Abstract

Niniejsza praca jest poświęcona spawaniu pod wodą metodą lokalnej komory suchej (MLKS) i przedstawia metodologię oraz narzędzia umożliwiające prognozowanie właściwości złączy spawanych wykonanych przy zastosowaniu tej odmiany spawania. Monografia zawiera opis rozwoju spawania pod wodą oraz charakterystykę metod wykorzystywanych do realizacji prac spawalniczych. Zaproponowano nowy podział metod spawania pod wodą, uwzględniający charakterystyczne warunki, do których zaliczono ciśnienie, prędkość stygnięcia złącza oraz wilgotność bezwzględną. Przedstawiono konsekwencję zmiany środowiska spawania na właściwości złączy spawanych. Scharakteryzowano poszczególne odmiany spawania pod wodą (mokre, suche, lokalną komorą suchą) i wyjaśniono wpływ zmiennych istotnych na uzyskiwane właściwości. Dla spawania metodą lokalnej komory suchej wyznaczono warunki, które zapewniają stabilne jarzenie się łuku elektrycznego. Warunki te określono na drodze analizy numerycznej oraz badań empirycznych, wyznaczając rozkład ciśnienia, prędkości oraz temperatury we wnętrzu komory. Wykazano poprawność działania zaprojektowanej komory i zapewnienie w jej wnętrzu warunków pozwalających na wykonanie złączy spawanych spełniających założone kryteria akceptacji. Określono wpływ czynników istotnych w procesie spawania pod wodą na wytrzymałość, udarność oraz twardość złączy. Zidentyfikowano i opisano mechanizmy odpowiedzialne za wymianę ciepła podczas spawania pod wodą MLKS oraz zaproponowano równanie, które pozwala na wyznaczenie strumienia ciepła i w konsekwencji współczynników, które mogą znaleźć zastosowanie w modelowaniu numerycznym. Przedstawiono metodologię wyznaczania równań na drodze analizy statystycznej przy zastosowaniu różnych modeli do prognozowania właściwości złączy spawanych. Opracowano równanie empiryczne do wyznaczania czasów stygnięcia t8/5. Przedstawione wyniki oraz analizy pozwalają wyznaczyć kolejne kierunki badań oraz prac rozwojowych w odniesieniu do różnych grup materiałów konstrukcyjnych. Wskazano narzędzia, które nie są powszechnie stosowane do analiz badań w zakresie procesów spawania, a przy odpowiednim planowaniu badań dają zadowalające rezultaty w obszarze prognozowania właściwości złączy wykonanych w środowisku wodnym.

Author (1)