Schvaľovanie postupov zvárania kovových materiálov WPQR

Skúsenosti a nové možnosti zvárania duplexných nehrdzavejúcich ocelíObr. 1 Laserový zvar nízkolegovanej duplexnejnehrdzavejúcej ocele s pomerne vysokýmobsahom feritu (sivá farba) a precipitáciounitridov (šípky)Fig. 1 Laser weld in a lean duplex stainlesssteel showing a relatively high ferrite (grey)content and nitride precipitation (arrows)venovať novým metódam zváranias koncentrovanými zdrojmi energiea predovšetkým lúčovým metódam,s ktorými súvisí rýchle ochladzovanie(zváranie elektrónovým a laserovýmlúčom), pretože u nich vznikáriziko, ktoré vyúsťuje do nerovnovážnejmikroštruktúry (obr. 1).Vznik intermetalických fáz je najrýchlejšípri superduplexných oceliachkvôli ich vysokej úrovni legovania.Preto treba špecifikovať maximálnymerný tepelný príkon a teplotuinterpass, aby sa skrátil čas výdržena teplote potrebnej na vznik intermetalickýchfáz. Možnosť zvýšeniapokusy zvárať superduplexné ocele[12], ale hlavnými prekážkami širšiehovyužívania tohto spôsobu súnaďalej životnosť nástrojov, ich cenaa rýchlosť zvárania.Samostatné laserové zváranieduplexných nehrdzavejúcich ocelísa vo veľkej miere nepoužíva, lebokombinácia vysokej rýchlosti ochladzovaniaa problémov s pridávanímveľkého množstva prídavného materiáluzvyčajne vyústi do vysokoferitickejmikroštruktúry zvarovéhokovu (obr. 1). Hybridné laserové zváranievšak kombinuje väčšinu priaznivýchcharakteristík laserovéhoObr. 2 Prierezy zvarov A, B a C s počtom, polohou a rozmermi húseníc (poškodenie jamkovou koróziou vidno v koreňovej húsenici zvaru C)Fig. 2 Cross sections of welds A, B and C showing numbers, positions and sizes of beads (pitting corrosion attack can be seen in the root pass of weld C)Obr. 3 Silné naleptanie intermetalických fáz(šípky), ktoré sa prednostne tvorili v úzkychvýbežkoch feritu v opätovne vyhriatej oblasti2. húsenice zvaru AFig. 3 Dark etching intermetallics (arrows)preferentially forming in narrow ferrite armsin reheated region of bead 2 nd in weld AObr. 4 Poškodenie sekundárneho austenitukoróziou na povrchu koreňovej húsenice zvaru CFig. 4 Corrosion attack in secondary austeniteat surface of root bead in weld Cproduktivity na základe zvyšovaniatepelného príkonu je týmto obmedzenápredovšetkým pri vysokolegovanýchduplexných oceliach.Zvýšenú produktivitu pri bežnomoblúkovom zváraní v určitých aplikáciáchmožno dosiahnuť použitímrúrkových drôtov. Inou možno sťouje použitie zvárania pod tavivom(SAW, označenie 121 podľa STN ENISO 4063 ). Tento spôsob sa používana zváranie duplexných ocelí veľarokov, ale nepoužíva sa so všetkýmivariantmi, ktoré sa uplatňujú priC-Mn oceliach [5]. Súčasnou vývojovoumetódou v rámci metód SAWje synergická technika s pridávanímstudeného drôtu (SCW TM -SAW), priktorej sa studený drôt podáva synergickydo oblúka vytvorenéhodrôtom napojeným na obvod zváraciehoprúdu [6, 7]. Tento spôsobumožňuje zvýšiť produktivitu zvýšenímvýkonu odtavovania pri konštantnomtepelnom príkone, a pretoje vhodný predovšetkým na zváranievysokolegovaných ocelí väčšíchhrúbok [8 – 11].Ďalšími novinkami v spôsoboch zváraniaje trecie zváranie premiešaním(SAW) a kombinácia oblúkového zváraniataviacou sa elektródou v ochraneplynu a laserového zvárania (ďalejhybridné laserové zváranie). Zavedenietrecieho zvárania premiešanímmalo rýchlo veľký dopad na zváraniezliatin hliníka. Objavili sa aj úspešnézvárania (napr. dobrý prievar a vysokúrýchlosť zvárania) a oblúkovéhozvárania taviacou sa elektródouv ochrannom plyne (schopnosť premosteniamedzery). Použitím tejtotechniky sa zhotovujú vysoko kvalitnézvary s vysokou produktivitou,pričom aj tu existuje možnosť pridávaniastudeného drôtu [13]. Taktomožno riadiť chemické zloženiezvarového kovu, obmedziť rýchlosťochladzovania a zvýšiť rýchlosť zvárania,teda aj produktivitu, pričommožno zhotoviť zvary so správnymvyvážením fáz.V článku sú uvedené tri príklady, ichvýsledky a potenciálne problémysúvisiace so snahou zvýšiť produktivituzvárania duplexných nehrdzavejúcichocelí: Obvodové zváranie tupých spojovrúr zo superduplexných ocelí oblúkovýmzváraním obalenou elektródou– tento príklad demonštruje,ako sekundárne, predovšetkýmintermetalické fázy ovplyvňujúvlastnosti a poukazuje na to,že zvary sa majú akceptovať aleboodmietnuť skôr na základe výsledkovskúšok ich mechanickýchvlastností, než na základe prítomnostialebo neprítomnosti samotnýchsekundárnych fáz. Synergické zváranie plechov superduplexnejocele pod tavivoms pridávaním studeného drôtu(SCW TM ) – príklad ukazuje mož-164 ZVÁRANIE-SVAŘOVÁNÍ | 6-7/2008