalnictwa, ale nie
zagłaszczmy go pochwałami – Stanisław Piwowar …......... 20/10
Czas na gratulacje i podziękowania – Jerzy Nowacki . .......... 2/11
Uwagi Instytutu Spawalnictwa – Jan Pilarczyk ..................... 38/7
Zaproszenie na uroczystość Jubileuszu 80-lecia czasopisma 23/5
– Przegląd Spawalnictwa ................................................... 2/6
Strona /Zeszyt
Strona /Zeszyt
Zaproszenie na uroczystość Jubileuszu 80-lecia czasopisma
– Przegląd Spawalnictwa ...................................................... 2/7
Zaproszenie na 17. Międzynarodową Konferencję Spawalniczą w Madrycie.............................................................. 6/8
Zaproszenie na jubileusz 80-lecia czasopisma – Przegląd
Spawalnictwa ......................................................................... 17/9
Praktyka spawalnicza
Analiza awarii konstrukcji spawanych – Jan Stabryła,
Krzysztof Dutka ..................................................................
Osłona grani spoiny – Marek Menzel – Linde ...........................
ALTOP i SMARTOP. Innowacyjne rozwiązania dla branży
spawalniczej. Bezpieczeństwo, nowoczesność, wygoda, –
Tomasz Morąg, Jacek Sadaj – AIR LIQUIDE ..........................
Wykrawanie laserowe według Bystronic – BYSTRONIC ..........
Urządzenia spawalnicze marki MOST, Wojciech Wierzba
– Rywal ...................................................................................
Twoja wizja, nasze rozwiązania – TRASKO-STAL.................
Energomontaż-Południe SA ................................................
15/6
22/6
Listy do redakcji
Krajowa organizacja spawalnicza – droga do skuteczniejszych działań, Ryszard Kaczmarek ..................................
Profesor Stanisław Piwowar....................................................
Odopowiedz na recenzję prof. dr. hab. inż. Stanisława Piwowara, Edmund Tasak...............................................................
W odpowiedzi na artykuł doktora Edmunda Dobaja w „Spajaniu metali i tworzyw w praktyce, Prof. Stanisław Piwowar......
Henryk Zatyka ...................................................................
Gracjan Wiśniewski
........................................................
Michał Wińcza ..................................................................
36/6
41/6
44/6
50/6
20/9
Wydarzenia
Mirski Zbigniew – Rozstrzygniecie Konkursu NOT
we Wrocławiu ........................................................................
Nowacki Jerzy – Wielka Ceremonia Otwarcia Fabryki Messer Eutectic Castolin w Dublinie ..............................
Nowacki Jerzy – Otwarcie Centrum Promocji i Szkoleń Firmy Messer Eutectic Castolin Sp. z o.o. w Gliwicach .......
Pilarczyk Jan – Konferencja spawalnicza w Kijowie ..........
Siennicki Andrzej – Europejskie wydarzenie w Sielpi .....
LimTECH – Techniki ukosowania .......................................
Ocena jakosci wyrobów hutniczych........................................... 95/10
Spawanie acetylenowo-tlenowe, cięcie i lutowanie ................. 24/1
Kalendarz Spawalniczy 2009 ................................................... 12/12
30/12
17/1
17/11
2/12
18/12
19/12
Nowości wydawnicze
Edmund Tasak „Metalurgia Spawania” .................................... 39/2
Elitarny słownik polsko-angielski, angielsko-polski ................ 32/9
EW269: SMAW P_D – Spawanie elektrodą otuloną z góry w dół ..... 43/5
EW369 FCAW – Spawanie drutem proszkowym ..................... 13/2
Kalendarz Spawalniczy 2008 ................................................... 24/1
18/2
48/3
32/4
20/7
46/8
46/8
47/8
Wykaz ogłoszeń
ABICOR BINZEL ............................................................. z., 10
AIR
Liquide
.............................................................
z.
5
BOT KWB Bełchatów S.A. ............................... z. 2, 4, 5, 8, 11
CLOOS POLSKA Sp. z o.o ........ z. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
Ekod Gdynia ......................................................................... z. 5
ExpoWelding ........................................... z. 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9
Esab ....................................................................................... z. 6
Figel .......................................................................................... z. 6
Flir Systems AB....................................................................... z. 1
Instytut Spawalnictwa ............. z. 1, 2, 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, 10, 11, 12
KEMPPI Sp. z o.o. ..................... z. 1, 2-3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
Linde Gas ...................................................................... z. 3, 6, 7
Lincoln Electric Bester S.A ........................................... z. 10
MESSER EUTECTIC CASTOLIN.................. z. 5, 6, 8, 9, 10, 11 ,12
Nederman Polska
......................................... z. 5, 9, 10 11
Politechnika Szczecińska ....................................................... z. 6,7
Ruukki ...................................................................................... z. 12
Rywal RHC .............................................................................. z. 3,
SPAWCITY .................................................... z. 3, 4, 5
Sperian Protection Polska .................................................... z. 9
WIT Polska ..................................................................................z. 3, 4
Urząd Dozoru Technicznego................................................. z. 3
3M .................................................... z. 1, 2, 4, 6, 9, 10, 11, 12
Wykaz autorów rocznika 2008
Ambroziak A. .......5,10,11
Banasik M. ..................10
Bartnik Z. ......................7
Bienias Z. ......................5
Biłous P. ....................... 12
Borowiec J. ................... 3
Bugaj T. ....................... 8
Cenin M. .................... 3
Chalecki M. ............. 12
Cudek K. ..................... 2
Cukrowski P. ........... 2, 4
Czaplejewicz W. ....... 12
Czuchryj J. ............... 11
Czupryński A. ............ 4, 12
Ćwiek J. ..................... 1
Dadak R. ................... 12
Dalewski R. ................ 2
Dratwa D. ................... 4
Drzeniek H. ................. 7
Dutka K. ...................... 6
Dworak J. ...................10
Ferenc K. .....................10
Fydrych D. ..................... 2
Głowacka M. .............. 6
Godzimirski J. ............... 8
Gora K. ...................... 3
Górka J. ................. 4,12
Gromiec P. ................. 9
Hadryś D. .................. 2
Iwaszko J. ................. 5
Jachimowicz J. ............. 2
Janicki D. ................. 8
Jasiński W. ................ 5
Jastrzębski A. .............. 3
Jastrzębski R. ...... 1, 2, 3, 5
Jezierski G. ................ 4
Kaydalov A. .................. 5
Kik T. ...................... 4, 10
Klimpel A. .......... 4, 5, 8, 12
Kohut P. ................... 12
Kolasa A. ................. 3, 12
Komorek A. ................ 8
Korzeniowski M. ......... 10
Kozak T. ................... 11
Kotecki S. .................. 3
Kozerski S. ............... 11
Krawczyk R. ............... 10
Krawczyk S. ................ 4
Kruczek T. ................... 8
Kubica M. .................. 11
Kuczmaszewski J. ......... 8
Kudła K. ...................... 5
Kurpisz B. ................. 11
Kustroń P. ............... 5, 10
Lange A. ..................... 11
Lisiecki A. ................... 8
Luksa K. ................ 5, 12
Łabanowski J. ......... 6, 10
Łagoda T. .................. 12
Łukasiewicz M. ............ 8
Maćkowiak K. .............. 7
Maev R.G. .................. 10
Marzec S. .................... 9
Masek R. .................... 1
Matczak W. ................ 9
Matusiak J. .............. 3, 9
Menzel M. .................... 6
Michałowski W. .......... 10
Miros M. ................... 2, 4
Mirski Z. ........ 7, 8, 9, 12
Nosek K. .................... 3
Nowak M. ............ 1, 2, 6
Nowicki M. ..............1, 2, 6
Nowacki J. 1,3, 4, 7, 10, 11
Olejnik G. ..................... 1
Padula G. ...................... 3
Pakos R. ............... 2, 3, 4
Pawliński J. ................ 3
Pawłuszewicz A. ......... 12
Pfeifer T. ...................... 9
Pilarczyk J. .......... 7, 10, 12
Piosik P. ...................... 7
Piwowar S. ......... 3,4,7,10
Piwowarczyk T. ........ 8, 9,10
Plewniak J. ................. 10
Rogalski G. ................... 2
Rośkowicz M. .............. 8
Rudawska A. ................. 8
Sajek A. .................... 11
Siennicki A. ............. 12
Skorupa A. .............. 4, 10
Słania J. ................... 11
Stabryła J. ................. 6
Stano S. .................... 10
Szczepańska L. .......... 10
Szefler R. .................... 3
Szefner Z. ............. 1, 11
Szopa R. ..................... 4
Szubryt M. .................. 7
Szymlek K. ................. 1
Tasak E. ............... 2, 7, 10
Tobota A. ..................... 7,
Tokarz A. .................... 5
Tokarz K. .................... 5
Tyburska-Tokarska B. ...... 3
Urbański M. ............... 4
Urzynicok M. ............. 7
Walczyk J. .................. 7
Wasilewska B. .......... 7
Węgrzyn T. .......... 2, 4
Wieczorek P. ............ 5
Wierzba W. ...................6
Wińcza M. ...... 6, 8, 10
Wiśniewski G. ....... 8, 10
Włosiński W. ............... 10
Wojdat T. ...................... 7
Wojsyk K. ............... 1, 5, 7
Wypych A. ............ 1, 7
Zając P. ........................ 4
Zatyka H. ................ 8, 10
Zawada P. ................ 5
Zeman W. .................. 10
Ziewiec A. ............ 2, 7,10
Zimniak Z. ................. 7
Zwierzchowski M. .......1
35
Informacje wydawcy
Profil czasopisma
Czasopismo jest częściowo dotowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Odbiorcami Przeglądu Spawalnictwa, czasopisma o osiemdziesięcioletniej tradycji, są wszystkie ośrodki naukowe, dydaktyczne i organizacje przemysłowe w Polsce zainteresowane problematyką spajania. Czasopismo jest wysyłane również do ważnych ośrodków zagranicznych
zainteresowanych tą tematyką. W czasopiśmie Przegląd Spawalnictwa są publikowane recenzowane, oryginalne artykuły dotyczące: techniki spajania, cięcia, powłok spawalniczych; metalurgii, metaloznawstwa i modelowania procesów spawalniczych; metod badań struktury i właściwości złączy; charakterystyki urządzeń, sprzętu i materiałów; automatyzacji i robotyzacji; technik klejenia tworzyw konstrukcyjnych i spawania tworzyw polimerowych; szkolenia, przepisów i normalizacji; praktyki spawalniczej i poradnictwa technologicznego; wydarzeń,
prezentacji karier spawalników i ich doświadczeń zawodowych. Wybrane artykuły opublikowane w Przeglądzie Spawalnictwa są tłumaczone
na język angielski i zamieszczane w czasopiśmie Welding International wydawanym przez Woodhead Publishing Ltd. w Wielkiej Brytanii na
mocy porozumienia o współpracy.
Redakcja nie odpowiada za treść ogłoszeń, nie zwraca materiałów nie zamówionych, zastrzega sobie prawo do skracania i adiustacji tekstów
oraz zmiany ich tytułów.
Wskazówki dla autorów
Objętość artykułu powinna wynosić maksymalnie od 10 do 15 stron (ewentualnie 20 po uzgodnieniu z redakcją), a komunikatu od 1 do 4
stron wydruku komputerowego na arkuszu formatu A4 bez tabulatorów i wcięć, czcionka Times New Roman 12, marginesy górny, dolny, lewy
i prawy – 2,5 cm. Rysunki i tablice z ich tytułami należy umieścić w tekście. Rysunki, wykresy i fotografie należy nazywać rysunkami (np. rys. 1)
i numerować cyframi arabskimi, a tablice – cyframi rzymskimi (np. tabl. IV). Opisy znajdujące się na rysunkach oraz grubość linii powinny
być odpowiedniej wielkości. Należy przewidzieć możliwość zmniejszenia rysunku do 30%. Maksymalna szerokość rysunku jednoszpaltowego
wynosi 8,5 cm, natomiast dwuszpaltowego 17,5 cm. Rysunki wykonane komputerowo prosimy dostarczać, w miarę możliwości, w oddzielnych
plikach: grafika rastrowa: w formacie TIF 300 DPI; grafika wektorowa: w plikach*.CDR, *.AL (czcionka zamieniona na krzywe). Jednostki
– układ SI. Artykuł powinien zawierać: informacje o autorach – stopnie naukowe lub zawodowe, imię i nazwisko; tytuł artykułu, streszczenie
(do 1/3 strony), tekst główny, podzielony na odpowiednio zatytułowane rozdziały, wnioski końcowe, literaturę; pozycje literatury numerowane
cyframi arabskimi w kwadratowych nawiasach i w kolejności cytowania w tekście. Artykuły prosimy nadsyłać na CD lub e-mailem wraz z dwoma egzemplarzami wydruku tekstu i rysunków oraz pismem przewodnim zawierającym: zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie; dane
teleadresowe i miejsce pracy autorów do wiadomości redakcji. Autorzy otrzymują bezpłatnie egzemplarz czasopisma ze swoją publikacją.
Ogłoszenia i artykuły promocyjne
Ogłoszenia i artykuły promocyjne w Przeglądzie Spawalnictwa – czasopiśmie ogólnopolskim o szerokim zasięgu są skuteczną i tanią formą
reklamy docierającej do wszystkich zainteresowanych problematyką spajania. Czasopismo zamieszcza kolorowe i czarno-białe: ogłoszenia
reklamowe na okładkach lub wewnątrz numeru oraz wrzutki (inserts) dostarczane przez zleceniodawcę; artykuły techniczno-informacyjne;
informacje o branżowych imprezach naukowo-technicznych. Redakcja przyjmuje zamówienia na publikacje ogłoszeń reklamowych i artykułów
techniczno-informacyjnych. Cennik ogłoszeń i artykułów promocyjnych znajduje się na stronie www.pspaw.ps.pl
prenumeratA
Zamówienia na prenumeratę czasopisma można składać na okres
pół roku lub roku. W celu zamówienia czasopisma należy wysłać
do redakcji niniejszy formularz wraz z potwierdzeniem wpłaty w banku lub jego kopią. Wpłaty na prenumeratę można dokonywać
na ogólnie dostępnych blankietach w urzędach pocztowych (przekazy
pieniężne) lub bankach (polecenie przelewu), na konto:
Redakcja Przegląd Spawalnictwa AW SIMP
Bank BPH S.A. Oddział w Warszawie
nr: 45 1060 0076 0000 3200 0043 1836
Prenumeratę można również zamówić za pośrednictwem firm:
GARMOND PRESS S.A. ul. Sienna 5, 31-041 Kraków, tel./fax 0-12 412 75 60
KOLPORTER S.A. ul. Zagnańska 61, 25-528 Kielce, tel. 0-41 368 36 20, fax 0-41 345 15 71
RUCH – Infolinia : 0-804 200 600
www.ruch.com.pl
Imię i nazwisko
firma
NIP
adres
tel./fax, e-mail:
36
Zamawiam czasopismo
Przegląd Spawalnictwa
Cena prenumeraty
Cena 1 egzemplarza Przeglądu Spawalnictwa
16 zł (0% VAT)
półrocznie 96 zł
rocznie 192 zł
liczba zamawianych egzemplarzy
Podpis
Oświadczam, że jestem podatnikiem VAT
i upoważniam firmę
do wystawienia faktury bez podpisu
Redakcja Przegląd Spawalnictwa
Agenda Wydawnicza SIMP
ul. Świętokrzyska 14a, 00-050 Warszawa
Tel./fax: 0-22 827 25 42, 0-22 336 14 79
e-mail: [email protected]
37
Potrzebujesz
tylko jednego
Oszczędzisz czas, pieniądze i
trud, gdy w jednym urządzeniu
będziesz miał wszystko, co jest
potrzebne do spawania MIG.
FastMig™ Synergic jest półautomatem przeznaczonym do wykonywania ciężkich i lżejszych prac,
posiadającym dodatkowy program FastROOT™ wymagany do
spawania warstwy przetopowej
ic
erg
FastMig™ Syn
38
żkiej produkcji
przeciętnej i cię
Półautomat do
materiałów.
ch
powszechny
i dla większości
gramowanie
(w użyciu) opro
Szybkie i łatwe
twy przetopors
wa
spawania
FastROOT™ do
owy wybór.
wej, jako dodatk
OOT™ do
e program FastR
dz
słu
ob
w
Łatwy
ządzenie
Ur
j.
we
twy przetopo
spawania wars
gu
nﬁ racjach:
ku możliwych ko
modułowe o kil
nele.
pa
ne
tyw
alterna
podajniki drutu,
0A
300, 400 oraz 50
Prąd spawania:
www.kemppi.com

Przegląd Spawalnictwa 12/2008

Transkrypt

Podobne dokumenty

Gra Xbox 360 GTA Episodes From Liberty city

spawanie blach i rur spoinami pachwinowymi metodĄ 135

Usługi - Instytut Spawalnictwa

F-03/PR-10 (w formacie )