PL221107B1 - Sposób wykonywania barier ochronnych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania barier ochronnych, zwłaszcza ocynkowanych i aluminiowych przeznaczonych zwłaszcza do zabezpieczenia i kanalizowania ruchu pieszych oraz ruchu pojazdów jezdnych w ciągach komunikacyjnych, na mostach i drogach.

Lutospawanie to proces łączenia metali (głównie żeliwa) pośredni pomiędzy lutowaniem twardym a spawaniem. Połączenie uzyskuje się wyłącznie przez stopienie lutu (bez nadtapiania łączonych metali), natomiast technika procesu i sposób przygotowania krawędzi łączonych przedmiotów są podobne jak przy spawaniu. Pod pojęciem lutospawania ukrywa się efektywny proces lutowania twardego, wykonywanego w sposób podobny do spawania, ale bez nadtapiania materiałów łączonych (metoda kropelkowa). Jako lut stosuje się drut spawalniczy z mieszanek krzemu, mosiądzu oraz brązu. Lutospawanie jest stosowane do łączenia materiałów trudno spawalnych tj. aluminium, cienkich stali wysoko-tłocznych, stali wysokowęglowych (sprężystych), pokrytych galwanicznie (z domieszką Zn-Ni, Zn-Fe, Zn-Mg) oraz w celu uniknięcia naprężeń i odkształceń spawalniczych. Proces lutospawania stosuje się zwłaszcza tam, gdzie niezbędna jest ochrona antykorozyjna połączonych elementów. W procesie spawania MIG/MAG temperatura topnienia wynosi 1690°C, natomiast przy lutospawaniu 1040°C. Powyższe zjawisko przyczynia się do zredukowania indukowanego ciepła, a przez to eliminuje się ryzyko spalenia powłoki cynkowanej. Nie bez znaczenia jest fakt, iż spoiny oraz ich okolice które zostały wykonane technologią lutospawania mają znacznie mniejsze naprężenia oraz odkształcenia. Przy zastosowaniu właściwych parametrów lutospawania, gazów ochronnych oraz dodatkowych materiałów uzyskuje się dobre złącze przy zachowaniu silnej powłoki ochronnej ocynku.

Olbrzymi wzrost zużycia w przemyśle elementów galwanizowanych cynkiem lub aluminium nastręcza wykonawcom dużo problemów podczas obróbki zwłaszcza przy zastosowaniu tradycyjnych metod spawania. W procesie spawania elementów ocynkowanych, parujący cynk jest przyczyną wzrostu porowatości spoin, ponieważ wysokie temperatury powstające w tym obszarze, niszczą warstwę ochronną, w wyniku czego elementy łączone tracą odporność korozyjną. Mechaniczne usuwanie cynku przed spawaniem jak i ponowne nakładanie z miejsc, w których nastąpiło odparowanie jest procesem bardzo kosztownym. Natomiast uzupełnianie ubytków preparatami typu cynk spray niedostatecznie zabezpiecza konstrukcję przed korozją. Ponadto przy spawaniu blach ocynkowanych następuje bardzo duża emisja szkodliwych dla zdrowia spawaczy oparów cynku.

Ze zgłoszenia PL 398239 znana jest technologia spawania rurek małych średnic w zautomatyzowanych urządzeniach spawalniczych metodą TIG. Technologia opisuje proces wykonania łączenia doczołowego rurek spawaniem z zastosowaniem materiału dodatkowego w postaci sprężynki, wykonanej z drutu spawalniczego, stapianej bezpośrednio w złączu przy wykorzystaniu głowicy zamkniętej spawarki orbitalnej. Głowica orbitalna zamknięta przeznaczona jest do spawania materiału podstawowego bez stosowania materiału dodatkowego. Materiał podstawowy (rurkę) przygotowujemy obrabiając czoło rurki w trzech wariantach. Spawanie przeprowadzamy dwuściegowo. W pierwszym ściegu wykonujemy spoinę przetopową (grań) bez dodatku materiału, parametrami spawania dobranymi by uzyskać wypływkę grani na całym obwodzie kosztem zaniżenia lica. Drugi ścieg wykonujemy uprzednio umieszczając sprężynkę z drutu spawalniczego na obwodzie lica pierwszego ściegu. Sczepem mocujemy sprężynkę do rurki i wykonujemy drugi ścieg, przetapiając sprężynkę z materiałem rurki pierwszego ściegu. W rezultacie zastosowania wynalazku otrzymujemy spoinę, łączącą rurki z pełną wypływką grani i wypukłym licem.

Ze zgłoszenia PL 370057 znany jest sposób spawania konstrukcji o zmiennej sztywności wiązań konstrukcyjnych wykonanej ze stali nierdzewnej typu duplex, zwłaszcza gatunku UNS S31803 i pokrewnych. Sposób spawania, wykorzystujący znane metody przygotowania spoiny, segmentowanie spoiny i kolejność układania warstw stopiwa przy spawaniu półautomatycznym na podkładce ceramicznej, charakteryzujący się tym, że obrabia się mechanicznie krawędzie spawanych elementów nadając im wymagany profil 1/2V, V, K, X w zależności od grubości blach (1), gwarantujący uzyskanie pełnego przetopu następnie umieszcza się pomiędzy krawędziami blokady zapobiegające zmienianiu się szerokości szczeliny (s) w trakcie spawania, po czym układa się kolejne warstwy spoiny używając materiałów spawalniczych o podwyższonej zasadowości dla warstwy przetopowej i pierwszych warstw wypełniających oraz materiałów o niższym stopniu zasadowości dla pozostałych warstw. Przy czym, każdy ścieg złącza przy spawaniu półautomatycznym wykonuje się przy zastosowaniu odpowiednio dobranego drutu rdzeniowego, przy czym każdy ścieg, a zwłaszcza warstwa przetopowa, układany jest odpowiednią do pozycji spawania techniką prowadzenia końcówki, parametrami spawania i stosuPL 221 107 B1 jąc właściwą technikę przygotowania końców poszczególnych odcinków ściegów polegającą na maksymalnym wypełnieniu krateru oraz technikę łączenia poszczególnych odcinków tych warstw polegającą na wycinaniu kraterów i sprawdzeniu stanu spoiny przed rozpoczęciem spawania kolejnego odcinka złącza.

Wszystkich tych niedogodności można uniknąć przy zastosowaniu sposobu według wynalazku wykorzystującego technologię lutospawania.

Sposób wykonywania barier ochronnych według wynalazku, łączy klasyczne metody, tj. lutowanie jako proces spajania, w którym nie następuje stopienie materiału rodzimego tylko lutu oraz technologii spawania z przygotowaniem brzegów spajanego materiału jak do spawania poprzez przycinanie a następnie wykrawanie, oraz natapiania drutu w łuku elektrycznym w atmosferze gazów ochronnych zwłaszcza argonu, materiał jest przycinany mechanicznie na piłach taśmowych na odpowiednie wymiary geometryczne, następnie obróbką wykrawania wykonywane są przenikania rur, przy czym do spawania stosuje się półautomaty z możliwością szybkiej samoregulacji łuku, przy wahaniach długości wolnego wylotu drutu elektrodowego, z podajnikiem cztero-rolkowym wyposażonym maksymalnie w trzymetrowy uchwyt z wkładem teflonowym.

Materiał podstawowy procesu to rury w gatunku DX51D-Z275 MC zgodnie z normą PN-EN 10305-3:2011. Jako materiał dodatkowy stosuje się spoiwa na bazie miedzi, zwłaszcza drut SG-CuSi3, o składzie chemicznym: Cu>95%, Si 3%, Mn 1%, dodatki max 0,3%. Następnie wyroby są poddane lakierowaniu proszkowemu.

Lutospawanie ma zastosowanie przy spajaniu blach o grubości do 3 mm pokrytych cynkiem do grubości 15 mikrometrów jak również, stali nierdzewnych i połączeń różnoimiennych np. miedź ze stalą.

Sposób według wynalazku powoduje zachowanie wymaganych właściwości mechanicznych łączenia elementów barier przy zachowaniu właściwości antykorozyjnych. Ponadto dużo niższa energia liniowa wydatnie zmniejsza naprężenia i skurcze spawalnicze, a niska twardość stopiwa ma znaczny wpływ na koszt obróbki mechanicznej po spawaniu.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wykonywania barier ochronnych, zwłaszcza ocynkowanych i aluminiowych, w których elementy barier spaja się łącznie metodą lutowania oraz metodą spawania, przy czym lut topi się bez stopienia materiału rodzimego, następnie przygotowuje się brzegi spajanych elementów przez przycinanie a następnie wykrawanie, znamienny tym, że następnie natapia się drut w łuku elektrycznym w atmosferze gazów ochronnych zwłaszcza argonu, przy czym do spawania stosuje się korzystnie półautomaty z szybką samoregulacją łuku, przy wahaniach długości wolnego wylotu drutu elektrodowego, z podajnikiem cztero-rolkowym wyposażonym w uchwyt z wkładem teflonowym, zaś jako materiał dodatkowy stosuje się spoiwa na bazie miedzi, korzystnie drut SG-CuSi3, o zawartości: Cu>95%, Si 3%, Mn 1%, zaś dodatki stanowią max 0,3%.