Prognozowanie właściwości złączy spawanych pod wodą metodą lokalnej komory suchej

Prognozowanie właściwości złączy spawanych pod wodą metodą lokalnej komory suchej. Seria monografie nr 175

rok wydania: 2018, wydanie pierwsze
ilość stron: 120
ISBN: 978-83-7348-747-5
oprawa: miękka

Opis

Monografia przeznaczona jest dla specjalistów z zakresu procesów spajania, ze szczególnym uwzględnieniem spawania w środowisku wodnym oraz osób chcących poszerzyć swoją wiedzę w odniesieniu do technik stosowanych podczas spawania pod wodą. Monografia jest jedynym monotematycznym źródłem literaturowym w języku polskim dotyczącym przedstawionego zagadnienia i jednym z nielicznych w literaturze światowej.

W niniejszej monografii przedstawiono i usystematyzowano stan wiedzy dotyczący spawania metodą lokalną komorą suchą na tle spawania pod wodą.

W ramach badań własnych zweryfikowano konstrukcję zaprojektowanej i wykonanej lokalnej komory suchej (przestrzeni wewnętrznej) na drodze analizy numerycznej (rozkład prędkości i ciśnienia gazu osłonowego) oraz empirycznej (rozkład ciśnienia i temperatury). Wyniki tych prac wykazały, że geometria komory zaproponowana we wcześniejszych pracach Zespołu Inżynierii Spajania Politechniki Gdańskiej gwarantuje uzyskanie warunków zapewniających stabilne jarzenie się łuku elektrycznego. Zaproponowano autorską metodologię wyznaczania modeli matematycznych na drodze analiz statystycznych, które pozwalają na prognozowanie właściwości złączy (pracy łamania, twardości SWC, wytrzymałości na rozciąganie) oraz czasów stygnięcia t8/5. Wykazano, że dla poprawnie zaprojektowanego eksperymentu możliwa jest analiza przy zastosowaniu różnych narzędzi statystycznych (analiza wariancji ANOVA, regresji wielorakiej, powierzchni odpowiedzi), a opracowane modele wykazują dobre dopasowanie wyników przewidywanych opracowanym równaniem do wartości uzyskanych podczas eksperymentu. Stwierdzono, że badane czynniki, do których zaliczono rodzaj gazu osłonowego, głębokość spawania, ilość wprowadzonego ciepła, grubość elementów i niezgodności spawalnicze, w istotny sposób determinują właściwości złączy wykonanych metodą lokalnej komory suchej. Dla niektórych skojarzeń zaobserwowano rozbieżności w wynikach badań, co pozwoliło tylko na stwierdzenie występowania pewnych tendencji w zachowaniu się wartości szukanej, ale stanowiło to podstawę do opracowania odpowiedniego planu badań, którego konsekwencją było opracowanie modelu matematycznego. Należy jednak pamiętać, że wyniki badań statystycznych muszą być poddane weryfikacji merytorycznej. W pracy omówiono zidentyfikowane podczas eksperymentu zjawiska dystrybucji ciepła na powierzchniach granicznych (wrzenie błonowe oraz pęcherzykowe). Podjęto się próby ich opisania dostępnymi równaniami, adekwatnymi do zaobserwowanych mechanizmów. Opracowano model opisujący strumień ciepła odbierany od powierzchni grani, który umożliwia wyznaczenie współczynników pozwalających na modelowanie numeryczne.

Przedstawione możliwości wyznaczania modeli matematycznych pozwoliły na określenie kolejnych kierunków badań, wśród których do najważniejszych można zaliczyć: rozszerzenie zakresu badań o różne gatunki stali używane do budowy konstrukcji pracujących w środowisku wodnym, uwzględnienie w badaniach spawania z zastosowaniem techniki ściegu odpuszczającego, podjęcie próby modelowania numerycznego spawania pod wodą metodą lokalnej komory suchej przy zastosowaniu metody elementów skończonych.

Spis treści

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ I SKRÓTÓW / 5

1. WSTĘP / 7

2. HISTORIA I ROZWÓJ SPAWANIA POD WODĄ / 8

3. CHARAKTERYSTYKA METOD SPAWANIA POD WODĄ / 13
3.1. Spawanie pod wodą metodą mokrą / 18
3.1.1. Wpływ zasolenia wody na proces spawania / 23
3.1.2. Wpływ ciśnienia na proces spawania / 25
3.1.3. Prędkość stygnięcia złączy podczas spawania metodą mokrą / 27
3.1.4. Wodór w złączach podczas spawania metodą mokrą / 31
3.2. Spawanie pod wodą metodą suchą / 33
3.2.1. Spawanie suche izobaryczne / 35
3.2.2. Spawanie suche hiperbaryczne / 36
3.3. Spawanie pod wodą metodą lokalnej komory suchej / 43

4. PROGNOZOWANIE WŁAŚCIWOŚCI ZŁĄCZY SPAWANYCH METODĄ LOKALNEJ KOMORY SUCHEJ / 52
4.1. Charakterystyka warunków w lokalnej komorze suchej / 52
4.2. Twardość złączy spawanych pod wodą metodą lokalnej komory suchej / 67
4.3. Wytrzymałość złączy spawanych pod wodą metodą lokalnej komory suchej / 76
4.4. Udarność złączy spawanych pod wodą metodą lokalnej komory suchej / 85
4.5. Prognozowanie czasów stygnięcia t 8/5 przy spawaniu pod wodą metodą lokalnej komory suchej / 95
4.6. Opis przekazywania ciepła podczas spawania pod wodą metodą lokalnej komory suchej / 103

5. PODSUMOWANIE / 108

BIBLIOGRAFIA / 111

Streszczenie w języku polskim / 119

Streszczenie w języku angielskim / 119

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie