Post on 06-May-2021
Teplotní režim svařování
© Vl. Ochodek 1/2011
Jednoduchý teplotní cyklus svařování
111- MMAW, s=3 mm, 316L,
© Vl. Ochodek 1/2011
Jednoduchý teplotní cyklus svařování
Svařování třením
© Vl. Ochodek 1/2011
Složitý teplotní cyklus svařování
142- GTAW, s=20mm, 316L
© Vl. Ochodek 1/2011
Teplotní režim svařování
© Vl. Ochodek 1/2011
HV max. v TOO (S355J2G3 25mm)
Závislot max. HV v TOO Závislot max. HV v TOO
390
400na předehřevu Q= 8 KJ/cm
390
400na příkonu (bez Tp)
360
370
380
v TO
O 360
370
380
v TO
O
330
340
350
max. H
V v
330
340
350
max. H
V v
300
310
320
300
310
320
0 50 100 150
Předehřev [°C]Tvrdost HV10
0 5 10 15 20 25 30
Příkon [kJ/cm]Tvrdost HV10
Přík ř á í j ž é ý ěji li it H TOOPříkonem svařování je možné výrazněji ovlivnit Hvmax. v TOO. Předehřevem prodloužíme čas t100 a tím dif. vodíků , snížíme praskavost za studena. © Vl. Ochodek 1/2011
Dohřev‐TZ
Výdrž na teplotě předehřevu příp. nižší za účelem snížení obsahu difuzního vodíku a tím náchylnosti na studené praskánía tím náchylnosti na studené praskání.
Tepelným zpracování svarových spojů lze ovlivnit řadu užitných vlastností jak např.náchylnost na sulfidické praskání tvrdost křehkolomové vlastnosti Pro většínáchylnost na sulfidické praskání, tvrdost, křehkolomové vlastnosti. Pro většítloušťky se předepisuje zejména za účelem snížení zbytkových napětí.
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikace
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikace
č 1 - svařování GMAW-135 bez předehřevuč.1 - svařování GMAW-135, bez předehřevu
č.2 - svařování GMAW-135, s předehřevem 150 °C,
č.3 - svařování GMAW-135, bez předehřevu a s následným žíhání na sníženínapětí (650°C/2h pec),
č.4- svařování GMAW-135, s předehřevem 150 °C a s následným žíhání na snížení napětí (650°C/2h pec),
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikace
Svařovací parametrySvar 1 3 bez předehřevuSvar 1, 3 - bez předehřevu
Svar 2, 4 – předehřev 150°C
© Vl. Ochodek 1/2011
Teplotní cyklus svařování
Teplotní cyklus svařování :
© Vl. Ochodek 1/2011
Makrostruktura
Předehřev 150°C Bez předehřevu
elné
hoov
ání
Bez
tepe
zpra
coB
ní
1 23 4
e sn
ížen
o pn
utí
2 ho
d)
íhán
í ke
nitř
ního
650°
C /
2
Ž v ( 6
© Vl. Ochodek 1/2011
Mikrostruktura TOOu
Bez tepelného zpracování Žíháno (650°C / 2 hod)de
hřev
uB
ez pře
dB
v 15
0°C
edehře
vPř
e
© Vl. Ochodek 1/2011
Zkouška tvrdosti
© Vl. Ochodek 1/2011
Zkouška tvrdosti
tepelně nezpracované oceli HV10 ≤ 380ČSN EN ISO 15614 1ČSN EN ISO 15614-1
tepelně zpracované HV10 ≤ 350
© Vl. Ochodek 1/2011
Křivky životnosti, Manson – Coffinův model
• vzorky s TP 150°C lepší výsledky až o ~75%
• Nfmax = 20 306 - sada č.2 ( Tp150°C, bez Tz )• Nfmin = 139 - sada č.1 ( bez Tp bez Tz )bez Tp, bez Tz )
č.1- svařování GMAW-135, bez předehřevu, bez TZč 2 ř á í GMAW 135 ř d hř 150 °C b TZč.2- svařování GMAW-135, s předehřevem 150 °C, bez TZč.3- svařování GMAW-135, bez předehřevu a s následným žíhání na snížení napětí (650°C/2h pec), č.4- svařování GMAW-135, s předehřevem 150 °C a s následným žíhání na snížení napětí (650°C/2h pec),č.5- základní materiál
© Vl. Ochodek 1/2011
Zbytkové napětí
Zbytkové napětí ve směru x
350
150
200
250
300
350
pětí
[MPa
]
VS-rám
VS+rám+svar
S2-100% volný
0
50
100
-150 -100 -50 0 50 100 150
vzdálenost od osy svaru [mm]
nap
Zbytkové napětí ve směru y
200
40
80
120
160na
pětí
[MPa
]VS-rám
VS+rám+svarS2-100% volný
0-150 -100 -50 0 50 100 150
vzdálenost od osy svaru [mm]
Průběh zbytkových napětí ve směru x a y u desky bez TP ve směru 1.
© Vl. Ochodek 1/2011
Zbytkové napětí Zbytkové napětí ve směru x
350
150
200
250
300
apět
í [M
Pa]
VS-rám
VS+rám+svarS2-100% volný
0
50
100
-150 -100 -50 0 50 100 150
vzdálenost od osy svaru [mm]
na
Zbytkové napětí ve směru y
250
100
150
200na
pětí
[MPa
]
VS-rámVS+rám+svar
S2-100% volnýPokles o 30-40%
0
50
-150 -100 -50 0 50 100 150
vzdálenost od osy svaru [mm]
n
Průběh zbytkových napětí ve směru x a y u desky s TP ve směru 1 .© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikace
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikaceOprava kulového zásobníků -
© Vl. Ochodek 1/2011
HVmax. ve svarovém spoji
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikace
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikaceOprava parovodu- materiál 15 121, Tp=200°C, Interpass=250°C bez TZ
Průběh tvrdosti vzorku č. 3 - oprava poloviční housenkou
300
350
Průběh tvrdosti vzorku č. 1 - původní svarový spoj 150
200
250
vrdo
st H
V 1
0
100
150
200
250
rdos
t HV
10
0
50
100Tv
0
50
100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
Vzdálenost od základny [mm]
Tvr
0 2 4 6 8 10 1214 16 1820 22 2426 28 30 32 34 3638 40 42 44 4648 50
Vzdálenost od základny [mm]
měřeno 2 mm zhora měřeno střed měřeno 2 mm zdolaměřeno 2 mm zhora měřeno střed měřeno 2 mm zdola
měřeno 2 mm zhora měřeno střed měřeno 2 mm zdola
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikaceOprava parovodu- materiál 15 121, Tp=200°C, Interpass=250°C + TZ
Průběh tvrdosti vzorku č. 4 - oprava poloviční housenkou + žíhání
300
150
200
250
st H
V 1
0
50
100
150T
vrdo
s
00 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Vzdálenost od základny [mm]
měřeno 2 mm zhora měřeno střed měřeno 2 mm zdola
© Vl. Ochodek 1/2011
Závěr
vladislav.ochodek@vsb.czPoděkování : studentům, kolegům, kteří se podíleli na výzkumných pracích
Ing J Fizek Ing M Špitt Ing P Klimek Ing R Sztefek a dalšíIng. J.Fizek, Ing.M. Špitt, Ing. P. Klimek, Ing. R.Sztefek a další.
© Vl. Ochodek 1/2011
Vliv teplotního režimuVliv teplotního režimu svařování na vlastnostisvařování na vlastnosti svarových spojů IIsvarových spojů ‐ II
Stanovení a optimalizace TP výpočtemStanovení skutečné hodnoty Q pro obloukové technologie svařování l b é l ý h ůVliv TZ na vybrané vlastnosti svarových spojů
Vladislav OCHODEKVladislav OCHODEKVŠB TU Ostrava
Katedra mechanické technologie‐ ústav svařování © Vl. Ochodek 1/2011