123



Stránky připravuje:

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

Aktualizováno: 10/05/2007

98_2-6   Plazmové svařování

V r. 1998 byla věnována hlavní pozornost práškovému plazmovému svařování. Tato technika využívaná i v oblasti navařování byla zkoumána z hlediska spojování.

Práškové plazmové svařování má s ohledem na hospodárnost, spolehlivost procesu a kvalitu ve srovnání s jinými svařovacími metodami výrazné přednosti. Dají se např. dosáhnout vyšší svařovací rychlosti nebo jednodušeji docílit spoje rozdílných materiálů. Jednoduchý přívod práškového přídavného materiálu nahrazuje poruchové dodávání studeného drátu. Při tom se dá přívod prášku dobře regulovat pomocí rychlosti proudění nosného plynu. Je možno svařovat ocelové, ušlechtilé ocelové i pozinkované plechy o tloušťce 0,8 až 5,0 mm. Vyšší investiční a procesní náklady kompenzuje možnost svařování v poloze nad hlavou a odpadnutí dodatečného ošetření spoje po svaření. Je možno pracovat rychleji, s hladším povrchem, vyšší pevností, menší deformací a lepší svařitelností. Svařovací rychlost je asi 4x vyšší než při WIG-svařování. Při vhodném proudění plazmového plynu je možno dosáhnout úhel rozevření v rozsahu od 6o.

Jako příklad použití je možno uvést kombinaci X6CrNiMo17-12-2 a prášku X2CrNiMo18-14-3, pro kterou je optimální ochranný plyn argon + 11% helia. Při svařování argonem a směsí argonu + 5% vodíku (velikost zrnek prášku 40 až 100 mikrometrů) nelze dodržet mezní hodnoty pro koncentraci ozonu a oxidu dusíku.

Pro optimalizaci tvářecích a antikorozních vlastností duplexních ocelí se musí ve svarovém kovu dodržet tvrdost, resp. vztah ferit-austenit. Byly vyšetřovány svary na oceli X2CrNiMoN22-5-3, které byly svařeny elektronově, laserově a plazmově při použití různých ochranných plynů. Při laserovém a elektronovém svařování se při směsích argonu s 2 až 20% dusíku bez ohledu na svařovací rychlost nedal snížit obsah feritu pod 70%. Při plazmovém svařování byl již při obsahu dusíku 4% podíl feritu 40%. Vliv svařovacího procesu na pevnost v tahu a na příčnou a podélnou pevnost v ohybu je malý, nejlepší tvárné vlastnosti byly dosaženy na plazmově svařených vzorkách s čistým argonem, jejichž tvrdost je přes vyšší obsah feritu nižší než na ocelích svařených s podílem dusíku 4%.

Při plazmovém bodovém děrování se udává na základě chladicího účinku mechanicky zúženého plazmového oblouku kromě vysoké teploty v ose zřetelné zmenšení výbojového průřezu ve srovnání s otevřeně hořícím plazmovým obloukem. Podle druhu a průtoku plynu a podle vzdálenosti elektrody od otvoru dýzy klesá obloukem vyplněná část průřezu dýzy na hodnoty mezi 20 a 50%. Děrovací technika při plazmovém svařováním spojů usnadňuje výrobu rour a nádob, které nejsou zevnitř přístupné. Pro dodatečnou fokusaci plazmového paprsku po opuštění dýzy hořáku se používá proud chladného plynu. Plazmový paprsek je méně citlivý na délkové změny a na nepřesnosti v přípravě plechů než WIG-oblouk.

V současné době je možno plazmově na tupo svařovat díly o tloušťce 8 až 10 mm bez přípravy návarových ploch a bez přídavného drátu. Viditelný paprsek vystupující na spodní straně plechu je postačující pro kontrolu průvaru. Tento klíčový děrový efekt je svázán s nejmenší tloušťkou materiálu 2,5 až 3 mm. Ve výrobě se plazmově svařují podélné svary na rourách z nerezavějící oceli o vnějším průměru 90 mm a tloušťce stěny 5,7 mm rychlostí 35 cm.min-1. Plazmové plyny, stejné pro fokusaci i ochranu, jsou směs argonu a 7,5% vodíku. Při WIG-svařování v heliu se dosáhne rychlost jen 15 cm.min-1. Plazmové svařování se používá stále více pro kořenové housenky jako zajištění tavné lázně pro následující výplňování. Mezera mezi díly má být maximálně 10% tloušťky. Kořenová housenka je zvlášť pravidelná, jestliže se pracuje pulzně modulovaným proudem (pod 10 Hz). Těžiskem plazmového svařování je zpracování austenitických chrom-niklových ocelí, jsou však již zkušenosti s nelegovanou ocelí, titanem, zircaloyem, maraging-ocelí, inconelem, slitinou 70/30 měď-nikl, monelem, uhlíkovou ocelí a hliníkem.

Je třeba upozornit na citlivost plazmového svařovacího procesu při změnách parametrů procesu. Nestability v kráterové oblasti mohou vést snadno k vadám svarového spoje.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz