Instrukcja. - Politechnika Lubelska

POLITECHNIKA LUBELSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNY
KATEDRA INŻYNIERII
MATERIAŁOWEJ
Akceptował:
Kierownik Katedry
prof. dr hab. B. Surowska
Laboratorium
Spajalnictwa
ĆWICZENIE Nr SP-5
Opracowali:
dr inż. Leszek Gardyński
mgr inż. Mirosław Szala
I. Temat ćwiczenia: Spawanie łukowe elektrodą nietopliwą GTA oraz napawanie
plazmowe.
II. Cel ćwiczenia: Zapoznanie się praktyczne z urządzeniem do spawania w osłonie argonu (metoda GTA), oraz własnoręczne spawanie i napawanie blachy
aluminiowej lub ze stali kwasoodpornej
III. Pytania kontrolne:
1. Istota spawania metodą GTA (TIG)
2. Budowa stanowiska laboratoryjnego
3. Gazy osłonowe (mieszanki) do spawania met. GTA wg PN-EN
4. Parametry spawania, biegunowość, charakterystyki statyczne
5. Charakterystyka i właściwości plazmy;
6. Sposoby otrzymywania plazmy niskotemperaturowej;
7. Rodzaje plazmotronów do napawania plazmowego;
8. Zasady napawania plazmowego z zastosowaniem proszków metalicznych;
9. Zalety i zastosowanie napawania plazmowego;
10. Przepisy bhp przy napawaniu plazmotronem NP. 1-250
IV. Literatura:
1. Dobrowolski Z.: Podręcznik spawalnictwa. WNT, Warszawa, 1978.
2. Marcolla K.: Zarys spawalnictwa. PWN, Warszawa - Poznań, 1979.
3. Lisowski Z., Rudowski S.: Spawalnictwo. PWSz, Warszawa 1976.
4. Poradnik Inżyniera. Spawalnictwo. WNT, Warszawa, 2005.
5. Dziubiński J., Klimpel A.: Napawanie i natryskiwanie cieplne. WNT, Warszawa 1985.
6. Weroński A., Gardyński L.: „Nakładanie powłok metodą plazmową na części samochodowe”. Przegląd Spawalnictwa nr 1-2, 1996, Warszawa 1996, str. 14÷16.
7. Dobaj E., Maszyny i urządzenia spawalnicze, WNT, Warszawa, 2005.
Politechnika Lubelska, Katedra Inżynierii Materiałowej, http://kim.pollub.pl
8. Internet
V. Przebieg ćwiczenia
1. Sprawdzenie przygotowania teoretycznego studentów i dopuszczenie do ćwiczeń
2. Zapoznanie się z przepisami bhp
3. Zapoznanie się ze stanowiskiem spawalniczym
3.1. Urządzenie do spawania w osłonie gazowej elektrodą nietopliwą, typ TIG/MMA ESAB
CADDY TIG 2200i AC/DC TA33
3.2.
Butla z argonem i przytwierdzonym do niej reduktorem,
3.3.
Stół spawalniczy z wentylatorem wyciągowym
3.4. Odzież ochronna
•
wyposażenie laboratorium: fartuchy i rękawice skórzane, przyłbica ochronna,
•
wyposażenie osobiste: płaszcz roboczy, beret lub inne nakrycie głowy.
3.5. Szczotka stalowa do czyszczenia blachy i spoin.
3.5. Urządzenie typu NP1-250 do napawania plazmowego proszkami metalowymi.
Urządzenie typu NP1-250 przeznaczone jest przede wszystkim do napawania elementów maszyn pracujących przy dużych obciążeniach mechanicznych, w warunkach intensywnego ścierania, erozji i korozji, w normalnych i podwyższonych temperaturach, jak
również do napawania prewencyjnego i regeneracyjnego szerokiego asortymentu części dla
energetyki, chemii, górnictwa, wiertnictwa, maszyn rolniczych, np. grzybki i gniazda zaworów silników spalinowych, elementy zaworów energetycznych i chemicznych, noże kombajnów węglowych, końcówki rur wiertniczych, lemiesze i inne części maszyn rolniczych,
regeneracja powierzchni podłożyskowych różnego rodzaju wałków itp.
Urządzenie NP1-250 umożliwia nakładanie wysokiej jakości warstw o grubościach
od ok. 1mm, równomiernych z niewielkim wymieszaniem i nagrzaniem materiału rodzime-
© Copyright by L. Gardyński, M. Szala, Lublin University of Technology, 2011
2
go. Napoiny o wymaganych właściwościach uzyskuje się przez dobór proszku o odpowiednim składzie chemicznym.
Rozkład temperatury w łuku plazmowym
Urządzenie typu NP1-250 przeznaczone jest do wykonywania napoin liniowych a
przy współpracy z manipulatorem spawalniczym można także wykonywać napoiny kołowe.
Charakterystyka techniczna urządzenia.
Natężenie prądu napawania
Zużycie argonu łuku pomocniczego
Zużycie argonu łuku głównego
Zużycie wody chłodzącej
Napięcie zasilania
Zapotrzebowanie mocy
Elektroda
Wymiary (d×s×w)
Masa
Mechanizm wahadłowy
Częstotliwość wahań
Regulacja częstotliwości
Dozownik proszku
Pojemność zbiornika
Zużycie proszku
Regulacja dozowania
Wysięgnik
Skok wysięgnika
Napęd wysięgnika
Prędkość wysięgnika
Regulacja prędkości
Skok suportu pionowego
Skok suportu poprzecznego
Przechylenie palnika od pionu
60 ÷ 250 A
3
2 ÷ 6 dm /min
3
2 ÷ 6 dm /min
3
60 dm /h
3×380 V + N
ok. 1 kVA
φ 4 mm, wolframowa - torowana
2,05×0,62×1,78 m
360 kg
30 ÷ 150 1/min
autotransformatorowa
3
2 dm
3
max 6 cm /min
autotransformatorowa
max 0.5 m
elektromechaniczny
30 ÷ 300 mm/min
autotransformatorowa
max 0,2 m
max 0,1 m
± 30°
© Copyright by L. Gardyński, M. Szala, Lublin University of Technology, 2011
3
Rys. Urządzenie do napawania plazmowego NP1-250 z obrotnikiem.
3.6. Prostownik spawalniczy tyrystorowy typu SPE-400.
Posiada opadającą charakterystykę statyczną. Zakres regulacji prądu spawania zawiera się w przedziale 10 ÷ 400A. Wielkość prądu spawania jest uzależniona od względnego
czasu pracy.
Dane techniczne:
napięcie zasilania
3×380 V
moc pobierana z sieci przy obciążeniu
znamionowym
17,8 kVA
znamionowy prąd spawania
315 A
napięcie stanu jałowego
69 V
3.7. Układ chłodzenia wody typu UChW-3.
Układ chłodzenia wody UChW-3 przeznaczony jest do współpracy z urządzeniami
spawalniczymi wymagającymi chłodzenia wodą.
Dane techniczne:
napięcie zasilania
220 V
moc silnika
0,55 kW
obroty
2900 obr/min
temperatura otoczenia
293 K
strumień ciepła oddawanego
4 kW
przepływ
10 dm3/min
ciśnienie
0,16 MPa
temperatura na dopływie
318 K
3
pojemność
15 dm
wymiary
0,5×0,4×0,5 m
masa
35 kg
© Copyright by L. Gardyński, M. Szala, Lublin University of Technology, 2011
4
3.8. Manipulator spawalniczy (obrotnik).
Urządzenie umożliwiające napawanie elementów obrotowych i płaskich. W przypadku elementów obrotowych mocowane są one w uchwycie o płynnie regulowanej prędkości. Prąd
do zacisku masowego prostownika spawalniczego płynie poprzez układ czterech szczotek
węglowych współpracujących z mosiężnym pierścieniem osadzonym na wale uchwytu.
3.9. Butle z argonem.
4. Czynności wykonywane podczas części praktycznej ćwiczenia.
4.1. Instruktor /spawalnik/ po omówieniu budowy i działania urządzenia podaje parametry
spawania
/natężenie
prądu,
napięcie
łuku,
ciśnienie
gazu/
i demonstruje wykonanie złącza. Podaje również gatunek blachy i jej grubość.
4.2. Studenci wykonują indywidualnie złącza wg. zaleceń instruktora.
4.3. Instruktor po omówieniu budowy i działania urządzenia NP1-250 podaje parametry
napawania (natężenie prądu, ilość podawanego proszku, natężenie przepływu gazów) i demonstruje wykonanie napoiny.
5. Opracowanie sprawozdania
5.1. Podział metod spawania łukowego w osłonach gazowych w zależności od rodzaju
elektrody i gazu ochronnego oraz ich zastosowanie.
5.2. Schemat zestawu spawalniczego do spawania w osłonie argonu.
5.3. Opis czynności wykonywanych osobiście, parametry spawania, rysunki złącza (z
wymiarami), nazwę złącza i spoiny, rysunek w przekroju, pionowym napoiny z
wymiarami, gatunek blachy.
5.4. Opis czynności wykonywanych podczas części praktycznej napawania plazmowego,
parametry napawania, gatunek proszku.
5.5. Rysunek napoiny wykonanej podczas ćwiczenia.
5.6. Schemat i opis napawania plazmowego proszkami metalowymi.
5.7. Wnioski.
6. Zaliczenie ćwiczenia.
© Copyright by L. Gardyński, M. Szala, Lublin University of Technology, 2011
5