Lutowanie twarde w tunelowych piecach przelotowych jest podstawową technologią spajania wymienników ciepła, wytwarzanych ze stopów aluminium serii 3XXX. Lutowanie odbywa się pod osłoną czystego azotu (99,999%) oraz przy oddziaływaniu niekorozyjnego topnika NOCOLOK. Do podstawowych parametrów lutowania aluminiowych wymienników ciepła zalicza się temperaturę i czas lutowania oraz rodzaj i ilość (grubość plateru) stosowanych materiałów dodatkowych. Jako luty, w postaci platerów naniesionych na łączone elementy, są najczęściej używane spoiwa siluminowe, w tym przede wszystkim spoiwo AlSi7,5. Wszystkie parametry mają bardzo istotny wpływ na jakość procesu lutowania, w tym na uniknięcie niekorzystnych zjawisk fizykochemicznych, takich jak roztwarzanie i erozja połączeń lutowanych. W artykule przedstawiono wyniki prób lutowania, stosując profile temperaturowe: normalny, gorący i bardzo gorący. W próbie klinowej, używając normalnego profilu lutowania, na podstawie badań metalograficznych, określono kapilarność i zwilżalność lutu, a także stwierdzono nieznaczne roztwarzanie materiałów lutowanych, w granicach wartości dopuszczalnych.

W budowie podestów ruchomych coraz częściej wykorzystuje się stale DOCOL z grupy AHSS (AHSS – Advanced High-Strength Steel) z uwagi na ich wysoką doraźną wytrzymałość na rozciąganie i znaczną wytrzymałość zmęczeniową. Spawanie tych stali jest utrudnione, ze względu na dominującą strukturę martenzytyczną. Podczas spawania tych stali znaczną rolę odgrywa doświadczenie i kwalifikacje spawacza. Cele artykułu to dobór właściwych parametrów spawania stali DOCOL 1400M i ocena wpływu wybranych parametrów procesu, takich jak: prędkość spawania, sposób ukosowania i podgrzewanie wstępne na poprawność wykonanego złącza.

Wprowadzenie towarów i usług na rynki wielu państw wymaga spełnienia czynników związanych z ich bezpieczeństwem. W szczególności dotyczy to bezpieczeństwa wyrobów użytkowanych w rozmaitych celach. Poszczególne kraje opracowują wymagania, które musi spełnić wytwórca lub usługodawca, importer lub dystrybutor. Niektóre organizacje międzynarodowe, takie jak Unia Europejska dla potrzeb swobody przepływu osób, towarów i usług opracowują wspólne ramy prawne dotyczące bezpieczeństwa użytkowników. Zawierają one m.in. zestaw zasadniczych wymagań bezpieczeństwa, który musi spełnić wytwórca przed wprowadzeniem wyrobów na rynek. Po spełnieniu tychże warunków wytwórca może oznakować wyrób znakiem CE i wydać dla niego deklarację zgodności. Po opuszczeniu Unii Europejskiej przez Wielką Brytanię rząd tego kraju wprowadził środki mające na celu wspieranie przedsiębiorstw wprowadzających swoje towary na tamtejszy rynek. System ten wymaga oceny zgodności na podstawie regulacji brytyjskich oraz m.in. nanoszenia oznakowania UKCA (United Kingdom Conformity Assessed, Ocena zgodności dla Wielkiej Brytanii) na wprowadzanych na rynek wyrobach. Dla zapewnienia bezpieczeństwa, personel zaangażowany i procedury wykorzystywane w połączeniach nierozłącznych urządzeń ciśnieniowych na rynek brytyjski muszą być zakwalifikowane przez brytyjską jednostkę wyznaczoną.

Celem badań była analiza struktury i twardości strefy wpływu ciepła oraz spoiny w złączach doczołowych blach cienkich (1,0 mm) wykonanych z nadstopu niklu typu Inconel 600 metodą TIG, przy zmiennej energii linowej spawania w zakresie 45–80 J/mm. Uzyskane złącza spawane poddano: badaniom wizualnym, badaniom metalograficznym makro- i mikroskopowym, obserwacjom struktury w elektronowym mikroskopie skaningowym oraz pomiarowi twardości. Przeprowadzone badania wpływu parametrów procesu spawania metodą TIG złączy doczołowych ze stopu Inconel 600 o grubości 1 mm spawanych doczołowo wykazały, że: złącza blach cienkich z badanego nadstopu w warunkach laboratoryjnych wykazują najlepszą jakość przy zachowaniu energii liniowej łuku w zakresie ok. 45–80 J/mm, wzrost energii liniowej spawania w stosowanym zakresie powoduje zwiększenie szerokości spoiny i SWC badanych makroskopowo złączy, zwiększenie energii liniowej łuku w procesie w zakresie 45–80 J/mm powoduje w SWC wzrost wielkości ziaren osnowy γ odpowiednio od ok. 120 μm do ok. 200 μm, struktura spoiny wykazuje mniej lub bardziej wyraźną strefę ziaren słupkowych zorientowanych do linii wtopienia oraz duże kolonie ziaren pierwotnych o budowie dendrytycznej z wyraźnie ujawnionymi osiami głównymi dendrytów o różnej orientacji oraz wydzieleniami w postaci eutektyk niskotopliwych w przestrzeniach międzydendrytycznych, wyniki mikroanalizy rentgenowskiej z obszarów o powierzchni 0,045 mm2 badanych w poszczególnych strefach złącz blach spawanych z nadstopu Inconel 600 wykazują niewielkie zróżnicowanie wartości masowego i atomowego stężenia podstawowych pierwiastków osnowy nadstopu takich, jak nikiel, chrom i żelazo oraz większe w przypadku stężenia pierwiastków węglikotwórczych, takich jak niob i tytan, a także stężenia samego węgla.

W artykule przedstawiono wyniki badań doczołowych złączy spawanych z wysokowytrzymałej stali konstrukcyjnej S1100QL wykonanych na stanowisku zrobotyzowanym. Przedmiotem badań było określenie wpływu czasu stygnięcia t8/5 na podstawowe własności mechaniczne uzyskanych złączy. Wartością czasu t8/5 sterowano za pomocą zmiany temperatury podgrzewania wstępnego przy stałej energii liniowej (próbki SE) oraz zmiany energii liniowej przy stałej temperaturze podgrzewania (próbki ST). W obu przypadkach zrobiono trzy płyty próbne dla czasów 5 s, 7,5 s oraz 10 s. Wykonane złącza spawane zostały poddane badaniom nieniszczącym i uzyskały poziom jakości B (wg PN-EN ISO 5817) oraz badaniom niszczącym. W przypadku próbek serii ST nie zauważono wpływu czasu t8/5 na własności mechaniczne. Wytrzymałość na rozciąganie wynosiła ok. 1020 MPa, a do zniszczenia dochodziło w spoinie. Natomiast zauważalny był jej wpływ na twardość, szczególnie w SWC (nawet powyżej 450 HV1). W przypadku próbek serii SE sytuacja była odwrotna. Wartość czasu t8/5 była istotna z punktu widzenia wytrzymałości złącza, która dla najkrótszego czasu osiągnęła ponad 1100 MPa, a do zniszczenia doszło w SWC. Natomiast w przypadku twardości wpływ czasu t8/5 był pomijalny.

W artykule przedstawiono analizę problemu związanego z otrzymywaniem, deklarowanych przez producenta materiału dodatkowego, cech stopiwa w gotowych wyrobach kształtowanych przyrostowo z użyciem łukowych metod spawalniczych. Zastosowanie niedopasowanego materiału podstawowego do kształtowanego przyrostowo wyrobu na początkowym etapie wytwarzania prowadzi do istotnych zmian składu chemicznego pomiędzy uzyskaną warstwą a deklarowanym składem chemicznym stopiwa. Na skutek wymieszania nadtopionego niedopasowanego materiału podstawowego ze stopiwem uzyskiwana jest warstwa, która charakteryzuje się innymi cechami (tj. mikrostruktura, twardość, odporność na korozję) niż deklarowane przez producenta spoiwa. Wyniki te odniesiono do wymagań dotyczących wykonania stopiwa do analizy składu chemicznego, zgodnie z PN-EN ISO 6847, stosowanych do badania stopiwa, m.in. w ramach procedury oceny zgodności podczas kwalifikowania typu materiału dodatkowego do spawania.

W artykule przedstawiono wyniki prac badawczo-rozwojowych, na podstawie których przeprowadzono ocenę ekologiczną procesu spawania łukowego i laserowego stali odpornej na korozję o mikrostrukturze austenitycznej w gatunku X5CrNi18-10 (1.4301). Stal ta, oprócz wysokiej odporności na korozję, charakteryzuje się również dobrymi właściwościami mechanicznymi. Dzięki tym zaletom znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, a głównymi technikami jej łączenia są technologie spawalnicze. Stosowanie w przemyśle technologii spawalniczych związane jest z potrzebą badania i określenia warunków bezpieczeństwa pracy i ochrony zdrowia pracowników. Spawanie i techniki pokrewne należą do grupy procesów wytwórczych oddziałujących negatywnie na środowisko pracy. Podczas różnych metod spajania do środowiska pracy wydzielane są zanieczyszczenia pyłowe i gazowe, które zawierają liczne substancje niebezpieczne dla zdrowia pracowników. Przeprowadzenie oceny ekologicznej pozwala na identyfikację oraz analizę oddziaływania na środowisko konkretnego produktu lub procesu technologicznego. Analiza środowiskowa umożliwia również porównanie procesów i technologii wytwarzania oraz wskazanie tych, które mają najmniejszy wpływ na środowisko. Jest to szczególnie istotne w przypadku stali odpornych na korozję, których podstawowym składnikiem stopowym jest chrom, a większość z tych stali zawiera również nikiel. Związki tych pierwiastków, występujące w pyle spawalniczym, zaliczane są do substancji o udowodnionym lub prawdopodobnym działaniu rakotwórczym.

Proces twórczy od opracowania koncepcji złożonego manipulatora przemysłowego, przez prace konstrukcyjne, badania symulacyjne i obliczeniowe, aż do wdrożenia nowej konstrukcji jest zadaniem trudnym. Intencje twórców i oczekiwania odbiorców spotykają się z naturalnymi ograniczeniami materiałowymi i sprzętowymi. Z uwagi na zwykle specjalny, unikatowy charakter tego typu urządzeń, ich badania nie są przedmiotem kompleksowo opracowanych norm i szczegółowych opisów literaturowych, a opierają się przede wszystkim na własnych procedurach producentów. W artykule prześledzono proces weryfikacji nowo opracowanej konstrukcji manipulatora – pozycjonera typu L, którego prototyp poddano wszechstronnym badaniom ruchowym i technologicznym. Opracowanie powstało w ramach prac badawczo-rozwojowych nowych typów maszyn w PPU „ZAP Robotyka” w Ostrowie Wielkopolskim, we współpracy z Zakładem Inżynierii Spajania Politechniki Warszawskiej.

W artykule opisano parametry wpływające na proces zgrzewania rezystancyjnego oraz metody i przyrządy do ich pomiaru. Do weryfikacji rzeczywistych parametrów zgrzewania powszechnie stosowane są przenośne mierniki, systemy pomiarowe lub systemy monitorowania, które − zgodnie z wymaganiami odpowiednich aktów normatywnych − powinny podlegać okresowej kontroli poprawności wskazań. Sprawdzenie poprawności wskazań możliwe jest do zrealizowania m.in. na specjalnym stanowisku, opracowanym i wykonanym w Łukasiewicz – Instytucie Spawalnictwa, umożliwiającym jednoczesne sprawdzenie wskazań wartości skutecznej natężenia prądu zgrzewania, czasu przepływu prądu oraz siły docisku elektrod. W artykule przedstawiono ogólną budowę stanowiska, jego kluczowe elementy oraz oprogramowanie wykorzystywane podczas procedury sprawdzania przyrządów. Podano również dokładność pomiaru jaką charakteryzuje się stanowisko zarówno dla pomiaru natężenia prądu zgrzewania, jak i siły docisku.

Ciągły wzrost poziomu wydajności produkcji prowadzi do coraz powszechniejszego stosowania wysokowydajnych technologii spawalniczych w procesie produkcyjnym. Ponadto, rosnące wymagania bezpieczeństwa pracy stymulują rozwój automatyzacji procesów spawalniczych. W artykule porównano technologie spawania łukowego i laserowego i przedstawiono podstawowe parametry tych procesów w odniesieniu do wartości zakładanych w projektach i dopuszczalnej tolerancji.

W ramach projektu badawczego dofinansowanego ze środków budżetu państwa pt. „Badania nad opracowaniem technik łączenia materiałów przeznaczonych na elementy złączne pakietów baterii” prowadzone są badania mające na celu dobór i opracowanie technologii łączenia ogniw i akumulatorów przeznaczonych do nowoczesnych samochodów elektrycznych. W trakcie prac przeprowadzono badania łączenia ogniw takimi metodami jak: zgrzewanie ultradźwiękowe i oporowe, zgrzewanie wiązką laserową, zgrzewanie wiązką elektronów, zgrzewanie ultradźwiękowe oraz spawania plazmowego. Opracowane technologie pozwolą na optymalizację procesu produkcji polskich baterii. W artykule omówiono dotychczas uzyskane wyniki.

Stal 17-4PH zaliczana jest do grupy stali odpornych na korozję o strukturze martenzytycznej. Dzięki korzystnym właściwościom mechanicznym i odporności na korozję znalazła zastosowanie w przemyśle: lotniczym, petrochemicznym, chemicznym i innych. W artykule przedstawiono wyniki spawania próbnego doczołowych złączy spawanych ze stali 17-4PH wiązką laserową bez materiału dodatkowego oraz wpływu wybranych obróbek cieplnych na zmiany struktury i wybranych właściwości mechanicznych w obszarze spoiny. Uzyskane wyniki wskazują, że sam proces spawania zapewnia otrzymanie korzystnych właściwości mechanicznych. Obróbka cieplna natomiast zapewnia ujednorodnienie obszaru złącza spawanego.

Aby zapewnić rozwój zrównoważonego transportu, kluczowym elementem jest zastosowanie lekkich konstrukcji wykonanych w drodze łączenia materiałów kompozytowych i stali. Spośród już znanych metod łączenia przemysłowego tych materiałów jedną z najpowszechniej metod stosowanych jest klejenie, jednak proces ten często nie spełnia wymagań dotyczących czasu eksploatacji i kosztów wykonania zakładanych na etapie projektowania, certyfikacji i produkcji konstrukcji. W artykule omówiono zagadnienia mechaniczno-technologiczne stosowania procesu zgrzewania w łączeniu materiałów z włókien kompozytowych z elementami metalicznymi.

Proces spawania jest obiektem badań prowadzonych na całym świecie i w znacznej większości dotyczą one wpływu warunków i parametrów procesu na budowę strukturalną w obszarze złącza, jak również geometrii i wytrzymałości złącza spawanego, a także odkształceń i naprężeń. Natomiast pomimo wielu wyników badań, w dalszym ciągu proces spawania jest przyczyną powstawania odkształceń. Projektanci i wykonawcy powinni przestrzegać zasad określonych w przedmiotowych normach i wytycznych, w których określono m.in. dopuszczalne odchyłki wymiarowe. W artykule przedstawiono wyniki badań z zastosowaniem analizy numerycznej MES spawania konstrukcji stalowej. Przeanalizowano wpływ sposobu utwierdzenia konstrukcji podczas spawania na odkształcenia spawalnicze.

Materiały dodatkowe w postaci proszku znajdują coraz szersze zastosowanie w technologiach napawania i natryskiwania wiązkami skoncentrowanej energii, takimi jak napawanie plazmowe oraz napawanie laserowe. W artykule przedstawiono aplikacje przemysłowe procesów zabezpieczania powierzchni przed zużyciem metodami napawania plazmowego proszkowego oraz natryskiwania gazowo-proszkowego. Próby technologiczne wykazały możliwość zastosowania obu tych technologii na stalach typu duplex, uzyskując wyższą skuteczność w zabezpieczaniu elementów przed zużyciem ściernym i kawitacyjnym w przypadku zastosowania proszków typu NiBSi i wyższą odporność niż elementy wykonane z tej stali. Przeprowadzono badania powłok po 6-miesięcznym okresie eksploatacji. Próbki poddano badaniom wizualnym i metalograficznym makroskopowym, przeprowadzono także pomiary warstwy natryskiwanej metodą mikroskopową i analizę mikrostruktury powłoki. Wykazano wysokie właściwości ochronne powłok uzyskiwanych metodami natryskiwania gazowo-proszkowego z przetapianiem po natryskiwaniu.

W artykule przedstawiono ogólne informacje na temat metody zgrzewania z mieszaniem materiału zgrzeiny FSW (Friction Stir Welding). Scharakteryzowano przebieg procesu zgrzewania, opisano budowę złącza, przedstawiono i omówiono wady oraz zalety metody, a także czynniki wpływające na jakość połączeń. W publikacji opisano innowacyjną głowicę do zgrzewania FSW firmy Stirweld (Francja), instalowaną na frezarkach CNC. Zilustrowano proces działania głowicy oraz omówiono korzyści wynikające z jej zastosowania w porównaniu ze zgrzewarkami FSW.

W artykule przedstawiono aspekty wpływające na badania ultradźwiękowe różnorodnych materiałów. Istotne czynniki mające wpływ na dobór odpowiedniej techniki badania to struktura badanych materiałów, gruboziarnista anizotropowa struktura, wielkość ziarna które decydują o możliwości głowic zastosowanych do badania. Materiały różnorodne znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu takich jak sektor energetyczny czy chemiczny. Budowa chemikaliowców wymaga użycia materiałów o strukturze dwufazowej stali typu duplex. Wykrycie nieciągłości wymaga zastosowania odpowiedniej techniki badania oraz techniki oceny, które przedstawiono w niniejszym artykule.

Wymóg oceny zagrożenia zdrowia pracownika sztucznym promieniowaniem optycznym nakłada Dyrektywa 2006/25/EC oraz implementujące ją w Polsce rozporządzenia. Badania tych zagrożeń skupiają się na ocenie poziomu ekspozycji spawacza na bezpośrednie promieniowanie nadfioletowe łuku spawalniczego, natomiast nie dotyczą osób pracujących w otoczeniu stanowiska spawania. Część promieniowania optycznego emitowanego przez łuk ulega odbiciu i rozproszeniu do otoczenia stanowiska spawania i w ten sposób dociera poza barierę tworzoną przez ekrany spawalnicze lub inne środki ochrony zbiorowej. Za ekranami mogą pracować inne osoby i być narażone na odbite promieniowanie UV o poziomie ekspozycji przekraczającym dopuszczalne wartości (MDE). W artykule przedstawiono wyniki badań poziomu rozproszonego promieniowania UV w otoczeniu łuku spawalniczego podczas spawania metodami MAG, MAGPulse i TIG, przy wybranych parametrach spawania. Wyniki badań wskazują na potencjalne zagrożenie dla zdrowia pracowników wykonujących czynności pracy w otoczeniu stanowisk spawalniczych, nawet w przypadku, gdy stosowane są spawalnicze ekrany ochronne.