Hodnotenie zvariteľnosti – ako na to?

Teplo emitované pri zváraní má významný vplyv na štruktúru a zmeny vyskytujúce sa vo zvare a základnom materiáli, t. j. zváranom predmete. Všetky zmeny súvisiace s obsahom uhlíka ovplyvňujú pevnosť, tvrdosť, krehkosť a náchylnosť kovu k praskaniu. Pamätajte, že materiály použité na prefabrikáciu nie sú dokonale čisté a môžu obsahovať nečistoty, ktoré sú ďalším faktorom, ktorý prispieva k tvorbe nepravidelností v procese zvárania.

Tuhosť konštrukcie súvisí s jej rozmermi, usporiadaním a veľkosťou spojov. Všetky tieto parametre ovplyvňujú tuhosť konštrukcie a namáhania spôsobené silami prenášanými konštrukciou, ako aj namáhania vyplývajúce zo zavedenia veľkého množstva tepla pri oblúkovom zváraní. Pnutiam druhej skupiny sa snažíme predchádzať rôznymi metódami, aby sa predišlo negatívnemu vplyvu síl pôsobiacich na spracovávané prvky, malo by sa eliminovať množstvo nečistôt vo vnútri a na povrchu materiálu.

Ďalšou skupinou sú technologické faktory, ktorých cieľom je znížiť problémy súvisiace so zváraním konštrukcií a ich konštrukciou. V tejto súvislosti je dôležité zvoliť spôsob zvárania, energiu zdroja tepla a parametre zvárania, ako je rýchlosť posuvu rukoväte alebo výber zváracích prúdov.

Nebezpečenstvo prasklín v procese zvárania

Jedným z problémov, ktoré má hodnotenie zvariteľnosti odstrániť, sú trhliny vo zvaroch . Sú nepriaznivé pre akýkoľvek spôsob zvárania a materiál, najčastejšie spôsobené vplyvom teploty vo zváranej oblasti. Takéto zmeny ovplyvňujú mechanické vlastnosti zvarového spoja a je prirodzené, že v takomto prípade jeho pevnosť dramaticky klesá.Pre výber správnych parametrov zvárania je potrebné vykonať kvalitatívne a kvantitatívne posúdenie zmien. To má za následok zachovanie pevnosti a veľkosti spoja pri eliminácii možnosti vzniku trhlín. Ďalšími faktormi, ktoré tiež musíme analyzovať a vziať do úvahy, sú chyby spôsobené zváraným materiálom, ako sú: chyby základného kovu alebo nekovové nečistoty.

Aby sa predišlo negatívnemu vplyvu na spájané materiály, mali by sa vykonať skúšky pre danú skupinu materiálov, ktoré chceme použiť. Vyrábame ich technologicky alebo experimentálne . Tieto skúšky zahŕňajú skúšky, ktoré odrážajú podmienky vo zvarovom spoji. Tieto metódy však umožňujú v obmedzenej, teoretickej miere kontrolovať kvalitu, pevnosť a vplyv faktorov na daný súbor spájaných materiálov, ako aj samotný zvarový spoj. Teoretická metóda pomocou analýzy chemického zloženia materiálu umožňuje určiť obsah uhlíka v porovnaní so zložením iných zliatin. Pomer týchto hodnôt umožňuje predpovedať náchylnosť na tvorbu krehkých štruktúr, ako je martenzit a banit v tepelne ovplyvnenej zóne.

Na základe tohto vzorca môžeme určiť, do akej miery možno oceľ považovať za ľahko zvariteľnú:

• CEV<0,42% - ľahko zvárateľná oceľ,
• CEV=(0,42%-0,60%) - stredne zvárateľná oceľ. Aby sa eliminovali nežiaduce faktory, odporúča sa znížiť rýchlosť zvárania alebo materiál prihrievať. To platí pre prvky hrubšie ako 20 mm .
• CEV>0,60% - oceľ, ktorá sa ťažko zvára a vyžaduje dodatočné úpravy bez ohľadu na hrúbku materiálov (ohrev pred a po zváraní).

Ako zistiť, či je oceľ ľahko zvárateľná

Nepriame a priame metódy sú náročnejšie metódy, ktoré si vyžadujú väčší vstup zdrojov, znalostí a meracích prístrojov. Obzvlášť problematické sú v prípade veľkých rozmerov. Takéto skúšky zahŕňajú: mechanické, statické a dynamické skúšky. Patria sem skúšky týkajúce sa ťahu, ohybu, rázovej húževnatosti, skúšky tvrdonávaru vzoriek za rôznych podmienok pre zvárací oblúk, ako aj merania tvrdosti v tepelne ovplyvnenej zóne. V prípade poslednej menovanej metódy meriame Vickersovu metódu, ktorá zisťuje tvrdosť testovaného materiálu. Ak je rozdiel medzi tvrdosťou základného materiálu a tepelne ovplyvnenou zónou viac ako 30% v prospech tepelne ovplyvnenej zóny, svedčí to o tendencii k tvorbe trhlín v dôsledku vysokej prekaliteľnosti.

Ďalšie metódy sú:

• Metóda varestraint (test premenlivej deformácie), Blanchetov test (umožňujúci testovanie sklonu k praskaniu pri zváraní tenkých plechov) alebo test kruhových segmentov (na testovanie hrubých plechov) na kontrolu trhlín za tepla ,
• Skúšky viazaných kĺbov (test CTS – test nastaviteľnej tepelnej náročnosti), ako aj testy s nastaviteľným namáhaním (napr. test kolíkov alebo TRC test s kontrolovanou tuhosťou kĺbov) na praskanie za studena ,
• Miera hodnoty zúženia vzorky, pri ktorej je materiál vystavený ťahu a stupeň zúženia hrúbky plechu sa analyzuje na lamelárne praskanie ,
• Technologické testy zvariteľnosti (napr. Tanakov test a populárny T-test pre výber zváracej elektródy), spočívajúce v zisťovaní vplyvu faktorov súvisiacich so zváracím zdrojom, najčastejšie oblúkom, a výberom parametrov zvárania (rýchlosť zvárania a prúd a typ zvoleného prídavného kovu) na praskanie žíhaním .

Špecifickosť výberu materiálov a parametrov zvárania pre konštruovanú konštrukciu je nevyhnutným prvkom, ktorý umožňuje dosiahnuť optimálnu kvalitu zvarového spoja. Výber vhodných materiálov a parametrov zvárania je dôležitý pre zaistenie pevnosti, odolnosti a bezpečnosti vytváranej konštrukcie. Do úvahy by sa malo brať veľa faktorov, ako napríklad chemické zloženie materiálov, ich fyzikálne vlastnosti, ako aj špecifické podmienky, v ktorých sa bude finálny produkt používať. Využitie výskumných techník, ako je metóda Varestrain, technologické skúšky zvariteľnosti, či metóda Vickers umožňuje overenie a optimalizáciu zváracích procesov, čím sa zabezpečí výroba odolných a spoľahlivých konštrukcií. Pamätajte, že každá štruktúra je jedinečná a vyžaduje si individuálny prístup,