123



Stránky připravuje:

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

Aktualizováno: 10/05/2007

02_1-3 Svařování jemnozrnných ocelí a ocelí vysoké pevnosti

Vysoko pevné oceli s minimální hodnotou meze kluzu 550 až 1100 N/mm2 se osvědčily na náročné svařované konstrukce, zejména u užitkových vozidel a mobilních jeřábů. Zatímco vysoko pevné tepelno-mechanicky ošetřené oceli (TM) dosahují minimální hodnotu meze kluzu do 690 MPa již ve válcovaném stavu bez dodatečného tepelného zpracování, mají vodou zušlechtěné jemnozrnné konstrukční oceli mez kluzu až k 1100 N/mm2 a přes vysokou pevnost i vynikající tažnost, dobrou svařitelnost a velkou odolnost proti křehkým lomům. Zajištění kvality zpracování těchto vodou zušlechtěných vysoko pevných ocelí ve větších tloušťkách při stavbě lodí vyžaduje vývoj přesných kontrolních metod ve výrobním procesu pro vedení tepla, pro předehřívací a interpass teploty a pro konečné tepelné zpracování.

Pro MAG-svařování teplotně kontrolovaných válcovaných jemnozrnných konstrukčních ocelí bylo vyvinuto modelové hodnocení. To umožňuje minimalizovat stupeň změkčení v tepelně ovlivněném pásmu (úbytek pevnosti a tvrdosti) tak, že se jemnozrnnost v této kritické zóně cíleně navodí fázovou změnou při zrychleném ochlazování. Pro zabránění trhlinám při jemnozrnných ocelích je potřebné předehřívání. K tomu jsou stanoveny předehřívací teploty podle CET-konceptu (uhlíkový ekvivalent) materiálového listu oceli SEW 088. Předehřívají se jemnozrnné konstrukční oceli jakosti S460Q od tloušťky 12 mm a vysoko pevné oceli s mezí kluzu nad 690 N/mm2 při všech tloušťkách plechu. Předehřívací teplota leží nezávisle na tloušťce plechu a na uhlíkovém ekvivalentu mezi 50 a 250 oC.

S cílem dalšího vývoje vysoko pevných ocelí byl zkoumán vliv jednohodinového sycení dusíkem bezprostředně po tváření za studena při teplotách mezi 550 a 650 oC v plynové atmosféře NH3H2 na chování pnutí a deformací při namáhání v tahu a při teplotách -196 až 600 oC a hodnocen jako mimořádná kombinace. Použití vysoko pevných ocelí do 790 N/mm2 jako alternativní řešení pro lehké konstrukce z hliníku ve stavbě karoserií klade vysoké požadavky na konstrukční dimenzování dílů a na nástroje pro tváření a řezání. Použití vícefázových ocelí, jež se užívají při výrobě dutých profilů hydraulickým tvářením, vyžadují ultra lehké konstrukce v automobilovém průmyslu.

Normalizačně žíhané vysoko pevné oceli s ultra jemným zrnem mají ještě lepší vlastnosti v pevnosti a tažnosti než normálně zrnité. Šetření struktury těchto ocelí ukázalo, že CO2-laserové svařování přes vysoký poměr hloubky svaru k šířce a vysokou rychlost vykazuje ve svarovém kovu jen omezený růst primárního austenitu. V hrubozrnném tepelně ovlivněném pásmu zajišťují spodní bainit a jen malý podíl martensitu dobré mechanicko-technologické vlastnosti spojů.

Použití vysoko pevných ocelí s mezí kluzu od 690 N/mm2 vyžaduje i další vývoj vhodných přídavných materiálů, jejichž optimální složení legur bylo již vyzkoušeno. Tři kombinované série pokusných elektrod k tomu užité obsahovaly buď proměnný hmotný podíl mědi mezi 0 a 3,7% místo chromu, nebo po 0,1 až 3,0% niklu, 1,0 až 1,5% mědi a 0,3% niobu a/nebo redukovaný obsah uhlíku a dusíku (0,03% uhlíku a 100 ppm dusíku). Optimální složení svarového kovu v hmotnostním vyjádření leželo u 0,004% uhlíku, 1,3% manganu, 2,3% niklu, 0,55% molybdenu, 0,8% mědi, 90 ppm dusíku, 270 ppm kyslíku - měřeno na struktuře, která se převážně skládala z jehlicového feritu při rovnoměrně rozložené tvrdosti svarového kovu.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz