SVAŘITELNOST MATERIÁLU



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

Svařitelnost korozivzdorných ocelí

Konstrukční, nástrojové

Rozdělení ocelí podle použití. Konstrukční, nástrojové

Vladislav OCHODEK VŠB TU Ostrava Katedra mechanické technologie ústav svařování Vl. Ochodek 3/2012

Metalurgie vysokopevn ch ocelí

OK SFA/AWS A 5.11: (NiTi3)

5/ Austenitické vysokolegované žáruvzdorné oceli

Svafiování elektronov m paprskem

E-B 420. SFA/AWS A 5.4: E EN 1600: (E Z 19 9 Nb B 2 2*)

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI. David Aišman

DRÁTY PRO SVAŘOVÁNÍ POD TAVIDLEM

Houževnatost. i. Základní pojmy (tranzitní lomové chování ocelí, teplotní závislost pevnostních vlastností, fraktografie) ii.

Systém značení evropských norem pro svařování přídavnými materiály

B 550B ,10

LETECKÉ KONSTRUKČNÍ OCELI

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost (OPVK)

ZKOUŠKY MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ DOMEX 700MC

TECHNOLOGIE I. Autoři přednášky: prof. Ing. Iva NOVÁ, CSc. Ing. Jiří MACHUTA, Ph.D. Pracoviště: TUL FS, Katedra strojírenské technologie

Další poznatky o kovových materiálech pro konstruování

Označování materiálů podle evropských norem

Vítězslav Bártl. duben 2012


Nikl a jeho slitiny. Ing. David Hrstka, Ph.D. -IWE

Svařitelnost vysokopevné oceli s mezí kluzu 1100 MPa

PŘÍDAVNÉ MATERIÁLY PRO LEHKÉ KOVY SVAŘOVÁNÍ A PÁJENÍ HLINÍKU A JEHO SLITIN SVAŘOVÁNÍ HOŘČÍKU, SVAŘOVÁNÍ TITANU

Obloukové svařování wolframovou elektrodou v inertním plynu WIG (TIG) - 141

1. přednáška OCELOVÉ KONSTRUKCE VŠB. Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Podéš 1875, éště. Miloš Rieger

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

E-B 420. SFA/AWS A 5.4: E EN 1600: (E Z 19 9 Nb 2 2*)

CSM 21 je označení ROBERT ZAPP WERKSTOFFTECHNIK GmbH 0,02 % 15,00 % 4,75 % 3,50 %

2. Struktura a vlastnosti oceli, druhy ocelí Rovnovážné a nerovnovážné struktury oceli, mechanické vlastnosti oceli, druhy konstrukčních ocelí.

Problémy při obloukovém svařování Příčiny vad a jejich odstranění

Vliv teplotního. VŠB TU Ostrava Katedra mechanické technologie ústav svařování Vl. Ochodek 1/2011

OK TUBRODUR Typ náplně: speciální rutilová. Ochranný plyn: s vlastní ochranou. Svařovací proud:

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

Požadavky na nástroj při stříhání. Charakteristika. Použití STRUKTURA CHIPPER / VIKING

2. Materiály a jejich charakteristiky Austenitické, duplexní, feritické, martenzitické a precipitačně vytvrzené oceli. Značení, vlastnosti a použití.

DRÁTY PRO SVAŘOVÁNÍ POD TAVIDLEM

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů

OK TUBRODUR Typ náplně: speciální rutilová. Ochranný plyn: s vlastní ochranou. Svařovací proud:

Vlastnosti. Charakteristika. Použití FYZIKÁLNÍ HODNOTY VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ MECHANICKÉ VLASTNOSTI HOTVAR

Druhy ocelí, legující prvky

FÁZOVÉ PŘEMĚNY. Hlediska: termodynamika (velikost energie k přeměně) kinetika (rychlost nukleace a rychlost růstu = celková rychlost přeměny)

NAUKA O MATERIÁLU PŘÍDAVNÉ MATERIÁLY I. Ing. Iveta Mičíková

Trvanlivost,obrobitelnost,opotřebení břitu

K618 - Materiály listopadu 2013

Oceli do nízkých a kryogenních teplot. Podkladem pro přednášku byla zpráva pro Výzkumné centrum kolejových vozidel.

Nástrojové oceli. Ing. Karel Němec, Ph.D.

2. Struktura a vlastnosti oceli, druhy ocelí Rovnovážné a nerovnovážné struktury oceli, mechanické vlastnosti oceli, druhy konstrukčních ocelí.

TECHNOLOGICAL PROCESS IN ISOTHERMAL HEAT TREATMENT OF STEEL TECHNOLOGICKÝ POSTUP PŘI IZOTERMICKÉM TEPELNÉM ZPRACOVÁNÍ OCELI


Aweld E71T-1. Aweld 5356 (AlMg5) Hořáky

OK AUTROD 347Si (OK AUTROD 16.11)

PRASKÁNÍ VRTÁKŮ PO TEPELNÉM ZPRACOVÁNÍ Antonín Kříž

Korozivzdorná ocel: uplatnění v oblasti spojovacího materiálu

NAUKA O MATERIÁLU OZNAČOVÁNÍ OCELI DLE ČSN EN. Ing. Iveta Mičíková

v, v LUDEK PTACEK A KOLEKTIV II. C-~ Akademické nakladatelství CERM, s.r.o.

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ. Ing. V. Kraus, CSc. Opakování z Nauky o materiálu

STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE I - přehled látky

Základy úspěšného svařování ocelových konstrukcí z VP ocelí

Ocel je slitina Fe + C + doprovodných prvků (Si, Mn, S, P) + legujících prvků (Ni, Cr, Mo, W, Zi ), kde % obsah uhlíku ve slitině je max %.

Díly forem. Vložky forem Jádra Vtokové dílce Trysky Vyhazovače (nitridované) tlakové písty, tlakové komory (normálně nitridované) V 0,4

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

Tepelné a chemickotepelné zpracování slitin Fe-C. Žíhání, kalení, cementace, nitridace

STRUKTURNÍ STABILITA A VLASTNOSTI SVAROVÝCH SPOJŮ OCELI T24

(ocelových výztuží) ČSN EN ISO Technické pravidlo CWS ANB TP C 027/I/07. doc. Ing. Ivo Hlavatý, Ph.D.

Materiálové laboratoře Chomutov s.r.o. Zkušební laboratoř MTL Luční 4624, Chomutov

SHIELD-BRIGHT 308L OK TUBROD 14.20

Charakteristika. Vlastnosti. Použití NÁSTROJE NA TLAKOVÉ LITÍ NÁSTROJE NA PROTLAČOVÁNÍ NÁSTROJE PRO TVÁŘENÍ ZA TEPLA VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ

COMTES FHT a.s. R&D in metals

Tepelná technika. Teorie tepelného zpracování Doc. Ing. Karel Daďourek, CSc Technická univerzita v Liberci 2007

durostat 400/450 Za tepla válcované tabule plechu Datový list srpen 2013 Odolné proti opotřebení díky přímému kalení

Nauka o materiálu. Přednáška č.11 Neželezné kovy a jejich slitiny

Materiálové laboratoře Chomutov s.r.o. Zkušební laboratoř MTL Luční 4624, Chomutov

Dělení a svařování svazkem plazmatu

Elektrostruskové svařování

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH OCELÍ SVOČ Jana Martínková, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Svařování v ochranných atmosférách Přehled typů ochranných plynů

42 28XX nízko středně legované oceli na odlitky odlévané jiným způsobem než do pískových forem 42 29XX vysoko legované oceli na odlitky

5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN

Přehled způsobů svařování a základní dělení metod 2/2016 PŘEHLED ZPŮSOBŮ SVAŘOVÁNÍ A ZÁKLADNÍ DĚLENÍ METOD DLE EN ISO 4063

ŽÍHÁNÍ 1. ŽÍHÁNÍ OCELÍ

Hliník a jeho slitiny Konstrukce z hliníku

ZKOUŠKY MECHANICKÝCH. Mechanické zkoušky statické a dynamické

ŽÍHÁNÍ. Tepelné zpracování kovových materiálů

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství Katedra materiálového inženýrství

PROBLEMATICKÉ SVAROVÉ SPOJE MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ

Okruh otázek s odpověďmi pro vstupní test.

NAUKA O MATERIÁLU OCEL A JEJÍ ROZDĚLENÍ. Ing. Iveta Mičíková

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY NÁVRH TECHNOLOGIE VÝROBY ŠROUBOVITÉ DRÁŽKY INNOVATION OF MANUFACTURING OF HELICAL FLUTE

Kalení Pomocí laserového paprsku je možné rychle a kvalitně tepelně zušlechtit povrch materiálu až do hloubek v jednotkách milimetrů.

Vamberk 2013 Konference Svařování konstrukčních ocelí S355 v jakosti N, +N, M přídavnými materiály ESAB

Teplotní režim svařování

VÝZKUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SVAROVÝCH SPOJŮ MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ T24 A P92. Ing. Petr Mohyla, Ph.D.

NTI/USM Úvod do studia materiálů Ocel a slitiny železa

Použití. Části formy V 0,9. Části nástroje. Matrice Podpěrné nástroje, držáky matric, pouzdra, lisovací podložky,

A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ _ K O R O Z E A O C H R A N A P R O T I K

Tepelné a chemickotepelné zpracování slitin Fe-C. Žíhání, kalení, cementace, nitridace

Transkript:

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ Doc.Ing,Oldřich Ambrož,CSc SVAŘITELNOST MATERIÁLU UČEBNÍ TEXTY KOMBINOVANÉHO BAKALAŘSKÉHO STUDIA

2 U Č E B N Í O S N O V A Předmět: SVAŘITELNOST MATERIÁLU Studijní obor : 23 07 7 Strojírenská technologie Kombinované bakalářské studium Ročník/semestr :3.roč./letní Počet výuk.hodin :13 hodin z toho labolator.cvičení : 6 hodin Charakteristika předmětu : Popis a filosofie svařitelnosti kovových materiálů s ohledem na jejich chemické složení a stav.stanovení svařitelnosti běžných kovových materiálů a metodika stanovení svařitelnosti. Cíl předmětu : Zvládnutí metodiky navrhování postupů svařování a VPS(dle EN).Navrhování specielních postupů svařování a metodik s cílem snížení výskytů defektů ve svarových spojích. Literatura: Žák,J.,Novák,M. : Teorie svařování.učební texty VUT Brno 1988. Kocman,K.,Němeček,P.: Aktuální příručka pro technický úsek.verlag Dashofer Praha 1998. Kuncipál,J a kol.:teorie svařování.sntl Praha 1986. Kučera,J.: Teorie svařování.i, II.díl.Učební texty VŠB v Ostravě,1991. Kolektiv autorů : Materiály a jejich svařitelnost.česká svářečská společnost.zeross,ostrava,leden 2001. Hrivňák,I.: Zvaritelnost ocelí.alfa Bratislava,1979. Hrivňák,I. :Zvaritelnost kovov a zliatin.vydavatelstvo slovenskej akademie vied Bratislava 1989. Videokazety: Videoprogramy firem AGA, Linde 1999 Garant předmětu: Doc.Ing.Oldřich Ambrož,CSc

3 Téma: Osnova konzultací: Hodin: 1. Filosofie svařitelnosti.svařitelnost ve světle předpisů a českých aen norem. 1 2. Svařitelnost, definice svařitelnosti, rozdělení ocelí pro popis svařitelnosti 2 3. Svařitelnost nízkouhlíkových, jemnozrných, nelegovaných ocelí. Svařitelnost uhlík manganové oceli,svařitelnost mikrolegovaných. ocelí. Diagram IIW a jeho použití. 3 4. Svařitelnost středně legovaných ocelí.použití diagramů IRA a ARA jako pomůcek pro stanovení svařitelnosti. 2 5. Svařování ocelí s vysokým obsahem uhlíku a ocelí obtížně svařitelných 2 6.. Svařitelnost vysokolegovaných ocelí feritických a austenitických 2 7. Svařování hliníku a jeho slitin, mědi a její slitin a niklu a jeho slitin 1 1.TÉMA FILOSOFIE SVAŘITELNOSTI. SVAŘITELNOST VE SVĚTLE PŘEDPISŮ ČESKÝCH A EN NOREM Svařitelnost jako vlastnost materiálů je možno znázornit jako vektor složený ze svařitelnosti materiálové, technologické a konstrukční.filosofie svařitelnosti je chápána v současné době poněkud jinak.definice a klasifikace svařitelnosti v minulosti a filosofie svařitelnosti v současnosti. Jak byla svařitelnost chápána a vysvětlována v Československých normách a jak je svařitelnost podchycena v normách evropských.

4 2.TÉMA SVAŘITELNOST, DEFINICE SVAŘITELNOSTI, ROZDĚLENÍ OCELÍ PRO POPIS SVAŘITELNOSTI OCELÍ. Svařitelnost je vlastnost materiálu jako každá jiná technologická materiálová vlastnost.kdo přebírá zodpovědnost za svařitelnost a záruky za škody způsobené nedostatky ve svařitelnosti. V současné době existuje značné množství ocelí(kolem 600), jejichž klasifikaci z hlediska svařitelnosti je obtížné podchytit. Proto výuka v předmětu svařitelnost bude prováděna tak, že všechny oceli jsou rozděleny do skupin, které budou sdružovat příbuzné materiály. Při hledání svařitelnosti nového nebo neznámého materiálu stačí vyhledat příslušnou skupinu oceli a určit její svařitelnost. 3.TÉMA SVAŘITELNOST NÍZKOUHLÍKOVÝCH, JEMNOZRNÝCH, NELEGOVANÝCH OCELÍ. SVAŘITELNOST UHLÍK MANGANOVÝCH OCELÍ, DIAGRAM IIW A JEHO POUŽITÍ. Směrné chemické složení těchto ocelí je následující: C C=max.0,24% Mn=max.1,5% nízký obsah P a S --------------------------------------- Největší objem svařovaných ocelí do skupiny ocelí uhlík manganových s mezí kluzu do 350MPa, dodávaných ve stavu normalizačně žíhaném.pro tyto oceli byl vypracován ve Velké Britanii pro potřeby svařování C Mn ocelí diagram IIW, viz obr.1.sklon k zakalení těchto ocelí se hodnotí na základě uhlíkového ekvivalentu C e, který se vypočte z chemického složení podle vzorce (3.1)

5

6 Mn Cr + Mo + V Ni + Cu C e = C + ------- + ---------------------- + ------------- (3.1) 6 5 15 Rychlost odvodu tepla závisí na tloušťce materiálu a v diagramu I I W je hodnocena pojmem kombinovaná tloušťka. Režim svařování je určen vneseným teplem. Předehřevu je možno se vyhnou dvěma patřeními: a) buď zvýšením vneseného tepla Q S b) nebo je třeba snížit obsah difuzního vodíku Svařitelnost ocelí mikrolegovaných. Směrné chemické složení těchto ocelí je následující: C=0,15% Mn=max.1,5% Nb=0,05% (V=0,05 0,2) -------------------------------------- Jedná se o oceli s mezí kluzu přes 360MPa. Svařitelnost těchto ocelí se určuje pomocí parametru praskavost P c, který je dán součtem tří dílčích parametrů vyjadřujících vliv svařovaného materiálu, tuhosti a vodíku, viz vztah 3.2. P c = P cm + P K + P H (3.2) 4.TÉMA SVAŘITELNOST STŘEDNĚ LEGOVANÝCH KONSTRUKČNÍCH OCELÍ. POUŽITÍ DIAGRAMŮ IRA A ARA JAKO POMŮCEK PRO STANOVENÍ SVAŘITELNOSTI. Směrné chemické složení těchto ocelí je následující: C= 0,2 0,6% legující prvky 1 6% stav kalený, zušlechtěný ----------------------------------------------

7 Motivem pro svařování těchto ocelí jsou ekonomické důvody a používání raději svařenců než výkovků.pro svařování se volí metoda svařování elektrickým obloukem (ROE,WIG,MAG,Plazma, Trubičková elektroda) Východiskem jsou diagramy IRA, nebo ARA, které jsou běžně k dispozici.tyto diagramy je však třeba korigovat vzhledem na odlišné podmínky austenitizace. Některé obecné podmínky určující svařitelnost: a) aplikace technologie svařování vnášející do svarového kovu minimální množství difuzního vodíku, b) snížení tepelných pnutí a deformací volbou nízkých hodnot vneseného tepla Q S, c) zabránění vzniku martenzitu v TOO vhodným teplotním cyklem Teplota předehřevu před svařováním se volí tak vysoká, aby při dané hodnotě Q S byla rychlost ochlazování malá a ve struktuře se objevilo jen malé množství martenzitu.u silně prokalitelných ocelí se volí teplota předehřevu často blízká teplotě Ms, která se zjistí právě z diagramu IRA a nebo empirickým výpočtem z chemického složení ze vzorce 4.3 M S= 500 300%C 35% Mn 20%Cr 15%Ni- 10%Si 10% Mo(ºC) (4.3) Teplota předehřevu se volí vždy vyšší než 100ºC a běžně se pohybuje u zušlechtitelných ocelí v blízkosti M S.Mezioperační teplota T m se obvykle volí stejná jako teplota předehřevu T 0 a to z ryze praktických důvodů. Dohřev po ukončení svarů je také bezpodmínečně nutný u silně prokalitelných ocelí.teplota dohřevu T d se volí opět obvykle stejná jako To, aby se dala použít tatáž pec, ve které se dílec předehříval. Optimální postup(znázorněný čárkovaně na obr.4.1) je ten, že u silně prokalitelných ocelí se volí taková teplota předehřevu a dohřevu,kdy se austenit co nejdříve rozpadá.u některých ocelí to může být těsně nad M S, u jiných je vhodná teplota někdy o 100 až 200ºCvyšší. 5.TÉMA SVAŘITELNOST OCELÍ S VELKÝM OBSAHEM UHLÍKU A OCELÍ OBTÍŽNĚ SVAŘITELNÝCH. Směrné chemické složení těchto ocelí je následující: C=0,4 0,7%C max.

8 ------------------------ Většinou se jedná o výrobu nebo opravy velkých tvářecích nástrojů, obráběcích přípravků, upínacích desek a pod. z ocelí obsahujících až 0,6%C.Např. 11500,11600 a 11700.Určité informace poskytne diagram IIW, svařované díky však mají nadlimitní tloušťku a předehřev je nezbytný. Většinou je možno použít starší vzorec 5.1 podle Séferiána. T o = 555 (% C 0,11) + 0,4t 20 (ºC) 5.1 t - tloušťka desky 20 až 250mm 6.TÉMA SVAŘITELNOST VYSOKOLEGOVANÝCH OCELÍ FERITICKÝCH A AUSTENITICKÝCH Směrné chemické složení těchto ocelí je následující: Feritické oceli: C=0,1%max.,Cr=18%, Austenitické oceli: C=0,1%max, Cr=18%,Ni=8% --------------------------------------------------------------------- Oceli s vysokým obsahem chromu, niklu, manganu, molybdenu a dalších přísad a prvků jsou nenahraditelnými konstrukčními materiály. Patří mezi ně především oceli feritické a aceli austenitické.legujícími prvky ovlivňujeme takové vlastnosti ocelí jako jsou odolnost proti korozi, žáruvzdornost, žárupevnost, fyzikální vlastnosti a další. Z nauky o materiálu je známo, že tyto kovy zásadně ovlivňují strukturu oceli po volném ochlazení. Např. chrom, křemík a molybden jsou prvky feritotvorné.nikl a mangan spolu s uhlíkem jsou prvky austenitotvorné a rozšiřují oblast austenitu směrem k nízkým teplotám. Výsledná struktura je proto závislá na množství a vzájemném poměru jednotlivých přísad, jak je znázorněno na strukturním diagramu, který předložil v roce 1949 Schaeffle, viz obr.6.1 Význam Schaefflerova diagramu spočívá v tom, že umožní posoudit, jaké strukturní změny vyvolá např.zředění svarového kovu základním materálem a jaké změny je možno očekávat při svařování. Z diagramu je zřejmé, že zásadní vliv na strukturu po volném vychladnutí mají chrom a nikl. Větší nebo menší účinek ostatních prvků se vyjadřuje jako násobek, tj.jako ekvivalent chromu(cr E ) nebo niklu(ni E ).Záleží na hodnotách těchto ekvivalentů, zda je struktura oceli martensitická, feritická nebo austenitická.experimentálně byly prokázány tyto závislosti: - sklon k lamelárním trhlinám souvisí se sklonem materiálu ke zkřehnutí v teplem ovlivněné oblasti, - prokázán byl negatívní vliv vodíku H D vyjádřený jednoduchou závislostí H D /60, - zásadní vliv má tvar a délka sirníkových vměstků Pro stanovení svařitelnosti těchto ocelí se jako pomůcka používá Schaefflerův diagram,viz obr.6.1.

9 7.TÉMA SVAŘOVÁNÍ HLINÍKU A JEHO SLITIN, MĚDI A JEJÍCH SLITIN A NIKLU A JEHO SLITIN. Charakteristické vlastnosti hliníku a jeho slitin: T t =660ºC, γ=2,699g/cm 3

10 slitiny hliníku: pro tváření(dural a superdural) a vytvrditelné slitiny např.almgsi, AlZnMg a další. slitiny hliníku pro odlévání (siluminy) Svařování hliníku a jeho slitin: svařování plamenem(velmi zřídka), elektrickým obloukem obalenou elektrodou(běžné).metodou WIG( nejlepší výsledky a nejkvalitnější svary),el. odporem, el. paprskem, laserem(ojediněle) Carakteristické vlastnosti mědi a jejich slitin: T t =1083ºC, γ=8,94g/cm 3 slitiny mědi pro tváření(mosaz, bronz) slitiny mědi pro odlévání(dělovina,zvonovina,zrcadlovina,umělecká bronz) Svařování mědi a jejich slitin: svařování plamenem(zřídka),elektrickým obloukem obalenou elektrodou(běžné), metodou WIG(velmi dobré výsledky), el.oloukem pod tavidlem(zřídka), svařování el. paprskem, svařování laserem(zřídka), pájeni na tvrdo(velmi dobře) Charakteristika vlastnosti niklu a jeho slitin: T t = 1453ºC,γ=8,9g/cm 3 slitiny niklu pro tváření(monel, inconel, alpaka, cupronikl, nichrom) Svařování niklu a jeho slitin: svařování plamenem(dobře- neutrálním plamenem),svařování obalenou elektrodou el. obloukem(velmi dobře),metodou WIG(velmi dobře), elektrickým obloukem, plazmou, laserem(velmi dobře)

11