Badania makro i mikroskopowe spawów / spoin

19:14 Artur Mydlarz 1 Comments

W celu ostatecznej eliminacji lub potwierdzenia podejrzeń dotyczących niezgodności spawów / spoin wykonuje się badania makroskopowe lub mikroskopowe spoin. Potocznie nazwa to badania makro spawów.

Jak widać na poniższej tabelce, badania te pozwalają na wykrycie większości niezgodności spawalniczych (po kliknięciu wyświetla się większa tabela):

Próbki do badań mikro- i makroskopowych najczęściej pobiera się prostopadle do osi spoiny (przekrój poprzeczny).

Próbkę należy wykonać tak, aby na zgładzie zawarty był obszar spoiny i strefy wpływu ciepła po obydwu jej stronach.

Umiejscowienie, kierunek i liczbę badanych próbek należy określać zgodnie z normą lub według specjalnych uzgodnień klienta.



W zależności od niezgodności jakie chcemy wykryć stosujemy badania makro, makro z trawieniem, mikro, mikro z trawieniem . Próbki do badań należy przygotować poprzez: cięcie, szlifowanie i/lub polerowanie i/lub odpowiednie wytrawianie.  Przygotowanie powierzchni warunkuje uzyskane wyniki badań.

Poniżej przykładowy protokół badań (po kliknięciu - większe zdjęcie):

objaśnienie:
a - powołane normy

b - oznaczenie badania
c - kierunek pobierania próbki
d - protokół uznania technologii spawania (WPAR)
e - rodzaj odczynnika trawiącego
f - opisa badanej powierzchni
g - fotografia i wielkość powiększenia

z poważaniem
mgr inż. Artur Mydlarz

Inżynieria powierzchni: wytwarzanie powłok.

06:43 Artur Mydlarz 0 Comments


„Powłoka jest to warstwa materiału wytworzona w sposób naturalny lub sztuczny albo nałożona sztucznie na powierzchnię przedmiotu wykonanego z innego materiału, w celu uzyskania określonych właściwości technicznych lub dekoracyjnych”[10]




Powłoki mogą być jednowarstwowe, wielowarstwowe, jednoskładnikowe, wieloskładnikowe.

Znany jest szereg sposobów otrzymania powłok. Najważniejsze z nich to:

- powłoki galwaniczne,

- powłoki zanurzeniowe,

- powłoki natryskowe,

- powłoki platerowe,

- powłoki krystalizacyjne,

- powłoki natryskowe.

Podział powłok ze względu na przeznaczenie:

1. Powłoki ochronne (antykorozyjne)

- ochrony czasowej – służą do zabezpieczenia , głównie metali, przed korozją podczas transportu lub magazynowania przez określony czas,

- ochrony trwałej – zabezpieczenie powierzchni w trakcie eksploatacji.

2. Powłoki dekoracyjne:

- służą do nadawania estetycznego wyglądu, barwy, połysku, odporności na pokrywanie się nalotem. Powłoki dekoracyjne są również w wielu przypadkach dobrymi powłokami ochronnymi.

3. Powłoki techniczne:

- poprawiające własności tribologiczne,

- poprawiające własności elektryczne,

- poprawiające zdolność lutowania,

- zabezpieczające przed dyfuzją,

- powłoki regeneracyjne,

- powłoki katalityczne,

- powłoki optyczne.


Problematyka nakładania powłok


Jednym z największym problemów w aspekcie wytwarzania powłok jest otrzymanie trwałych połączeń, między materiałami o różnych własnościach. Jest to ważne zagadnienie w celu minimalizacji kosztów. Nakładanie powłok umożliwia osiągnięcie wysokich własności elementu na jego powierzchni. W ten sposób możliwe jest wykonanie rdzenia z tańszego materiału i nałożenie powłoki, która będzie spełniać wymagania technologiczne. Nie jest konieczne wykonywanie całego elementu z drogiego i wytrzymałego materiału.

Główne problemy wynikające z łączenia różnych elementów wynikające z występowania fazy ciekłej w procesie to:

- różny współczynnik rozszerzalności materiałów,

- różny skład chemiczny,

- dyfuzja pierwiastków z jednego materiału do drugiego,

- segregacja siarki i fosforu,

- naprężenia termiczne przy chłodzeniu.

W celu uniknięcia tych niezgodności jedynym wyjściem, jest uniknięcie występowania fazy ciekłej. Najlepsze połączenie powłoki do podłoża, występuje wtedy gdy dochodzi do wymieszania materiałów lub dyfuzji jednych pierwiastków w głąb drugich. Przy połączeniach w niskich temperaturach nie możemy uzyskać tych zjawisk. Jedynymi siłami, które odpowiadają za przyczepność powłoki to siły adhezji.

Autor: mgr inż. Artur Mydlarz
(fragment pracy dyplomowej magisterskiej: „Laserowe przetapianie powłok Cu-Fe natryskiwanych metodą CGS na stali węglowej”)

Dopuszczalność niezgodności spawalniczych dla spawów typu D

10:34 Artur Mydlarz 0 Comments



W poniższej tabelce chciałbym przedstawić dopuszczalność niezgodności spawalniczych ze względu na poziom jakości spoin D (najniższy poziom jakości dla spawów) wg normy PN-ISO 5817

Nr
Określenie niezgodności spawalniczej
Oznaczenie wg ISO 6520
Uwagi
Wymiary graniczne niezgodności spawalniczych
1
Pęknięcia
100
Wszystkie rodzaje pęknięć
Nie dopuszcza się
2
Pęknięcia w kraterze
104

Dopuszcza się
3
Pęcherze i pory
2011
2012
2014
2017
Warunki występowania niezgodności spawalniczych powinny być następujące:
a)       Maksymalna wymiar pojedynczego pęcherza lub pora dla:
- spoin pachwinowych

b) Maksymalna wielkość dla pojedynczego pęcherza lub poru




d  <  0,5a

5 mm
4
Gniazdo pęcherzy
2013
Powierzchnie wszystkich pęcherzy w gnieździe należy dodać i obliczyć ich udział procentowy w powierzchni ograniczonej obwiednią wszystkich pęcherzy lub w kole o średnicy równej szerokości lica. Obliczenia należy dokonać dla wyższego udziału.

Maksymalny wymiar pojedynczego pęcherza lub pora dla:
- spoin pachwinowych
b) Maksymalna wielkość dla pojedynczego pęcherza w gnieździe lub poru









d < 0,5 a

4 mm
5
Pęcherze podłużne, pęcherze kanalikowe
2015
2016
Niezgodności spawalnicze długie dla spoin pachwinowych

Niezgodności spawalnicze krótkie dla spoin pachwinowych
Nie dopuszcza się


h < 0,5 a

maks 2mm
6
Wtrącenia stałe
300
Niezgodności spawalnicze długie dla spoin pachwinowych

Niezgodności spawalnicze krótkie dla spoin pachwinowych

Maksymalny wymiar wtrąceń stałych
h < 0,5 a


h < 0,5 a


4 mm lub nie większej od grubości
7
Wtrącenia miedzi
3042

Nie dopuszcza się
8
Brak wtopienia (przyklejenie)
401

Dopuszcza się pojedyncze bez wychodzących na powierzchnie
9
Brak przetopu (niepełny przetop)
402
Niezgodności spawalnicze krótkie

h < 0,2 s
max. 2 mm
10
Niewłaściwy odstęp i niepełny przetop spoin pachwinowych


Zbyt duży odstęp w stosunku do wartości granicznej może zostać skompensowany większą grubością spoiny pachwinowej





h < 1 mm + 0,3 a
max. 3 mm
11
Podtopienie
5011
5012
Wymagane jest łagodne przejście

 h < 1,5 mm
12
Nadmierny nadlew
502
Wymagane jest łagodne przejście

h < 1 mm + 0,255 b,
max. 10mm
13
Nadmierny nadlew spoiny pachwinowej
503

h < 1 mm + 0,25b
max. 5 mm
14
Nadmierna grubość spoiny pachwinowej w odniesieniu do grubości nominalnej
-

h < 1 mm + 0,3 a,
max. 5mm
15
Zbyt mała grubość spoiny pachwinowej w odniesieniu do grubości nominalnej
-

 Niezgodności spawalnicze długie: nie dopuszcza się

Niezgodności spawalnicze krótkie:
h < 0,3 mm + 0,1 a
max. 2 mm
16
Nadmierna asymetria spoiny pachwinowej
512

h < 2 mm + 0,2 a
17
Rozprysk
602

Dopuszcza się





Oznaczenie stali konstrukcyjnych

11:42 Artur Mydlarz 0 Comments

Oznaczenie stali konstrukcyjnych

Co oznacza skrót S235K3G2 ? Wytłumaczenie poniżej.