Zváranie

PDF verzia ku katalógu (používa program ACROBAT READER - stiahnuť program)


Oteruvzdorné plechy HARDOX a vysokopevné konštrukčné plechy WELDOX firmy SSAB Oxelösund obsahujú málo legovacích prvkov. Takže aj ich uhlíkový ekvivalent je malý.
Z tohto dôvodu sa tieto plechy dajú pomocou štandardného oblúkového zvárania ľahko zvárať so všetkými konštrukčnými plechmi.


Pri zváraní plechov HARDOX je cieľ:
  • udržať tvrdosť tepelne ovplyvnenej zóny (TOZ)
  • dosiahnuť vyhovujúcu húževnatosť v tejto oblasti
Pri zváraní plechov WELDOX a DOMEX (QSTE..., S...MC) je cieľ:
  • zabezpečiť odpovedajúcu pevnosť zvaru
  • dosiahnuť vyhovujúcu húževnatosť zvaru

Pre danú triedu pevnosti majú plechy HARDOX a WELDOX nízke uhlíkové ekvivalenty:
Oceľ s nízkym uhlíkovým ekvivalentom (CEV) sa dá lepšie zvárať ako oceľ s vysokou hodnotou CEV. Zvyčajné hodnoty CEV pre konkrétnu hrúbku plechu sú uvedené v našich špecifikáciách.

Uhlíkový ekvivalent (podľa IIW) sa dá vypočítať z tejto rovnice:




Typ ocele Rozsah hrúbky Uhlíkový ekvivalent CE (IIW)*
S355 5 - 100 mm 0,39 - 0,43
WELDOX 355 8 - 25 mm 0,34 - 0,37
WELDOX 420 6 - 80 mm 0,37 - 0,39
WELDOX 460 6 - 80 mm 0,37 - 0,42
WELDOX 500 8 - 80 mm 0,37 - 0,42
WELDOX 700 4 - 130 mm 0,39 - 0,64
WELDOX 900 4 - 80 mm 0,56
WELDOX 960 4 - 50 mm 0,56 - 0,64
WELDOX 1100 5 - 40 mm 0,68 - 0,72
HARDOX 400 4 - 130 mm 0,36 - 0,70
HARDOX 450 4 - 80 mm 0,41 - 0,62
HARDOX 500 5 - 80 mm 0.58 - 0,68
*) Bežné hodnoty

Teplota výrobku počas zvárania

Vždy pri zváraní konštrukčných oceľových plechov, odolných voči opotrebeniu, je dôležité minimalizovať riziko vzniku trhliny v studenom stave (používajú sa i termíny vodíkové trhliny a oneskorené trhliny). Hlavnou príčinou vzniku týchto trhlín je výskyt vodíka a zároveň výskyt pnutia vo zvare. Nebezpečie vzniku trhliny sa dá minimalizovať nasledovne:
  • Predhriatím daného materiálu pred zváraním
  • Dokonalým vyčistením a vysušením zváraných hrán
  • Minimalizovať pnutie zo zmrštenia. Toto docielime presným umiestnením výrobkov a vhodne naplánovaným postupom pri zváraní
  • Voľbou prídavného materiálu s nízkym obsahom vodíka

Predohrev

Predohrev je veľmi dôležitý pri sťahovaní a pri zváraní koreňových zvarov.
Čím je teplota počas zvárania a po zváraní vyššia, tým ľahšie unikne vodík z ocele.
Potreba vykonať predohrev sa zvyšuje s hrúbkou materiálu (viď tabuľka) tak, aby sa kompenzovalo rýchlejšie ochladzovanie hrubšieho plechu, a tiež preto, že hrubší plech má vyššiu hodnotu CEV ako tenší plech.
Ak je okolitá vlhkosť vysoká alebo je teplota nižšia ako +5°C, mala by sa hodnota podľa tabuľky zvýšiť o +25°C. Podobne by se mala zvýšiť teplota, ak zváraný výrobok je pevne votknutý. Ak sa zvárajú rôzne typy ocelí, alebo ak sa ku zváraniu používajú elektródy s vyšším uhlíkovým ekvivalentom CEV ako je ekvivalent základného materiálu, potrebný predohrev sa stanoví podľa ocelí (alebo elektródy) s vyšším uhlíkovým ekvivalentom.

Odporúčané teploty pre predohrev
pre rôzne kombinované (sumárne) hrúbky plechu [mm]
Odporúčané interpass
teploty
t1+ t2+ t3=  30  40  50  60  70  80  90 100 110 120 130 [°C]
S355 (SS2132)   75 °C 225-250
WELDOX 355   225-250
WELDOX 420/460   75 °C 225-250
WELDOX 500   75 °C 200-225
WELDOX 700   75 °C 100 °C 150 °C 200-225
WELDOX 900* 75 100 °C 150 °C 150-175
WELDOX 960*   100 °C 150 °C 150-175
WELDOX 1100*     150 °C 175 °C 150-175
HARDOX 400   75 °C   100 °C 175 °C 150-175
HARDOX 500 100 125 150 °C 175 °C 150-175
*) Teplota predohrevu je daná prídavným materiálom, pokiaľ uhlíkový ekvivalent pre tento materiálu je vyšší ako uhlíkový ekvivalent plechu. Doporučené teploty výrobku vychádzajú z predpokladu, že:
  • obsah vodíku je menší ako 5 ml/100 g zvarovaného kovu
  • tepelný príkon je zhruba 1,7 kJ/mm

Dodatočný ohrev

Pokiaľ sa okamžite po zváraní vykoná ohrev zvaru, tiež to uľahčí únik vodíku z ocele.
Teplota ohrevu po zváraní by mala byť rovnaká ako teplota predohrevu.
Doba ohrevu by mala byť minimálne 5 minút na milimeter hrúbky plechu, avšak najmenej jednu hodinu.

Dodatočné spracovanie


Žíhanie ku zníženiu pnutia

Žíhanie ku zníženiu pnutia sa prevádza za účelom zníženia zbytkového pnutia po skončení zvárania.
WELDOX sa dá za účelom zníženia pnutia žíhať len v prípade, že tento postup vyžaduje konštrukčné predpisy.

HARDOX a WELDOX 1100 sa za účelom zníženia pnutia nesmie žíhať.


Opatrenia pre zvýšenie medze únavy

Medza únavy zvaru sa dá zvýšit rôznym dodatočným spracovaním. Týmto sa docieli plynulejší prechod medzi zvarom a plechom a zníži sa koncentrácia pnutia.
Ďalšie informácie sú uvedené v príručke Handbook on welding of Oxelösund steels.
Pre zváranie materiálov HARDOX a WELDOX doporučujeme dodržiavať nižšie uvedené obmedzenia tepelného príkonu. Hodnoty tepelného príkonu pod uvedenými hodnotami zaručujú uspokojivú kombináciu húževnatosti, pevnosti, a tvrdosti tepelne ovplyvnenej zóny (TOZ).



Voľba prídavného materiálu *

Pri zváraní materiálov HARDOX a WELDOX sa dajú použiť všetky obvyklé metódy oblúkového zvárania, ktoré sú určené pre zváranie bežných plechov a plechov s vysokou pevnosťou.
Voľba prídavného materiálu vychádza z požiadaviek, ktoré sú pre jednotlivé prípady kladené na mechanické vlastnosti zvaru.
Pri zváraní materálov HARDOX a WELDOX by sa mali používať bazické elektródy. Zvoľte prídavný materiál s obsahom vodíka <= 5ml/100g zvarového kovu.    Pri voľbe medze klzu prídavného materálu sú k dispozíci tieto možnosti:
  1. zvarový kov s nižšou medzou klzu **, ako je medza klzu základného materiálu
  2. zvarový kov s rovnakou medzou klzu **
  3. zvarový kov s vyššou medzou klzu **, ako je medza klzu základného materiálu
*) Zoznam tried AWS pre prídavný materiál je uvedený v dolnej časti tejto stránky. **) Vzťahuje sa k menovanej minimálnej hodnote medze klzu v ťahu. Pri zváraní ocelí v rozsahu WELDOX 700 až WELDOX 1100 doporučujeme kombinovať elektródy s odlišnou pevnosťou, napríklad mäkké elektródy pre koreňový zvar a elektródy s vyššou pevnosťou pre zostávajúcu časť zvaru. Hlavné výhody v prípade, že zvolíte prídavný materiál s nízkou pevnosťou (medzu klzu pod 500 MPa) oproti prídavnému materiálu s vysokou pevnosťou, sú:
  • vyššia húževnatosť zvarového kovu
  • lepšia ťažnosť zvaru
  • znížená náchylnosť na vznik trhlín
Pri zváraní v kútoch odporúčame vždy použiť prídavný materál s nižšou medzou klzu.
Odporúčaná pevnosť pri zváraní ocelí HARDOX a WELDOX
WELDOX 355/420 Vyššia pevnosť ako základný materiál
WELDOX 460/500 Vyššia pevnosť alebo rovnaká ako základný materiál
WELDOX 700 Rovnaká alebo nižšia pevnosť ako základný materiál
WELDOX 900/960 Nižšia pevnosť ako základný materiál
WELDOX 1100 Nižšia pevnosť ako základný materiál
HARDOX 400/500 Nižšia pevnosť ako základný materiál

Použitie mäkkých elektród pri zváraní materiálu HARDOX

HARDOX by sa mal zvárať mäkkými bazickými elektródami. Mäkká elektróda je prídavný materiál s medzou klzu v ťahu menšou ako 500 MPa. Tieto elektródy znižujú úroveň zbytkového pnutia vo zvare a tým i náchylnosť materiálu na vznik trhlín v studenom stave.
Pokiaľ je zvar vystavený tak, že je vystavený značnému opotrebovaniu, dajú sa pre krycie húsenky použiť tvrdé elektródy.
V následujúcich prípadoch sa dá HARDOX úspešne zvárať pomocou austenitických nehrdzavejúcich prídavných materiálov:
  • pokiaľ je zvarenec pevne uchytený
  • pokiaľ sa nedá výrobok predhriať
  • pokiaľ je plech hrubší ako 60 mm