29.05.2018 - seminarium wydziałowe

Dnia 29 maja 2018 r. (wtorek) o godz. 12:15 w sali NT 144 odbędzie się seminarium wydziałowe, na którym mgr inż. Małgorzata Ostromęcka (Zakład Inżynierii Spajania ITW WIP PW) wygłosi referat przed otwarciem przewodu doktorskiego pt.: „Wpływ częstotliwości prądu pulsującego przy spawaniu metodą TIG na proces wprowadzania ciepła do materiału spawanego dla wybranych stali specjalnych”.
Serdecznie zapraszamy i zachęcamy do aktywnego udziału wszystkich: pracowników, doktorantów i studentów.

 

Doktorantka:
mgr inż. Małgorzata Ostromęcka
Zakład Inżynierii Spajania ITW WIP PW

Opiekun naukowy:
prof. dr hab. inż. Andrzej Kolasa

Temat rozprawy:
Wpływ częstotliwości prądu pulsującego przy spawaniu metodą TIG na proces wprowadzania ciepła do materiału spawanego dla wybranych stali specjalnych

Streszczenie:

W procesie spawania zasadniczym celem jest uzyskanie połączenia poprzez stopienie krawędzi łączonego materiału, co związane jest z dostarczeniem odpowiednio skoncentrowanej energii cieplnej. Uważa się, że rozkład temperatury odgrywa kluczową rolę w procesie spawania, z tego też powodu stałym zainteresowaniem badaczy cieszą się zarówno pomiary eksperymentalne jak i modelowanie cykli cieplnych jak i stosowanych źródeł ciepła. W przypadku łuku elektrycznego wielu naukowców prezentuje pogląd, że na proces spawania największy wpływ ma rozkład gęstości prądu na anodzie. Niezależnie od podejścia podstawowym zagadnieniem staje się wprowadzenie do materiału ciepła w taki sposób i w takiej ilości, aby uzyskać złącze zgodne z wymaganiami.

Spawanie prądem pulsującym TIG wykorzystywane jest na świecie już od ponad 50 – ciu lat. Główny zakres zastosowań obejmuje stale z grupy stali specjalnych o grubości do 3 mm. Proces może być realizowany w sposób „tradycyjny”, czyli ręcznie, lecz najlepsze efekty uzyskuje się przy spawaniu zautomatyzowanym z zastosowaniem prądu pulsującego. Uważa się, że proces ten umożliwia większą kontrolę nad kształtowaniem jeziorka spawalniczego, ilością wprowadzanego ciepła i prędkością chłodzenia, jak również sprzyja powstawaniu struktur drobnoziarnistych i wąskiej strefy wpływu ciepła. Pomimo wielu praktycznych zastosowań prądu pulsującego opracowanie teoretyczne procesu pozostawia wiele niezbadanych dotychczas zagadnień. Analiza literatury wskazuje na to, że nie prowadzone były dotąd badania, w których rozpatruje się częstotliwość pulsacji prądu jako jedyną zmienną procesu. Należy zwrócić uwagę, że badanie wpływu częstotliwości pulsacji, przy stałych pozostałych parametrach może odpowiedzieć na pytanie: czy zmiana sposobu wprowadzania ciepła do spawanego materiału wpływa na jego ilość.

W ramach niniejszej pracy przeprowadzono badania wpływu częstotliwości na rezultat wprowadzania ciepła przy stałej wartości energii liniowej, która jest powszechnie stosowaną i polecaną przez aktualną normę PN-EN 1011-1 miarą ilości wprowadzonego ciepła na jednostkę długości spoiny. Przetapianie próbek wykonano przy stałych parametrach zmieniając jedynie częstotliwość pulsacji prądu. Ponadto przeprowadzono badania przetapiania punktowego w stałym czasie 4 sekund dla zmiennej częstotliwości. Za główne kryterium oceny obrano aspekty geometryczne powstałej przetopiny oraz jej mikrostrukturę. Materiał badany stanowiły blachy ze stali austenitycznej 301L oraz stali duplex 2205.

Ocena geometrii i mikrostruktury otrzymanych przetopin wskazuje na znaczne różnice w wydajności stapiania i prędkości krystalizacji przy zmianie częstotliwości. Wyniki te świadczą o wątpliwej przydatności powszechnie stosowanego parametru technologicznego za jaki uważa się energię liniową w przypadku spawania metodą TIG prądem pulsującym.