Technologie I. Část svařování. Kontakt : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Technologie I. Část svařování. Kontakt : E-mail : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře"

Sabina Jandová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Část svařování cvičící: Ing. Michal Douša Kontakt : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře

2 Doporučená studijní literatura Novotný, J a kol.:technologie slévání, tváření a svařování. ČVUT 2001 Hanzl, S a kol.:technologie slévání, tváření a svařování. ČVUT 1988 Procházka, J a kol.:technologie slévání, tváření a svařování. ČVUT 1986 Nová, I: TUL 2006 Novotný: ČVUT 1999 Kuncipál, J. a kol.: Teorie svařování. Praha, 1986

:technologie slévání, tváření a svařování. ČVUT 1988 Procházka, J a kol.

3 Obecná charakteristika svařování kovů, svařitelnost, materiály vhodné pro svařování Svařování: Je spojování dílů (hlavně vhodných kovových materiálů: nejčastěji ocelí) v nerozebíratelný celek za působení tepla, tlaku, tepla a tlaku, někdy i za pomoci přídavného materiálu podobného nebo stejného, výjimečně jiného chemického složení schopného vytvořit metalurgické spojení se základním materiálem. Definice svařování kovů dle ČSN : Svařování kovů je metalurgický proces, při kterém se vytvářejí nerozebíratelná spojení prostřednictvím meziatomových vazeb mezi svařovanými částmi přímo nebo prostřednictvím přídavného materiálu při jejich ohřevu nebo plastické deformaci.

schopného vytvořit metalurgické spojení se základním materiálem.

4 Svařování lze dělit na tavné a tlakové : Svařování teplem (tavné) Svařování el. obloukem: -obalenou elektrodou - v ochranných atmosférách odtavující se elektrodou drát nebo plněná trubička(mig, MAG) - v ochranných atmosférách neodtavující se elektrodou (WIG = TIG) - automatické různými typy elektrod (uhlíková) - pod tavidlem - svařování rotujícím obloukem Svařování plamenem Svařování termitem (aluminotermické) Svařování elektrostruskové Svařování laserem Svařování plazmou Svařování elektronové Svařování tlakem (tlakem, popř. teplem a tlakem) Svařování elektrickým odporem: - bodové - švové - výstupkové - stykové - pěchováním - odtavením Svařování třením Svařování indukční Svařování ultrazvukem Svařování (tlakem za studena) Svařování výbuchem Svařování kovářské Svařování slévárenské

automatické různými typy elektrod (uhlíková) - pod tavidlem - svařování rotujícím obloukem Svařování plamenem Svařování termitem (aluminotermické) Svařování elektrostruskové Svařování laserem

5 Svařitelnost Svařitelnost: Je to komplexní charakteristika materiálů, která určuje technickou vhodnost materiálu pro vytvoření spoje předepsané jakosti za daných podmínek svařování. Svařitelnost závisí na řadě činitelů a lze ji členit na tři základní skupiny: 1. Materiál (otázka natavení a jeho způsobilosti ke svařování) 2. Konstrukční hledisko (konstrukce svarku vhodná volba typů svarů => řešení konstrukčních uzlů ) 3. Technologická (možnost svařování a výběr správné metody svařování) M Svařitelnost K T

Svařitelnost závisí na řadě činitelů a lze ji členit na tři základní skupiny: 1.

6 Svařované materiály: Oceli: (nelegované, uhlíkaté, legované) Oceli jsou dobře svařitelné do obsahu 0,3 % C mikrolegované - do 5 % střednělegované - (5 až 10%) vysocelegované - nad 10% (špatně svařitelné) Legující prvky, které vytvářejí karbidy přispívají k špatné svařitelnosti Litiny: špatně svařitelné (díky vysokému obsahu uhlíku cca 3,2% a více %), vyžadují zvláštní režim Neželezné kovy a jejich slitiny: obecně jsou také hůře svařitelné

prvky, které vytvářejí karbidy přispívají k špatné svařitelnosti Litiny: špatně svařitelné (díky vysokému

7 Rovnovážný diagram Fe-C Metastabilní LEDEBURIT

8 Rovnovážný diagram Fe-C Stabilní GRAFITICKÉ EUTEKTIKUM

9 Vlivy na svařitelnost kovů Svařitelnost z hlediska materiálu Je ovlivněna chemickým složením, technologií výroby a dalším tepelným zpracováním základního materiálu. Dále metalurgickým pochodem vlastního procesu svařování. Vliv chemické složení: - všechny prvky ovlivňují více či méně svařitelnost; - nejvýznamnějším sledovaným prvkem je uhlík, který velmi výrazně ovlivňuje svařitelnost. Mezi další důležité prvky patří např. síra, fosfor, měď, nikl, chrom, dále pak plyny: kyslík, dusík, vodík - účinnost těchto prvků se vyjadřuje jejich poměrným účinkem tzv. uhlíkovým ekvivalentem Ce:

Vliv chemické složení: - všechny prvky ovlivňují více či méně svařitelnost; - nejvýznamnějším sledovaným prvkem je uhlík, který velmi výrazně

10 Vlivy na svařitelnost kovů Výpočet podle IIW : Uhlíkový ekvivalent Další možnost výpočtu se zahrnutím vlivu tloušťky : Pro Ce < 0,45.. ocel je dobře svařitelná Pro Ce > 0,45.. při svařování oceli je nutno použít předehřev Tp = (Ce - 0,45).(100 až 200 C)

Pro Ce < 0,45.. ocel je dobře svařitelná Pro Ce > 0,45.

11 Význam ARA diagramů pro svařování Pro určení svařitelnosti mimo uhlíkového ekvivalentu jsou někdy dobře vypovídající ARA diagramy příslušného materiálu Je důležité, za jakou dobu se sníží teplota z 800 na 500 C - čteme dole na ose času, která je v log. souřadnicích, pro svařování je to čas do 8 sekund Čísla v kroužkách znamenají tvrdost, která se získá určitým ochlazováním

sníží teplota z 800 na 500 C - čteme dole na ose času, která je v log.

12 Vlivy na svařitelnost kovů Svařitelnost z hlediska konstrukce Je ovlivněna konstrukčním řešením (technologičností). Tyto činitelé nezávisí na vlastnostech materiálu

13 Vlivy na svařitelnost kovů Svařitelnost z hlediska technologie Je ovlivněna zejména pracovním postupem, metodou a režimem svařování ve výrobním procesu.

14 Kritéria hodnocení svařitelnosti Svařitelnost se posuzuje zejména podle těchto kritérií: Chemické složení svařovaného materiálu Náchylnost na zkřehnutí v tepelně ovlivněné oblasti svarového spoje Náchylnost k trhlinám (praskavost) v oblasti svarového spoje - možnost vzniku trhlin ve svařovaném materiálu : - trhliny za tepla - trhliny za studena (praskliny).

oblasti svarového spoje Náchylnost k trhlinám (praskavost) v oblasti svarového spoje -

15 Kritéria hodnocení svařitelnosti Praskavost svarů Projevuje se sklonem k tvoření trhlin v oblasti svarového spoje, má významný vliv na svařitelnost materiálu. Trhliny vznikají ve svarovém kovu a jejich vznik je ovlivněn: Jakostí přídavného materiálu Vnitřními vadami ve svaru Podmínkami ochlazování Strukturními změnami Vlastnostmi oceli za tepla

Trhliny vznikají ve svarovém kovu a jejich vznik je ovlivněn: Jakostí přídavného

16 Základní pojmy u tavného svařování

17 Základní pojmy u tavného svařování

19 Metalurgie svařování Metalurgické pochody při svařování se skládají z řady fyzikálních i chemických jevů, které mají podstatný vliv na mechanické a technologické vlastnosti svarového spoje. (tj. schopnost materiálu vytvořit metalurgické spojení požadovaných vlastností) Fáze svařovacího pochodu: Ohřívání Vlastní svařování Chladnutí krystalizace svarového spoje Postupy ke zlepšení vlastností svarového spoje po svaření (zejména tepelné zpracování)

schopnost materiálu vytvořit metalurgické spojení požadovaných vlastností) Fáze svařovacího pochodu: Ohřívání

20 Metalurgie svařování Ohřívání: Ohřívá se jen část základního materiálu v okolí svarových ploch, rychlost ohřevu i šířku ohřáté oblasti ovlivňuje: Druh materiálu a jeho tepelná vodivost Použitý způsob svařování Mohutnost tepelného zdroje a postupná rychlost svařování Ztráty sáláním Geometrické rozměry, tvar a členitost svařence

a jeho tepelná vodivost Použitý způsob svařování Mohutnost tepelného zdroje a

21 Metalurgie svařování Vlastní svařování: Probíhá za ustálené teploty svarové lázně. Dochází k chemickým reakcím, mísí se přídavný materiál se základním. Tepelně ovlivněné oblasti: Oblast, kde došlo k úplnému natavení kovu Oblast částečného natavení Oblast přehřátí základního materiálu Oblast normalizace Oblast částečné překrystalizace

22 Metalurgie svařování Tepelně ovlivněné oblasti: Vlastní svařování:

23 Metalurgie svařování Chladnutí: Při chladnutí probíhá krystalizace a příslušné strukturní změny v oblasti svarového spoje podle rovnovážného diagramu. Vliv rychlosti svařování na tvar svarové lázně a orientaci dendritů Vliv celkové hloubky a šíře svarového kovu na charakter orientace rostoucích krystalů

24 Metalurgie svařování Tepelné zpracování: Pro zlepšení vlastností svarového spoje. Způsoby: Žíhání ke snížení vnitřního pnutí Normalizační žíhání Kalení a popouštění Žíhání svařenců na měkko

25 Ukázka svařování kovů Těleso ponorek a lodí, příhradové konstrukce mostů a jeřábů, tělesa zvedačů automobilů

26 Ukázka svařování kovů Svařování částí karoserií, svařování kolejí

27 Ukázka svařování kovů Svařování potrubí plynovodů a ropovodů

28 Ukázka svařování kovů

29 Děkuji za pozornost.

Podobné dokumenty

strana PŘEDMLUVA ZÁKLADNÍ POJMY (Doc. Ing. Milan Němec, CSc.) SLÉVÁRENSTVÍ (Doc. Ing. Milan Němec, CSc.)

strana PŘEDMLUVA ZÁKLADNÍ POJMY (Doc. Ing. Milan Němec, CSc.) SLÉVÁRENSTVÍ (Doc. Ing. Milan Němec, CSc.) OBSAH strana PŘEDMLUVA 3 1. ZÁKLADNÍ POJMY (Doc. Ing. Milan Němec, CSc.) 4 1.1 Výrobní procesy ve strojírenské výrobě 4 1.2 Obsah technologie 6 1.2.1. Technologie stroj írenské výroby 7 1.3 Materiály ve