Krok 1: Materiał podstawowy
Całość wykonana jest ze stali S235JR.
Nr pWPS i metoda przygotowania są już wydrukowane w formularzu. W pierwszym wolnym polu wpisuję gatunek stali z treści zadania: S235JR.
Arkusz MEC.10-02-26.01-SG: króciec - rura Ø60,3 × 10 mm o długości 150 mm z dwoma kołnierzami Ø80 × 8 mm, przyspawanymi spoinami pachwinowymi a = 5 mm. Zdający opracowuje wstępną instrukcję technologiczną spawania (pWPS) dla spoiny kołnierza, rysuje w programie CAD rysunek wykonawczy króćca w półwidoku-półprzekroju z oznaczeniem spoin i liczy w tabeli A masę króćca oraz dobiera obrotnik. Kolejność kroków: najpierw pWPS (dane z tabel 1-6 i wykresu 1), potem rysunek, na końcu tabela A. To jedno z możliwych rozwiązań - rysunek można rozplanować inaczej.
Jak liczą się punkty. Klucz ma 45 kryteriów w sześciu rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 34 punktów - można stracić 11 kryteriów i nadal zdać. Wartości pWPS są porównane w skrypcie z tekstem kryteriów, a masy - z przedziałami klucza.
Model „dk”, czyli dokumentacja przy komputerze. Rysunki zdający wykonuje w programie CAD na szablonie z pulpitu i oddaje jako wydruk; tabele obliczeń i instrukcje spawania wypełnia ręcznie w arkuszu. W podglądzie rysunek CAD jest wydrukiem A4 (linie i tekst komputerowe), a tabele arkusza mają tło ze strony arkusza i granatowe, odręczne wpisy. Elementy dodane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto.
Szablon rysunku. Plik szablonu (ramka i tabelka rysunkowa) leży na pulpicie stanowiska egzaminacyjnego i nie jest publikowany razem z arkuszem, dlatego w podglądzie ramka i tabelka mają prosty, przykładowy układ (nazwa, materiał, liczba sztuk, skala, numer rysunku, autor). W szablonie egzaminacyjnym pola mogą być ułożone inaczej - wpisuje się w nie te same informacje. Zamiast numeru PESEL w polu autora podaję imię i nazwisko.
Normy. Rysunek wykonawczy i oznaczenia spoin opieram na zasadach rysunku technicznego i normie PN-EN ISO 2553 (umowne przedstawianie spoin), a oznaczenia procesów, pozycji i gazów - na normach przywołanych w arkuszu (PN-EN ISO 4063, PN-EN ISO 6947, PN-EN ISO 14175). To wiedza normowa, której arkusz nie powtarza - w krokach jest to zaznaczone.
Kroki 1-8 · po tym etapie masz 8 z 45 kryteriów (pkt)
Całość wykonana jest ze stali S235JR.
Nr pWPS i metoda przygotowania są już wydrukowane w formularzu. W pierwszym wolnym polu wpisuję gatunek stali z treści zadania: S235JR.
Przy wyborze metody spawania uwzględnij możliwość mechanizacji procesu (tabela 2).
Według tabeli 2 MAG (135) ma bardzo duże możliwości mechanizacji, a stal niestopowa spawa się w gazie aktywnym, więc spawam metodą 135. Do MAG potrzebny jest podajnik drutu 1,2 mm: urządzenie nr 1 to źródło TIG/MMA bez podajnika, nr 3 podaje tylko drut 0,8-1,0 mm i daje najwyżej 150 A. Zostaje urządzenie nr 2 (drut 0,8-1,6 mm).
⚠️ Rozbieżność arkusz-klucz: tabela 1 dla a = 5 mm podaje prąd 260 A, a zakres urządzenia nr 2 kończy się na 250 A (200 A przy cyklu pracy 40%), więc z danych arkusza jedyne urządzenie do MAG z drutem 1,2 mm nie zapewnia wymaganego prądu. Klucz CKE (R.3.2) przyjmuje urządzenie nr 2. Na egzaminie punkt daje wpis z klucza.
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
Parametry z tabeli 1 (260 A, 24,4 V) odkładam na wykresie 1: punkt leży w obszarze łuku przejściowego (na granicy sąsiedniego obszaru, dlatego klucz przyjmuje dwie nazwy: przejściowy lub drobnokroplowy).
Kołnierze z rurą zostały połączone spoinami pachwinowymi.
Kołnierz stoi prostopadle do rury, więc to złącze kątowe, a spoina jest pachwinowa (skrót FW wg PN-EN ISO 15609-1 - ten sam co w numerze pWPS).
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
Wpisuję grubość ścianki rury 10 mm (wymiar G z rysunku 1).
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
Spoina leży na zewnętrznej powierzchni rury, więc wpisuję średnicę rury d = 60,3 mm.
Uwaga: W pola nieuzupełniane wpisać: nie dotyczy.
Spoina pachwinowa nie ma rowka spawalniczego - zgodnie z uwagą nad formularzem wpisuję nie dotyczy.
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
Tabela 1 to normatyw dla pozycji nabocznej PB (PN-EN ISO 6947), a obrotnik ustawia złącze właśnie w tej pozycji.
Kroki 9-12 · po tym etapie masz 12 z 45 kryteriów (pkt)
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
W polu „Konstrukcja złącza” szkicuję ręcznie przekrój: ściankę rury, kołnierz na niej i spoinę pachwinową a5. Nad kołnierzem wymiaruję jego grubość 8.
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
Z lewej strony szkicu wymiaruję grubość ścianki rury 10.
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
W polu „Kolejność spawania” rysuję ten sam narożnik w większej skali i zarys spoiny podzielony na dwa ściegi (tabela 1: dla a = 5 mm, drut 1,2 mm - 2 ściegi).
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
Ściegi numeruję w kolejności układania: 1 w narożniku (grań), 2 na nim (lico).
Kroki 13-22 · po tym etapie masz 22 z 45 kryteriów (pkt)
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
Wiersz tabeli szczegółów zaczynam od numeru ściegu i procesu 135 (MAG wg PN-EN ISO 4063). Drugi ścieg ma te same parametry z tabeli 1, więc wypełniam dwa wiersze.
Kołnierze z rurą zostały połączone spoinami pachwinowymi a = 5 mm.
Wymiar spoiny to grubość a = 5 mm - według niej wybieram wiersz tabeli 1.
Należy zastosować drut elektrodowy lity o średnicy 1,2 mm.
W tabeli 1 dla a = 5 mm jest kilka wierszy. Biorę ten z drutem 1,2 mm (polecenie) i gazem M21 (mieszanka, patrz krok o gazie): 260 A i 24,4 V.
Wiersz z gazem C1 (czysty CO₂) - to nie mieszanka, więc inne parametry i utrata punktu.
Tabela 1. Wyciąg z normatywów spawania metodą MAG, prądem stałym z biegunowością dodatnią.
Tytuł tabeli 1 mówi wprost: prąd stały, biegunowość dodatnia - zapis DC (+).
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
Z tego samego wiersza tabeli 1: 0,70 m/min.
Na podstawie informacji zawartych w tabelach od 1 do 6 i wykresu 1 oraz dokumentacji rysunkowej opracuj Wstępną Instrukcję Technologiczną Spawania (pWPS) dla spoiny pachwinowej (spoina 1 na rysunku 1) łączącej rurę z kołnierzem króćca.
Z tego samego wiersza: 12–15 l/min.
Mieszankę osłonową zawierającą minimalną ilość gazu obojętnego dobierz adekwatnie do łączonych materiałów, uwzględniając dane zawarte w tabeli 1 i 3.
Mieszanki z tabeli 3 to M12 (97,5% Ar - do stali odpornych na korozję) i M21 (5-25% CO₂, reszta Ar - do stali niestopowych). S235JR to stal niestopowa, a M21 ma też mniej argonu niż M12: M21.
Należy zastosować drut elektrodowy lity o średnicy 1,2 mm, o składzie chemicznym najbardziej zbliżonym do materiału podstawowego. Rodzaj drutu dobierz z tabeli 4.
S235JR to stal węglowo-manganowa bez dodatków stopowych (C 0,17%, Si 0,35%, Mn 1,4%). Druty z Ni, Mo, Al albo Ti+Zr odpadają, zostaje drut C-Si-Mn G2Si (zgodnie z kluczem).
Przed wykonaniem spoin elementy należy podgrzać wstępnie do temperatury 100 – 120 °C.
Przepisuję z treści zadania: 100–120 °C.
W przypadku wykonywania spoin wielościegowych należy utrzymać temperaturę międzyściegową w granicach 200 – 250 °C.
Spoina a5 ma dwa ściegi (tabela 1), więc obowiązuje temperatura międzyściegowa 200–250 °C. Do ostatniego pola wpisuję wolny wylot elektrody 10 mm z treści zadania (klucz go nie ocenia).
Kroki 23-32 · po tym etapie masz 32 z 45 kryteriów (pkt)
Sporządź rysunek wykonawczy w jednym rzucie, jako półwidok – półprzekrój, umieszczając tylko wymiary zespawanej konstrukcji i złącza spawanego.
Na szablonie RYSUNEK rysuję króciec w skali 1:1, z osią poziomo. Górna połowa to przekrój (widać ściankę rury, kołnierze i spoiny w przekroju), dolna - widok (zarys rury, kołnierzy i lica spoin). Kontury - linią ciągłą grubą.
Sporządź rysunek wykonawczy w jednym rzucie, jako półwidok – półprzekrój, umieszczając tylko wymiary zespawanej konstrukcji i złącza spawanego.
Półwidok od półprzekroju oddziela oś symetrii - rysuję ją linią punktową cienką, wystającą kilka milimetrów poza zarys.
Sporządź rysunek wykonawczy w jednym rzucie, jako półwidok – półprzekrój, umieszczając tylko wymiary zespawanej konstrukcji i złącza spawanego.
Przecięta ścianka rury dostaje kreskowanie linią cienką pod kątem 45°.
Sporządź rysunek wykonawczy w jednym rzucie, jako półwidok – półprzekrój, umieszczając tylko wymiary zespawanej konstrukcji i złącza spawanego.
Kołnierze to inne części niż rura, więc kreskuję je w przeciwnym kierunku. Spoiny w przekroju zaczerniam (małe pola przekroju i spoiny - zasada rysunku technicznego).
Kreskowanie kołnierza w tym samym kierunku co rura - na rysunku zlewają się w jedną część.
Sporządź rysunek wykonawczy w jednym rzucie, jako półwidok – półprzekrój, umieszczając tylko wymiary zespawanej konstrukcji i złącza spawanego.
Średnicę kołnierza wymiaruję z prawej strony z symbolem Ø80 - wymiar gabarytowy. Linie wymiarowe i pomocnicze - linią ciągłą cienką.
Sporządź rysunek wykonawczy w jednym rzucie, jako półwidok – półprzekrój, umieszczając tylko wymiary zespawanej konstrukcji i złącza spawanego.
Bliżej rysunku wymiaruję średnicę zewnętrzną rury Ø60,3, a w przekroju grubość ścianki 10. Średnicy wewnętrznej już nie podaję - wynika z tych dwóch wymiarów.
Sporządź rysunek wykonawczy w jednym rzucie, jako półwidok – półprzekrój, umieszczając tylko wymiary zespawanej konstrukcji i złącza spawanego.
Pod rysunkiem wymiaruję długość całkowitą 150 mm (wymiar gabarytowy).
Sporządź rysunek wykonawczy w jednym rzucie, jako półwidok – półprzekrój, umieszczając tylko wymiary zespawanej konstrukcji i złącza spawanego.
Bliżej rysunku wymiaruję położenie kołnierzy 8 od końców rury i ich grubość 8. Środkowego odcinka już nie wymiaruję: łańcuch zostaje otwarty, a żaden wymiar się nie powtarza.
Dopisanie odcinka między kołnierzami - zamknięty łańcuch i powtórzony wymiar.
Sporządź rysunek wykonawczy w jednym rzucie, jako półwidok – półprzekrój, umieszczając tylko wymiary zespawanej konstrukcji i złącza spawanego.
W tabelce wpisuję nazwę Króciec, skalę 1:1, numer rysunku i autora.
Całość wykonana jest ze stali S235JR.
W polu materiału wpisuję S235JR.
Kroki 33-39 · po tym etapie masz 40 z 45 kryteriów (pkt)
Umieszczając oznaczenia spoin zgodnie z zasadami umownego ich przedstawiania.
Każdy kołnierz jest jednym złączem, więc do każdego prowadzę jedną strzałkę (do spoiny przy kołnierzu, od strony, po której strzałka nie przecina kołnierza) z linią odniesienia. Spoiny są po obu stronach kołnierza jednakowe - oznaczenie jest symetryczne, więc linia identyfikacyjna nie jest potrzebna (PN-EN ISO 2553).
Umieszczając oznaczenia spoin zgodnie z zasadami umownego ich przedstawiania.
Spoina biegnie po całym obwodzie rury, więc w miejscu załamania strzałki rysuję okrąg - znak spoiny wykonanej dookoła (wiedza normowa).
Umieszczając oznaczenia spoin zgodnie z zasadami umownego ich przedstawiania.
Symbol spoiny pachwinowej (trójkąt) stawiam nad i pod linią odniesienia - spoina jest po obu stronach kołnierza.
Umieszczając oznaczenia spoin zgodnie z zasadami umownego ich przedstawiania.
Przed każdym trójkątem wpisuję grubość z literą: a5 (litera a oznacza grubość obliczeniową spoiny pachwinowej).
Sama liczba bez litery a albo z literą z (długość boku) - inny wymiar spoiny.
Umieszczając oznaczenia spoin zgodnie z zasadami umownego ich przedstawiania.
Na końcu linii odniesienia rysuję ogon i wpisuję 135.
Umieszczając oznaczenia spoin zgodnie z zasadami umownego ich przedstawiania.
Po ukośniku dopisuję pozycję PB (naboczna).
Umieszczając oznaczenia spoin zgodnie z zasadami umownego ich przedstawiania.
W polu liczby sztuk wpisuję 1. Arkusz nie podaje liczby króćców, a rysunek przedstawia jeden wyrób - klucz sprawdza, czy pole jest uzupełnione.
Kroki 40-44 · po tym etapie masz 45 z 45 kryteriów (pkt)
Masa 100 mm rury o grubości ścianki 10 mm wynosi 1 100 g.
Rura ma 150 mm, czyli 1,5 odcinka po 100 mm: 1 100 · 1,5 = 1 650 g.
Pole powierzchni koła wyznacza się ze wzoru P = πr², gdzie π = 3,14, r - promień koła.
Kołnierz to pierścień: koło Ø80 minus otwór na rurę Ø60,3. P = 3,14 · (40² − 30,15²) = 3,14 · 690,98 = 2 169,7 mm².
Pole całego koła Ø80 bez odjęcia otworu - wynik o około 70% za duży.
Masa 100 mm² blachy grubości 8 mm wynosi 6,3 g.
2 169,7 : 100 · 6,3 = 136,69 g ≈ 137 g (do gramów).
Wyznacz masę całego króćca pomijając masę spoin.
1 650 + 2 · 136,69 = 1 923,38 g ≈ 1 923 g - zaokrąglam do gramów dopiero wynik końcowy.
Do wykonania spoin pachwinowych zastosować obrotnik o nośności najbardziej zbliżonej do masy spawanego elementu. Obrotnik dobierz z tabeli 6.
Króciec waży około 1,92 kg. Najbliższa nośność z tabeli 6 to 20 kg - obrotnik 1 (150 i 500 kg to nośności wielokrotnie za duże).
Symulacja ekranu w przeglądarce - w Android Studio / Visual Studio wygląd może się nieco różnić.
To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.
Autor rozwiązania: Bartosz Bryniarski. Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.