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 na příkonu (bez Tp)
400
400
390
390
380
380
370
370 max. HV vv TOO
max. HV vv TOO
Závislot max. HV v TOO na předehřevu Q= 8 KJ/cm
360 350 340
360 350 340
330
330
320
320
310
310
300
300 0
Tvrdost HV10
50
100 Předehřev [°C]
150
0
5
Tvrdost HV10
10
15
20
25
30
Příkon [kJ/cm]
Příkonem svařování Přík ř á í je j možné ž é výrazněji ý ěji ovlivnit li it H Hvmax. v TOO TOO. Předehřevem prodloužíme čas t100 a tím dif. vodíků , snížíme praskavost © Vl. Ochodek 1/2011 za studena.
Dohřev‐TZ Výdrž na teplotě předehřevu příp. nižší za účelem snížení obsahu difuzního vodíku a tím náchylnosti na studené praskání praskání. Tepelným zpracování svarových spojů lze ovlivnit řadu užitných vlastností jak např. náchylnost na sulfidické praskání, praskání tvrdost, tvrdost křehkolomové vlastnosti. vlastnosti Pro větší tloušťky 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 č.1 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 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), © Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikace
Svařovací parametry Svar 1, 1 3 - bez předehřevu
Svar 2, 4 – předehřev 150°C
© Vl. Ochodek 1/2011
Teplotní cyklus svařování Teplotní cyklus svařování :
© Vl. Ochodek 1/2011
Žíhání ke e snížen ní vnitřního o pnutí (6 650°C / 2 hod)
Bez tepe B elného zpraco ování
Makrostruktura Bez předehřevu Předehřev 150°C
1 2 3 4
© Vl. Ochodek 1/2011
Mikrostruktura TOO Žíháno (650°C / 2 hod)
Pře edehřev v 150°C
Bez před B dehřevu u
Bez tepelného zpracování
© Vl. Ochodek 1/2011
Zkouška tvrdosti
© Vl. Ochodek 1/2011
Zkouška tvrdosti tepelně nezpracované oceli HV10 ≤ 380
ČSN EN ISO 15614-1 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, Tp bez Tz )
č.1- svařování GMAW-135, bez předehřevu, bez TZ č 2 svařování č.2ř á í GMAW GMAW-135, 135 s předehřevem ř d hř 150 °C, °C b bez TZ č.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
nap pětí [MPa]
300 250 VS-rám
200
VS+rám+svar
150
S2-100% volný
100 50 0 -150
-100
-50
0
50
100
150
vzdálenost od osy svaru [mm] Zbytkové napětí ve směru y
napětí [MPa]
200 160 VS-rám
120
VS+rám+svar 80
S2-100% volný
40 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
na apětí [MPa]
300 250 VS-rám
200
VS+rám+svar
150
S2-100% volný
100 50 0 -150
-100
-50
0
50
100
150
vzdálenost od osy svaru [mm]
Zbytkové napětí ve směru y
Pokles o 30-40%
napětí [MPa] n
250 200 VS-rám
150
VS+rám+svar 100
S2-100% volný
50 0 -150
-100
-50
0
50
100
150
vzdálenost od osy svaru [mm]
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 aplikace Oprava kulového zásobníků -
© Vl. Ochodek 1/2011
HVmax. ve svarovém spoji
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikace
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikace Oprava parovodu- materiál 15 121, Tp=200°C, Interpass=250°C bez TZ
Průběh tvrdosti vzorku č. 3 - oprava poloviční housenkou 350
Průběh tvrdosti vzorku č. 1 - původní svarový spoj 250
Tvvrdost HV 10
300 250 200 150 100
Tvrrdost HV 10
200
50
150
0
100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50
50
Vzdálenost od základny [mm]
0 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] měřeno 2 mm zhora
měřeno střed
měřeno 2 mm zhora
měřeno střed
měřeno 2 mm zdola
měřeno 2 mm zdola
© Vl. Ochodek 1/2011
Praktické aplikace Oprava parovodu- materiál 15 121, Tp=200°C, Interpass=250°C + TZ
Průběh tvrdosti vzorku č. 4 - oprava poloviční housenkou + žíhání 300
Tvrdosst HV 10
250 200 150 100 50 0 0
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
[email protected] Poděkování : studentům, kolegům, kteří se podíleli na výzkumných pracích Ing J.Fizek, Ing. J Fizek Ing.M. Ing M Špitt Špitt, Ing Ing. P. P Klimek, Klimek Ing Ing. R R.Sztefek Sztefek a další další. © Vl. Ochodek 1/2011
Vliv teplotního režimu Vliv teplotního režimu svařování na vlastnosti svařování na vlastnosti svarových spojů II svarových spojů ‐ Stanovení a optimalizace TP výpočtem Stanovení skutečné hodnoty Q pro obloukové technologie svařování Vliv TZ na vybrané vlastnosti svarových spojů l b é l ý h ů
Vladislav OCHODEK Vladislav OCHODEK VŠB TU Ostrava Katedra mechanické technologie‐ ústav svařování
© Vl. Ochodek 1/2011
