Katalog firem Industry-EU s.r.o.

V příspěvku jsou uvedeny výsledky, které byly získány v rámci výroby dynamicky a únavově namáhaných svařovaných konstrukcí z jemnozrnných ocelí jakosti S355 N svařených přídavnými svařovacími dráty OK AristoRod 12.50 (dále 12.50). K ověření náchylnosti svarového kovu z drátu 12.50 k praskavosti (trhlinám) za horka byla aplikována zkouška ve shodě s ČSN EN 17461, k ověření náchylnosti k praskavosti (trhlinám) za studena byla použita zkouška ve shodě ČSN EN 17642. Je uvedena možnost úspěšného použití drátů 12.50 při polštářování věnců velkých ozubených kol z vysokopevných ocelí.

SVAŘOVACÍ DRÁT AristoRod 12.50
Výsledky, prezentované ve studii, byly uskutečněny v rámci výroby dynamicky a únavově namáhaných svařovaných konstrukcí z jemnozrnných ocelí jakosti S355 N (ČSN EN 10025-3), tj. v normalizačně žíhaném stavu. Svařování bylo uskutečněno metodou 135 (MAG) s přídavnými svařovacími dráty OK AristoRod 12.50 s klasifikací G 38 2 C GESi1 a G 42 4 M G3Si1 podle ČSN EN 440, určenými pro svařování konstrukčních ocelí s hodnotou meze pevnosti do 530 MPa, jmenovitě pro výrobu ocelových konstrukcí, tlakových nádob a transportních zařízení. Drát 12.50 je vhodný pro svařování jemnozrnných ocelí s mezí kluzu do 420 MPa včetně. Svařováno bylo v ochranném plynu o složení 82 % Ar + 18 % CO₂ (M21 podle ČSN EN 439). V práci je věnována pozornost především svarovému kovu z drátů OK AristoRod 12.50 (dále 12.50) o průměru 1 mm v balení Marathon Pac, typu 93-2 o hmotnosti 250 kg. Drát byl použit s úpravou povrchu v lesklém provedení, zaručujícím bezporuchové podávání do místa svaru s možností zvýšení rychlosti podávání na 25 m/min při současném splnění požadovaných mechanických, fyzikálních, chemických a technologických vlastností svarového kovu. Podle ČSN EN 15027-2 lze svarový kov zařadit do jakostní třídy 1.5235.

Pro stanovení chemického složení a mechanických hodnot svarového kovu z drátu 12.50 o průměru 1 mm byly zhotoveny podle WPS konvenční návary bez dalšího tepelného zpracování po svařování. Parametry pro svařování byly: 220A, 16,5 l/min., rychlost podávání 25 m/min, rychlost svařování 23 cm/min, teplotní příkon 15,5 kJ/cm.

Chemické složení svarového kovu z drátu 12.50 je následující (hmot %): C 0,085, Mn 1,48, Si 0,85, P 0,018, S 0,009, Ni 0,06, Cr 0,16, Mo 0,08, V 0,008, Cu 0,16, Al 0,006, Ti 0,03, Nb 0,02, B 0,001. Z chemického složení vyplývá, že svarový kov může být řazen mezi jemnozrnné materiály.

Z rozboru mechanických vlastností svarového kovu je zřejmé, že svarový kov lze zařadit do skupiny vysoce jakostních materiálů. Hodnoty rázové zkoušky v ohybu potvrzují vyhovující průběh hodnot spotřebované práce (vrubové houževnatosti) svarového kovu z drátu 12.50. Z rozboru hodnot vyplývá, že drát lze spolehlivě použít do teploty –40 °C včetně.

Z hlediska metalurgie svarového kovu byly uskutečněny zkoušky, související s potlačením segregačních procesů ve svarovém kovu 12.50 a možnosti vzniku požadované jemnozrnné struktury v návaznosti na chemické složení a ochlazovací rychlost.

Bylo potvrzeno, že svarový kov z drátu 12.50, má podle ASTM velikost zrna 6 a je jemnozrnný. V průběhu tuhnutí svarového kovu jsou potlačeny segregační procesy s možnosti vzniku požadované jemnozrnné struktury a to v návaznosti na chemické složení a ochlazovací rychlost. Svarový drát 12.50 lze spolehlivě použít pro svařování jemnozrnných ocelí podle ČSN EN 15608 skupiny 1.3 (např. jemnozrnné normalizované oceli S355 N).

Jemnozrnnost svarového kovu velmi příznivě potlačuje náchylnost ke křehkému lomu oceli tj. posouvá tranzitní teplotu houževnatosti směrem k nízkým teplotám (doleva).

ZÁKLADNÍ ZKUŠEBNÍ MATERIÁL S355 N
Pro zkoušky byla použita ocel S355 N ve shodě s ČSN EN 10025-3. Normalizační válcování oceli je definováno jako proces, při němž se uskutečňuje konečná deformace v určitém teplotním intervalu, což vede ke stavu materiálu, který je ekvivalentní stavu získanému po klasickém normalizačním žíhání. Po válcování a ochlazení na vzduchu je struktura jemnozrnná a má stejnoměrné a příznivější mechanické vlastnosti.

Pojem jemnozrnné oceli lze použít pro oceli s jemnozrnnou strukturou s velikostí feritického zrna menšího než 6 včetně určeného podle EN ISO 643 (ASTM).

Doporučení uváděná v normách pod označením N jsou platná pro normalizačně žíhané nebo normalizačně válcované oceli vyrobené moderním metalurgickým procesem, tj. tavením v konvertoru, nebo v obloukové peci s pánvovou rafinací s následným plynulým litím, řízeným válcováním a doválcováním za teploty Ar3+50 °C. Po válcování jsou oceli ochlazeny na vzduchu. Způsob výroby oceli je ve shodě s ČSN EN 10025. Normalizačně žíhané nebo normalizačně válcované oceli S355 N, S420 N a S460N jsou zařazeny v TNI CEN ISO/TR 15208 (05 0323) do skupiny 1 a podskupiny 3.

Mikrolegované jemnozrnné normalizačně žíhané oceli jakosti ČSN EN 10025 – díl 3 v provedení pro svařované stavební konstrukce (S) jsou dodávány do hodnoty meze kluzu 460 MPa včetně a lze je tudíž svařovat přídavným drátem 12.50.

Mechanické hodnoty oceli S355 N jsou uvedeny v ČSN EN 10025-3.

Další informace k článku najdete zde

www.konstrukce.cz