Materiały Spawalnicze 👨‍🏭 (Definicja, Wybór, Grupy ) 2021

Definicja

Materiały spawalnicze są definiowane jako dowolny materiał używany do wykonywania lub zabezpieczania spoiny, taki jak:

• Elektroda otulona.
• Pręty.
• Druty stałe (gołe elektrody).
• Przewody rurkowe (elektrody).
• Strumienie.
• Gazy osłonowe.
• Pierścienie eksploatacyjne.

Wybór materiałów eksploatacyjnych

Wybór materiałów eksploatacyjnych zależy przede wszystkim od procesu spawania. A proces spawania jest wybierany na podstawie kilku czynników, w tym:

• Metal nieszlachetny.
• Geometria i typ połączenia.
• Grubość spawanej części.
• Pozycja spawania.
• Umiejętność spawacza.
• Wydajność.
• Koszty spawania.
• Rodzaj źródła energii.

Zrozumienie specyfikacji AWS – Amerykańskie Towarzystwo Spawalnicze

Główne standardy projektowania i konstrukcji sprzętu spawalniczego (ASME, API i AWS) wykorzystują specyfikacje AWS dla materiałów spawalniczych.

Spoiwa są pogrupowane według składu chemicznego osadzanego metalu (materiału eksploatacyjnego) i procesu spawania.

Istniejące materiały spawalnicze mogą być ogólnie objęte niektórymi specyfikacjami AWS, ale nie jest to obowiązkowe.

AWS określa również, jakie powinny być materiały nie zużywalne (elektroda wolframowa).

Należy pamiętać, że AWS nie zapewnia wszystkich dostępnych rodzajów spoiw. Niektóre z nich są nowo opracowane, a inne mają swoje cechy utrzymywane w tajemnicy produkcyjnej.

Kod ASME (American Society for Mechanical Engineering) podczas korzystania ze specyfikacji AWS używa skrótu SF (angielski, „Specyfikacja”) przed kodem specyfikacji AWS. Przykład:

AWS	ASME
5.1	SFA 5.1
5.4	SFA 5.4

Kilka przykładów AWS:

• SFA-5.1/SFA-5.1M - Elektrody ze stali węglowej do ręcznego spawania łukowego elektrodą otuloną (SMAW).
• SFA-5.2 lub SFA-5.2M - Pręty ze stali niskostopowej i węglowej do spawania OXI-GAS (OFW).
• SFA-5.4 lub SFA-5.4M - Elektrody ze stali nierdzewnej do ręcznego spawania łukowego elektrodą otuloną (SMAW).
• SFA-5.5 lub SFA-5.5M - Elektrody ze stali NISKOSTOPOWYCH do ręcznego spawania łukowego elektrodą otuloną (SMAW).
• SFA-5.9 lub SFA-5.9M - Gołe elektrody i pręty ze stali nierdzewnej.
• SFA-5.12 lub SFA-5.12M - Elektrody wolframowe i ich stopy do spawania i cięcia łukowego.
• SFA-5.17 lub SFA-5.17M - Elektrody i topnik ze stali węglowej do spawania ŁUKEM OGNIOWYM (SAW) .
• SFA-5.18 lub SFA-5.18M — Elektrody ze stali węglowej do spawania łukowego w osłonie gazu (GMAW).
• SFA-5.20 lub SFA-5.20M - Elektrody ze stali węglowej do spawania łukowego drutem rurkowym (FCAW).
• SFA-5.22 lub SFA-5.22M - elektrody ze stali nierdzewnej do spawania łukowego drutem rurowym (FCAW) oraz pręty ze stali nierdzewnej z rdzeniem topnikowym do spawania metodą TIG (GTAW).
• SFA-5.23 lub SFA-5.23M — Elektrody i topniki ze stali niskostopowej do spawania łukiem krytym (SAW).
• SFA-5.25 lub SFA-5.25M - Elektrody i topniki ze stali węglowej lub niskostopowej do spawania elektrożużlowego (ESW).
• SFA-5.26 lub SFA-5.26M - Elektrody ze stali węglowej lub niskostopowej do spawania elektrogazowego (EGW).
• SFA-5.28 lub SFA-5.28M - Elektrody ze stali niskostopowej do spawania łukowego gazem osłonowym (GMAW) lub pręty do spawania TIG lub plazmowego (PAW).
• SFA-5.29 lub SFA-5.29M — Elektrody ze stali niskostopowej do spawania łukowego drutem rurkowym (FCAW).
• SFA-5.32 lub SFA-5.32M - GAZY ochronne do spawania.
• SFA-5.36 lub SFA-5.36M — Elektrody ze stali węglowej lub niskostopowej do spawania łukowego drutem proszkowym z rdzeniem topnikowym (FCAW) lub METALIK RDZENIEM.

Uwaga: Jeśli chodzi o gazy osłonowe, chociaż istnieje dla nich norma AWS (AWS 5.32), zwykle wymaga się od nich spełnienia kryteriów czystości wcześniej ustalonych w procedurze spawania.

Różnice między „specyfikacją” a „klasyfikacjami”

Specyfikacja określa wymagania materiałów eksploatacyjnych zgodnie z ich zastosowaniem.

Aby spełnić specyfikację AWS, materiały eksploatacyjne muszą spełniać określone wymagania, na przykład:

• Właściwości mechaniczne osadzonego metalu (testy rozciągania, zginania i udarności).
• Skład chemiczny osadzanego metalu.
• Brak wad nałożonego metalu (badanie radiograficzne).

Specyfikacja AWS określa warunki testowe materiałów eksploatacyjnych, które mają być przeprowadzane przez producenta.

Producenci muszą sprawdzić, czy wykonana spoina ma minimalne wymagane właściwości mechaniczne.

Oprócz klasyfikacji materiałów eksploatacyjnych, specyfikacja określa również, że spełniają one wymagania produkcyjne:

• Kryteria akceptacji;
• Skład chemiczny osadzanego metalu;
• Właściwości mechaniczne osadzanego materiału;
• Opakowanie;
• Identyfikacja;
• Gwarancja.

Z drugiej strony, klasyfikacja AWS organizuje materiały eksploatacyjne według ich:

• Właściwości mechaniczne (granica wytrzymałości, uderzenia);
• Skład chemiczny;
• Powłoka.

Ponadto klasyfikacja zapewnia logiczne oznaczenie. To pozwala nam łatwo zidentyfikować jego główne cechy.

Dlatego różnica między specyfikacjami a klasyfikacją jest następująca:

Specyfikacja AWS dokładnie określa właściwości materiału eksploatacyjnego i daje gwarancje dotyczące jego właściwości.

Chociaż:

Klasyfikacja AWS przedstawia logiczny sposób oznaczania materiałów eksploatacyjnych.

Aby ułatwić ci zrozumienie, wyobraź sobie analogię ze szpitalem.

Twoje imię będzie klasyfikacją, a Twój rekord będzie specyfikacją.

Pamiętaj, że formularz zawiera wszystkie informacje, takie jak imię i nazwisko, waga, wzrost, adres, między innymi...

Teoretycznie możesz sprawić, że inna osoba będzie taka jak ty, jeśli będziesz podążać wszystkie szczegóły na arkuszu (specyfikacja).

Nie można zrobić tego samego ze swoim nazwiskiem (klasyfikacja).

W rzeczywistości możesz zauważyć, że kilka osób może nosić to samo nazwisko (klasyfikacja), ale różnić się wagą, wzrostem itp. (specyfikacja).

Klasyfikacja AWS

W specyfikacjach AWS materiały eksploatacyjne są oznaczone zestawem cyfr i liter z jednym z następujących prefiksów:

Najczęściej:

• E – Elektroda (spawanie łukiem elektrycznym);
• R – Pręt do spawania gazowego;
• ER – Goła elektroda (drut) lub pręt;
• T – Elektroda rurkowa.

Rzadsze (procesy specjalne):

• F – Przepływ (łuk zanurzony);
• Q – Taśma (spawanie łukiem elektrycznym);
• C – Elektroda kompozytowa (spawanie łukiem elektrycznym);
• B – Spoiwo do lutowania twardego.

Rodzaje materiałów spawalniczych

Stosowane w spawaniu gazowym

Ten proces spawania wykorzystuje energię termochemiczną.

• Gazy palne – między innymi acetylen, propan, butan, gaz ziemny;
• Gazy utleniające – tlen, powietrze atmosferyczne (prawie nigdy nie używane);
• kije;
• Strumień.

Stosowany w spawaniu łukiem elektrycznym

Poniższe procesy spawania wykorzystują energię elektryczną.

GTAW

Łuk elektryczny powstaje między elektrodą ogniotrwałą (nie zużywającą się) a spawanym elementem.

Uwaga: Ten proces spawania został początkowo opracowany w celu użycia gazów obojętnych (np. argonu i helu) w celu ochrony jeziorka termojądrowego i łuku elektrycznego przed działaniem gazów znajdujących się w powietrzu atmosferycznym.

Z tego powodu został nazwany „Gazem obojętnym wolframu”.

Później nastąpiło wprowadzenie gazów aktywnych (CO2 i O2) w gazach obojętnych, wraz z opracowaniem elektrod wolframowych połączonych z tlenkami toru, między innymi cerem.

Ten proces spawania nosi teraz nazwę „Spawanie łukiem gazowo-wolframowym” (GTAW).

• Pręt (ręczne GTAW) i drut bez napięcia (zmechanizowane GTAW).
• Gazy czyste (Argon, Hel)
• Mieszaniny gazów (Argon i/lub Hel + CO2; Ar + O2; Ar + CO2 + O2).

SMAW

Łuk elektryczny powstaje między elektrodą topliwą a spawanym elementem.

Oznacza: Spawanie ręczne elektrodą powlekaną.

• Elektroda (powlekana).

PIŁA

Łuk elektryczny powstaje pomiędzy gołą elektrodą topliwą a spawaną częścią.

Oznacza: Spawanie łukiem krytym.

• Elektrody (gołe i kompozytowe) i topnik.

GMAW

Oznacza: Spawanie z osłoną gazową.

• Stała (naga) elektroda (lub drut) i drut rurowy z rdzeniem metalowym.
• Gazy czyste i mieszaniny gazów.

FCAW

Oznacza: Spawanie drutem rurkowym z zabezpieczeniem gazowym (lub bez).

Z zabezpieczeniem gazowym:

• Elektroda rurkowa (lub drut).
• Gazy czyste i mieszanki gazów (patrz proces spawania GMAW).

Bez ochrony gazowej (samoochrona):

• Elektroda rurkowa (lub drut).

Grupowanie materiałów eksploatacyjnych (elektrody, przewody, topniki itp.)

Ważne jest, aby zrozumieć, co to jest „liczba F”. A więc przede wszystkim:

"Numer F" jest inny niż "Numer P".

„Numer P” odnosi się do materiału podstawowego i opiszę go w moim artykule o materiałach podstawowych.

Kod ASME Sekcja II Część C wykorzystuje ten sam system specyfikacji i klasyfikacji co AWS. Jak na przykład:

Specyfikacja (1):

ASME SFA-5.1 = AWS A5.1

Klasyfikacja (2):

E7018 = E7018

Uwaga: ASME to Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Mechaników, a AWS to Amerykańskie Towarzystwo Spawalnicze. Kiedy mówimy o ASME lub AWS, tak naprawdę mówimy o standardach, które te podmioty napisały.

Używając specyfikacji AWS, kod ASME grupuje materiały eksploatacyjne i nadaje im wspólny numer F.

To oznaczenie klasyfikuje materiały eksploatacyjne według trudności, jakie oferują spawaczom.

Innymi słowy, rozsądne jest oczekiwanie, że materiał eksploatacyjny o „numerze F” 4 jest trudniejszy w użyciu niż o „numerze F” 1.

Uwaga: „F Number" 6 grupuje różne materiały eksploatacyjne, takie jak:

• Druty lite i rurkowe do spawania z ochroną gazową lub bez.
• GMAW.
• FCAW.
• Pręty do spawania GTAW.
• Druty i topniki do spawania łukiem krytym SAW.
• Druty do spawania tlenowo-gazowego metodą FOW, itp.

Ta grupa ma na celu ograniczenie, w miarę możliwości, ilości kwalifikacji wydajności.

Nie oznacza to, że w niektórych testach kwalifikacyjnych materiały eksploatacyjne mogą się bezkrytycznie zastępować.

Mówię o tym w moim artykule „Kwalifikacja procedur i spawaczy”.

Wersja Angielska

Odwiedź Wersja angielska dla wyjaśnienia w razie potrzeby.

Dowiedz się więcej o Spawaniu

Chcesz dowiedzieć się więcej o spawaniu? Odwiedź Kurs Przyspieszony.

Cytat

Kiedy musisz uwzględnić fakt lub informację w zadaniu lub eseju, powinieneś również podać, gdzie i jak znalazłeś tę informację (Materiały spawalnicze).

Daje to wiarygodność Twojemu artykułowi i czasami jest wymagane w szkolnictwie wyższym.

Aby ułatwić sobie życie (i cytowanie), po prostu skopiuj i wklej poniższe informacje do swojego zadania lub eseju:

Luz, Gelson. Materiały Spawalnicze (Definicja, Wybór, Grupy). Blog Materiały. Gelsonluz.com. dd mm rrrr. URL.

Teraz zastąp dd, mm i rrrr dniem, miesiącem i rokiem przeglądania tej strony. Zamień również adres URL na rzeczywisty adres URL tej strony. Ten format cytowania jest oparty na MLA.