123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

00_2-2 Svařování pod tavidlem

Ve srovnání s předcházejícími roky bylo v posledním roce uveřejněno podstatně více prací o svařování pod tavidlem a o elektrostruskovém svařování.

Jako příspěvek do diskuse je třeba brát práci, která ukazuje nové názory na fyzikálně-chemicko-metalurgické pochody při svařování pod tavidlem. Nově byly definovány právě fyzikální podmínky v oblasti oblouku. V prvé řadě jde o vytváření kaverny plynů, ve které hoří oblouk. Byly komentovány úvahy, které se týkají vytváření hraniční vrstvy mezi kavernou, tavidlem a tavnou lázní a dále vytváření struskové fáze za oblastí oblouku.

Firmou ESAB byly představen další vývoj vybavení ve formě jednotky řízení procesu. Další práce se zabývá použitím senzorů při svařování pod tavidlem. Pro aktivní kontrolu parametrů při svařování do spár odchylných od normálních byl vyvinut automatický kontrolní systém pro jednostranné tříelektrodové svařování pod tavidlem na kombinované tavidlo-měděné podložce. Jako snímač hodnot byl použit laserový scanner, který dává informace jak o poloze spáry, tak i o její geometrii. Z toho jsou pak odvozovány svařovací parametry a signály s korekčními daty pro dráhové řízení. Prototyp prokázal funkčnost koncepce.

V rámci jedné disertační práce byla sledována možnost zabránění vzniku trhlin za studena při svařování pod tavidlem vysoko pevných jemnozrnných konstrukčních ocelí typu S890QL a S960QL. Při srovnání dat je možno odvodit, že svary bez trhlin je možno dosáhnout jestliže jsou zvoleny dostatečně vysoké předehřívací, resp. interpass teploty. Omezujícím faktorem při těchto přídavných materiálech je vliv teploty, resp. rychlosti ochlazování na mechanicko-technologické vlastnosti spojů. Až použití modifikovaných šarží drátů umožnilo, při dodržení velmi úzkých rozsahů parametrů, dosáhnout požadované hodnoty meze kluzu. Jemnozrnné konstrukční ocele s mezí kluzu do 890 MPa dovolují i při použití konvenčních procesních podmínek a obvyklých přídavných materiálů uplatnit zřetelně širší rozsah volitelných svařovacích podmínek. Byl by žádoucí další vývoj přídavných materiálů v tom smyslu, aby požadovaná pevnost při vyhovující houževnatosti byla dosahována v širším rozsahu svařovacích podmínek.

Podrobněji byl studován výskyt vyboulenin na spojích svařovaných pod tavidlem. Jako příčina těchto nepravidelností se udává rozdělení tepla z oblouku.

Řada prací se zabývá svařováním pod tavidlem v souvislosti se speciálním použitím materiálů. V jedné se posuzuje svařitelnost termo-mechanicky válcované ocele. Byl zkoumán vliv teplotních cyklů na vrubovou houževnatost, tvrdost a strukturu pomocí teplotní simulace a dále na sklon k trhlinám za studena a na přechodovou teplotu. Výsledky jsou diskutovány ve vztahu k platným normám.

Roury ze supermartenzitické nerezavějící ocele pro transport ropy a zemního plynu se ve všeobecnosti svařují pomocí přídavných materiálů z nerezavějících duplexních ocelí. Vlivem nestejnoměrné pevnosti a tvrdosti a změn ve struktuře základního i přídavného materiálu dochází především v tepelně ovlivněném pásmu k místní korozi a ke vzniku trhlin z pnutí. V práci byly vyšetřovány různé kombinace způsobů svařování a nových přídavných materiálů a jejich vliv na sklon k trhlinám. Materiály 12Cr-5Ni-2Mo a 12Cr-6Ni-2,5Mo se svařovaly způsoby MIG-impulsně, WIG a pod tavidlem pomocí přídavných materiálů z ocelí s obsahem 12,4 až 12,9 % Cr a byly pak podrobeny korozním zkouškám v prostředí s obsahem H2S. Při korozních podmínkách 8 mbar H2S, 33000 ppm chloridu a hodnotě pH=4,7 bylo zjištěno jen malé korozní napadení v oblasti vad svarů, takže použití se jeví jako možné. Pro praxi je však nutná další optimalizace svařovacích parametrů. Pro náročnější korozní podmínky je však třeba dále zlepšit přídavný materiál i parametry. Další případy zde nelze rozebírat, je však třeba uvést, že v popředí stojí použití duplexníxh ocelí

Je popsáno použití modifikovaného elektrostruskového svařování při stavbě ocelových mostů. Modifikovaný způsob se vyznačuje malým tepelným příkonem (37 ve srovnání s 80 kJ/mm). K dalším přednostem patří zmenšení svarové spáry (z 32 na 19 mm), zvýšení svařovací rychlosti (z 19 na 46 mm/min), zvýšení svařovacího proudu z 600 na 1000 A při současném poklesu napětí z 42 na 37 V a konečně použití trubičkové elektrody místo plného drátu. Předností modifikovaného elektrostruskového svařování ve srovnání se svařováním pod tavidlem jsou vyšší produktivita a nižší náklady a dále zlepšená pevnost a spolehlivost spojů. Novým elektrostruskovým svařováním je možno zhotovit svarový spoj, který doposud trval 8 h, za 20 min. Nevýhodou jsou omezené délky svarů (3 až 3,6 m), relativně vysoký vývin tepla a skutečnost, že je možno svařovat jen ve svislé poloze zdola nahoru. Důležitými částmi zařízení jsou chlazené příložky pro zadržení tekutého tavidla. Na základě získaných zkušeností jsou navrženy změny dosavadních ANSI/AWS-specifikací D1.5-96. Příkladem použití nového způsobu je stavba mostu o délce 169,9 m a šířce 22,3 m.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz