Page 7 - Konstrukcje Stalowe Nr 135
P. 7
Połączenia Spawane
– Nowe gatunki stali, jakie weszły na rynek, wymagają nowego W tym roku Instytut Spawalnictwa obchodzi swoją 70. roczni-
podejścia do ich łączenia. W związku z tym technologia spawania cę działalności. Solidną wiedzę i olbrzymie doświadczenie,
musi być tak dobrana czy opracowana, aby zmiany strukturalne jakie dają wykonywane prace, Instytut wykorzystuje, prowa-
powstałe w wyniku procesów spawalniczych nie powodowały dząc na różne sposoby transfer nowych technologii, a także
utraty własności wytrzymałościowych i technologicznych złączy organizując wszechstronne szkolenia i kursy na wszystkich
spawanych. Na przykład, w dzisiejszym asortymencie materiałów poziomach nauczania spawalniczego. W ten sposobów Insty-
konstrukcyjnych pojawiły się materiały wrażliwe na ciepło pro- tut wychodzi naprzeciw konkretnym potrzebom tysięcy spa-
cesu spawania: blachy cienkie ze stali o wysokiej wytrzymałości, walników, którzy zgodnie z obowiązującymi obecnie wymo-
blachy mające powłoki ochronne cynkowe lub z tworzyw sztucz- gami międzynarodowymi, niezależnie od posiadanej wiedzy,
nych, blachy ze stali nierdzewnej, blachy ze stopów aluminium. muszą dysponować odpowiednimi dokumentami kwalifikacyj-
Do ich łączenia stosuje się nowe warianty spawania MIG/MAG, nymi, dyplomami oraz certyfikatami umożliwiającymi funkcjo-
wspomniane już wcześniej tzw. metody niskoenergetyczne. W na- nowanie na otwartym europejskim i światowym rynku.
zwach tych procesów występuje termin „Cold” – „zimny” , który
sygnalizuje ograniczenie energii wprowadzanej przy spawaniu światowych z zakresu spawalnictwa pracuje również kilkanaście
(Cold Metal Transfer, ColdArc). Innym przykładem jest zastoso- polskich, większych lub mniejszych producentów materiałów
wanie laserowych technik spawania czy lutospawania do zaawan- i urządzeń spawalniczych np. firmy ASPA, Technika Spawalnicza,
sowanych stali wysokowytrzymałych stosowanych w przemyśle Eckert, ZASO, Elko, EMA Brzezie, Multimet, Metalweld i inne.
motoryzacyjnym, a także do łączenia materiałów o zróżnicowanej Firmy te uzupełniają ofertę dużych firm o specjalistyczne urzą-
grubości.Ważnym zadaniem jest dobór odpowiednich metod spa- dzenia i materiały dla spawalnictwa. Wszystkie wymienione firmy
wania do łączenia nowoczesnych stali przeznaczonych do pracy dbają, aby w ich asortymencie nie zabrakło najnowocześniejszych
w podwyższonych temperaturach i wykorzystywanych w przemy- rozwiązań. Wynika to z praw wolnego rynku, na którym Polska
śle energetycznym. funkcjonuje od 25 lat. Dzisiaj nie można bazować i nikt nie bazuje
na dawnych technologiach.
• Czy można sobie wyobrazić druk 3D metodą napawania? Czy
Instytut Spawalnictwa prowadzi w tym kierunku jakieś badania • Czy w Instytucie Spawalnictwa branża inżynierii powierzchni
uważana jest za jedną ze specjalności, czy też raczej pozostawia
– Oczywiście metodę napawania można wykorzystać do two- się to innym ośrodkom?
rzenia elementów przestrzennych. Na przykład doskonale nadaje
się do tego technologia napawania laserowego proszkowego lub – Własności użytkowe różnych elementów konstrukcji uzależ-
napawania laserowego warstw gradientowych. W Instytucie jed- nione są przede wszystkim od właściwości ich warstwy wierzch-
nak nie prowadzimy prac ukierunkowanych na druk 3D. niej. Decyduje ona o efektywności pracy i niezawodności kon-
strukcji, bądź poszczególnych jej podzespołów. Do wytwarzania
• Jak można ocenić proces kontroli elementów spawanych na nowych warstw wierzchnich lub ich regeneracji stosuje się najczę-
budowie? Czy jest on wystarczający? ściej metody spawalnicze i dlatego inżynieria powierzchni zawsze
była i nadal jest ważnym przedmiotem badań w Instytucie Spa-
– Poprawne wykonanie połączeń spawanych jest niezwykle walnictwa. Do modyfikowania powierzchni, oprócz klasycznych
ważne. Spawanie jest procesem specjalnym, ponieważ złącza spa- i znanych rodzajów napawania i natryskiwania, Instytut wykorzy-
wane, decydujące o bezpieczeństwie użytkowników, nie mogą być stuje obecnie najnowsze technologie spawalnicze, takie jak lasero-
w pełni sprawdzone przez późniejsze kontrole i badania. W związ- we czy elektronowe. Interesującą, a do chwili obecnej mało znaną
ku z tym jakość elementów spawanych na budowie powinna być w Polsce, jest technologia tarciowej modyfikacji warstw wierzch-
zagwarantowana przez wdrożenie oraz stosowanie systemu zarzą- nich z mieszaniem materiału (ang. Friction Stir Processing – FSP).
dzania jakością według wymagań normy PN-EN ISO 9001:2009 Proces polega na nagrzaniu i uplastycznieniu materiału w wyniku
i systemu zarządzania jakością w spawalnictwie zgodnie z normą tarcia narzędzia, z trzpieniem lub bez, wprowadzonego w ruch ob-
PN-EN ISO 3834. Systemy te wymuszają stosowanie kwalifikowa- rotowy i przesuwającego się wzdłuż modyfikowanej powierzchni
nych technologii spawalniczych oraz zatrudnienie odpowiedniego elementu. Technologia ta wywodzi się z metody zgrzewania tarcio-
personelu spawalniczego, którego kompetencje potwierdzone są wego z mieszaniem materiału zgrzeiny (ang. Friction Stir Welding
odpowiednimi certyfikatami i okresowo sprawdzane. Stosowanie – FSW), jednak w porównaniu do niej, zjawiska jakie zachodzą
systemów jakości przy wytwarzaniu konstrukcji wymagane jest na styku obszar mieszania – materiał rodzimy, mają decydujący
obecnie przez inwestorów i jest to już standard. Czy system jest wpływ na własności użytkowe otrzymanej warstwy zmodyfiko-
wystarczający? Jak zawsze, wszystko zależy od rzetelności ludzi wanej. Prowadzone badania w Instytucie Spawalnictwa w zakresie
i ich kultury pracy. technologii FSP obejmują nie tylko zagadnienia związane z fizyką
samego procesu, ale też z opracowaniem technologii użytecznych
• Według popularnego poglądu połączenia spawane są mniej w polskim przemyśle.
odporne na korozję elektrochemiczną. Czy można wskazać nowe
technologie (nowe substancje lub metody) zabezpieczania spa- • Która z nowych technologii jest najbardziej obiecująca na
wów przed korozją? najbliższe dziesięciolecia? W jakim kierunku technicznym pój-
dzie ta branża?
– Nie wiem czym podyktowany jest tego typu pogląd. Jeśli do-
brze przeprowadzone są procesy spawania, należycie dobrane ma- – Na pewno nadal będzie następować rozwój w metodach łu-
teriały i przygotowane złącza do spawania, a po spawaniu złącza kowych, ale jedną z najbardziej obiecujących technologii, które
są należycie zabezpieczone, to korozja nie powinna mieć miejsca. pojawiły się na rynku jest niewątpliwie spawanie laserowe – jeden
Tylko nieudolne wykonanie połączeń bez należytego nadzoru spa- z najnowocześniejszych procesów łączenia metali i ich stopów.
walniczego oraz odpowiedniej wiedzy i doświadczenia spawacza Spawanie laserowe dzięki dużym prędkościom spawania znacznie
może doprowadzić do niepożądanych uszkodzeń w konstrukcjach. podnosi wydajność procesu produkcyjnego. Wzrastająca popular-
ność spawania laserowego wynika z wielu zalet lasera, jako źródła
• Czy producenci sprzętu i materiałów spawalniczych w Polsce ciepła, ale również z coraz większej ilości informacji dotyczących
są otwarci na nowe rozwiązania, czy też wolą pozostawać przy możliwości stosowania laserów w spawalnictwie oraz wzrastają-
sprawdzonych? Jeżeli próbują trafiać na rynek światowy, to mu- cej dostępności spawalniczych urządzeń laserowych.
sieli by się zmagać z silniejszymi.
Inną interesującą technologią jest technologia spawania wiązką
– Jeśli chodzi o urządzenia i materiały spawalnicze to są one elektronów, pomimo dynamicznie rozwijających się konkuren-
wytwarzane w kraju pod marką renomowanych firm światowych,
tj. ESAB i LINCOLN. W Polsce ulokowały również swoje in-
westycje międzynarodowe koncerny gazowe, takie jak: LINDE,
MESSER, AIR LIQUIDE, AIR PRODUCT. Oprócz dużych firm
7
sierpień 2015 4(135)
