# ESAB News GLOBAL SOLUTIONS FOR LOCAL CUSTOMERS - EVERYWHERE

Transkrypt

1 # ESAB News GLOBAL SOLUTIONS FOR LOCAL CUSTOMERS - EVERYWHERE

2 2 ESAB News Od redakcji Szanowni Państwo, Zwykle nie zauważamy, jak szybko rozwijają się różne dziedziny techniki. Dopiero spojrzenie wstecz pozwala nam dostrzec, jak duże nastąpiły zmiany i jak szybko się do nich przyzwyczailiśmy. Dotyczy to nie tylko tak spektakularnych osiągnięć, jak na przykład w informatyce, z których korzystamy na co dzień, ale też technologii mniej znanych, chociaż równie ważnych. Stale, które jeszcze 20 lat temu uważane były za wysokowytrzymałe, dziś są dość podstawowym materiałem konstrukcyjnym. Obecne tego rodzaju gatunki mają już prawie 3-krotnie większą wytrzymałość, co wymaga zupełnie nowej wiedzy na ich temat, nowych procedur spawania i oczywiście odpowiednich materiałów dodatkowych. ESAB jest jedną z nielicznych firm oferujących materiały spawalnicze na takim poziomie wytrzymałości. Mamy przyjemność zaprezentować Państwu opracowane ostatnio druty lite i rdzeniowe jedne pierwszych na świecie, wraz z informacjami na temat ich zastosowania. # Wydawca: Esab Polska Sp. z o.o., ul. Ściegiennego Katowice Zespół redakcyjny: Ryszard Urbowicz, Michał Kozłowski, Leszek Gajowka, Jacek Windyś, Daniel Wiśniowski, Jan Chrzanowski, Robert Lazik, Marek Molędys, Dariusz Wojtaszewski - redaktor naczelny Dystrybucja: Ewa Wolany, tel. (32) , fax (32) info@esab.pl Skład i druk: UNIPRINT, Rychnov nad Kneznou, Republika Czeska ESAB 2012 All rights reserved ESAB News Znaczny postęp zauważamy też w podejściu do zużycia eksploatacyjnego części i maszyn. Dawniej były one po prostu wymieniane na nowe, co wiązało się z wysokimi kosztami. Dzisiaj coraz powszechniej poddawane są regeneracji bardzo często przeprowadzanej metodami spawalniczymi - przynoszącej wymierne korzyści. Dziedzina ta obejmuje wiele technik i różnorodnych materiałów. Chcąc ułatwić Państwu jej poznawanie publikujemy kolejną część naszego mini-przewodnika. Zbliżający się przełom roku skłania do podsumowania osiągnięć i wyboru produktów roku. Sądzimy, że palma pierwszeństwa należy się tu nowemu opracowaniu firmy ESAB w zakresie spawania pod topnikiem. Po raz pierwszy przedstawiamy technologię ICE, która w dużym stopniu rewolucjonizuje wydajność i jakość tego bardzo tradycyjnego procesu spawania, doskonale wpisując się w wiodący temat bieżącego wydania naszego magazynu. Z okazji Świąt Bożego Narodzenia oraz Nowego Roku w imieniu zespołu redakcyjnego składam Państwu serdeczne życzenia zdrowia i wszelkiej pomyślności. Ryszard Urbowicz Dyrektor Naczelny ESAB Polska Sp. z o.o. ESAB POLSKA Sp. z o.o. ul. Ściegiennego KATOWICE tel.: fax: info@esab.pl

3 ESAB News Spis treści Konkurs spawaczy Detwiańska spoina na Słowacji str. 4-5 Spawanie łukowe, ważna metoda naprawy - cz.ii str Spawanie łukowe, ważna metoda naprawy - cz.ii str Nowe materiały do spawania stali o wysokiej wytrzymałości str Ochrona dróg oddechowych spawacza str Większa wydajność dzięki ICE - nowej rewolucyjnej technologii spawania łukiem krytym str Demobus Tour 2012 str. 19 Ochrona dróg oddechowych spawacza str Demobus Tour 2012 str. 19

4 4 ESAB News Konkurs spawaczy Detwiańska Spoina na Słowacji Autor: Juraj Matejec, ESAB Slovakia, s.r.o. Nasz długoletni partner, dystrybutor Zvarmat Brezno był organizatorem pierwszej edycji konkursu Detwiańska spoina, którego sponsorem była fi rma PPS Group Detva. Celem konkursu było wykonanie złacz spawanych przez profesjonalnych spawaczy metodą spawania półautomatycznego w osłoniegazu aktywnego (MAG) lub gazu obojętnego (MIG). W konkursie wzięły udział przedsiębiorstwa, które wysłały do udziału swoich najlepszych spawaczy. Motywacja zawodników była wysoka, poza prestiżowym tytułem Mistrz Detwiańskiej Spoiny na zwycięzcę czekał nowy samochód Citroen C1. Oprócz lokalnych zawodników, którzy wygrali pierwszy etap konkursu w fi rmie PPS Group Detva, rywalizowali spawacze innych fi rm słowackich. Firmę Tatra Vagónka Poprad reprezentowali trzej spawacze ze swoich siostrzanych zakładów w Polsce i Serbii, przez co konkurs zyskał charakter międzynarodowy. Konkurs odbył się na terenie lodowiska w Detvie. Nasz dystrybutor Zvarmat Brezno we współpracy z pracownikami PPS Group Detva przygotował cztery stanowiska spawalnicze, wyposażone w źródla prądu ESAB Mig 4001iw z podajnikiem drutu Feed 3004w z panelami MA24 i samościemniające przyłbice spawalnicze Origo Tech Poza tym każdego z 20 fi nalistów chronił kombinezon spawalniczy ESAB i ergonomiczne rękawice ESAB MIG. Zadaniem spawacza było wykonać logo fi rmy PPS Group Detva. Poza spoinami pachwinowymi spawacze przy spawaniu logo musieli poradzić sobie z trudniejszymi pozycjami jak pozycja pułapowa (4G/ PE), pionowa z dołu do góry (3G/PF) oraz wykonać spoinę obwodową (5G/PF&PG). Komisja oceniająca położyła nacisk na liczbę błędów. Spoiny zostały ocenione wzrokowo oraz za pomocą ultradźwięków w celu ujawnienia wad wewnętrznych. Kryterium oceny była liczba błędów, więc wszyscy starali się zrobić ich jak najmniej. Aby osiągnąć wysoką jakość spoin, oprócz umiejętności zawodowych, spawaczom pomagały urządzenia ESAB i drut spawalniczy o doskonałych właściwościach OK AristoRod Największą radość z wyników mieli lokalni zawodnicy. Po ocenie etapu końcowego, ze zdobycia tytułu cieszył się lokalny zawodnik Ján Vajs. Kolejne miejsca zajęli Peter Rumanko, Tomáš Golian i Peter Melich, również przedstawiciele PPS Group Detva. Drugą nagrodę, urządzenie Buddy TM Arc 180, przekazała do konkursu firma Zvarmat Brezno. Na uroczystości ogłoszenia wyników konkursu wszyscy zawodnicy i uczestnicy zasłużyli na duże brawa. Satysfakcjonujący jest fakt, że zawód spawacza cieszy się zainteresowaniem wśród

5 ESAB News młodego pokolenia, którego przedstawiciele nie przegrali w konkursie, ale osiągnęli najwyższe pozycje. Wydarzeniem towarzyszącym było seminarium z udziałem zaproszonych gości. Podczas seminarium zostały zaprezentowane cztery wystąpienia, dwa z nich były przygotowane przez ESAB Slovakia, s.r.o. O nowych trendach w produkcji i stosowaniu pomocniczych materiałów spawalniczych w swoim wystąpieniu poinformował Juraj Matejec-Dyrektor Naczelny Esab Slovakia s.r.o., a nowości z zakresu urządzeń standardowych prezentował Daniel Cmarko- Menadżer Produktu Urządzenia Standardowe. W ramach całego konkursu, wszyscy uczestnicy mogli zobaczyć Demobus, który godnie reprezentował markę ESAB. Profesjonalistów, a głównie spawaczy zainteresowała nasza oferta urządzeń i akcesoriów, które są niezbędne do osiągnięcia sukcesu w pracy. Spawacze próbowali spawać bezpośrednio na stanowisku spawalniczym we wnętrzu Demobusa. Pierwszy fi nał konkursu i jego wyniki cieszyły dyrektora generalnego PPS Group Detva Pavla Šimkoviča, który zamierza wspierać tą imprezę w przyszłości. Wielkie podziękowania dla naszego dystrybutora Zvarmat Brezno, który organizacyjnie i materialnie przyczynił się do przygotowania i przeprowadzenia konkursu i zapewnił, że spawacze mogli rywalizować w tych samych profesjonalnych warunkach, z wykorzystaniem nowoczesnych zaawansowanych urządzeń spawalniczych.

6 6 ESAB News Spawanie łukowe, ważna metoda naprawy - cz.ii Autor: ESAB AB Aluminium Ze względu na lekkość, dobrą przewodność, wysoką odporność na korozję i na ogół dobrą spawalność, aluminium jest powszechnie stosowane w wielu gałęziach przemysłu od budownictwa okrętowego do sprzętu transportowego, od materiałów opakowaniowych do wyrobów branży elektrycznej i lotniczej. Aluminium jest lekkim metalem, którego ciężar właściwy wynosi około jednej trzeciej ciężaru właściwego stali. Spawanie aluminium jest bardzo częste. Spawanie produkcyjne zwykle obejmuje spawanie MIG lub TIG. Spawanie elektrodą otuloną (MMA) stosowane jest rzadko, zazwyczaj w niewielkich aplikacjach naprawczych, a zwłaszcza, gdy nie można zastosować spawania w osłonie gazów lub inne urządzenia nie są dostępne. Temperatura topnienia aluminium wynosi około 600 C. Przewodność cieplna aluminium jest cztery razy większa niż stali, co oznacza, że podczas spawania aluminium wymagana jest stosunkowo duża ilość ciepła. Elementy o dużej grubości wymagają podgrzewania wstępnego. Współczynnik rozszerzalności cieplnej aluminium jest około dwukrotnie wyższy niż stali, co oznacza, że odkształcenia wywołane procesem spawania mogą być większe. Powierzchnia aluminium ma zawsze bardzo cienką warstwę tlenku o temperaturze topnienia powyżej 2000 C. Dlatego aluminium ma tak dobą odporność na korozję. Jednak warstwa ta musi być usunięta przed spawaniem - na przykład za pomocą szczotki ze stali nierdzewnej. Należy też zapobiec jej ponownemu tworzeniu się w czasie spawania. Przy spawaniu metodą TIG i MIG występuje zjawisko czyszczenia łukowego tlenków, a obojętny gaz osłonowy (argon) zapobiega tworzeniu tlenków. Przy spawaniu elektrodami MMA, składniki otuliny elektrod chemicznie rozpuszczają warstwę tlenków i chronią jeziorko spawalnicze przed dostępem powietrza. Prawidłowe czyszczenie obszaru spawania jest ważne, ponieważ aluminium jest bardzo podatne na pory w spoinie. Porowatość wynika z bardzo wysokiej rozpuszczalności wodoru w ciekłym aluminium. Ponieważ jeziorko bardzo szybko krzepnie, niektóre z rozpuszczonych gazów pozostają w spoinie i tworzą pory. Większość stopów aluminium jest podatna na gorące pęknięcia, co oznacza, że spoina łatwo pęka podczas krzepnięcia jeziorka spawalniczego. Z tego powodu ważny jest właściwy dobór materiałów dodatkowych, aby uniknąć powstawania podatnej na pęknięcia struktury w jeziorku spawalniczym. Oprócz czystego aluminium istnieją różnego rodzaju stopy aluminium, takie jak Materiały spawalnicze do aluminium Typ materiału: AlSi12 Stosowany do stopów odlewniczych OK OK Autrod/OK Tigrod 4047 Typ materiału: AlSi5 Stosowany do stopów AlMgSi OK Autrod/OK Tigrod 4043 Typ materiału: AlMg5 Stosowany do stopów AlMg3, AlMg5 i AlMgSi OK Autrod/OK Tigrod 5356

7 ESAB News AlMn, AlMg, AlSi i AlMgSi. Zalecane materiały eksploatacyjne do stopów aluminium umieszczono w tabeli na stronie 10. Gatunki materiałów spawalniczych wybierane są na podstawie stopu materiału rodzimego oraz wymagań stawianych połączeniu. Ze względu na wysoką odporność na korozję w wodzie morskiej, stopy AlMg są często określane jako aluminium morskie i są używane w konstrukcjach okrętowych. Napawanie regeneracyjne Zużycie roboczych elementów maszyn i urządzeń powoduje znaczne koszty w różnych gałęziach przemysłu, ponieważ zużyte materiały i sprzęt wymagają naprawy. Napawanie jest powszechnie stosowaną metodą naprawy zużytych elementów i przedłużania ich żywotności. Napawanie jest również skuteczną metodą przedłużenia żywotności nowych części przed ich wprowadzeniem do eksploatacji. Napawanie jest często określane mianem twardego, choć twardość nie zawsze jest najważniejsza z punktu widzenia odporności na ścieranie. Napawanie twarde odnosi się do użycia twardych i odpornych na zużycie materiałów spawalniczych. W zależności od zastosowania, bardziej miękkie i odporne na korozję materiały dodatkowe mogą być również wykorzystywane do napawania. Istnieją różne mechanizmy zużycia i powinny być one głównym czynnikiem przy wyborze materiałów spawalniczych. Rodzaje zużycia można podzielić na następujące kategorie: ścieranie, tarcie metal - metal, udar, korozja i wysoka temperatura. Przed przystąpieniem do wyboru materiału do regeneracji należy najpierw określić występujące narażenia i rodzaje zużycia. Zużycie przez ścieranie występuje wtedy, gdy twarde cząstki przesuwają się po powierzchni, usuwając z niej stopniowo materiał. Zwiększenie twardości powierzchni zwykle zmniejsza zużycie. Odpowiednie materiały spawalnicze obejmują stale stopowe o wysokiej zawartości węgla, które zapewniają twardą warstwę, uzyskiwaną bezpośrednio po spawaniu. Typowe składniki stopowe to chrom, molibden, wolfram i wanad. Z wieloma pierwiastkami stopowymi węgiel tworzy węgliki, których twardość może wynosić miejscowo nawet do 3000 HV. Zużycie przez tarcie metal - metal występuje, gdy dwie metalowe powierzchnie stykają się ze sobą i jednocześnie przemieszczają się względem siebie - na przykład podczas ruchu obrotowego lub posuwu metalowych elementów. Wysoki nacisk pomiędzy dwiema metalowymi powierzchniami wywołuje lokalne przywieranie (spajanie) cząstek obu elementów. Wraz z trwaniem ruchu spojone mikroobszary pękają po stronie słabszego materiału, powodując zużycie powierzchni. Do zastosowań zapobiegającym takiemu zużyciu odpowiednie są stale niskostopowe. Zużycie w wyniku udaru występuje wtedy, gdy powierzchnia metalu jest poddawana uderzeniom, które powodują miejscowe pęknięcia lub odkształcenia. Takie zużycie występuje np. podczas kruszenia skał. Wielkość zużycia zależy od wytrzymałości i twardości metalu. Typowym i bardzo odpowiednim materiałem do napawania jest tu stal manganowa, ze względu na umacnianie jej się powierzchni pod wpływem zgniotu, co oznacza, że twardość powierzchni zwiększa się, podczas gdy wnętrze elementu pozostaje wytrzymałe. Korozja metali przybiera wiele form. Może być jednolita na całej powierzchni lub lokalna. Korozja usuwa materiał z powierzchni metalu. Korozji można zapobiegać za po-

8 8 ESAB News Pęknięcia, np. OK Pęknięcia, np. OK Brak pęknięć np. OK np. OK Poprzeczne pęknięcia warstwy napawanej mocą stosowania stali nierdzewnych, które zawierają odpowiedni poziom chromu a także niklu i molibdenu. Wysoka temperatura sprawia, że materiały są bardziej miękkie i ich powierzchnia ulega utlenianiu. Wysoka zawartość chromu i innych pierwiastków stopowych zapobiega obniżaniu twardości. Chrom zapobiega także utlenianiu w wysokiej temperaturze. Materiały spawalnicze do napawania mają różnorodny skład chemiczny, własności oraz mikrostrukturę i nie zawsze jest łatwo wybrać najlepszy lub najbardziej optymalny z uwagi na zużycie. Nie istnieje jeden uniwersalny materiał dodatkowy. Materiały wybierane są indywidualnie dla każdego przypadku, w zależności od warunków pracy. Jeśli spoina ma być obrabiana skrawaniem po spawaniu przy użyciu tradycyjnych narzędzi, warunek ten należy uwzględnić przy wyborze materiałów dodatkowych. Limit twardości dla tego typu obróbki wynosi około 40 HRC, chociaż do obrabiania twardszych spoin można wykorzystać obrabiarki o dużej mocy i narzędzia z węglików spiekanych. Podczas napawania często wymagane jest podgrzewanie wstępne, zarówno w celu zapobiegania pękaniu utwardzonego materiału rodzimego i oderwania się ściegu napoiny lub w celu zapobiegania pęknięciom w twardych warstwach napawanych. Wymagania dotyczące podgrzewania wstępnego podane są w katalogach materiałów spawalniczych do napawania. Ryzyko pękania można zmniejszyć poprzez wykonanie w pierwszej kolejności napawania warstwy buforowej za pomocą materiału austenitycznego o wysokiej wytrzymałości. Odpowiednie materiały na warstwy buforowe zostały opisane w poprzednim artykule, przy informacjach o stalach trudno spawalnych. Materiały spawalnicze Zakres twardości: HRC Umiarkowana twardość Dobra obrabialność Zużycie metal - metal: Powierzchnie poślizgu, wały, rolki, wałki, koła jezdne, koła zębate itp. OK OK Tubrodur Ø 1,2 i 1,6 mm, drut samoosłonowy OK Autrod 13.89, Ø 1,0 i 1,2 mm Zakres twardości: HRC Uniwersalny materiał do napawania Odporne na udar i ścieranie Maszyny do wykopów i robót ziemnych, maszyny rolnicze itp. OK 83.50, również do spawania małymi transformatorami OK 83.65, doskonałe właściwości spawalnicze OK 84.58, dobra odporność na korozję OK Tubrodur 15.50, Ø 1,2 mm OK Tubrodur 15.52, drut samoosłonowy OK Autrod 13.91, Ø 1,0 i 1,2 mm Zakres twardości: HRC Stopy o dużej zawartości chromu Wysoka odporność na ścieranie od materiałów sypkich itp. Niska odporność na udar Podajniki ślimakowe, łopaty wentylatorów, czerpaki pogłębiarek OK 84.78, elektroda łatwa do spawania, wysokowydajna OK Tubrodur 14.70, drut samoosłonowy Narzędzia i napawanie Stal narzędziowa do pracy na gorąco Narzędzia do pracy na gorąco itd. OK Stal szybkotnąca Ostrza noży i narzędzi tnących Ostrza tnące do drewna OK Materiały odporne na korozję Stal nierdzewna 13%Cr OK PZ6166 Napawanie twarde stali Mn Poprawa odporności na ścieranie. OK i OK Tubrodur i Napawanie odbudowujące stali Mn Materiały eksploatacyjne ze stali typu Mn 13%Mn: OK %Mn-3%Ni: OK 86.28, OK Tubrodur Ni poprawia wytrzymałość spoiny 14%Mn-18%Cr: OK 86.30, OK Tubrodur Stopy Cr zwiększają żaroodporność i odporność na korozję

9 ESAB News Zalecane materiały spawalnicze dla różnych gatunków stali i stopów Materiał rodzimy Spawanie MMA OK Spawanie MIG/MAG OK AristoRod, OK Autrod Spawanie drutem rdzeniowym OK Tubrod (rdzeń metalowy) Spawanie drutem rdzeniowym OK Tubrod (rdzeń rutylowy) Spawanie TIG OK Tigrod Stale konstrukcyjne niestopowe (EN ) S235xxx, S275xxx, S355xxx , Stale konstrukcyjne drobnoziarniste (EN ) S275N, S355N, S420N , S460N , S275NL, S355NL, S420NL 48.08, , (12.50, 12.63)* , (15.17)* S460NL 48.08, , (12.63)* 15.11, (15.17)* *) -40 o C *) -40 o C Stale konstrukcyjne drobnoziarniste (EN ) S275M, S355M, S420M , S460M , S275ML, S355ML, S420ML 48.08, , (12.50, 12.63)* , (15.17)* S460ML 48.08, , (12.63)* 15.11, (15.17)* *) -40 o C *) -40 o C Stale konstrukcyjne trudnordzewiejące (EN ) S235J0W, S235J2W PZ6112, S355J0WP (esim. COR-TEN A) PZ6112, S355J0W, S355J2W (esim. COR-TEN B) PZ6112, Stale konstrukcyjne wysokiej wytrzymałości (EN ) S460Q, S460QL 48.08, , S500Q, S500QL S550Q, S550QL Dual Shield S620Q, S620QL Dual Shield S690Q, S690QL S890Q, S890QL Coreweld 89 Stale konstrukcyjne ultra wysokiej wytrzymałości (Rautaruukki) Optim 900 QC Coreweld 89 Optim 960 QC *) 89 *) Coreweld 89 *) Optim 1100 QC *) 89 *) Coreweld 89 *) *) Wytrzymałość poniżej własności materiału rodzimego P235GH...P355GH , Mo Dual Shield MoL CrMo Dual Shield CrMo CrMo Dual Shield CrMo X10CrMoVNb Stale odporne na ścieranie np. Hardox i Raex AR Jeśli nie jest wymagana wytrzymałość /twardość na poziomie materiału rodzimego materiały niestopowe , Jeśli jest wymagana twardość materiały do napawania twardego warstw licowych Jeśli jest wymagana wytrzymałość - materiały niskostopowe o wysokiej wytrzymałości Austenityczne stale nierdzewne Stale 18Cr-8Ni ( nierdzewne ) Shield-Bright (304L), (304L), (304) itd LSi L, 308L X-tra 308LSi (321), (347) 61.30, LSi, L, 308L X-tra 308LSi, 347 Stale 18Cr-12Ni-3Mo ( kwasoodporne ) Shield-Bright a (316L), a (316) itd LSi L, 316L X-tra 316LSi Stale specjalne wysokostopowe (317L) L 317L (np. Outokumpu 904L) (np. Outokumpu 254SMO) (np. Outokumpu 654SMO) Stale ferrytyczno-austenityczne (duplex) (np. Outokumpu LDX2101) (np. Outokumpu 2205) (np. Outokumpu 2507)

10 10 ESAB News Materiał rodzimy Spawanie MMA OK Spawanie MIG/MAG OK AristoRod, OK Autrod Spawanie drutem rdzeniowym OK Tubrod (rdzeń metalowy) Spawanie drutem rdzeniowym OK Tubrod (rdzeń rutylowy) Spawanie TIG OK Tigrod Aluminium i stopy aluminium 1050A (Al99,5), 1070A (Al99,7), 1200 (Al99,0) (AlSi10) 4043, , (AlMg5), 5086 (AlMg4), 5754 (AlMg3) (AlMg4,5Mn0,7) (AlMgSi), 6061 (AlMg1SiCu) 4043, , (AlMg0,7Si), 6082 (AlSi1MgMn) 4043, , (AlZn5,5Mg1,5Si), 7029 (AlZn4,4Mg1Si) Żeliwo Różne gatunki żeliwa 92.18, Nicore 55 Połączenia różnoimienne Stal austenityczna nierdzewna Shield-Bright Temperatura pracy poniżej 300 C, bez wyżarzania 67.60, LSi, 309MoL 309L, 309L X-tra 309LSi,309MoL Temperatura pracy powyżej 300 C i/lub wyżarzanie Spawanie naprawcze Stale trudne do spawania, stale nieznane, 68.82, , OK Tubrodur , stale do ulepszania cieplnego itd Dla wielu materiałów dostępne są alternatywne produkty - skontaktuj się z przedstawicielem firmy ESAB. Wybór materiałów do napawania, porównanie własności Twardość Niska Wysoka Stale Mn Utwardzalne stale stopowe 20 HRC (-> 45) * HR HRC HRC OK 86.08* OK OK OK OK OK OK OK 86.28* OK OK OK Tubrodur OK 86.30* OK OK Tubrodur OK Tubrodur OK Tubrodur 15.60* OK Autrod OK Autrod OK Tubrodur OK Tubrodur 15.65* OK Tubrodur OK Autrod OK Tubrodur OK Tubrodur Stale nierdzewne Cr Wysoka zaw. Cr OK OK Tubrodur OK OK OK OK Tubrodur Stale austenityczne CrNi Stale austenityczne CrNiMn Stale ferrytyczno-austenityczne CrNi Stale narzędziowe OK OK 67.42* OK 68.81* OK OK Autrod 309LSi OK 67.45* OK 68.82* OK OK 67.52* OK Autrod 312 OK Tubrodur OK Autrod 16.95* OK Tubrodur 14.71* Niska Żaroodporność i odporność na korozję Stopny Ni Stopy Co (stellity) OK 92.26* OK 92.35* Stellite 6 Stellite 12 Stellite 1 OK Autrod 19.85* ( Hastelloy C ) ( Inconel 600 ) * Materiały umacniane zgniotem Wysoka Odporność na udar Niska Wysoka

11 ESAB News Dane materiałów spawalniczych Elektrody do żłobienia i cięcia Specjalna elektroda OK do cięcia, żłobienia i ukosowania, Stale trudno spawalne i połączenia różnoimienne Materiał C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) Inne (%) Elektroda OK Mo: > 67 Nb: 1.7 OK Autrod/Tigrod 309LSi MoL Mo: > 67 Nb: 2.5 OK Tubrodur Materiały do napawania Materiał C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) Twardość 1) (HRC) Elektroda OK Ni: W: 8, Co: Mo: 7.5, W: OK Autrod Ti: OK Tubrodur Mo: 3.5, V: Mo: 0.5, Ni: Mo: Mo: 1.2, Al: Drut rdzeniowy PZ Ni: 4.5, Mo: ) Twardość stopiwa Materiały do żeliwa Materiał C (%) Si (%) Mn (%) Ni (%) Fe (%) Elektroda OK > Drut rdzeniowy Nicore Materiały do stopów aluminium Materiał Si, Mg (%) Al (%) Elektroda OK Si: 12 reszta OK Autrod/Tigrod 4047 Si: 12 reszta 4043 Si: 5 reszta 5356 Mg: 5 reszta

12 12 ESAB News Nowe materiały do spawania stali o wysokiej wytrzymałości Autor: dr inż. Dariusz Wojtaszewski Menedżer Produktu Materiały Spawalnicze, ESAB Polska Typowy obszar zastosowań stali o wysokiej wytrzymałości obejmuje dźwigi samojezdne i różnego rodzaju maszyny robocze oraz ich komponenty, urządzenia górnicze, kontenery, koła jezdne itp. - a lista aplikacji ciągle się Nowoczesne gatunki stali biją kolejne rekordy wytrzymałości. Jeszcze 20 lat temu stal 355 uważana była za wysokowytrzymałą, obecnie jest standardem wśród blach gorącowalcowanych. Dzisiaj można korzystać ze stali, których wytrzymałość przekroczyła już 1000 MPa, a gatunki z zakresu stały się po prostu popularne. Konstruktorzy coraz częściej używają stali o wysokiej wytrzymałości, które otwierają przed nimi nowe możliwości. powiększa (Fot.1). W większości zastosowań stale te muszą być łączone w większe struktury za pomocą procesów spawania. Stąd wynika konieczność opracowania odpowiednich procedur i materiałów dodatkowych, przede wszystkim do najbardziej rozpowszechnionej metody MAG. Procesy cieplne towarzyszące spawaniu nie pozostają jednak bez wpływu na strukturę stali obrabianych termomechanicznie i mogą prowadzić do znacznego obniżenia ich własności w strefie wpływu ciepła. Dlatego bardzo ważne jest aby stosować sprawdzone w praktyce procedury, a sam proces spawania musi być w rzetelny sposób prowadzony i w pełni monitorowany. Firma ESAB opracowała procedury spawania stali wysokowytrzymałych oraz rozpo- Konstrukcje mogą być znacznie lżejsze, przy zachowaniu wysokich parametrów eksploatacyj- dodatkowych, w postaci drutów litych i rdzeczęła produkcję niezbędnych materiałów nych i dużej ogólnej efektywności kosztów. niowych. Koszt stali rośnie w mniejszym stopniu niż jej wytrzymałość, dzięki czemu opłaca się je stosować w bardziej wysilonych konstrukcjach. Korzyści można też rozpatrywać w aspekcie ochrony środowiska. Zmniejszony ciężar maszyn pozwala na ograniczenie zużycia paliw i szkodliwych emisji. Producenci mogą z kolei zaoszczędzić na transporcie i miejscu do składowania blach oraz gotowych elementów. Tabela 1 ilustruje obszary oszczędności w wykonaniu konstrukcji o takiej samej nośności, przy użyciu stali o wysokiej wytrzymałości, alternatywnie do stali gatunku 355. OK AristoRod 89 OK AristoRod 89 stanowi najnowsze opracowanie w rodzinie drutów MAG bez pokrycia miedziowego, wykonywanych w technologii ASC (Advanced Surface Characteristics). Tak, jak wcześniej wprowadzone na rynek druty typu OK AristoRod, zapewnia najwyższą jakość i wydajność spawania, zarówno ręcznego, jak i zmechanizowanego lub zrobotyzowanego. O zaletach drutów typu OK AristoRod pisaliśmy już wielokrotnie na łamach naszego magazynu. Przypomnijmy krótko ich unikatowe cechy: brak Parametr Ocel Re 355 MPa Re 700 MPa Re 960 MPa Grubość blachy 15 mm 6 mm 4 mm Czas cięcia laserem 100% 40% 27% Objętość złącza na V 100% 16% 7% Ciężar konstrukcji 100% 44% 30% Tabela 1. Porównanie wykonania konstrukcji z różnych gatunków stali łuszczenia się powłoki miedziowej, mniejszy rozprysk, niższa emisja dymów i pyłów, a przede wszystkim większa stabilność łuku, zwłaszcza przy dużej prędkości podawania. Jeśli dzięki tym drutom można także podnieść produktywność i obniżyć koszty spawania to już wiadomo dlaczego od wielu lat właśnie te gatunki drutów znajdują się w centrum uwagi inżynierów i wytwórców. Nowe druty OK AristoRod 89 produkowane są więc wyłącznie przy użyciu tej sprawdzonej technologii, zapewniając każdemu użytkownikowi dostęp do ich doskonałych własności. OK Aristorod 89 posiada znak CE oraz dopuszczenia DB, GL i TÜV. Klasyfikacja drutu, jego skład chemiczny oraz typowe własności mechaniczne stopiwa podane są w tabeli 2. Widok przekroju przykładowego złącza blach ze stali Weldox 900 o grubości 15 mm, wykonanego przy użyciu drutu OK AristoRod 89 pokazano na makrofotografii (Fot. 2). Na kolejnym zdjęciu (Fot. 3) widoczna jest spoina pachwinowa wykonana na blachach o grubości 12 mm, w osłonie mieszanki gazowej Ar/8%CO 2, przy następujących parametrach: I = 260 A, U = 26,5 V, WFs = 8 m/min. Wszystkie przeprowadzone badania i opracowane procedury spawania świadczą o wysokiej jakości drutu OK AristoRod 89, potwierdzonej także w praktyce przemysłowej. OK Aristo Rod 89 stanowi od ważne rozszerzenie dotychczasowej rodziny drutów litych do stali o wysokiej wytrzymałości produkowanych w firmie ESAB (Rys.1). Klasyfikacja drutu i stopiwa EN ISO A: G 89 4 M Mn4Ni2CrMo SFA/AWS A5.28: ER120S-G Typowy skład chemiczny drutu (%) C Si Mn Cr Ni Mo Cu 0,08 0,8 1,8 0,4 2,2 0,5 0,12 Typowe własności mech. stopiwa, M21 R p0,2 (MPa) R m (MPa) A4-A5 (%) KV (J) (-40 C) Tabela 2. Klasyfikacja i własności drutu OK AristoRod 89

13 ESAB News Rys.1. Druty lite ESAB do stali o wysokiej wytrzymałości Coreweld 89 Coreweld 89 to nowy gatunek drutu rdzeniowego z wypełnieniem metalicznym, przeznaczony do spawania stali o wysokiej wytrzymałości przede wszystkim w pozycji podolnej i nabocznej. Posiada on wszystkie cechy wyróżniające tego typu druty opracowane przez firmę ESAB stabilne jarzenie łuku natryskowego przy bardzo niskim poziomie rozprysku oraz niewielkiej ilości szkliwa powstającego na licu spoin. Wytwarza dość szeroki łuk, co zmniejsza ryzyko braku przetopu, eliminując problem mniej wprawnych spawaczy, występujący czasem podczas spawania drutami litymi oraz pozwala na łączenie blach przy zwiększonym odstępie krawędzi. Zastosowanie drutu rdzeniowego stwarza także możliwość dalszej optymalizacji wydajności i kosztów spawania. Bardzo ważnym aspektem przy spawaniu stali o wysokiej wytrzymałości jest zawartość dyfundującego wodoru w stopiwie. Stale te są podatne na zjawisko powstawania tzw. zimnych pęknięć, nazywanych także pęknięciami wodorowymi. Czynnikami ograniczającymi ryzyko wystąpienia takich pęknięć jest stosowanie materiałów dodatkowych o bardzo niskiej zawartości wodoru, staranne usunięcie wilgoci z obszaru spawania oraz zapewnienie dużej czystości brzegów łączonych elementów. Z tego też względu drut Coreweld 89 spełnia wysokie wymagania klas H4 (AWS) i H5 (EN ISO), określających dopuszczalną zawartość dyfundującego wodoru w stopiwie. Aby umożliwić składowanie drutu przez długi czas, nawet w niekorzystnych warunkach, bez pogorszenia tych wskaźników, szpule posiadają dodatkowe opakowanie, wykonane z folii aluminiowej. Coreweld 89 jest jednym z pierwszych na świecie drutów rdzeniowych przeznaczonym do spawania stali o wysokiej wytrzymałości i stanowi rozszerzenie oferty dotychczas wytwarzanych produktów z tej grupy (Rys.2). Coreweld 89 przeznaczony jest do pracy w mieszance gazowej Ar/5-25% CO 2 (M20 i M21 wg EN ISO 14175), przy czym najlepsze własności stopiwa osiągane są w mieszance zawierającej od 5% do 15% CO 2. Klasyfikacja drutu oraz skład chemiczny i typowe własności mechaniczne stopiwa podane są w tabeli 3. Efekty spawania drutem Coreweld 89 ilustruje fot.3. Spoina pachwinowa na na blachach o grubości 12 mm została wykonana w osłonie mieszanki gazowej Ar/8%CO 2 następującymi parametrami: I = 260 A, U = 26 V, WFs = 9 m/min. Wszelkich dodatkowych informacji na temat nowych gatunków drutów oraz konsultacji technologicznych udzielają przedstawiciele firmy ESAB Polska. Klasyfikacja drutu i stopiwa EN ISO A: T 89 4 Z MM 3 H5 SFA/AWS A5.28: E120C-G H4 Typowy skład chem. drutu (%), M20, DC+ C Si Mn Cr Ni Mo 0,08 0,8 1,8 0,4 2,2 0,5 Typowe własności mech. stopiwa, M20, DC+ R p0,2 (MPa) R m (MPa) A4-A5 (%) KV (J) (-60 C) Tab. 3. Klasyfikacja i własności drutu Coreweld 89 Rys.2. Druty rdzeniowe ESAB do stali o wysokiej wytrzymałości Fot.1. Ramię dźwigu wykonane za stali o wysokiej wytrzymałości. Fot. 2. Złącze doczołowe, stal Weldox 900, OK AristoRod 89 1,2 mm Fot. 3. Spoiny pachwinowe, stal Weldox 900, osłona Ar/8%CO2: Coreweld 89 (próbka nr 3), OK AristoRod 89 (próbka nr 4) metaliczne metaliczne rutylowe

14 14 ESAB News Ochrona dróg oddechowych spawacza Indywidualne systemy respiracyjne - Aristo Air PAPR Autor: mgr inż Leszek Gajówka Menedżer Produktu Urządzenia Spawalnicze, Esab Region Centralny Środowisko Pracy Zaawansowanie techniczne, funkcjonalność oraz jakość środków technicznych jakimi dysponują zakłady pracy w odniesieniu do każdej prowadzonej działalności w dużej mierze wpływają na osiąganą wydajność i jakość. Nie należy jednak zapominać, że najważniejszym i pierwszym w kolejności czynnikiem uzyskania wysokiej jakości i wydajności w produkcji spawalniczej jest wykfalifikowana załoga i organizacja pracy. Zatem w zależności od tego, jak postrzegamy i jak organizujemy Środowisko Pracy naszego zespołu, zależy końcowy rezultat naszych działań. System oddechowy człowieka separuje: cząsteczki od 10 do 2 μm w górnych drogach oddechowych tj. jamie nosowej i gardle cząsteczki od 2 do 0,5 μm w oskrzelach cząsteczki poniżej 0,5 μm mogą przebyć cała drogę i mogą dotrzeć bezpośrednio do płuc Jakość wykonania prac spawalniczych Większa część niezgodności spawalniczych w produkcji konstrukcji stalowych powstaje na skutek czynnika ludzkiego bardzo często niestety za większość niezgodności odpowiadają spawacze Komfort pracy ma zdecydowany wpływ na kondycję psychofizyczną wykonującego złącza spawane, a zarazem na jego koncentrację na szczegółach wykonywanych zadań podczas prowadzenia procesu spawalniczego. Niedostateczne wyeliminowane uciążliwości warunków pracy typu: dymy i pyły, zła widoczność detalu spawanego, zbyt wysoka temperatura, niewłaściwa odzież robocza - poza tym, że zagrażają zdrowiu spawacza - mogą być również przyczyną powstawania typowych niezgodności spawalniczych, np. wtrącenia (stałe, gazowe), przyklejenia. Zdowie Wg. badań Światowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC - INTERNATIONAL AGENCY FOR RESEARCH ON CANCER) dymy spawalnicze powstające przy spawaniu stali stopowych (związki Cr (VI), (NiO, NiO 2, Ni 2 O 3 ) oraz aluminium są przyczyną nowotworów złośliwych górnych dróg oddechowych u spawaczy. Poza tym dymy spawalnicze są 3 krotnie groźniejsze od dymu papierosowego. System ochronny organizmu człowieka, nabłonek migawkowy jamy ustanej, nosa, oskrzeli w 99% chroni nasze płuca przed dostępem do nich cząstek o wielkości do 0,5 μm. Dymy spawalnicze zawierają jednak cząstki o rozmiarach < 0,5 μm, które mogą dostać się bezpośrednio do naszych płuc. W związku z tym, w krajach Europy zachodniej (Francja, Holandia), przepisy prawne obligują do stosowania systemów nawiewu w przyłbicach spawalniczych tzw. systemy respiracyjne PAPR. Wydaje się, że w niedalekiej przyszłości odpowiednie regulacje będą obowiązywać również w krajach Europy Środkowej. Nie zmienia to faktu, że obecnie obowiązujące przepisy nie pozostawiają dowolności w tym temacie.

15 ESAB News Przepisy Pamiętajmy, że zgodnie z obowiązującymi przepisami: Kodeks pracy - DZIAŁ DZIESIĄTY - Bezpieczeństwo i higiena pracy Rozdział I. Podstawowe obowiązki pracodawcy Art Pracodawca ponosi odpowiedzialność za stan bezpieczeństwa i higieny pracy. 2. Pracodawca jest obowiązany chronić zdrowie i życie pracowników poprzez zapewnienie bezpiecznych i higienicznych warunków pracy przy odpowiednim wykorzystaniu osiągnięć nauki i techniki Kodeks Pracy Dział Dziesiąty Rozdział IX Środki ochrony indywidualnej oraz odzież i obuwie robocze Art Pracodawca jest obowiązany dostarczyć pracownikowi nieodpłatnie środki ochrony indywidualnej zabezpieczające przed działaniem niebezpiecznych i szkodliwych dla zdrowia czynników występujących w środowisku pracy oraz informować go o sposobach posługiwania się tymi środkami. a co za tym idzie Nasza Świadomość o występujących zagrożeniach powoduje, że na stanowiskach pracy, gdzie wykonujemy spawanie stali stopowych lub aluminium, pracownicy powinni być wyposażeni w indywidualne środki ochrony w tym systemy respiracyjne. Aktualnie ESAB oferuje nowej generacji systemy Aristo Air PAPR, które współpracują z naszymi przyłbicami automatycznymi Aristo Tech, New Tech oraz Origo Air przystosowane do współpracy z przyłbicą automatyczną Origo Tech. Aristo Air PAPR w kombinacji z Aristo Tech cechuje bardzo wysoki stopień ochrony przed dostępem gazów spawalniczych oraz zanieczyszczeń, które powstają podczas spawania, żłobienia lub szlifowania. Zestaw jest zaprojektowany i skonstruowa- Tylko 1kg ny w oparciu o najnowszą technologię PCB Board pozwalająca na regulację przepływu powietrza od 170 l/min do 210 l/min w zależności od warunków w jakich wykonywane są prace spawalnicze i stosowanej aplikacji. Stopień przepływu powietrza jest wyświetlany przez diody LED umieszczone na górze urządzenia, podobnie jak wskaźnik stanu naładowania baterii. Urządzenie wyposażone jest w system wizualnego i dźwiękowego ostrzegania zablokowania filtra i rozładowania baterii co znacznie zwiększa bezpieczeństwo użytkowania przez spawacza. Mocna i solida konstrukcja Aristo Air, przy masie tylko 1kg, pozwala na wygodne użytkowanie w ciężkich warunkach przemysłowych. Zastosowana bateria litowo-jonowa (Li-Ion) pozwala na użytkowanie urządzenia przez 7-8h z przepływem nominalnym tem gotowy do użycia. Dostawa zawiera Aristo Air PAPR jest dostarczany jako sys- 210l/m lub 11-12h z przepływem 175l/min. urządzenie filtracyjne wraz z przewodem Wszystkie elementy sterowania użyte w panelu dotykowym są zabezpieczone przed z przyłbicą, inteligentną ładowarkę, filtr P3 powietrznym w osłonie do podłączenia zanieczyszczeniami specjalną membraną wraz z filtrem wstępnym do filtrowania pyłu i umieszczone płasko na jednej powierzchni gruboziarnistego oraz pas biodrowy. Przypominamy, że przyłbica musi być zamówiona co zabezpiecza dodatkowo spawacza przed przypadkowych wyłączeniem lub uszkodzeniem urządzenia. respiracyjnego. jako przystosowana do montażu zestawu Dane do zamówienia: Aristo Air Complete Aristo Tech Black przystosowany do system nawiewu Aristo Tech White przystosowany do system nawiewu Aristo Tech Yellow przystosowany do system nawiewu Aristo Tech Black z wewnętrzną osłoną Aristo Tech White z wewnętrzną osłoną Aristo Tech Yellow z wewnętrzną osłoną Aristo Tech Black z hełmem przystosowany do nawiewu Aristo Tech White z hełmem przystosowany do nawiewu Aristo Tech Yellow z hełmem przystosowany do nawiewu

16 16 ESAB News Większa wydajność dzięki ICE - nowej rewolucyjnej technologii spawania łukiem krytym Hannes Raudsepp M.Sc., IWE Główny Inżynier ICE ESAB Global Automation Do niedawna spawanie drutem podwójnym było najwydajniejszą pod względem wydajności stapiania metodą spawania łukiem krytym (SAW) z wykorzystaniem jednego źródła prądu. Spawanie drutem podwójnym odbywa się z wykorzystaniem dwóch drutów podłączonych do tego samego źródła prądu i o tej samej biegunowości. Dzięki technologii ICE (Integrated Cold Electrode - Zintegrowana Zimna Elektroda) ESAB umożliwił zwiększenie wydajności stapiania nawet o 50 % w porównaniu do podwójnego drutu oraz o 100 % w porównaniu do pojedynczego drutu. Kolejnym etapem rozwoju SAW jest zgłoszona do patentu technologia ICE, w której dodany został trzeci, elektrycznie izolowany zimny drut umieszczony pomiędzy i równolegle do dwóch drutów gorących w tym samym elemencie kontaktowym. Dzięki oprogramowaniu zintegrowanemu w sterowniku ESAB PEK prędkość podawania drutu zimnego sterowana jest niezależnie od drutów gorących. Zimny drut topi się pod wpływem nadmiaru energii cieplnej generowanej przez dwa sąsiadujące łuki. Wstęp Spawanie łukiem krytym z dodatkiem zimnego drutu nie jest nowym sposobem na zwiększenie wydajności. Na rynku dostępnych jest obecnie wiele różnych rozwiązań technicznych służących do podawania zimnego drutu o różnych parametrach i obszarach zastosowań. W większości tych rozwiązań zimny drut wprowadzany jest do łuku z boku i pod kątem do jednego z drutów gorących. Tego rodzaju rozwiązanie wiąże się z licznymi problemami, z których największym jest stabilność. Na przykład, jeżeli wolny wylot drutu ulegnie zmianie lub łuk będzie niestabilny, punkt stapiania zimnego drutu również ulegnie zmianie. To sprawia, że proces spawania staje się bardzo wrażliwy na wszelkie czynniki zakłócające łuk. W środowisku produkcyjnym takie rozwiązania, wykorzystujące wprowadzanie zimnego drutu z boku, wymagają, do prawidłowej pracy, ścisłej kontroli warunków prowadzenia procesu. Doświadczenie wykazało, że rozwiązania te w większości zastosowań nie są wystarczająco solidne, aby uznać je za wystarczające. Rysunek 1 uchwyt ICE ICE - Zalety procesu: Większa wydajność stapiania Większa szybkość spawania Wysoka wydajność przetopu (High Deposition Root ) Mniejsze zużycie topnika. Kontrola płaskiego lica (Flat Cap Control ) Mniejsze odkształcenia dzięki niskiej energii liniowej Oszczędność energii ICE - Stabilność procesu Zintegrowanie zimnego drutu w jednej szczęce kontaktowej i umieszczenie go równolegle do drutów gorących poprawia stabilność procesu i jego niezawodność. W wyniku dodania zimnego drutu w technologii ICE łuki elektryczne oraz jeziorko ciekłego metalu stają się łagodniejsze. ICE sprawia, że proces jest stabilniejszy i mniej podatny na zmiany łuku i wolnego wylotu drutu, ponieważ punkt stapiania zimnego drutu zawsze dopasowuje się i pozostaje w zasięgu obu łuków. Zwiększenie stabilności procesu sprawia, że można nim łatwo sterować i dostosowywać do różnych rodzajów spoin. Stabilny proces ICE umożliwia zwiększenie parametrów i prędkości spawania w stosunku do tradycyjnej metody SAW przynosząc tym samym nowe korzyści. ICE - kształt ściegu spawalniczego i właściwości mechaniczne W porównaniu do spawania podwójnym drutem przy tych samych parametrach aktywnych oraz współczynniku podawania zimnego drutu na poziomie % prędkości podawania drutu gorącego [cwfr], kształt wtopienia nie zmienia się w przypadku użycia różnych ilości zimnego drutu. Ponieważ parametry aktywne po dodaniu zimnego drutu nie zmieniają się, właściwości spoiny również pozostają niezmienione. To oznacza, że przetop i szerokość spoiny są takie same jak w przypadku tradycyjnego Rysunek 2 ICE 3*2,5 mm, 800 A, 35 V, 50 % cwfr

17 ESAB News spawania drutem podwójnym metodą SAW. Wysokość ściegu spoiny lub wysokość nadlewu jest zwiększona zachowując równomierne rozprowadzenie metalu w spoinie. Zwiększenie kąta wywinięcia linii wtopienia ogranicza podwójne nagrzewanie w obszarze wywinięcia linii wtopienia oraz wpływa na poprawę właściwości mechanicznych dzięki zmniejszonej wielkości ziarna. Podczas spawania z tą samą energią liniową właściwości mechaniczne spoin spawanych metodą ICE są takie same jak w przypadku tradycyjnej metody SAW. Jeżeli za pomocą metody ICE zmodyfikujemy kształt wtopienia, właściwości mechaniczne mogą ulec poprawie. ICE - Większa wydajność stapiania przy tej samej energii liniowej W metodzie SAW i innych procesach spawalniczych energia liniowa ogranicza wydajność. Energia liniowa jaką jest w stanie wytrzymać materiał rodzimy zawsze stanowić będzie górną granicę wydajności. Dzięki technologii ICE nie ma potrzeby modyfikacji energii liniowej w procesie spawania, aby zwiększyć wydajność stapiania albo korzystać z innych zalet ICE. ICE wykorzystuje nadmiar energii cieplnej z procesu spawania do stopienia dodatkowego drutu i zwiększenia wydajności stapiania. ICE a energia liniowa? Energia liniowa pozostaje niezmieniona podczas dodawania różnych ilości zimnego drutu. Sposób obliczania energii liniowej nie uwzględnia ilości dodawanego zimnego drutu. Wzór na energię liniową: Badania i testy pokazują, że nasze podejście do energii liniowej nie zmienia się, gdy do procesu dodany zostanie zimny drut. Dotychczas panujący pogląd, że zimny drut ochładza spoinę lub tworzy ujście ciepła został obalony. W porównaniu z pojedynczym drutem, dzięki ICE wydajność stapiania można zwiększyć nawet do 100 %, a w porównaniu do spawania drutem podwójnym nawet o 50% przy tej samej energii liniowej. Najwyższa wydajność stapiania, jaką można osiągnąć dzięki ICE z wykorzystaniem pojedynczego źródła prądu wynosi 34 kg/h. JEDNO ŹRÓDŁO PRĄDU Drut pojedynczy 4 mm Drut podwójny 2*2,5 mm ICE (cwfr 70%) 3*2,5 mm DWA ŹRÓDŁA PRĄDU Układ tandem drut pojedynczy 4 mm + pojedynczy 4 mm Układ tandem drut pojedynczy 4 mm + podwójny 2*2,5 mm Układ tandem drut podwójny 2*2,5 mm + podwójny 2*2,5 mm Układ tandem drut pojedynczy 4 mm + ICE 3*2,5 mm Tabela 1 Wykres porównawczy wydajności stapiania Tabela 1 przedstawia graniczne wydajności stapiania (na żółto) dla różnych układów oraz typowe wydajności stapiania (na zielono). Zielone obszary można uznać za strefy optymalne dla danego procesu. Tabela zakłada zastosowanie podobnej energii liniowej w danym procesie. Można zauważyć, że głowica ICE podłączona do jednego źródła prądu zapewnia większą wydajność stapiania niż głowica w układzie tandem z pojedynczymi drutami. Jeżeli ktoś stosuje obecnie układ tandem i zmieni głowicę wleczoną na ICE to może podwoić wydajność stapiania. ICE - Większa prędkość spawania Stabilizujący efekt technologii ICE pozwala zwiększyć prędkość spawania przy tej samej energii liniowej. Lub też zwiększyć prędkość spawania i ograniczyć poziom energii liniowej. Przy tradycyjnych zastosowaniach i typowych spoinach prędkość spawania można zwiększyć do ponad 1000 mm/min zachowując tą samą energię liniową i stabilność procesu. ICE umożliwia obecnie osiąganie prędkości spawania do 2000 mm/min. Rysunek 3 Spoina pachwinowa, grubość 5 mm, prędkość spawania 2000 mm/min. Wydajność stapiania 24 kg/h, energia liniowa 1,19 kj/mm. Wydajność stapiania kg/h Rysunek 4 Spawanie jednostronne blachy o grubości 10 mm, prędkość spawania 1400 mm/ min. Wydajność stapiania 23,9 kg/h, energia liniowa 2,03 kj/mm. ICE - Wysoka wydajność przetopu (High Deposition Root ) Stabilizujący efekt technologii ICE umożliwia wysokowydajne spawanie ściegów graniowych przy wydajności stapiania przekraczającej 25 kg/h bez potrzeby usuwania Rysunek 5 Wysoka wydajność przetopu (High deposition root ) 30,2 kg/h energia liniowa 3,2 kj/mm, grubość blachy 25 mm, energia liniowa 3 kj/mm. Rysunek 6 High Deposition Root. Wydajność stapiania 25 kg/h. OK 10,72.

18 18 ESAB News spoin sczepnych lub ściegów uszczelniających. Przy zastosowaniu technologii ICE w układzie tandem z pojedynczym drutem prowadzącym ESAB może zmodyfikować kształt wtopienia odpowiednio do geometrii złącza w warstwie graniowej. Technologia ICE zmienia kształt ściegu spoiny oraz kierunek frontu krzepnięcia umożliwiając tym samym kontrolowanie kształtu przetopu w całkowicie nowy sposób. W układzie tandem funkcja High Deposition Root może być stosowana zarówno przy spawaniu jedno-ściegowym jak też w pierwszym ściegu przy spawaniu wielo-ściegowym grubszych blach. Powierzchnia spoiny jest gładka i wklęsła, zapewniając doskonałe oddzielanie żużla zarówno w przypadku wysoko jak i nisko zasadowych topników. ICE - Mniejsze zużycie topnika Bardziej wydajne spawanie dzięki technologii ICE oraz wykonywanie spoin mniejszą liczbą ściegów oznacza, że zużycie topnika może zostać znacznie ograniczone. Stabilność procesu wpływa również na zmniejszenie zużycia topnika ponieważ mniej topnika jest topione na każdy kilogram stopionego drutu. W układzie tandem z głowicą ICE jako głowicą wleczoną, w porównaniu do układu tandem z głowicą wleczoną wyposażoną w drut podwójny, zużycie topnika jest o około 20 % niższe przy tej samej energii liniowej. Porównując ICE w układzie tandem Rysunek 7 OK 10,72 Żużel do pojedynczego drutu oszczędność może wynieść nawet 45 %. Zwiększając prędkość spawania zużycie topnika jest również ograniczane lecz oszczędności w takim przypadku są różne dla każdej sytuacji. Usuwanie żużla przy zastosowaniu technologii ICE jest doskonałe niezależnie od zasadowości topnika, a lico spoiny jest o wiele gładsze w porównaniu do tradycyjnej metody SAW. ICE - Kontrola Płaskiego Lica (Flat Cap Control ) Płaskie lico spoiny to nic nowego. Jednakże, uzyskanie płaskiego lica spoiny z użyciem ICE jest o wiele łatwiejsze niż w przypadku tradycyjnych metod spawalniczych. Jako, że zimny drut nie jest parametrem aktywnym, jego ilość może być regulowana w czasie spawania bez wpływu na energię w procesie. Innymi słowy, w dalszym ciągu spełniając dopuszczalne parametry określone w specyfikacji WPS. Rysunek 9 Flat Cap Control 0,5 mm wysokość nadlewu Jak to się teraz robi? Jeżeli wypełnienie zostanie wykonane tuż pod poziomem materiału rodzimego trzeba wykonać dodatkowy ścieg; który być może trzeba będzie później częściowo zeszlifować z powodu ryzyka przepełnienia i niespełnienia wymogów płaskości. Można również zmniejszyć prędkość spawania ale konsekwencją tego będzie większa energia liniowa i gorsze właściwości mechaniczne. Uzyskanie płaskiego lica spoiny z ICE jest łatwe - wystarczy dostosować ilość podawanego zimnego drutu w czasie spawania. w porównaniu do układów z drutem podwójnym lub pojedynczym. Przy ustawieniu ICE na tym samym poziomie wydajności i spawając szybciej, energia liniowa może zostać obniżona. Niższa energia liniowa oznacza mniej odkształceń, co stanowi ogromną zaletę przy spawaniu cienkich blach i materiałów rodzimych wrażliwych na wysoką energię liniową. ICE - Oszczędności energii ICE wykorzystuje nadmiar energii cieplnej z procesu spawania do stopienia większej ilości drutu. To oznacza, że zużycie energii na kilogram stopionego drutu i łączne koszty energii są mniejsze. Technologia ICE może obniżyć zużycie energii i koszty nawet o 33 % w porównaniu do spawania drutem podwójnym. W porównaniu do spawania drutem pojedynczym oraz ICE w układzie tandem (pojedynczy DC + ICE AC) oszczędność energii może wynieść nawet 50 %. ICE - druty i topniki Technologia ICE została opracowana z użyciem drutów i topników ESAB. Kombinacje drutów i topników wykorzystywanych przez ICE to typowy asortyment ESAB dla poszczególnych branż i zastosowań, a więc nie trzeba korzystać z żadnych specjalnych drutów ani topników, aby móc korzystać z zalet ICE. ICE - Znaczne korzyści całkowite Rozpatrzmy przypadek spawania blachy S355NL o grubości 40 mm, ukosowanej na podwójne V 1/3 2/3 z kątem rowka 60 stopni. Porównując ICE jako głowicę wleczoną w układzie tandem (4 mm pojedynczy drut + ICE ) z układem tandem z dwoma drutami 4 mm, całkowite korzyści są znaczące: Rysunek 8 Powierzchnia spoiny ICE - Mniejsze odkształcenia dzięki mniejszej energii liniowej Większa wydajność stapiania w połączeniu z efektem stabilizującym umożliwiają szybsze spawanie przy niższej energii liniowej Rysunek mm S355NL spawane w układzie tandem z 4 mm DC + 3*2,5 mm ICE AC. Energia liniowa 3,3 kj/mm

19 ESAB News Większa wydajność stapiania o ponad 150 % Średnia wydajność stapiania 30 kg/h Prędkość spawania 1000 mm/min. Zużycie topnika mniejsze o ponad 20 % Zużycie energii mniejsze o 50 % 7% mniej zużytego drutu dzięki ograniczeniu wysokości nadlewu do 1 mm - Flat Cap Control ICE i wąskie złącza. Efekt stabilizujący ICE umożliwia wysokowydajne spawanie wąskich złączy, dla których wymagania mechaniczne są wysokie. Dzięki ICE można wydajnie spawać wąskie spoiny z kątem rowka wynoszącym nawet 8 stopni przy wydajności stapiania do 30 kg/h zachowując energię liniową na poziomie poniżej 3 kj/mm spełniając tym samym wymogi do -60 C. Wiele wąskich złączy jest obecnie spawanych za pomocą jednego drutu lub w układzie tandem z dwoma pojedynczymi drutami. Porównując spawanie blachy S355G8+M drutem pojedynczym 4 mm z ICE jako głowicą wleczoną w układzie tandem (4 mm pojedynczy drut + ICE ), przy kącie rowka 22 stopni i energii liniowej na poziomie 3,5 kj/mm, technologia ICE może znacząco poprawić wydajność wykonywania ściegów wypełniających. Większa wydajność stapiania o ponad 250 %. Wydajność stapiania 28 kg/h. Prędkość spawania 850 mm/min. Zużycie topnika mniejsze o 45 %. Zużycie energii mniejsze o 10 %. ICE - wyliczenie korzyści Czasami trudno jest ocenić korzyści płynące z wdrożenia nowej technologii. Aby to ułatwić, specjaliści ESAB ds. zastosowań ICE są do Państwa dyspozycji i mogą pomóc wybrać najlepszy sposób wykorzystania tej technologii do różnych zastosowań, opracować optymalne procedury, przeprowadzić kalkulację korzyści w celu oszacowania spodziewanych oszczędności i ocenić ich realizację. Technologia ICE stosowana z drutami i topnikami ESAB stanowi najwydajniejsze rozwiązanie do spawania SAW oferowane przez jednego dostawcę, umożliwiając w ten sposób łatwe wdrożenie technologii i osiągnięcie korzyści jakich żadna inna metoda SAW nie oferuje. Tłumaczenie: Jan Chrzanowski Menedżer Produktu Automatyzacja Spawania Demobus Tour 2012 Tegoroczna trasa naszego Demobusa przebiegała przez Opole, Poznań i Warszawę w dniach Podobnie jak w roku poprzednim nasza prezentacja cieszyła się dużym zainteresowaniem wśród kadry inżynierów spawalników, rzemieślników i spawaczy. Odwiedziło nas ponad 1000 osób. Na miejscu mogliśmy zaprezentować Państwu nasze najnowsze rozwiązania źródeł prądu oraz całą gamę naszych materiałów dodatkowych, akcesoriów oraz elementy standardowej automatyzacji. Poza tym służyliśmy radą i pomocą w kwestach technicznych. W roku 2013 nasz Demo Tour odbędzie się w dniach ty Maj. Jeżeli jesteście Państwo zainteresowani wsparciem własnych akcji marketingowych w tym czasie prosimy o kontakt z naszymi przedstawicielami w celu uzyskania szczegółowych informacji i ustalenia warunków oraz rezerwacji terminów.

20 20 ESAB News