Post on 26-Jun-2015
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia nierozłączne w technice
ZGRZEWANIE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
OPOROWE
DYFUZYJNE
TARCZOWE
WYBUCHOWE
ULTRADZWIĘKOWE
POŁĄCZENIA ZGRZEWANE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Zgrzewanie jest procesem łączenia elementów konstrukcji polegającym na ich podgrzaniu w miejscu styku do temperatury plastyczności przy równoczesnym odpowiednim nacisku.
Podstawowe odmiany technologii zgrzewania oporowego to:- zgrzewanie punktowe (jedno- i dwustronne),-zgrzewanie garbowe,- zgrzewanie liniowe (na zakładkę, liniowo-doczołowe),- zgrzewanie doczołowe zwarciowe,- zgrzewanie doczołowe iskrowe.
Metodą zgrzewania można łączyć ze sobą różnorodne metale i ich stopy
Norma PN-74/M .69020 określa parametry zgrzein punktowych w zależności od grubości łączonych blach.
POŁĄCZENIA ZGRZEWANE OPOROWE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA ZGRZEWANE
Zgrzewanie punktowe Zgrzewanie liniowe Zgrzewanie garbowe
Zgrzewanie doczołowepunktowe
Zgrzewanie doczołowe iskrowe
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA ZGRZEWANE
Zgrzewanie elektryczne oporowe składa się z 3 faz.
Faza I - łączone elementy zostają poddane sile docisku dwóch elektrod, a po dociśnięciu zostaje włączony prąd elektryczny o wysokim natężeniu. Na skutek jego przepływu powstaje zjawisko oporu elektrycznego (szczególnie na styku powierzchni łączonych elementów) tworząc strefę roztopionego uplastycznionego metalu zwanego jądrem zgrzeiny. Faza II – rozrost jądra zgrzeiny wraz ze wzrostem ilości powstającego ciepła. Proces zgrzewania musi być tak zaprojektowany, aby jądro zgrzeiny (jego wielkość) zapewniało powstanie połączenia o wystarczającej wytrzymałości. Faza III - wyłączenie prądu jednakże zgrzeina pozostaje nadal pod dociskiem elektrod. W tym czasie jądro zgrzeiny osiąga maksymalną wielkość. Rozpoczyna się proces krzepnięcia (rekrystalizacji) metalu w jądrze zgrzeiny .
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA ZGRZEWANE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia nierozłączne w technice
LUTOWANIE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA LUTOWANE są to połączenia części metalowych za pomocą spoiwa nazywanego lutem, którym jest metal o niższej temperaturze topnienia niż łączone elementy.
Lutowanie miękkie - jest stosowane często w połączeniach przewodzących prąd, lecz nie przenoszących dużych sił. Ten typ lutowania stosowany jest również w konstrukcjach z blach cienkich.
Rozróżnia się:
Lutowanie miękkie metali ciężkich (stali, miedzi, cynku, itp. oraz ich stopów) lutami ołowiowo-cynowymi o temperaturze topnienia od 180 do 325 st. C i lutami specjalnymi (odpornymi na wysokie lub niskie temperatury, niskotopliwymi itd.) o temperaturze topnienia do 325 st. C; Lutowanie miękkie metali lekkich (aluminium, magnezu i ich stopów); najczęściej używane luty: cynkowo-kadmowe (temperatura topnienia 320 st. C), cynkowo-cynowe (260-320 st. C) - cynkowo-aluminiowe (430 st. C)
POŁĄCZENIA LUTOWANE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA LUTOWANE MIĘKKIE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Lutowanie twarde jest połączeniem o własnościach pośrednich pomiędzy lutowaniem miękkim i spawaniem
Rozróżnia się:
Lutowanie twarde metali ciężkich; stosowane luty: miedziane, mosiężne, srebrne i specjalne, temp. topnienia tych lutów od 600 do 1450 st. C Lutowanie twarde metali lekkich ; do lutowania aluminium i jego stopów używa się najczęściej lutów aluminiowo krzemowych( 83% Al., 13 % Si ,) a do lutowania magnezu i jego stopów – lutów magnezo-aluminiowo-cynkowych (83 % Mg, 12%Al., 5% Zn) : temp. topnienia tych lutów wynoszą od 530 do 570 st. C Połączenia lutowane wykonuje się zwykle jako zakładkowe i nakładkowe.
POŁĄCZENIA LUTOWANE TWARDE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA LUTOWANE TWARDE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia nierozłączne w technice
NITOWANIE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Zastosowanie: łączenie płaskich elementów konstrukcyjnych
NITOWANE POŚREDNIE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
NITOWANIE BEZPOŚREDNIE
Bezpośrednie połączenie płyt metalowych cieńszej i grubszej
Bezpośrednie połączenie koła zębatego z wałkiem
Zastosowanie: łączenie płaskich elementów konstrukcyjnych
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia nierozłączne w technice
WALCOWANIE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIE ZA POMOCĄ ZAWALCOWANIA
Połączenie rury cienkościennej z rurą lub prętem
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia nierozłączne w technice
ZWINIĘCIA
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIE POPRZEZ ZAWINIĘCIE
Połączenia blach cienkich poprzez zawinięcie
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia nierozłączne w technice
SPAWANIE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA SPAWANE
POŁĄCZENIA SPAWANE są stosowane rzadziej w konstrukcjachdrobnych i konstrukcjach mechanicznych urządzeń elektronicznych.Wykorzystywane są natomiast głównie w konstrukcjach dużych szafsterowniczych, konstrukcjach wsporczych, dużych obudowach, pulpitachi szkieletach konstrukcyjnych.
ELEKTRYCZNE:
- ŁUKOWE RĘCZNE- POD TOPIKIEM- W OSŁONIE GAZÓW - ATOMOWE- PLAZMOWE- ELEKTRONOWE- ELEKTROŻUŻLOWE- LASEROWE
GAZOWE:
- Acetylenowo - tlenowe
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
ŁUKOWE
POŁĄCZENIA SPAWANE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
W OSŁONIE GAZÓW
POŁĄCZENIA SPAWANE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA SPAWANE
ELEKTROŻUŻLOWE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Rodzaje złącz spawanych
-złącze doczołowe -Złącze zakładkowe-Złącze nakładkowe -Złącze kątowe
-Złącze teowe-Złącze krzyżowe -Złącze przyległe
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Rodzaje spoin i sposób ich oznaczania wg.[PN-EN 22553:1997]
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Rodzaje złącz spawanych
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Rodzaje złącz spawanych
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Spawanie metodą TIG
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Zalety metody TIG: - wysoką jakość złączy spawanych, które są pozbawione niezgodności spawalniczych - łatwość obserwowania metody, co pozwala na kontrolę procesu podczas spawania - łatwość ustawiania parametrów i kontrolowania ich - brak rozprysku - możliwość wykonania połączeń zarówno z zastosowaniem spoiwa jak i bez
Wady metody TIG: - mała wydajność - wysokie umiejętności manualne spawacza - konieczność stosowania w większości przypadków osłony gazowej grani - konieczność dokładnego przygotowania brzegów łączonych elementów - możliwość przedostania się do spoiny wolframu w postaci wtrąceń poprzez niewłaściwe zajarzenie łuku oraz kontakt elektrody z ciekłym jeziorkiem spawalniczym.
Spawanie metodą TIG
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Elektroda nietopliwa wykonana jest z wolframu lub stopu wolframu z pierwiastkami zmniejszającymi pracę wyjścia elektronów (Tor, Lantan, Cyrkon, Cer) przyczyniając się do większej trwałości elektrody. Spawanie TIG przeprowadzone może być prądem stałym oraz prądem przemiennym.Spawanie prądem stałym- spawanie niklu i jego stopów, tytanu, miedzi- spawanie z biegunowością dodatnią (elektroda podłączona jest do bieguna dodatniego) i ujemną (elektroda podłączona jest do bieguna ujemnego),- przy biegunowości dodatniej elektroda musi mieć znacznie większą średnicę niż przy podłączeniu do bieguna ujemnego,- przy biegunowości ujemnej spawanie zapewnia mniejsze nagrzewanie elektrody i wydłużenie czasu jej pracy,Spawanie prądem przemiennym- spawanie aluminium, magnezu,- redukuje zjawisko rozpylania powierzchniowej warstwy tlenków,- gorsza stabilność łuku.
Spawanie metodą TIG - parametry
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Spawanie metodą TIG - parametry
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Rodzaj metalu spawanego
Rodzaj procesu spawania
Rodzaj gazu ochronnego
Opis podstawowych własności
Aluminium i stopy aluminium
Ręczne Ar Łatwe zajarzenie łuku i duża czystość spoiny
Automatyczne He , He+ArDuże prędkości spawania, możliwość spawania bez podgrzewania wstępnego
Magnez i stopy magnezu
Grubość złącza poniżej 1,5mm
Ar Łatwość regulacji przetopienia i duża czystość spoiny
Grubość złącza powyżej 1,5mm
He Dobre przetopienie, najlepsze wyniki przy spawaniu prądem stałym
Stal węglowaRęczne Ar
Łatwość regulacji kształtu spoiny i zajarzenia łuku, możliwość spawania we wszystkich pozycjach
Automatyczne Ar+He Zwiększone przetopienie i szybkość spawania
Stale Cr-Ni Austenityczne
Ręczne Ar Ułatwiona regulacja przetopienia cienkich blach
Automatyczne
Ar+He Zwiększona głębokość przetopienia i szybkość spawania
Ar+max 35% H2
Unika się podtopień, wymagane jest mniejsze natężenie przepływu niż czystego Ar
He Największe głębokości przetopienia i energie liniowe spawania
Cu, Ni i ich stopyRęczne i automatyczne
Ar Duża łatwość spawania cienkich blach i cienkich rur
Ar+He Zapewnione wyższe energie liniowe spawania
HeMożliwość spawania grubych blach z dużymi prędkościami bez podgrzewania wstępnego
Tytan i jego stopyRęczne i automatyczne
Ar Duża czystość spoiny
He Większa głębokość przetopienia przy spawaniu grubych blach
Własności fizyczne gazów ochronnych stosowanych przy spawaniu TIG
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Spawanie metodą MIG/MAG
metoda MIG - spawanie w osłonach gazów obojętnych (nieaktywnych) (Ar, He) lub ich mieszanin (Ar + He)metoda MAG - spawanie w osłonach gazów aktywnych (CO2, O2, H2, N2).
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Elektroda topliwa w postaci drutu pełnego, zwykle o średnicy od 0,5¸4,0 mm, podawana jest w sposób ciągły przez specjalny system podający, z prędkością w zakresie od 2,5¸50 m/min. Palnik chłodzony może być wodą lub powietrzem.
Obecnie prawie wyłącznie stosuje się spawanie MIG/MAG prądem stałym z biegunowością dodatnią. Spawanie prowadzone jest jako półautomatyczne zmechanizowane, automatyczne lub w sposób zrobotyzowany.
Zastosowanie metody spawania MIG/MAG:- wszystkie metale, które mogą być łączone za pomocą spawania łukowego (stale węglowe i niskostopowe, stale odporne na korozję, aluminium, miedź, nikiel i ich stopy).
Spawanie metodą MIG/MAG - parametry
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Zalety metody MIG/MAG: - operatywność - łatwa możliwość obserwowania jeziorka spawalniczego i śledzenia całego procesu - możliwość wykorzystania szerokiego asortymentu materiałów - wysoka wydajność - możliwość mechanizacji i robotyzacji procesu
Wady metody MIG/MAG : - niebezpieczeństwo zakłóceń osłony gazowej przez podmuch powietrza - jakość złączy uzależniona w dużej mierze przez umiejętności manualne spawacza
Spawanie metodą MIG/MAG
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Gaz ochronnyDziałanie
chemiczneSpawane metale
Ar obojętny Zasadniczo wszystkie metale poza stalami węglowymi.
He obojętny Al., Cu, stopy Cu, stopy Mg, zapewniona duża energia liniowa spawania.
Ar+20-80% He obojętnyAl., Cu, stopy Cu, Mg, zapewnione duże energie liniowe spawania, mała przewodność cieplna gazu.
N2 redukujący Spawanie miedzi z dużą energią liniową.
Ar+20-25% N2 redukującySpawanie miedzi z dużą energią liniową łuku, lepsze jarzenie się łuku niż w osłonie 100% N2.
Ar+1-2% O2 słabo utleniający Zalecana głównie do spawania stali odpornych na korozję i stali stopowych.
Ar+3-5% O2 utleniający Zalecana do spawania stali węglowych i niskostopowych.
CO2 utleniający Zalecana wyłącznie do spawania stali niskowęglowych.
Ar+20-50% CO2 utleniający Zalecana wyłącznie do spawania stali węglowych i niskostopowych.
Ar+10% CO2+5% O2 utleniający Zalecana wyłącznie do spawania stali węglowych i niskostopowych.
CO2+20% O2 utleniający Zalecana wyłącznie do spawania stali niskowęglowych i niskostopowych.
90% He+7,5% Ar+2,5% CO2
slabo utleniający Stale odporne na korozję.
60% He+35% Ar+5%CO2 utleniający Stale niskostopowe o wysokiej udarności.
Własności fizyczne gazów ochronnych stosowanych przy spawaniu MIG/MAG
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Spawanie łukiem krytym
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Spawanie elektrodami otulonymi
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Spawanie plazmowe
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Spawanie acetylenowo - tlenowe
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Spawanie acetylenowo - tlenowe
Zalety palnika: - operatywność - łatwa możliwość obserwowania jeziorka spawalniczego i śledzenia całego procesu - możliwość wykorzystania szerokiego asortymentu materiałów - wysoka wydajność - możliwość mechanizacji i robotyzacji procesu
Wady palnika : - niebezpieczeństwo zakłóceń osłony gazowej przez podmuch powietrza - jakość złączy uzależniona w dużej mierze przez umiejętności manualne spawacza
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Spawanie acetylenowo - tlenowe Metoda spawania w prawo
Metoda spawania w lewoMetoda spawania w górę
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Roboty spawalnicze
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia rozłączne w technice
WCISKOWE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA WCISKOWE
Mogą być wielokrotnie łączone i rozłączane pod warunkiem nieuszkodzenia powierzchni styku.Połączenie wciskowe uzyskuje się poprzez wtłoczenie czopa jednej części do otworu drugiej. Na skutek wtłoczenia w obydwu elementach powstają odkształcenia sprężyste.W połączeniach wciskowych stosowane jest pasowanie wtłaczane np. H7/s7, dlatego można je nazywać połączeniami wtłaczanymi.
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA WCISKOWE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia kształtowe w technice
KOŁKOWE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA KOŁKOWE
Są to połączenia realizowane przy pomocy elementów konstrukcyjnych o kształcie walca lub stożka nazywanych kołkami.
Rozróżnia się:
kołki złączne przeznaczone do łączenia części mechanicznych,kołki ustalające przeznaczone do ustalania wzajemnego położenia części mechanicznych,kołki prowadzące . pełniące rolę elementów prowadzących w parachkinematycznych.
Materiał kołków: stal 45, 55.
Kształty i wymiary kołków określają normy. Parametry kołków walcowychokreśla norma PN-66/M-85021.
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA KOŁKOWE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia kształtowe w technice
SWORZNIOWE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA SWORZNIOWE
Sworznie są to krótkie wałki służące zwykle do tworzenia połączeń przegubowych (par kinematycznych).
Sworznie są wykonywane jako: walcowe (pełne i drążone) oraz kształtowe z łbem lub bez łba.
Sworznie walcowe gładkie . PN-63/M-83001Sworznie walcowe z łbem . PN-63/M-83001
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia kształtowe w technice
WPUSTOWE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA WPUSTOWE
W połączeniu wpustowym elementem łączącym jest wpust.Kształty oraz wymiary wpustów są znormalizowane. Wymiary wpustów pryzmatycznych określa norma PN-70/M-85005, natomiast wpustów czółenkowych norma PN-70/M-85008.
Zastosowanie wpustów:Połączenia kół z wałkami, sprzęgieł z wałkami oraz korb, dźwigni zwałkami itp.
Połączenia wpustowe są wykonywane jako:spoczynkowe - pasowanie N9/h9 w wałku i w piaście,ruchowe . pasowanie N9/h9 w wałku oraz F9/h9 w piaście.
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA WPUSTOWE
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Połączenia gwintowe w technice
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
POŁĄCZENIA GWINTOWE
Rodzaje: połączenia pośrednie, połączenia bezpośrednieW połączeniach pośrednich wykorzystywane są łączniki gwintowe:wkręty, śruby, nakrętki.W połączeniach bezpośrednich części są łączone za pomocąwykonanego na nich gwintu wewnętrznego i zewnętrznego.Najczęściej stosowany jest gwint metryczny zwykły lubdrobnozwojowy
Podstawy Techniki
Wykładowca: mgr inż. Łukasz Sobczyk
Lp. Nazwa gwintu Wymiary Skrót literowy
Oznaczenie gwintu
1. Metryczny zwykły Średnica zewnętrzna śruby w [mm], np. d=12 mm
M M12
2. Metryczny drobnozwojny (drobnozwojowy)
Średnica zewnętrzna śruby i skok gwintu w [mm]
M M12x1
3. Calowy (Whitwortha) Średnica zewnętrzna śruby w calach ["] - ¾"
4. Calowy drobnozwojny Średnica zewnętrzna śruby i skok gwintu ["] W W7/8"x1/16"
5. Rurowy calowy zewnętrzny (walcowy) – szczelność uzyskiwana poza gwintem (dodatkowa uszczelka ściśnieta)
Średnica wewnętrzna rury w calach (a właściwie nazwa rury, bo śr. wewn. zależy od grubości ścianki rury )
G G 3/4
6. Rurowy zewnętrzny (stożkowy) szczelność uzyskiwana na gwincie
Oznaczenie rury ( przybliżeniu średnica wewn. w calach)
R R2
7. Rurowy calowy walcowy wewnętrzny ze szczelnością uzyskiwaną na gwincie
j.w. Rp Rp2``
8. Rurowy calowy wewnętrzny (stożkowy) ze szczelnością uzyskiwaną na gwincie
j.w. Rc
9. Rurowy Briggs`a Średnica wewnętrzna rury w calach ( jej nazwa = średnicy nominalnej)
St.B St.B.3/4``