Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Spawalność stali
Course of study:
2019/2020
Code:
MIMT-2-229-s
Faculty of:
Metals Engineering and Industrial Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Ziewiec Aneta (aziewiec@agh.edu.pl)
Module summary

Wykład poświęcony jest zagadnieniom spawalności stopów żelaza, problemom związanym z pękaniem złączy spawanych i sposobami ich zapobiegania. Omawia problemy spawania stali z różnych grup materiałowych.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Skills: he can
M_U001 Student posiada umiejętność doboru materiałów spawalniczych i doboru technologii spawania gwarantującej uzyskanie połączeń bez pęknięć. IMT2A_U01, IMT2A_U04 Examination,
Test
M_U002 Potrafi metodami obliczeniowymi lub przy wykorzystaniu programów komputerowych ocenić spawalność stali oraz zweryfikować ją w próbach technologicznych IMT2A_U01, IMT2A_U04 Examination,
Test
M_U003 Potrafi w oparciu o analizę charakterystycznych cech pęknięcia eksploatacyjnego podać prawdopodobną przyczynę powstania pęknięcia i ustalić środki zaradcze eliminujące problem powstawania pęknięć IMT2A_U01, IMT2A_U04 Examination,
Test
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student posiada rozległy zakres podstawowych wiadomości pozwalających scharakteryzować pęknięcia powstające w procesie spawania i po zakończeniu spawania. Znając mechanizmy pękania potrafi dobrać technologiczne i materiałowe środki zaradcze gwarantujące wykonanie połączeń spawanych bez pęknięć. IMT2A_W04, IMT2A_W03 Examination,
Test
M_W002 Student posiada wiedzę pozwalającą zakwalifikować materiały konstrukcyjne do różnych grup charakteryzujących się różną wrażliwością na spajanie i dobrać technologie spawania dla materiałów tej samej grupy oraz materiałów różnorodnych. Potrafi scharakteryzować zjawiska występujące w czasie spawania i chłodzeniu po spawaniu i tym samym sterować procesami metalurgicznymi gwarantującymi uzyskanie optymalnych własności złącza spawanego IMT2A_W03 Examination,
Test
M_W003 Student posiada wiedzę pozwalającą scharakteryzować rodzaje korozji połączeń spawanych stali nierdzewnych i kwasoodpornych i dobrać technologię i parametry spawania pozwalające zminimalizować wrażliwość spoin na korozję. IMT2A_W03 Examination,
Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 0 28 0 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Skills
M_U001 Student posiada umiejętność doboru materiałów spawalniczych i doboru technologii spawania gwarantującej uzyskanie połączeń bez pęknięć. + - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi metodami obliczeniowymi lub przy wykorzystaniu programów komputerowych ocenić spawalność stali oraz zweryfikować ją w próbach technologicznych + - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi w oparciu o analizę charakterystycznych cech pęknięcia eksploatacyjnego podać prawdopodobną przyczynę powstania pęknięcia i ustalić środki zaradcze eliminujące problem powstawania pęknięć + - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada rozległy zakres podstawowych wiadomości pozwalających scharakteryzować pęknięcia powstające w procesie spawania i po zakończeniu spawania. Znając mechanizmy pękania potrafi dobrać technologiczne i materiałowe środki zaradcze gwarantujące wykonanie połączeń spawanych bez pęknięć. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę pozwalającą zakwalifikować materiały konstrukcyjne do różnych grup charakteryzujących się różną wrażliwością na spajanie i dobrać technologie spawania dla materiałów tej samej grupy oraz materiałów różnorodnych. Potrafi scharakteryzować zjawiska występujące w czasie spawania i chłodzeniu po spawaniu i tym samym sterować procesami metalurgicznymi gwarantującymi uzyskanie optymalnych własności złącza spawanego + - + - - - - - - - -
M_W003 Student posiada wiedzę pozwalającą scharakteryzować rodzaje korozji połączeń spawanych stali nierdzewnych i kwasoodpornych i dobrać technologię i parametry spawania pozwalające zminimalizować wrażliwość spoin na korozję. + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 128 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 h
Preparation for classes 30 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 h
Realization of independently performed tasks 30 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (28h):
  1. Definicje spawalności i wpływ czynników na spawalność

    Zostaną podane definicje spawalności stali oraz określony wpływ składu chemicznego i innych czynników na spawalność.

  2. Pękanie połączeń spawanych:

    Przedstawiona zostaną mechanizmy pękania zimnego, pękania na gorąco, pękania lamelarnego oraz pękania relaksacyjnego. Podane zostaną cechy charakterystyczne poszczególnych rodzajów pęknięć oraz środki zaradcze pozwalające ich uniknięcie. charakterystyka

  3. Pękanie eksploatacyjne połączeń spawanych.

    Zostaną scharakteryzowane mechanizmy pękania kruchego i plastycznego konstrukcji oraz cechy charakterystyczne pozwalające określić rodzaj pęknięcia

  4. Obliczeniowe sposoby oceny spawalności stali.

    Przedstawione zostaną obliczeniowe sposoby określenia spawalności stali oraz opracowane na tej podstawie programy komputerowe do oceny spawalności stali.

  5. Metody badania spawalności stali i odporności na kruche pękanie.

    Omówione zostaną metody badania spawalności stali ujęte w odpowiednich normach. Scharakteryzowane zostanie pojęcie temperatury przejścia w stan kruchy, jej znaczenie w praktyce, oraz sposoby wyznaczania.

  6. Problemy spawania stali niskowęglowych niestopowych.

    Przedstawiony zostanie podział stali spawalnych i ich kwalifikacja do odpowiednich grup. Omówione zostaną zjawiska występujące w stalach niestopowych przy spawaniu oraz wpływ czynników na możliwość powstania niezgodności spawalniczych.

  7. Stale o podwyższonej wytrzymałości i ich spawalność.

    Przedstawione zostaną sposoby otrzymywania stali o podwyższonej i wysokiej wytrzymałości. Scharakteryzowana ich spawalność oraz materiały stosowane do spawania. Omówiony zostanie wpływ warunków eksploatacji na powstawania pęknięć eksploatacyjnych.

  8. Własności stali do pracy w obniżonych temperaturach i ich spawalność.

    Zostaną scharakteryzowane stale przeznaczone do pracy w obniżonych i niskich temperaturach, materiały dodatkowe do ich spawania oraz kryteria doboru stali do pracy w odpowiednich warunkach. Omówiony zostanie wpływ czynników na temperaturę przejścia w stan kruchy. Przedstawione zostaną zasady doboru materiałów spawalniczych do określonych grup stali.

  9. Charakterystyka stali do pracy w podwyższonych temperaturach i ich spawalność.

    Zostaną scharakteryzowane stale przeznaczone do pracy w podwyższonych temperaturach w energetyce oraz w petrochemii. Omówione zostaną pojęcia żaroodporności i żarowytrzymałości. Podane zostaną zasady doboru materiałów dodatkowych do spawania materiałów jednorodnych i różnorodnych. Omówione zostaną zjawiska występujące przy spawaniu różnych stali i sposoby obróbki cieplnej złącz spawanych. *

  10. Klasyfikacja i podział stali nierdzewnych.

    Przedstawiona zostanie klasyfikacja i podział stali stopowych spawalnych, sposoby i zasady oznaczania.

  11. Spawalność stali nierdzewnych martenzytycznych

    Przedstawione zostaną przemiany fazowe w SWC przy spawaniu stali i ich wpływ na własności i skłonność do pękania. Podane zostaną zasady doboru materiałów dodatkowych do spawania oraz warunki spawania pozwalające uzyskać połączenia bez niezgodności spawalniczych.

  12. Spawalność stali nierdzewnych ferrytycznych i austenitycznych.

    Zostaną scharakteryzowane stale ferrytyczne i austenityczne, zasady doboru materiałów spawalniczych, technologie i metody spawania oraz warunki spawania pozwalające uzyskać połączenia bez niezgodności spawalniczych. Podany zostanie wpływ czynników metalurgicznych na skłonność do pęknięć złącz spawanych.

  13. Spawalność stali nierdzewnych austenityczno-ferrytycznych oraz żaroodpornych.

    Zostaną scharakteryzowane stale ferrytyczno-austenityczne (dupleks), zasady doboru materiałów spawalniczych, technologie i metody spawania oraz warunki spawania pozwalające uzyskać połączenia bez niezgodności spawalniczych. Zostaną scharakteryzowane wysokostopowe stale żaroodporne i żarowytrzymałe, zasady doboru materiałów spawalniczych, technologie i metody spawania oraz warunki spawania pozwalające uzyskać połączenia bez niezgodności spawalniczych.

  14. Rodzaje korozji i odporność na korozję połączeń spawanych.

    Zostaną przedstawione rodzaje i mechanizmy korozji występujące w stopowych stalach ferrytycznych, martenzytycznych i austenitycznych. Podane zostaną warunki pozwalające zminimalizować skłonność do korozji i pękania korozyjnego.

Laboratory classes (28h):
  1. Ocena spawalności metodą pomiaru twardości.
  2. Spawalność materiałów różnorodnych.
  3. Analityczne metody oceny spawalności stali.
  4. Analiza spawalności poprzez ocenę niezgodności spawalniczych
  5. Próby pękania zimnego.
  6. Technologiczne próby pękania gorącego.
  7. Próby pękania lamelarnego i relaksacyjnego
  8. Wyznaczanie spawalniczych wykresów CTPC-S
  9. Symulacja spawalniczych cykli cieplnych.
Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa =0cena laboratorium*0,4 + ocena z egzaminu*0,6

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

Prerequisites and additional requirements:

Brak

Recommended literature and teaching resources:

1. Tasak E. Spawalność stali, Wyd. Fotobit Kraków 2002.
2. Tasak E. Metalurgia spawania, Wyd. Jak Kraków 2008.
3. Tasak E. Ziewiec A. Spawalność materiałów konstrukcyjnych Wyd. Jak Kraków 2009
4. Butnicki S. Spawalność i kruchość, Wyd. WNT 1975

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:
  1. Lechosław TUZ, Krzysztof PAŃCIKIEWICZ, Edmund TASAK, Janusz Adamiec, Tomasz GÓRAL, Badania skłonności do pęknięć gorących wybranych stali austenitycznych — [Evaluation of selected austenitic stainless hot crack susceptibility] , Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach ; ISSN 0867-583X. — 2014 R. 58 nr 6, s. 31–35.
  2. Krzysztof PAŃCIKIEWICZ, Edmund TASAK, Charakter pękania połączeń spawanych stali 7CrMoVTiB10−10 (T24) — Character of fracture of welded joints of 7CrMoVTiB10−10 (T24) steel , Przegląd Spawalnictwa, ISSN 0033-2364. — 2013 R. 85 nr 2, s. 36–39.
  3. Krzysztof PAŃCIKIEWICZ, Anna ZIELIŃSKA-LIPIEC, Edmund TASAK, Mikrostruktura i właściwości mechaniczne złączy stali T24 spawanych metodami konwencjonalnymi i wysokoenergetycznymi — Microstructure and mechanical properties of T24 steel joints welded by typical and high-power processes, Przegląd Spawalnictwa ; ISSN 0033-2364. — 2014 [R.] 86 nr 4, s. 5–10. XIX konferencja spawalnictwa : Spawanie w energetyce : Jarnołtówek, 8–10 kwietnia 2014 r.
  4. Aneta ZIEWIEC, Edmund TASAK , Pękanie korozyjne rurociągów wody amoniakalnej w instalacjach koksowni — Corrosion cracking of ammonia water pipeline in the installations of cocking plant, Hutnik Wiadomości Hutnicze ; ISSN 1230-3534. — 2011 R. 78 nr 2, s. 193–198.
  5. Edmund TASAK, Aneta ZIEWIEC , Pękanie rur w procesie zgrzewania prądami wielkiej częstotliwości oraz w czasie próby spłaszczania — Problems of pipes cracking during process of high frequency resistance welding and flattening test, Hutnik Wiadomości Hutnicze; ISSN 1230-3534. — 2010 R. 77 nr 7, s. 338–344.
  6. Aneta ZIEWIEC, Krzysztof PAŃCIKIEWICZ, Edmund TASAK, Pękanie spoin w stali 7CrMoVTiB10-10 (T24) w czasie spawania, uruchamiania i eksploatacji bloków energetycznych — Cracking in the welds metal of 7CrMoVTiB10-10 (T24) steel during welding, commissioning and exploitation of power units , Przegląd Spawalnictwa ; ISSN 0033-2364. — 2012 R. 84 nr 5, s. 2–7. Spawanie w energetyce : XVIII konferencja spawalnicza : Jarnołtówek, 24–26 kwiecień 2012
    http://www.bpp.agh.edu.pl/
Additional information:

None