123



Stránky připravuje:

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

Aktualizováno: 10/05/2007

99_1-7   Svařování železných litinových materiálů

Roury z železných litinových materiálů se desetiletí úspěšně užívají v plynových a vodních systémech a samozřejmě se i svařují. Zatím co na začátku se jednalo i litinu s lamelárním grafitem, prosadily se od zavedení litiny s kuličkovým grafitem (GJS) dnes dále k lépe svařitelným feritickým druhům. Oblast svařování je zaměřena zejména na zhotovování výtoků a na přivařování nástavků a přírub. Používají se svařovací procesy se stejnými nebo odlišnými přídavnými materiály podle DIN 8573-1, které musí být samozřejmě přezkoušeny. Jsou pro to zpracována a vydána pravidla a rovněž i pravidla pro zkoušení svářečů.

Lomovo-mechanická kritéria je třeba dodržovat i pro náročné zhotovování svarů s grafitickými litinami. Šíření trhlin probíhá ve svarovém kovu stejného složení na litině s kuličkovým grafitem při cyklickém namáhání zřetelně rychleji než v neovlivněném základním materiálu. Proto je svarový kov potenciálně lomem ohrožená oblast. Příčinou jsou svařováním podmíněná menší velikost grafitových tělísek a jejich menší vzdálenost ve svarovém kovu.

Jestliže se opravuje ledeburicko-martenzitická litina, nedá se mikrotrhlinám v zóně svaru zabránit. Tvorba trhlin se sice může minimalizovat vysokým předehřevem nad 750 oC do oblasti austenitu, v mnoha případech jsou však trhliny vznikající při malém nebo žádném předehřátí přijatelné. To platí zejména pro návary velmi tvrdých svarových kovů, které jsou protkány jemnou sítí trhlin. Pokud by se mělo zamezit tvorbě trhlin v chromové litině s vysokým podílem chromu, bylo by nutno předehřívat nad 1000 oC. V praxi se však opravovací a návarové svary provádějí při malých teplotách a exaktním tepelném příkonu. Tak se např. uhelné mlýny z G-X 300CrNiSi 9 5 2 (Ni-Hard 4) pancéřují i v nové výrobě navařováním.

Tlakové svařování s magneticky pohybovaným obloukem (MBP-svařování) je vhodné zejména pro svařování litinových materiálů s ocelí. Velmi podrobně je popsán svařovací proces pro spojování konstrukčních ocelí jako S235 nebo S355 s litinou s kuličkovým grafitem (EN-GJS-400-15 nebo EN-GJS-3). Při volbě parametrů je třeba respektovat nízkou teplotu tavení litiny (ca 1250 oC). Tepelný cyklus určuje stupeň nauhličení matrice v tepelně ovlivněném pásmu difusí uhlíku z grafitových kuliček do obklopující struktury matrice. Cyklus zahrnuje předehřívání, tepelný příkon oblouku a rovněž i řízené podmínky ochlazování. Z toho rezultují v tepelně ovlivněném pásmu vznikající podíly ledeburitu, martenzitu, mezistupňová struktura a perlit, které vedou podle rozložení k menšímu nebo většímu ztvrdnutí. To je možno dodatečným tepelným zpracováním podle potřeby omezit. Teprve tlaky nad 100 MPa zaručují takřka úplné vytlačení vznikající tekuté fáze ze zóny svaru, aby se zabránilo vzniku křehkých ledeburitových ostrůvků vlivem zůstatků taveniny. Z důvodů podmínek zapalování a stability procesu se doporučuje použití ochranné atmosféry. Příznivě se projeví předehřev na ca 600 oC a 20minutové tepelné zpracování při 600 oC na tvorbu struktury a na mechanicko-technologické vlastnosti spoje. Praktické použití je ve výrobě dílů vozidel v oblasti podvozků a pohonů a dále ve stavbě potrubí a armatur.

Konstrukční svary mezi litinou a ocelí se mohou realizovat svařováním třením. Jako př. se uvádí osová trubka vozidel z EN-GJS-400-15 a 5355. Vliv tvorby struktury v zóně spoje na mechanicko-technologické vlastnosti spoje je podobný jako při procesu MBP.

Je popsán výběr vhodných přídavných materiálů jednoho výrobce pro svařování žáropevných a nerezavějících ocelolitinových materiálů. Jsou tam uvedeny i přídavné materiály pro duplexní a superduplexní ocelolitiny a pro superaustenitickou ocelolitinu. Jsou zdůrazněny ekonomické výhody použití trubičkových elektrod ve srovnání s obalenými elektrodami.

MAG-svařování trubičkovými dráty přináší při svařování ocelolitiny ve výrobě zřetelné výhody. Trubičkovými dráty je možno zvýšit tepelný příkon při svařování, a současně je možno snížit ochlazovací rychlost v kritickém teplotním intervalu. Kromě toho se docílí i předehřívací účinek a při vícevrstvém svařování následné tepelné zpracování předcházejících vrstev. Následně se při použití trubičkových drátů a cíleného tepelného příkonu dosáhnou dobré mechanicko-technologické vlastnosti. Dosud používaný externí přívod energie pro předehřívání a pro udržování na teplotě se omezí a klesnou náklady. Trubičkové dráty dále dávají vyšší odtavovací výkon a vlivem lepšího průvaru i vyšší bezpečnost proti vadám ve spoji.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz