7. određivanje optimalnih parametara zavarivanja 2005 - pdf/7.pdf · svojstva.(zavarivanje,...

7. Određivanje optimalnih parametara zavarivanja

Jedna od aktivnosti u sklopu izrade PQR i WPS procedura je određivanje glavnih

parametara zavarivanja u PWPS proceduri. Glavni su parametri zavarivanja napon i jakost

struje zavarivanja i brzina zavarivanja. Ovi parametri zavarivanja daju tzv. primarno unesenu

energiju zavarivanja, dok se sekundarno unesena energija ostvaruje posredstvom isto tako

značajnih parametara zavarivanja: temperature predgrijavanja, temperature između prolaza i

temperature dogrijavanja. Pristup izboru parametara zavarivanja različitih skupina materijala

nije isti (nelegirani čelici, niskolegirani čelici, sitnozrnati čelici povišene i visoke čvrstoće,

visokolegirani čelici: austenitni, matrenzitni, feritni, duplex; te nekih češće korištenih legura,

…). Ono što vrijedi za jednu skupinu materijala, ne vrijedi za sve skupine materijala. Ako se

govori o čelicima, onda se sa stajališta pristupa zavarljivosti može govoriti o sljedećim

najznačajnijim skupinama:

- ugljični nelegirani čelici

- sitnozrnati mikrolegirani čelici

- niskolegirani čelici povišene i visoke čvrstoće

- niskolegirani čelici za povišene temperature (kotlovski čelici) i za snižene

temperature (kriogeni čelici)

- visokolegirani čelici (austenitni, martenzitni, feritni i duplex čelici)

Za dobro zavarljive ugljične nelegirane općekonstrukcijske čelike se smatraju oni koji sadrže

C < 0.25%. Za čelike s C > 0.25% je zavarljivost uvjetna, pa je potrebno provoditi određene

mjere da se smanji vjerojatnost pojave pukotina i da se postignu zadovoljavajuša

svojstva.(Zavarivanje, Lukačević, Z.) Kod pristupa zavarivanju ugljičnih nelegiranih čelika

treba voditi računa o sljedećim elementima:

a) Predgrijavanje. Na temperaturu predgrijavanja utječu osim %C i sadržaj ostalih

elemenata, debljina stijenke, upetost i sadržaj difuzijskog vodika, pa treba dodatno

koregirati temperaturu predegrijavanja.

Temperatura predgrijavanja To pri zavarivanju nelegiranih čelika (Zavarivanje, Lukačević.Z)

C% To, oC 0.20 - 0.30 100 - 150 0.30 - 0.45 150 - 275 0.45 - 0.8 275 - 425

b) Zavarivati s većim unošenjem topline. Eef = U I v

. . η , J/mm

To se postiže manjom brzinom zavarivanja, jačom strujom, većim promjerom elektrode ili

poprečnim osciliranjem. Rezultat je smanjenje zakaljivanja odnosno tvrdoće ZUT i ZT,

manja vjerojatnost pojave hladnih pukotina. Većim unošenjem topline se postiže isto

djelovanje na brzinu hlađenja kao predgrijavanjem.

c) Primjena bazičnih elektroda, koje daju veću istezljivost i udarnu žilavost, pa time i

manju mogućnost pojave pukotina.

d) Oblikovanje konstrukcije treba smanjiti upetost, debljinu i diskontinuitete (koncentraciju

naprezanja). Sadržaj S i P mora biti što manji. Obično se ograničava sadržaj na 0.05%P i

0.05%S. Današnji čelici sadrže obično ispod 0.035% P i isto toliko S, pa se može postaviti

ova vrijednost kao maksimalna dozvoljena za dobru zavarljivost. Posebnim rafiniranjem je

moguće je smanjiti sadržaj S na najviše 0.001% S. Ovakovi čisti čelici su otporni na

pojavu toplih pukotina, pukotina zbog korozije uz naprezanje i na trganje u slojevima.

e) Popuštanje zaostalih napetosti za deblje zavarene proizvode, kada se javljaju opasna

zaostale troosna naprezanja i sklonost krhkom lomu. Popuštanje zaostalih naprezanja

toplinskom obradom se provodi obično na 550 - 650 oC. Popuštanje zaostalih naprezanja je

moguće provoditi i mehaničkim obradama: vibracijama, prenaprezanjem i eksplozijom.

Kod pristupa zavarivanju sitnozrnatim mikrolegiranim čelicima i niskolegiranim čelicima

povišene čvrstoće potrebno je procjeniti sklonost materijala zakaljivanju pomoću

odgovarajuće formule za ugljikov ekvivalent, te potom pomoću eksperimentalnih formula

provjeriti sklonost ostalim vrstama pukotina (pored hladnih, toplim, lamelarnom odvajanju,

pukotinama uslijed naknadnog zagrijavanja i dr.). Potom treba izračunati temperaturu

predgrijavanja po metodi Ito-Bessyo, a istu eksperimentalno kasnije provjeriti i potvrditi.

Računalni program za proračun temperature predgrijavanja po metodi Ito-Besso i

Seferijanovoj metodi. Program je sastavni dio modula za proračun optimalnih parametara

zavarivanja.

Primjer proračuna minimalno potrebne temperature predgrijavanja po metodi Ito-Bessyo.

Izračunajte minimalnu temperaturu predgrijavanja po metodi Ito-Bessyo, ako se zavaruju

limovi debljine δ=46 mm od čelik povišene čvrstoće TStE 355. Nakon ispitivanja sadržaja

kemijskih elemenata poznate su maksimalne vrijednosti sadržaja kemijskih elemenata za

osnovni materijal:

C = 0.148 Si = 0.35 Mn = 1.2 S = 0,05 P = 0.05 Ni = 0.1 Cr = 0.1 Mo = 0.05 Cu = 0.05 V = 0.05 B = 0

Glicerinskom metodom određen je sadržaj difuzijskog vodika H=3.5 cm3/100 grama depozita.

Minimalna temperatura predgrijavanja, To za niskolegirane i mikrolegirane čelike prema Ito-

Bessy-u određuje se na osnovu poznatog sadržaja kemijskih elemenata u čeliku koji se

zavaruje te na osnovu debljine lima i sadržaja difuzijskog vodika, pomoću sljedeće formule:

T Po w min = ⋅ −1440 392 , oC gdje je Pw parametar pucanja i izračunava se pomoću sljedeće formule:

P C Si Mn Cu Ni Cr Mo V B Hw = + + + + + + + + ⋅ + +

30 20 20 60 20 15 105

600 60δ , %

δ …debljina osnovnog materijala, mm H…sadržaj difuzijskog vodika, ml/100 grama metala zavara Rješenje Minimalna temperatura predgrijavanja prema metodi Ito-Besso:

To min = 1440 . Pw - 392, oC

gdje je Pw parametar pucanja, a Pcm ekvivalent koji odražava utjecaj sadžaja kemijskih elemenata prema Ito-Bessyu

P PH

w cm= + +δ

600 60

P CSi Mn Cu Ni Cr Mo V

Bcm = + + + + + + + + ⋅30 20 20 60 20 15 15

5

Pcm=0.148 + 0 3530

1220

0 0520

0 1060

0 1020

0 0515

0 0510

046600

3 560

0 2452. . . . . . . .

,+ + + + + + + + + =

Pw = 0.2452 + +46

6003 560.

= 0.3802

To min = 1440 . 0.3802 - 392 = 155 oC

Ako se zavarivanje izvodi u više prolaza potrebno je zadržati temperaturu između prolaza

(Tm) na vrijednosti temperature predgrijavanja ili do vrijednosti maksimalno dozvoljene

temperature između prolaza, koja je u ovom primjeru 220 oC. Previsokim predgrijavanjem

visokočvrstih čelika narušila bi se mehanička svojstva u zavarenom spoju (npr. temperatura

prijelaza iz žilavog u krhko stanje), dok bi niža od dozvoljene povećala vjerojatnost nastanka

hladnih pukotina.

Primjer izračunavanja sklonosti pojedinim tipovima pukotina.

Za sitnozrnati čelik TStE 420 potrebno je, pomoću orjentacijskih formula za procjenu

sklonosti pukotinama, procjeniti sklonost hladnim i toplim pukotinama, lamelarnom

odvajanju/cijepanju i pukotinama zbog ponovnog zagrijavanja. Za čelik TStE 420 poznat je

sadržaj kemijskih elemenata (atest šarže):

C = 0.15 S = 0.005 P = 0.017 V = 0.13 Cr = 0.01 Si = 0.38 Mo = 0.02 Ni = 0.22 Cu = 0.02 Al = 0.023 Mn = 1.46 Debljina osnovnog materijala δ = 16 mm. Sadržaj difuzijskog vodika u depozitu H=3 cm3/100 gr. metala zavara.

Rješenje: Orjentacijska formula za procjenu sklonosti sitnozrnatih čelika hladnim pukotinama je:

P PH

w cm= + +δ

600 60

P CSi Mn Cu Cr Mo V Ni

Bcm = + ++ +

++

+ + ⋅30 20 15 60

5

Što je parametar pucanja Pw > 0 24. , čelik se smatra sklonijim prema nastanku hladnih pukotina. Kada se uvrste vrijednosti sadržaja kemijskih elemenata za čelik TStE 420 dobije se:

P CSi Mn Cu Cr Mo V Ni

Bcm = + ++ +

++

+ + ⋅30 20 15 60

5

Pcm = + ++ +

++

+ + ⋅0150 005

30146 0 02 0 01

200 02 013

150 2260

5 0.. . . . . . .

= 0.238

Pw = + + =0 23816600

360

0 315. .

Budući da je Pw = 0 315. >0.24, čelik pokazuje sklonost prema hladnim pukotinama. Orjentacijska formula za procjenu sklonosti toplim pukotinama je:

H C SC S P

Si Ni

Mn Cr Mo V. . . =

⋅ + + +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ ⋅

⋅ + + +25 100

10

3

3

Zavareni spoj je otporan na tople pukotine ako je H.C.S. manji od 4 (za čelike sa Rm < 700

MPa), te ako je H.C.S. manji od 2 za čelike visoke čvrstoće (sa Rm < 700 Mpa).

Uvrštavanjem poznatih vrijednosti u gornju formulu dobije se:

H C S. . .. . .

. .

. . ..=

⋅ + + +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ ⋅

⋅ + +=

015 0 005 0 0170 3825

0 22100

10

3 146 0 01 013131

3

Budući da je H.C.S. = 1.31, što je ispod zahtjevane granice po kriteriju gornje

eksperimentalne formule, čelik nije osjetljiv na tople pukotine.

Orjentacijska formula za procjenu sklonosti lamelarnom odvojenju/cijepanju je:

P PH

SL cm= + + ⋅60

6

Čelik ne pokazuje sklonost lamelarnom odvajanju/cijepanju ako je vrijednost PL < 0 4. . Uvrštavanjem poznatih vrijednosti u gornju formulu dobije se:

PL = + + ⋅ =0 2383

606 0 005 0 318. . .

Budući da je PL = 0.318 < 0.4, čelik nije osjetljiv na lamelarno odvajanje/cijepanje. Iz istraživanja na niskolegiranim čelicima (za max. sadržaj Cr do 1.5 %) proizašla je

eksperimentalna formula za procjenu sklonosti pukotinama zbog naknadnog zagrijavanja:

∆G Cr Mo V C= + ⋅ + ⋅ + ⋅ −3 3 81 10 2. . Kada je ∆G > 0 , čelik pokazuje sklonost prema nastanku pukotina uslijed naknadnog

zagrijavanja.

Uvrštavanjem poznatih vrijednosti sadržaja legirajućih elemenata u gornju formulu dobije se: ∆G = + ⋅ + ⋅ + ⋅ − =0 01 3 3 0 02 81 013 10 015 2 0 629. . . . . . . Budući da je ∆G > 0 , čelik pokazuje sklonost prema nastanku pukotina uslijed naknadnog

zagrijavanja.

Literatura: Semjan i dr. Zavarljivost čelika. Energoinvest, Sarajevo, 1990.

Mikrolegirani i niskolegirani čelici povišene i visoke čvrstoće imaju pored visoke granice

razvlačenja i čvrstoće i dobru udarnu žilavost. Jači pad žilavosti se može očekivati u ZUT

zbog pogrubljenja zrna i brzog hlađenja (Widmannstätenova mikrostruktura). Toplinski input

pri zavarivanju se mora držati u strogim granicama. Za ove čelike se zato propisuje

temperatura predgrijavanja To (i između prolaza Tm) da se izbjegnu hladne pukotine, a unos

topline mora biti optimalni. Ne smije biti prevelik niti premalen. Emin < E < Emax. Kod

mikrolegiranih čelika je najčešće lokalna grubozrnata krhka zona u ZUT, uz liniju taljenja, a

ponekad je u području A1 - A3, u ZUT (kod niskolegiranih HSLA čelika javlja se u tom

području tzv. «jarak tvrdoće»). Pri određivanju parametara zavarivanja nužno je poznavati

TTT anizotermički dijagrama (po mogućnosti sa temperaturmo austenitizacije što bliže

temperaturi taljenja čelika, napr. na 1300 °C), poželjno je provesti opsežnija pogonska i

laboratorijska ispitivanja (simulacija jednoprolaznog i višeprolaznog zavarivanja na

simulatoru toplinskog ciklusa + ispitivanja mehaničkih svojstava, eksperimentalna ispitivanja

sklonosti hladnim pukotinama, …). U nastavku se daje TTT dijagram sitnozrnatog čelika

povišene čvrstoće N-A-XTRA 70 koji se često koristi za izradu komponenata velikih dizalica.

0

200

400

600

800

1000

Ms

M

B

F

450 HV 430 HV 370 HV 320 HV 295 HV

Ac3 = 920 °C

Ac1 = 760 °C

T, ° C

Vrijeme t, s

10-1 1 101 102 103 104 105 106 107

Temperatura austenitizacije: 950 °CVrijeme držanja: 30 min

TTT-dij. mikrolegiranih čelika N-A-XTRA 70

Posebnu pozornost treba obratiti na dosljednost provođenja tehnologije zavarivanja, a radi

izbjegavanja hladnih pukotina. Ispitivanja zavarenih spojeva provoditi nakon tzv.

inkubacijskog perioda kada se mogu pojaviti tzv. zakašnjele hladne pukotine.

Toplinski input se određuje temeljem trajanja hlađenja od 800 do 500 °C (to se vrijeme

utvrđuje iz TTT dijagrama kontinuiranog hlađenja i/ili pomoću uzoraka na kojima je

simuliran toplinski ciklus zavarivanja). Može se približno reći da je trajanje hlađenja obrnuto

proporcionalno brzini hlađenja, koja je bliža za sagledavanje problema zavarljivosti ovih

čelika. Kod njih nije dobro ni presporo ni prebrzo hlađenje. Kod brzog hlađenja se povećava

sklonost zakaljivanju i sklonost hladnim pukotinama, dok kod presporog hlađenja nastaje

grubozrnata struktura u zoni utjecaja topline uz zonu taljenja što povećava temperaturu

prijelaza iz žilavog u krhko stanje (drugim riječima snižava udarnu žilavost), pa je stoga

najbolje zavarivati sa optimalnim toplinskim inputom koji će dati željenu brzinu hlađenja i

željenu strukturu i svojstva zavarenog spoja.

Kvalitativni utjecaj vremena hlađenja ∆t8/5 na tvrdoću i temperaturu prijelaza u krhko stanje.

Na sljedećoj se daje shematski prikaz procedure za izbor glavnih parametara zavarivanja

mikrolegiranih čelika i niskolegiranih čelika povišene i visoke čvrstoće.

START

Određivanje temperature predgrijavanja

Ulaz: Postupak zavarivanja, debljina, sastav i svojstva osnovnog metala,dimenzije, sastav i svojstva dodatnog materijala, oblik žlijeba, brzina

hlađenja i vrijeme hlađenja iz TTT dijagrama (npr. 800-500°C), stupanjiskorištenja ...

δδ >gr

2

o

2

o

25/8l

ef

8001

5001

4

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

⋅⋅==

TT

tcvIU

vqE

δρλπη

)800

1500

1(c2 oo

gr TTvq

−+

−⋅⋅=

ρδ

grδIzračunavanje granične debljine materijala

oo

5/8lef

8001

50012

TT

tvIU

vqE

−−

−

⋅⋅⋅=

⋅⋅==

λπη

3 D model 2 D model

δδ ≥gr

δδ <gr

max efmax efmin E

IUE

qv lη⋅⋅==

min ef

l

min efmax E

IUE

qv η⋅⋅==

opt ef

l

opt efopt E

IUE

qv η⋅⋅==

Jakost struje (A) i naponzavarivanja (U)

max efmax efmin E

IUE

qv lη⋅⋅==

min ef

l

min efmax E

IUE

qv η⋅⋅==

opt ef

l

opt efopt E

IUE

qv η⋅⋅==

Jakost struje (A) i naponzavarivanja (U)

STOP

Procedura određivanja optimalnih parametara zavarivanja za uspješno zavarivanje

mikrolegiranih čelika i niskolegiranih čelika povišene i visoke čvrstoće

Obrazloženje analitičkih rješenja za određivanje parametara zavarivanja. Određivanje granične debljine materijala δg

Granična debljina materijala dobije se ako se izjednače formule za izračunavanje

toplinskog inputa (E) za dvodimenzijsko (2D) i trodimenzijsko (3D) vođenje topline. Ukoliko

je stvarna debljina materijala manja od granične vrijednosti, za izračunavanje toplinskog

inputa koristi se 2D model vođenja topline. U suprotnom, koristi se 3D model vođenja

topline.

Za određivanje granične debljine materijala koristi se sljedeća formula:

δρgr

o oc=

⋅ ⋅ −+

−

qv

T T21

5001

800( ) , mm

Kod čelika povišene čvrstoće uzete su u obzir prosječne vrijednosti fizikalnih karakteristika

materijala koji se zavaruje u intervalu od 800 do 500 oC. U tom se slučaju može koristiti

sljedeća formula:

δgr

oo o

o

=− ⋅ ⋅ ⋅

−+

−− ⋅ ⋅−

( , ) ( )

,

430 4 3 1500

1800

6 7 5 10 3

T qv T T

T , mm

Granična debljina materijala dobije se kada se izjednače gornje formule, odnosno formule za

dvodimenzijsko i trodimenzijsko vođenje topline, te se dobivena jednađba riješi po varijabli δ.

Shematski se to prikazuje sljedećom slikom.

E2

E3

= f ( )δ

= f ( )δ

δ δ , mmgr

E, J/mm

Model 2,5 D

Model 2D Model 3D

Shematski prikaz principa odrđivanja granične debljine materijala

U slučaju kada se radi o dvodimenzijskom vođenju topline, toplinski input Eef određuje se

pomoću formule.

2

o

2

o

25/8l

ef

8001

5001

4

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

δ⋅⋅⋅ρ⋅λ⋅π⋅=

η⋅⋅==

TT

tcvIU

vqE , J/mm


materijala koji se zavaruje u intervalu od 800 do 500 oC pa se umjesto gornje formule može

koristiti i sljedeća formula.

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

⋅⋅⋅−

⋅δ==

2

o

2

o2o

5/82

ef

8001

5001)43,0430(

TTFT

tvqE , J/mm

U slučaju kada se radi o trodimenzijskom vođenju topline, toplinski input Eef određuje se

pomoću formule:

E qv

U Iv

t

T T

efl

o o

= =⋅ ⋅

=⋅ ⋅ ⋅

−−

−

η π λ21

5001

800

8 5/ , J/mm


materijala koji se zavaruje u intervalu od 800 do 500 oC pa se koristi sljedeća formula:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−−

⋅⋅⋅⋅−==

−

oo3o

3

8/5ef

8001

5001)1057,6(

TTFT

tvqE , J/mm

Trajanje hlađenja, odnosno vrijeme hlađenja od 800 do 500 oC (t8/5 ) ukoliko nije poznato

(npr. iz TTT dijagrama), za dvodimenzijsko vođenje topline može se izračunati iz formule za

dvodimenzijsko vođenje topline, pa se dobije sljedeća formula:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−δ⋅⋅ρ⋅λ⋅π⋅

=22

2

2ef

5/8 8001

5001

4 oo TTcE

t , s


materijala koji se zavaruje u intervalu od 800 do 500 oC pa se umjesto gornje formule, može

koristiti i sljedeća formula:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛⋅

δ⋅⋅−

=2

o

2

o

2

22o

8/5 8001

5001)43,0430(

TTvqFT

t , s

Ukoliko nije poznato trajanje hlađenja, odnosno vrijeme hlađenja od 800 do 500 oC (t8/5), za

trodimenzijski model vođenja topline može se izračunati iz formule za trodimenzijsko

vođenje topline, pa se dobije sljedeća formula:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−−

⋅λ⋅π⋅

=oo

ef8/5 800

1500

12 TT

Et , s


materijala koji se zavaruje u intervalu od 800 do 500 oC pa se umjesto gornje formule može

koristiti i sljedeća formula:

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛⋅⋅⋅⋅−= −

oo3o

38/5 800

1500

1)1057,6(TTv

qFTt , s

Ponekad je potrebno poznavati trenutne brzine hlađenja u osi zavarenog spoja. Tada se za

dvodimenzijsko i trodimenzijsko vođenje topline koriste sljedeće formule:

Trenutna brzina hlađenja u osi zavara, w (model 2D):

( )2ef

230

T

c2ETT

dtdTw

δ⋅−⋅ρ⋅⋅λ⋅π⋅−=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛= , oC/s


( )ef

20

T

2E

TTdtdTw

−⋅λ⋅π⋅−=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛= , oC/s

Brzina zavarivanja (minimalna, maksimalna i optimalna) može se izračunati pomoću sljedećih

formula:

v qE

U IE

lmin = =

⋅ ⋅

ef max ef max

η , mm/s

v qE

U IEmax = =⋅ ⋅

ef min

l

ef min

η , mm/s

v qE

U IEopt

ef opt

l

ef opt

= =⋅ ⋅ η , mm/s

Variranjem trajanja hlađenja, odnosno vremena hlađenja od 800 do 500 oC (t8/5 ), u intervalu

od dozvoljene minimalne vrijednosti do maksimalne vrijednosti, odnosno optimalne

vrijednosti, izračunava se dozvoljeni maksimalni, minimalni i optimalni toplinski input.

Kod REL zavarivanja iz praktičnih se razloga koristi duljina izvlačenja standardne duljine

elektrode (li), pored podatka o brzini zavarivanja. Duljina izvlačenja računa se prema

sljedećim formulama:

l U I tEi min

l

ef max

=⋅ ⋅ ⋅ η , mm

l U I tEi opt

l

ef opt

=⋅ ⋅ ⋅ η , mm

l U I tEi max

l

ef min

=⋅ ⋅ ⋅ η , mm

Orjentacijske vrijednosti faktora oblika šava

Faktor oblika šava Oblik šava F2 (dvodimenzijsko vođenje

topline) F3 (dvodimenzijsko vođenje

topline) 1 1

0,45 – 0,65 0,67

0,9 0,67

0,9 0,9

U nastavku se daju češće korištene formulae za proračun parametara zavarivanja i ostalih parametara temeljem dobivenih analitičkih rješenja iz diferencijalne jednadžbe vođenja topline:

Toplinski input, Eef (model 2D):

Eef= 22

25/8

5001

5001

4

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

δ⋅⋅⋅ρ⋅λ⋅π⋅=

η⋅⋅=

oo

l

TT

tcvIU

vq , J/mm

Toplinski input, Eef (model 3D):

oo

lef

TT

tvIU

vqE

−−

−

⋅λ⋅π⋅=

η⋅⋅==

8001

50012 5/8 , J/mm

Vrijeme hlađenja, t8/5 (model 2D):

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

⋅δ⋅ρ⋅λ⋅π⋅

=22

2

2

5/8 8001

5001

4 oo

ef

TTE

t , s

Vrijeme hlađenja, t8/5 (model 3D):

sTT

Et

oo

ef ,800

1500

125/8 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−−

⋅λ⋅π⋅

=

Duljina izvlačenja, li:

efopt

liopt E

tIUl η⋅⋅⋅= , mm ;

maxmin

ef

li E

tIUl η⋅⋅⋅= , mm ;

min

maxef

li E

tIUl η⋅⋅⋅= , mm

Temperaturni ciklus točke zavarenog spoja (model 2D):

tay

oo

o

etcv

qTtyT ⋅⋅−

⋅⋅ρ⋅⋅λ⋅π⋅⋅δ⋅

=− 42/1

2

)4(),( , oC

Maksimalna temperatura točke zavarenog spoja (model 2D):

eycv

qTTo

o ⋅π⋅

⋅⋅ρ⋅⋅δ⋅=−

22max , oC


( )2

23

2ef

o

ETTc

dtdTw δ⋅−

⋅ρ⋅⋅λ⋅π⋅−=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= , oC/s

Temperaturni ciklus točke zavarenog spoja (model 3D):

tar

ooo evt

qTtzyT ⋅⋅−

⋅⋅⋅λ⋅π⋅

=− 4

2

2),,( , oC/s

Maksimalna temperatura točke zavarenog spoja (model 3D):

22max

22rce

Ercve

qTT efo ⋅ρ⋅⋅⋅π

⋅=

⋅ρ⋅⋅⋅⋅π⋅

=− , oC


22 22 tE

tvq

dtdTw ef

⋅λ⋅π⋅=

⋅⋅λ⋅π⋅=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛= , oC/s

Gustoća toplinskog toka q2(r):

2

max2 )( rkeqrq ⋅−⋅= , W/mm2 ; π

⋅=kPq efmax , W/mm2 ; η⋅⋅= IUPef , W

Promjer kruga grijanja, do:

k

ddqqk

P oo

efπ⋅

=→π⋅

⋅=⋅π

=4

4

2

max2max2 , mm

Ukupni koeficijent iskorištenja energije za zavarivanje, ηu:

materijalu dovedena snaga taljenjeza

luku na razvijena snagametalu dovedena

mreze iz trošise koja snagalukuu razvijena

mreze iz trošise koja snaga taljenjeza

snagasnagasnaga

snagaPQ

tsef

u

⋅⋅=

=η⋅η⋅η===η 11

Niskolegiranim čelicima se smatraju čelici kod kojih je suma legirajućih elemenata (maseni

udjeli) od 2 do 5 %. Pomoću ekvivalenta ugljika se može procijeniti zavarljivost ovih čelika.

Najčešće se koristi formula MIZ-a (IIW):

1556

CuNVMoCrMnCekvC ++++++=

Zavarljivost i prokaljivost čelika s više legiranih dodataka se povećava, pa se tvrdoća ZUT i

ZT povećava. Sklonost hladnim pukotinama ovih ovih čelika u ZUT i ZT se povećava

povećavanjem sadržaja legiranih elemenata, povećanjem čvrstoće i tvrdoće.

Za spriječavanje hladnih pukotina potrebno je:

1. Korištenje elektroda s niskim sadržajem difuzijskog vodika ( podrazumijeva se

pečenje, sušenje i pravilno rukovanje elektrodama). U nekim slučajevima se preporučuje

primjena austenitnih elektroda, posebno ako nije moguća naknadna toplinska obrada.

2. Predgrijavanjem, izborom odgovarajućeg toplinskog inputa i naknadnom

toplinskom obradom.

Za izračunavanje temperatura predgrijavanja kod niskolegiranih čelika, pogodna je formula

po metodi Seferijana.

Primjer proračuna temperature predgrijavanja po metodi Seferijana.

Po metodi Seferian-a odredite minimalnu temperaturu predgrijavanja ako se zavaruju ploče

debljine 15 mm ako se zavaruje niskolegirani čelik sadržaja kemijskih elemenata (prema

atestu šarže):

C = 0.34 Si = 0.35 Mn = 0.55 Ni = 1.55 Cr = 1.55 Mo = 0.22 P = 0.35 S = 0.35 Pomoć: Minimalna temperatura predgrijavanja po Seferijanu je:

To min = [ ] 350 0 25⋅ −C . , oC [C] = [C]C ⋅ (1 + 0.005 ⋅ δ) 360 ⋅ [C]C = 360 ⋅ C + 40 ⋅ (Mn + Cr) + 20 ⋅ Ni + 28 ⋅ Mo Rješenje: Izračunavanje temperature predgrijavanja prema Seferijanu preporučuje se za niskolegirane

čelike. Minimalna temperatura predgrijavanja po Seferijanu je:

To min = [ ] 350 0 25⋅ −C . , oC gdje je [C] ukupni ekvivalent ugljika koji se dobije zbrajanjem ekvivalenta ugljika koji ovisi o

sadržaju kemijskih elemenata [C]C i ekvivalenta ugljika koji zavisi o debljini lima koji se

zavaruje [C]δ.

360 ⋅ [C]C = 360 ⋅ C + 40 ⋅ (Mn + Cr) + 20 ⋅ Ni + 28 ⋅ Mo

[C]δ = 0.005 ⋅ s ⋅ [C]C

Ukupni ekvivalent ugljika može se izračunati i pomoću sljedeće formule:

[C] = [C]C ⋅ (1 + 0.005 ⋅ δ)

Najnepovoljniji slučaj za određivanje temperature predgrijavanja je za maksimalne vrijednosti

sadržaja kemijskih elemenata. Uvrste li se poznate vrijednosti sadržaja kemijskih elemenata

dobije se:

360 ⋅ [C]C = 360 ⋅ 0.34 + 40 ⋅ (0.55 + 1.55) + 20 ⋅ 1.55 + 28 ⋅ 0.22 = 243.56

Kada se gornji rezultat podijeli sa 360 dobije se vrijednost [C]C = 0.6766.

Ukupni ekvivalent ugljika tada je:

[C] = 0.6766 ⋅ (1 + 0.005 ⋅ 15) = 0.727

pa je minimalna temperatura predgrijavanja To min:

To min = [ ] 350 0 25 350 0 727 0 25 241⋅ − = ⋅ − =C . . . oC

Kod nekih niskolegiranih čelika (napr. 15 Mo 3) nije potrebno predgrijavanje. Kod

niskolegiranih čelika kod kojih je potrebna naknadna toplinska obrada, a zavareni proizvod će

raditi na povišenim temperaturama, može se dogovoriti da se izostavi toplinska obrada jer će

ista biti napravljna u eksploataciji (već kod probnog puštanja postrojenja u rad).

TOPLINSKA OBRADA LAGANO HLAĐENJEZAVARIVANJE

T

T, Co

o

Temp. topl. obrade

Temp. predgrijavanja

Dijagram ciklusa zavarivanja niskolegiranog čelika kod kojega je potrebno predgrijavanje i

naknadna toplinska obrada.

Kod visokolegiranih čelika je također različit pristup ako se govori o zavarljivosti pojedinih

skupina visokolegiranih čelika. Ove čelike je najjednostavnije sagledati u Schaefflerovom

dijagramu, gdje se jasno mogu uočiti osnovne skupine visokolegiranih čelika (austenitni,

martenzitni i feritni), a također i potencijalne opsanosti s kojima se susreće kod zavarivanja

ovih čelika. Koordinatne osi u ovom su dijagramu Ni ekvivalent i Cr ekvivalent (nikl kao

predstavnik gama-genih elemenata i krom kao predstavnik alfa-genih elemenata). Izračunaju

li se vrijednosti Ni i Cr ekvivalenta za neki visokolegirani čelik, odmah se može vidjeti u koju

skupinu visokolegiranih čelika pripada taj čelik, što upućuje na moguće poteškoće pri

zavarivanju ali i na potrebni pristup uspješnom zavarivanju toga čelika.

0 10 20 30 400

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

2 4 6 8 12 14 16 18 22 24 26 28 32 34 36 38

Ni ekv.=%Ni + %C +0.5%Mn +0.5%Co

Cr ekv.=%Cr + 1.5%Si +%Mo +0.5%(Ta+Nb) + 2%Ti +%W +%V + %Al

Područje povećane krhkosti poslije toplinske obrade na 500 - 900 1

2

3

4

Područje povećane sklonosti toplim pukotina.Područje povećane sklonosti hladnim pukotinama u martenzitu. Neophodno predgrijavanje.Ukrupnjavanje zrna iznad 1100 Mala radnja loma na sobnoj temperaturi.

C.o

Područje dobre zavarljivosti.

3

2

1

4

C.o

A

M

F

F=0% 5% 10% 12%

20%

40%

80%

100%

Schaefflerov dijagram (A … područje visokolegiranih austenitnih čelika, M … područje

visokolegiranih martenzitnih čelika, F… područje visokolegiranih feritnih čelika).

Visokolegirane austenitne čelike potrebno je zavarivati u što hladnijem stanju, što se postiže

slijedećim mjerama:

• ne predgrijavati (“zabranjuje se predgrijavanje!!!”).

• temperatura između prolaza treba biti što niža, napr 100 oC maks..

• toplinski input treba biti što niži (napr. Kod REL zavarivanja duljina izvlačenja

elektrode mora biti li velika, širina gusjenice b ≤ 2.5 x promjer electrode).

Visokolegirane martenzitne čelike treba obvezno predgrijavati iznad «martenzit start linije»,

tj. u području austenita. Zbog izuzetne sklonosti zaklajivanju (čak i pri mirnom hlađenju na

zraku), kod ovih čelika je obvezno održavanje temperature između prolaza iznad «martenzit

start linije». Nakon zavarivanja, hlađenjem na mirnom zraku dolazi do zakaljivanja ovih

čelika. Naknadnim popuštanjem tvrdoće postiže se poboljšano stanje koje je stanje isporuke

osnovnog materijala prije zavarivanja.

32

1

A 3

A 1

A C3

A C1

Zavarivanje

380 °C

420 °C400 °C

150 °C

120 °C

20 °C

Predgrijavanje Hlađenje

1 - 2 h

780 °C

740 °C

760 °C

Kaljenje Popuštanje

Poboljšavanje

MS

M1

Vrijeme

ZUT ZT ( 1+2+3 )

Ispravne toplinske operacije pri zavarivanju za martenzitne Cr čelike. Temperatura predgrijavanja treba biti iznad Ms temperature (napr. Ms+50 oC). Nakon zavarivanja vrši se

lagano hlađenje na temperaturu ispod Mf (napr. Mf - 20 oC), te zadržavanje na toj temperaturi 1 - 2 h da bi se sav zaostali austenit transformirao u martenzit, a zatim se izvodi popuštanje (ispod Ac1).

Kod visokolegiranih feritnih čelika problem zavarljivosti je nepovratno pogrubljenje zrna koje

je najjače izraženo u zoni koja je bila zagrijana iznad 900 °C (najjače iznad 1150 °C),

odnosno što je bilo duže zagrijavanje na toj i višim temperaturama, to je slabljenje jače.

Očituje se kroz nisku žilavost i povećanu krhkost. Prema tome kod ovih čelika nije poželjno

predgrijavanje i poželjno je zavarivati sa što manjim toplinskim inputom. Kod vrlo velikog

sadržaja kroma i visokog sadržaja ugljika (0,25 %), osnovni materijal se predgrijava na 200

°C prije zavarivanja, a zbog sklonosti hladnim pukotinama.

Zavarivanje raznorodnih čelika

Poseban je problem zavarivanje raznorodnih materijala (napr. austenitnog i niskolegiranog

čelika). U tom slučaju, pravila koja vrijede za zavarivanje jednog od tih materijala ne vrijede i

za zavarivanje njih dva međusobno. Tada su nužna dodatna znanja i vještine kako bi se

uspješno izvelo zavarivanje. Spajanje raznorodnih materijala je s metalurgijskog stajališta teže

od spajanja istorodnih materijala.

Spojevi raznorodnih čelika se javljaju u tri slučaja:

a) Zavarivanje različitih vrsta čelika, kada se ZT značajno razlikuje od bar jednog materijala,

ako ne i od oba.

b) Navarivanje nelegiranog ili niskolegiranog čelika zaštitnim slojem nerđajućeg čelika ili

navarivanje tvrdih slojeva specijalnim legurama.

c) Zavarivanje istorodnih OM uz primjenu DM drugog sastava. Napr. zavarivanje

niskolegiranih materijala austenitnim elektrodama, koje daju žilavu i meku ZT. Ovakav

slučaj se javlja napr. kod zavarivanja pancirnih limova.

Vrlo je čest slučaj zavarivanja ili navarivanja austenitnog CrNi čelika sa običnim

konstrukcijskim ili niskolegiranim čelikom. Općenito je važno odrediti principe kako izvršiti

izbor uvjeta zavarivanja dva različita čelika M1 i M2:

1. Koji DM izabrati? Da li izabrati sastav DM za M1, M2 ili neki srednji kemijski sastav?

Za nelegirane, niskolegirane i srednje legirane čelike biramo bolje zavarljivi (niže

legirani).

Za spoj visokolegiranog s nekim drugim manje legiranim ili nelegiranim čelikom treba

koristiti visokolegirani DM (napr. 25/20, ako je spoj između 18/8 i nelegiranog).

2. Predgrijavanje i temperatura između prolaza moraju odgovarati zahtjevima ZUT M1, ZUT

M2 i ZT. Možda će biti potrebno zahtijevati različite temperature za M1 i M2 materijale

odnosno za strane spoja.

3. Režim zavarivanja i toplinski input se maraju kompromisno izabrati.

4. Toplinska obrada se mora kompromisno izabrati.

Zavarivanje austenitnog CrNi nerđajućeg čelika s drugim čelicima.

Uvijeti eksploatacije, izbor sastava DM, parametri zavarivanja i mješanje OM i DM su

važne veličine za kvalitetu zavarenog spoja austenitnih čelika s drugim čelicima. Navode se

neki važniji problemi.

Migracija ugljika Zavareni spojevi različitih oblika mogu biti skloni migraciji ugljika, ako je

spoj izložen visokim temperaturama pri naknadnoj toplinskoj obradi ili u eksploataciji. Ugljik

migrira kada postoji razlika u sadržaju elemenata tvoraca karbida: Cr, Mo, Nb i drugih. Tako

napr. kada je zavareni spoj izložen dovoljno vremena visokim temperaturama, ugljik će

migrirati iz materijala s nižim sadržajem Cr u materijal s višim sadržajem Cr. Ako je razlika u

sadržaju Cr, Mo, Nb i drugih karbidotvoraca dovoljno visoka, C će čak prelaziti iz materijala

s nižim sadržajem C u materijal s višim sadržajem C. Budući da se najčešće spaja nelegirani

ili niskolegirani čelik sa oko 0.15 C s visokolegiranim CrNi čelikom, koji sadrži oko 0.08 C to

će i razlika koncentracije C pored razlike u koncentraciji legirnih elemenata pospješiti

migraciju ugljika u CrNi čelik.

Migracija ugljika uzrokuje razugljičenje zone uz granicu taljenja u materijalu s nižim

sadržajem Cr i/ili višim sadržajem C. Širina te zone i količina migriranog C ovisit će o razlici

legirnih elemenata (najčešće Cr), C, temperaturi i vremenu kojem je bio izložen.

U zoni osiromašenoj ugljikom čvrstoća će biti manja, a u zoni obogaćenoj ugljikom će

doći do stvaranja karbida, povećanja čvrstoće i smanjenja istezljivosti.

Termička naprezanja nastaju zbog razlike u koeficijentima linearnog istezanja na mjestu

spoja feritnog i austenitnog materijala (αaust = 1.5 . α ferit). Ova naprezanja mogu dovesti do

pojave pukotina, ako dolazi do višekratnih temperaturnih promjena.

∆l = α . l . T

σ = ε . E = α . ∆T . E ........ pojednostavljen prikaz za jednoosno stanje naprezanja.

Pri temperaturnim promjenama dolazi i do pukotina, obično u zoni nelegiranog ili

niskolegiranog materijala, pri visokim temperaturama. Da bismo smanjili temperaturna

naprezanja treba koristiti za spajanje visokolegiranog i nelegiranog ili niskolegiranog čelika

ε=∆⋅α=∆ Tll

elektrode na bazi nikla (monel), koji daju depozit s koficijentom linearnog istezanja bliskim

feritnom čeliku.

Krhkost navarenog sloja austenitnog čelika. Depozit austenitnog čelika treba posjedovati

veliku istezljivost s 30-50%; obično više od 40%. Struktura mu je austenitno - feritna s 3-12%

delta ferita. U strukturi se zahtijeva nešto delta ferita da bi se povećala otpornost pojavi vrućih

pukotina.

U nekim uvjetima može doći do povećanja krhkosti i pojave pukotina u navarenom

sloju, koje se mogu širiti i u osnovni materijal.

Pojava nepoželjne krhkosti može biti uzrokovana:

• Izborom neodgovarajućeg dodatnog materijala

• Tehnologijom navarivanja (jednoslojno, višeslojno, miješanjem osnovnog i dodatnog

materijala, ...)

• Režimima navarivanja (toplinski input, predgrijavanje, ...)

• Kasnijim plastičnim deformiranjem

• Naknadnom toplinskom obradom

• Uvjetima eksploatacije (temperatura, vrijeme, naprezanja, medij).

Utjecaj pojedinih faktora je povezan, pa treba pri izboru dodatnog materijala

odlučivati ovisno o iznosu miješanja osnovnog i dodatnog materijala, toplinskoj obradi i o

uvjetima eksploatacije.

Ako se vrši naknadna toplinska obrada, tada u strukturi ne bi trebalo biti više od 5% ferita.

Režimi zavarivanja utječu na izgaranje i dolegiranje alfagenih i gamagenih elemenata pa

tako i režimi utječu na sadržaj ferita.

Dolegiranje u kupki rastaljenog metala iz obloge elektrode, praha ili iz OM i izgaranje

pojedinih elemenata u električnom luku ovisno je o naponu i struji zavarivanja. Rezultat

možemo vektorski izračunati i ucrtati u Schaefflerov dijagram.

Miješanje OM i DM. Pri ručnom elektrolučnom zavarivanju se miješanje kreće 30-40%, kod

EPP navarivanja trakom oko 5-20%. Preporučuje se početak navarivanja s jače legiranim

dodatnim materijalom 24Cr12Ni (AISI 309), a ostali slojevi su tipa 18Cr8Ni (AISI 347 ili

sličan). Jače legirani dodatni materijal i kod jačeg miješanja s OM daje zonu taljenja sastava

austenit + ferit, prema Scaefflerovom dijagramu. Ako bismo odmah započeli navarivati s

18Cr8Ni, tada bismo u strukturi dobili, ovisno o stupnju miješanja više ili manje martenzita,

što je nepovoljno.

Za brzo rješavanje proizvodnih zadataka iz domene primjene Schaefflerovog i WRC

dijagrama, napravljen je računalni program u sklopu informacijskog sustava za projektiranje

tehnologije zavarivanja.

Izbornik za unos podataka i primjer rješenja zavarivanja raznorodnih čelika.

Primjeri primjene Schaefflerovog dijagrama.

Primjer 1.

a) Odaberi odgovarajući DM za REL zavarivanje dvaju martenzitnih nerđajućih materijala,

ako je potrebno da se koristi austenitni DM (obično se koristi martenzitni DM), uz

pretpostavku da je maksimalno mješanje OM 40 %. Obzirom da se zavarivanje izvodi u

“V” žlijebu, može se pretpostaviti da je udio oba osnovna materijala u zoni taljenja

jednak.

b) Za odabrani dodatni materijal odredite granične postotke miješanja da bi struktura

zavarenog spoja još uvijek bila u najpovoljnijem području (Bystrem-ovo područje).

C Si Mn P S Cr Ni Mo OM1 0.08 0.68 0.90 0.04 0.03 17.00 - - OM2 0.10 0.42 0.86 0.04 0.03 13.60 - - DM1 0,05 0.40 1.20 0.02 0.01 22.00 12.00 3.00 DM2 0.03 0.40 1.00 - - 19.00 10.00 -

Zadatak treba riješiti uz pomoć Schaffler-ovog dijagrama i sve potrebne točke uredno ucrtati i

naznačiti u dijagramu.

Rješenje: a) OM1 Crekv = 17 + 1,5 ⋅ 0,68 = 18,02 Niekv = 30 ⋅ 0,08 + 0,5 ⋅ 0,9 = 2,85 OM2 Crekv = 13,6 + 15 ⋅ 0,42 = 14,23 Niekv = 30 ⋅ 0,1 + 0,5 ⋅ 0,86 = 3,43 DM1 Crekv = 22 + 3 = 25 Niekv = 12 + 30 ⋅ 0,05 = 13,5 DM2 Crekv = 19 + 1,5 ⋅ 0,4 = 19,6 Niekv = 10 + 30 ⋅ 0,03 + 0,5 ⋅ 1 = 11,4 Na osnovu zadanog postotka mješanja OM odabire se DM1. b) Granični postotci mješanja OM i DM2 su: OMmin = 29 % (DMmax = 71 %) OMmax = 53 % (DMmin = 47 %)

40

Ni ekv.=%Ni + 30%C +0.5%Mn +0.5%Co



2

3

4

Područje povećane sklonosti toplim pukotina. Područje povećane sklonosti hladnim pukotinama u martenzitu. Neophodno predgrijavanje. Ukrupnjavanje zrna iznad 1100 Mala radnja loma na sobnoj temperaturi.

C. o


C. o

F=0% 5% 10% 12%

0 10 20 30

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

2 4 6 8 12 14 16 18 22 24 26 28 32 34 36 38

3

2

1

4

A

M

F

20%

40%

80%

100%

OM2 OM1 OM

M1

DM2

DM1

Primjer 2. Na slici je prikazan oblik žljeba i redoslijed polaganja prolaza pri zavarivanju

visokolegiranog čelika. Za odabrani čelik kao i za odabrani dodatni materijal poznate su

vrijednosti Crekv i Niekv . Isti su dati u tablici.

Crekv Niekv OM 10 8 DM 23,5 12

60±3

5

ΟΜ

2± 1 0

2± 1 0

ΟΜ

Vrijednosti Crekv i Niekv za osnovni i dodatni materijal

a) Priprema žlijeba za zavarivanje M1 = 65% DM + 35% OM 2 = 80% DM + 20% K = 80% DM + 20%

( M1)31 OM +

32

ΟΜ ΟΜ

65% DM

35% ΟM

ΟΜ ΟΜ

80% DM

M1 = K/3

OM= 2K/3

b) Polaganje 1. prolaza

c) Polaganje 2. prolaza Dimenzije žlijeba za zavarivanje (a) i redoslijed polaganja prolaza (b,c). Eksperimentalno je određeno da je u zoni taljenja prvog prolaza udio osnovnog materijala 35

%. U zoni taljenja drugog prolaza utvrđen je udio dodatnog materijala DM od 80 %. U

preostalih 20 % zone taljenja drugog prolaza nalazi se 1/3 zone taljenja prvog prolaza i 2/3

OM.

a) Potrebno je utvrditi da li se zona taljenja prvog i drugog prolaza nalazi u području dobre

zavarljivosti u Schafflerovom dijagramu.

c) Nakon ucrtavanja potrebnih točaka u Schaefflerov dijagram očitajte udio δ ferita u zoni

taljenja prvog i drugog prolaza. Oznake i kratice: OM ….. osnovni materijal DM1 ….. dodatni materijal za prvi prolaz M1 ….. zona taljenja prvog prolaza (mješavina OM1 i DM1) M2 ….. zona taljenja drugog prolaza (mješavina OM1, M1 i DM2) K ….. suma udjela OM i M1 u M2 Rješenje: a) Temeljem poznatih podataka ucrtane su karakteristične točke u Schaefflerovom dijagramu

(točka metala zavara M1 i točka metala zavara M2). S obzirom da su obe točke smještene u

tzv. Bysrteamovom području, može se konstatirati da struktura i prvog i drugog prolaza

zadovoljavaju sa stajališta procjene zavarljivosti.

40

Ni ekv.=%Ni + 30%C +0.5%Mn +0.5%Co



2

3

4

Područje povećane sklonosti toplim pukotina. Područje povećane sklonosti hladnim pukotinama u martenzitu. Neophodno predgrijavanje. Ukrupnjavanje zrna iznad 1100 Mala radnja loma na sobnoj temperaturi.

C. o


C. o

F=0% 5% 10% 12%

0 10 20 30

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

2 4 6 8 12 14 16 18 22 24 26 28 32 34 36 38

3

2

1

4

A

M

F

20%

40%

80%

100%

OM

K

M1 M2

DM

b)

Iz Schaefflerovog dijagrama očitane su sljedeće vrijednosti sadržaja δ ferita u metalu zavara

prvog i drugog prolaza:

M1 : ≈ 6 % δ ferita M2 : ≈ 12 % δ ferita

7. određivanje optimalnih parametara zavarivanja 2005 - pdf/7.pdf · svojstva.(zavarivanje,...

Documents