Nazwa modułu: Spawalność stali Rok akademicki: 2013/2014 Kod: MIM-2-202-IS-s Punkty ECTS: 5 Wydział: Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Kierunek: Inżynieria Materiałowa Specjalność: Inżynieria spajania Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 2 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. dr hab. inż. Tasak Edmund (tasak@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: Żurek Zbigniew (zzurek@agh.edu.pl) dr inż. Tuz Lechosław (ltuz@agh.edu.pl) prof. dr hab. inż. Tasak Edmund (tasak@agh.edu.pl) dr inż. Ziewiec Aneta (aziewiec@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student posiada rozległy zakres podstawowych wiadomości pozwalających scharakteryzować pęknięcia powstające w procesie spawania i po zakończeniu spawania. Znając mechanizmy pękania potrafi dobrać technologiczne i materiałowe środki zaradcze gwarantujące wykonanie połączeń spawanych bez pęknięć. IM2A_W03, IM2A_W01, IM2A_W05, IM2A_W09 1 / 6
M_W002 Student posiada wiedzę pozwalającą zakwalifikować materiały konstrukcyjne do różnych grup charakteryzujących się różną wrażliwością na spajanie i dobrać technologie spawania dla materiałów tej samej grupy oraz materiałów różnorodnych. Potrafi scharakteryzować zjawiska występujące w czasie spawania i chłodzeniu po spawaniu i tym samym sterować procesami metalurgicznymi gwarantującymi uzyskanie optymalnych własności złącza spawanego IM2A_W03, IM2A_W12, IM2A_W08 M_W003 Student posiada wiedzę pozwalającą scharakteryzować rodzaje korozji połączeń spawanych stali nierdzewnych i kwasoodpornych i dobrać technologię i parametry spawania pozwalające zminimalizować wrażliwość spoin na korozję. IM2A_W09 Umiejętności M_U001 Student posiada umiejętność doboru materiałów spawalniczych i doboru technologii spawania gwarantującej uzyskanie połączeń bez pęknięć. IM2A_U01, IM2A_U15, IM2A_U10, IM2A_U12, IM2A_U11, IM2A_U05, IM2A_U02, IM2A_U09 M_U002 Potrafi metodami obliczeniowymi lub przy wykorzystaniu programów komputerowych ocenić spawalność stali oraz zweryfikować ją w próbach technologicznych IM2A_U08, IM2A_U14, IM2A_U02 M_U003 Potrafi w oparciu o analizę charakterystycznych cech pęknięcia eksploatacyjnego podać prawdopodobną przyczynę powstania pęknięcia i ustalić środki zaradcze eliminujące problem powstawania pęknięć IM2A_U01, IM2A_U16 Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza 2 / 6
M_W001 M_W002 M_W003 Umiejętności M_U001 M_U002 Student posiada rozległy zakres podstawowych wiadomości pozwalających scharakteryzować pęknięcia powstające w procesie spawania i po zakończeniu spawania. Znając mechanizmy pękania potrafi dobrać technologiczne i materiałowe środki zaradcze gwarantujące wykonanie połączeń spawanych bez pęknięć. Student posiada wiedzę pozwalającą zakwalifikować materiały konstrukcyjne do różnych grup charakteryzujących się różną wrażliwością na spajanie i dobrać technologie spawania dla materiałów tej samej grupy oraz materiałów różnorodnych. Potrafi scharakteryzować zjawiska występujące w czasie spawania i chłodzeniu po spawaniu i tym samym sterować procesami metalurgicznymi gwarantującymi uzyskanie optymalnych własności złącza spawanego Student posiada wiedzę pozwalającą scharakteryzować rodzaje korozji połączeń spawanych stali nierdzewnych i kwasoodpornych i dobrać technologię i parametry spawania pozwalające zminimalizować wrażliwość spoin na korozję. Student posiada umiejętność doboru materiałów spawalniczych i doboru technologii spawania gwarantującej uzyskanie połączeń bez pęknięć. Potrafi metodami obliczeniowymi lub przy wykorzystaniu programów komputerowych ocenić spawalność stali oraz zweryfikować ją w próbach technologicznych 3 / 6
M_U003 Potrafi w oparciu o analizę charakterystycznych cech pęknięcia eksploatacyjnego podać prawdopodobną przyczynę powstania pęknięcia i ustalić środki zaradcze eliminujące problem powstawania pęknięć Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Definicje spawalności i wpływ czynników na spawalność Zostaną podane definicje spawalności stali oraz określony wpływ składu chemicznego i innych czynników na spawalność. Pękanie połączeń spawanych: Przedstawiona zostaną mechanizmy pękania zimnego, pękania na gorąco, pękania lamelarnego oraz pękania relaksacyjnego. Podane zostaną cechy charakterystyczne poszczególnych rodzajów pęknięć oraz środki zaradcze pozwalające ich uniknięcie. charakterystyka Pękanie eksploatacyjne połączeń spawanych. Zostaną scharakteryzowane mechanizmy pękania kruchego i plastycznego konstrukcji oraz cechy charakterystyczne pozwalające określić rodzaj pęknięcia Obliczeniowe sposoby oceny spawalności stali. Przedstawione zostaną obliczeniowe sposoby określenia spawalności stali oraz opracowane na tej podstawie programy komputerowe do oceny spawalności stali. Metody badania spawalności stali i odporności na kruche pękanie. Omówione zostaną metody badania spawalności stali ujęte w odpowiednich normach. Scharakteryzowane zostanie pojęcie temperatury przejścia w stan kruchy, jej znaczenie w praktyce, oraz sposoby wyznaczania. Problemy spawania stali niskowęglowych niestopowych. Przedstawiony zostanie podział stali spawalnych i ich kwalifikacja do odpowiednich grup. Omówione zostaną zjawiska występujące w stalach niestopowych przy spawaniu oraz wpływ czynników na możliwość powstania niezgodności spawalniczych. Stale o podwyższonej wytrzymałości i ich spawalność. Przedstawione zostaną sposoby otrzymywania stali o podwyższonej i wysokiej wytrzymałości. Scharakteryzowana ich spawalność oraz materiały stosowane do spawania. Omówiony zostanie wpływ warunków eksploatacji na powstawania pęknięć eksploatacyjnych. Własności stali do pracy w obniżonych temperaturach i ich spawalność. Zostaną scharakteryzowane stale przeznaczone do pracy w obniżonych i niskich temperaturach, materiały dodatkowe do ich spawania oraz kryteria doboru stali do pracy w odpowiednich warunkach. Omówiony zostanie wpływ czynników na temperaturę przejścia w stan kruchy. Przedstawione zostaną zasady doboru materiałów spawalniczych do określonych grup stali. Charakterystyka stali do pracy w podwyższonych temperaturach i ich spawalność. Zostaną scharakteryzowane stale przeznaczone do pracy w podwyższonych 4 / 6
temperaturach w energetyce oraz w petrochemii. Omówione zostaną pojęcia żaroodporności i żarowytrzymałości. Podane zostaną zasady doboru materiałów dodatkowych do spawania materiałów jednorodnych i różnorodnych. Omówione zostaną zjawiska występujące przy spawaniu różnych stali i sposoby obróbki cieplnej złącz spawanych. Klasyfikacja i podział stali nierdzewnych. Przedstawiona zostanie klasyfikacja i podział stali stopowych spawalnych, sposoby i zasady oznaczania. Spawalność stali nierdzewnych martenzytycznych Przedstawione zostaną przemiany fazowe w SWC przy spawaniu stali i ich wpływ na własności i skłonność do pękania. Podane zostaną zasady doboru materiałów dodatkowych do spawania oraz warunki spawania pozwalające uzyskać połączenia bez niezgodności spawalniczych. Spawalność stali nierdzewnych ferrytycznych i austenitycznych. Zostaną scharakteryzowane stale ferrytyczne i austenityczne, zasady doboru materiałów spawalniczych, technologie i metody spawania oraz warunki spawania pozwalające uzyskać połączenia bez niezgodności spawalniczych. Podany zostanie wpływ czynników metalurgicznych na skłonność do pęknięć złącz spawanych. Spawalność stali nierdzewnych austenityczno-ferrytycznych. Zostaną scharakteryzowane stale ferrytyczno-austenityczne (dupleks), zasady doboru materiałów spawalniczych, technologie i metody spawania oraz warunki spawania pozwalające uzyskać połączenia bez niezgodności spawalniczych. Podany zostanie wpływ czynników metalurgicznych na skłonność do pęknięć złącz spawanych. Rodzaje korozji i odporność na korozję połączeń spawanych. Zostaną przedstawione rodzaje i mechanizmy korozji występujące w stopowych stalach ferrytycznych, martenzytycznych i austenitycznych. Podane zostaną warunki pozwalające zminimalizować skłonność do korozji i pękania korozyjnego. Spawalność materiałów żaroodpornych i stali platerowanych Zostaną scharakteryzowane wysokostopowe stale żaroodporne i żarowytrzymałe, zasady doboru materiałów spawalniczych, technologie i metody spawania oraz warunki spawania pozwalające uzyskać połączenia bez niezgodności spawalniczych. Podane zostaną zasady wykonywania połączeń stali platerowanych. Ćwiczenia laboratoryjne Wybrane zagadnienia ze spawalności materiałów konstrukcyjnych Ocena spawalności metodą pomiaru twardości. Spawalność materiałów różnorodnych. Analityczne metody oceny spawalności stali. Analiza spawalności poprzez ocenę niezgodności spawalniczych Próby pękania zimnego. Technologiczne próby pękania gorącego. Próby pękania lamelarnego i relaksacyjnego Wyznaczanie spawalniczych wykresów CTPC-S Symulacja spawalniczych cykli cieplnych. 5 / 6
Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa =0cena laboratorium 0,4 + ocena z egzaminu 0,6 Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1.Tasak E. Spawalność stali, Wyd. Fotobit Kraków 2002. 2.Tasak E. Metalurgia spawania, Wyd. Jak Kraków 2008. 3.Tasak E. Ziewiec A. Spawalność materiałów konstrukcyjnych Wyd. Jak Kraków 2009 4.Butnicki S. Spawalność i kruchość, Wyd. WNT 1975 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu http://www.bpp.agh.edu.pl/ Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 30 godz 30 godz 25 godz 2 godz 30 godz 10 godz 127 godz 5 ECTS 6 / 6