Deformace a pnutí po svařování Musíme si uvědomit, že deformační síla po svařování je na úrovni meze kluzu (Re) svařovaného materiálu. TIG- 17 240 MIG-11 373 TIG- 17 240 Tavidlo-121 MIG-11 373

Volná deformace jednostranně upnuté tyče Číselné hodnoty zkrácení tyče 1m dlouhé, po ohřátí na 300°C a následném ochlazení na 20°C : Vložená tepelná energie Šedá litina..........................3,5mm Ocel....................................3,9mm Měď....................................5,2mm Hliník..................................7,7mm L- původní délka tyče před prodloužením L1 – prodloužení tyče v přímé závislosti na vneseném teple a druhu materiálu L L1 Tepelná roztaživost je jedna ze základních fyzikálních vlastností materiálu.Projevuje se změnou objemu závisle na teplotě. Ohřevem se rozměry tělesa zvětšují,při ochlazování se opět zmenšují.Tyto změny mohou probíhat pouze tehdy,nebrání-li tělesu žádné překážky. Volná deformace jednostranně upnuté tyče Prodloužení a zkracování je přímoúměrné teplotě.Po ochlazení na teplotu výchozí zůstává délka tyče stejná a v tyči nevzniká deformace.

Deformace omezeného prodloužení tyče: L- délka tyče před ohřevem L1- předpokládané prodloužení tyče po ohřevu L0- délka tyče po vychladnutí L L1 L0 Vložená tepelná energie Při ohřevu vzniká v tyči napětí,které je přímoúměrné neuskutečněnému prodloužení.Po ochlazení této tyče na výchozí teplotu se tyč zkrátí o hodnotu plastické deformace,která vznikla v tyči při nejvyšší teplotě.

Nejčastějším jevem je však pevné upnutí obou konců tyče,bránicí nejen prodloužení ohřevem, ale též zkrácení při chladnutí. Při ohřevu této tyče dochází k pěchování materiálu,kterému brání pevné opěry v prodloužení,při ochlazování dochází ke zúžení tyče oproti původnímu stavu. Deformace tyče upnuté oboustranně: Houževnatý materiál a následná deformace po ochlazení tyče: ohřev pěchování pěchování projmutí destrukce Nedostatečně houževnatý materiál:

Při svařování dochází též k velkému ohřevu svařovaného materiálu a tudíž zde proběhne,jak prodloužení tak smrštění materiálu vlivem různých teplot. Při zhotovení návaru na plochém materiálu působí smrštění ve 3 směrech a je příčinou deformací základního materiálu. Deformace návarové vrstvy svaru: TOO Směr návaru Deformační síly Navaříme-li stejnou návarovou housenku na materiál o velké tloušťce stěny,neprojeví se smrštění chladnoucího kovu zřetelnou deformací desky. Síly,které tuto deformaci chtěly způsobit,nejsou však odstraněny,ale zůstávají pro nás ukryty v podobě vnitřního pnutí.Pokud kov návaru nedosahuje dostatečné houževnatosti,přeroste vnitřní pnutí hranice meze kluzu a meze pevnosti a projeví se trhlinami v návaru.Z toho vyplývá,že při svařování rozlišujeme dva jevy,deformaci a vnitřní pnutí.

Druhy deformací: Deformace způsobuje rozměrové a tvarové změny svařovaných výrobků a jejich odstraňování bývá velmi náročné a nákladné.   Vlivy ovlivňující velikosti deformací: a) zdroj tepelné energie b) čas tepelného ovlivnění materiálu c) druh svarového spoje d) počet svarových vrstev e) postup svařování f) rychlost svařování g) členitost svařence Druhy deformací po svařování: a)podélná- je zkrácení v podélné ose svaru b)příčná- je zkrácení v příčné ose svaru c)úhlová je smrštění jednostranných svarů

Svarový spoj typ FW Svarový spoj typ BW Podélná deformace Příčná Deformace úhlová Svarový spoj typ FW Úhlová deformace

Výpočet předehnutí tupých svarů C = ------------------ U vícevrstvých svarů dochází k většímu vnášení tepla do základního materiálu a na základě toho dochází k větší deformaci,popřípadě k většímu vnitřnímu pnutí. Toto pnutí lze snížit tepelným zpracováním svaru a jeho okolí – žíháním na snížení pnutí. Výpočet předehnutí tupých svarů b Kde: a . b C =------------ 30 . t c a t a - výška svaru b - šířka svaru c - velikost předehnutí t - tloušťka plechu Výpočet předehnutí koutových svarů a c a . b C = ------------------ k . t t b a - odvěsna koutového svaru b - šířka pásnice t - tloušťka plechu k - konstanta............................ t – 6mm – 110 t - 8mm - 70 t - 10mm - 50 t - 20mm - 40

Vliv vícevrstvých svarů na úhlovou deformaci. Svar jednovrstvý 1 Svar dvouvrstvý 2 Svar třívrstvý 3 Svar čtyřvrstvý 4

a) b) c) d) Postupy svařování ke snížení deformací. Velmi účinným opatřením,kterým se dosahuje zmenšení deformací svařenců při ručním svařování,je vhodný pracovní postup. Svar zhotovený v jednom směru od počátku ke konci svarku vyvolává velké deformace a je proto málo vhodný pro ruční způsob svařování. Nahromaděné pnutí v okrajové části spoje vede ke vzniku trhlin v začátcích svarů. Přenesením začátku svaru do větší vzdálenosti od okraje se toto nebezpečí změní. a) 1 Svařování v jednom směru s posunutím začátku svaru: b) 2 1 Posunutí začátku svaru,svařování obousměrné: c) 1 4 2 5 3 Svařování jednosměrné rozdělení svaru na úseky: d) 1 2 3 4 5 Svařování vratným krokem s rozdělením svaru na úseky:

e) f) 1 4 2 5 3 3 5 1 4 2 Snížení pnutí tepelným zpracováním: Svařování vratným krokem s úseky vystřídanými: f) 3 5 1 4 2 Svařování střídavým vratným krokem v obou směrech: Snížení pnutí tepelným zpracováním:   Tuhé upnutí dílců svarku – je možné zabránit deformaci vznikající při ohřevu a chladnutí smrštěním. Nastává však velké vnitřní pnutí v tepelně ovlivněných pásmech. Toto lze následně snížit tepelným zpracováním „žíháním na snížení pnutí“. Rovněž předehřátí svarku vede ke snížení pnutí. Cr Vady