Rozpoznávání a předcházení typickým svarovým vadám

Svarové vady jsou nepravidelnosti ve svarovém švu, které se odchylují od předepsaného provedení a mohou ovlivnit mechanické vlastnosti, únosnost nebo provozní bezpečnost svarového spoje. Vznikají zpravidla vzájemným působením materiálu, svářecího postupu a procesních parametrů. Které odchylky jsou považovány za vady a které za přípustné nepravidelnosti, vyplývá z požadavků na součást a platných norem. capilla podporuje firmy při zařazení typických vzorců vad a výběru vhodných přídavných materiálů k prevenci.

K nejčastějším svarovým vadám patří pórnatost, trhliny v různých formách jako vodíkové, krystalizační a trhliny v koncovém kráteru, vady splynutí, struskové vměstky, studené spoje a svářecí rozstřik. Odborně jsou děleny na objemové vady, oddělující vady a vady splynutí a studené spoje na svaru. capilla poradí ohledně prevence těchto vzorců vad prostřednictvím vhodně sladěných přídavných materiálů a správného řízení procesu.

Při svařování metodou MAG se jako typické svarové vady vyskytují především póry – jak metalurgicky podmíněné nedostatečným krytím ochranným plynem, tak mechanicky vlhkostí, nečistotami nebo nátěry ve spojovací oblasti. Vedle toho se vyskytují vady splynutí způsobené nedostatečným svářecím výkonem, struskové vměstky při použití plněných drátů tvořících strusku a svářecí rozstřik způsobený nevhodnými parametry a polaritou. capilla nabízí přídavné materiály pro svařování metodou MIG/MAG a poskytuje poradenství ohledně výběru parametrů ke snížení těchto vzorců vad.

Vady splynutí označují neúplné splynutí mezi svarovým kovem a základním materiálem nebo mezi jednotlivými vrstvami vícevrstvého svarového švu. Snižují nosný průřez spoje a jsou způsobeny zejména nedostatečným svářecím výkonem, příliš vysokou rychlostí svařování, svařováním v poloze shora dolů, ne středovým vedením oblouku nebo příliš dlouhým obloukem. capilla podporuje odborným poradenstvím ohledně výběru vhodného přídavného materiálu a řízení procesu, které zajišťuje spolehlivé splynutí.

Staženiny jsou dutiny, které vznikají při tuhnutí kovu smrštěním objemu. Primárně jsou to vady ze slévárenské technologie. Při svařování se tento jev vyskytuje v omezeném rozsahu jako staženiny v koncovém kráteru, pokud je svářecí výkon na konci svaru příliš rychle snižován a svarový lázeň při tuhnutí silně smršťuje. Klasické svarové vady jako póry, trhliny, vady splynutí nebo struskové vměstky je od nich třeba odlišit. capilla podporuje při výběru vhodných přídavných materiálů a procesním navrhování odtoku svaru, aby se předcházelo vadám v koncovém kráteru.

Trhliny při svařování vznikají, když napětí, nepříznivé stavy mikrostruktury nebo zavedené prvky překračují tvárnost svarového kovu nebo tepelně ovlivněné zóny. Vodíkové trhliny vycházejí z atomárního vodíku, který při ochlazování proniká do svarového kovu a tepelně ovlivněné zóny a v oblastech s vysokými vnitřními napětími způsobuje trhliny. Krystalizační trhliny jsou podporovány sírou a fosforem, které se při tuhnutí hromadí ve středu svaru a tvoří nízkotavitelné filmy na hranicích zrn. Trhliny v koncovém kráteru vznikají na odtoku svaru při příliš rychlém snížení svářecího výkonu. capilla nabízí nízkovo díkové přídavné materiály a poradí ohledně výběru materiálu a procesu, který cíleně snižuje náchylnost k praskání.

Horké trhliny, odborně krystalizační trhliny, se vyskytují se zvýšeným rizikem v heterogenních svarových spojích, tedy svarových spojích mezi různými základními materiály. Příčinou je promísení svarového kovu se dvěma různými materiály, které může vést k nepříznivým koncentracím nízkotavitelných stopových prvků na hranicích zrn, k přeměnám mikrostruktury a k napětím z různých koeficientů tepelné roztažnosti. Rozhodující jsou výběr vhodného přídavného materiálu s kontrolovaným promíšením a upravené řízení procesu, které omezuje ředění základními materiály. capilla poradí ohledně výběru materiálu a přídavného materiálu pro heterogenní svarové spoje a pomáhá při předcházení horkým trhlinám v náročných svářecích aplikacích.

Svarové vady vytvářejí slabá místa ve svaru a zvyšují náklady na opravy. Způsobují dodatečné náklady, zpoždění ve výrobě a mohou narušit provozní bezpečnost součásti. Jak kriticky se vada projeví, závisí na použití součásti a konstrukčních požadavcích. capilla podporuje firmy při systematické analýze opakujících se vzorců vad a jejich prevenci prostřednictvím vhodných přídavných materiálů a koordinace procesů.

Posouzení vychází z použití součásti a požadavků na konstrukci. Které nepravidelnosti jsou přípustné, je stanoveno již při návrhu. Rozhodné meze přípustnosti jsou definovány v normách jako EN ISO 5817, která stanovuje hodnotící skupiny pro svarové švy na kovových materiálech. capilla poradí ohledně zařazení vad svarového švu v příslušném případě aplikace a výběru vhodných přídavných materiálů pro požadovanou hodnotící skupinu.

Přídavný materiál přímo ovlivňuje mechanické vlastnosti, chování při tuhnutí a náchylnost k typickým svarovým vadám. Nízkovo díkové přídavné materiály snižují nebezpečí vodíkových trhlin; správné sušení před použitím zajišťuje nízký obsah vodíku. Kombinace materiálu základního materiálu a přídavného materiálu odpovídající aplikaci snižuje riziko krystalizačních trhlin a problémů s promísením. capilla vyvíjí přídavné materiály pro náročné aplikace a pomáhá při výběru vhodného přídavného materiálu pro příslušný svářecí postup.