123



Stránky připravuje:

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

Aktualizováno: 10/05/2007

02_2-2 Svařování pod tavidlem

Pro minulý rok je potěšitelné výrazné zvýšení počtu příspěvků o svařování pod tavidlem a o elektrostruskovém svařování. Kromě nového vývoje v oblasti procesu, zařízení a metalurgických vlivů lze nalézt i řadu zajímavých zpráv z oblasti použití.

Svařování pod tavidlem se dosud zřídka používalo na staveništích, nový vývoj však i tam ukazuje potenciální možnosti. Jako plně automatizovaný vysokovýkonný svařovací proces vykazuje ve srovnání s ručními svařovacími metodami významně vyšší odtavovací výkon. Z toho pak vyplývají vyšší svařovací rychlosti při současném snížení vedlejších časů.

Jedna práce se zabývá překlenování spáry při svařování více dráty. Aby dařilo překlenování větších mezer mezi svařovanými díly, byl výzkum zaměřen na konstrukční požadavky a na vady vznikající při přípravě návarových hran. Byly popsány charakteristické příklady z praxe s většími mezerami v kořenu. Prostor mezi dvěma nebo třemi díly se vyplňuje pomocí většího množství svarového kovu. Rozpracovány byly možnosti použití dvou nebo třech drátů při svařování pod tavidlem.

V souvislosti s řídicí a regulační technikou byly v minulém roce představeny nové aspekty. Při svařování pod tavidlem je odtavovací výkon jedním z významných parametrů pro hospodárnou výrobu. Byly proto vyvinuty nové zdroje svařovacího proudu jako kombinace dvou transformátorů na střídavý proud s pravoúhlým průběhem proudu. Pravoúhlý průběh zaručuje ve srovnání se sinusovým průběhem velmi rychlý průběh nulou. Byly představeny jednotlivé vývojové kroky, které vyplynuly z praktických pokusů. Významnou předností nově vyvinutých zdrojů je možnost absolutně bezproblémové výměny za staré zdroje, které většinou ještě pracují se stejnosměrnou technikou.

Při vícedrátovém svařování pod tavidlem s digitálním řízením byly při svařování velkoprůměrových trub řízeny parametry až 5ti za sebou uspořádaných drátů. Pravidelné provedení svarových švů bylo dosaženo optimálním určením svařovacích parametrů, jako jsou svařovací proud, svařovací napětí, svařovací rychlost, vzdálenost elektrod, úhel elektrod vzájemně i vzhledem ke spáře a konečně i výška a šířka násypu tavidla. Systém vyžaduje pro každý svařovací proces plnou dokumentaci. Až do oblasti milisekund se dají zjišťovat a dokumentovat parametry jako svařovací napětí, svařovací proud, svařovací rychlost nebo krouticí moment či počet otáček motoru pro posuv drátu. Je tím usnadněna diagnostika vad a současně to slouží k vyšší bezpečnosti procesu. Řízení též ovlivňuje vyšší konstantnost elektrických dat. Vyčerpávající dokumentace navozuje odkazy na možné příčiny případných nepravidelností. Tím je např. možné řešit problém vedení svařovacích drátů.

Materiál P9.1 a jeho nástupci se již jistou dobu používají zejména v energetice. Jeden příspěvek se zabývá výběrem přídavného materiálu a o optimalizací svařovacích parametrů při svařování pod tavidlem přehřívače z vysokolegované ocele X10CrMoVNb91. Dosažené mechanicko-technologické vlastnosti svarového spoje (tažnost, pevnost v tahu, vrubová houževnatost a průběh tvrdosti ve svarovém spoji) se porovnávají s normativními hodnotami platnými pro energetická zařízení. Ve všech bodech splňují pro použitou ocel normativem požadované hodnoty.

Stojí za pozornost stále se zvyšující počet příspěvků k elektrostruskovému svařování. Jedna práce se zabývá nově vyvinutou technologií mechanizovaných oprav vadných míst velkých dílů ze šedé litiny pomocí elektrostruskového svařování. Základem svařovacího zařízení je radiální vrtačka, která je vybavena novým 5kW stejnosměrným motorem. Jako zdroj proudu slouží modifikovaný svařovací transformátor, který je dimenzován pro max. 4000 A a 40 V. Svařovací zařízení pracuje s jednou tavnou a jednou netavnou elektrodou. Svařovací proces lze nastartovat buď jako "pevný" nebo jako "tekutý". V prvním případě se do opravované oblasti přivede tavidlo. Oblouk se zapálí mezi netavnou elektrodou a dílem. Tím se tavidlo natavuje a oblast opravy se ohřívá. Netavná elektroda se pak nahradí tavnou, a tím se nastartuje vlastní svařovací proces. Při "tekutém" způsobu se tavidlo natavuje v oddělené nádobě. Tekutá struska se pak přivede do opravované oblasti. Svařovací proces začne zavedením tavné elektrody. Pro opravu šedé litiny byly vyvinuty speciální duté elektrody. Je uvedeno složení náplně elektrod s chemickou analýzou, a dále struktura a pevnostní vlastnosti výsledného svarového kovu a vhodné svařovací parametry. Svařovacími pokusy v laboratoři i pokusy za výrobních podmínek se prokázaly vhodnost nové technologie pro opravy dílů ze šedé litiny.

Nanášení tlustých vrstev pomocí elektrostruskového svařování je známá metoda. V jedné práci bylo navrženo elektrostruskové svařování pro nanášení velmi tlustých vrstev (ca 50 mm) na základní materiál. To se děje ve vodou chlazené svislé kokile. Jednu kokilovou stěnu tvoří nanášený povrch, ostatní tři stěny jsou vodou chlazené ocelové segmenty. Nanášený materiál (ušlechtilá ocel) se v kokile natavuje a navařuje na základní materiál. Při výzkumu byla věnována pozornost vlivu svařovacích parametrů na nanášecí proces. Navařené díly se pak úspěšně kovaly a válcovaly, aby se získaly tenčí plechy s většími rozměry. Ukázalo se, že se návary nestaly příčinou problémů.

pět na Vývojové tendence



logo welding.cz