Postup PWHT P91

Martenzitická ocel P91 se hojně využívá v náročných aplikacích, včetně elektráren s nadkritickým provozem. Vyznačuje se vysokou pevností, tepelnou stabilitou a odolností proti korozi – díky těmto vlastnostem je pro tyto účely velmi vhodná.

U svarů z oceli třídy 91 se často vyžaduje tepelné zpracování po svařování (PWHT) za účelem snížení zbytkových napětí a zvýšení houževnatosti; toto zpracování však může být časově náročné a nákladné; proto se tento projekt zabývá alternativními způsoby zpracování svarů z oceli třídy 91 s využitím svařování s řízeným nanášením.

Modifikovaná metoda MIG se zkratem

Na rozdíl od běžných metod svařování s krátkým obvodem využívá tato technika periodický kontakt mezi elektrodou a tavnou lázní za účelem přenosu roztaveného kovu mezi nimi, čímž se omezuje tvorba rozstřiků a zlepšuje kvalita svaru tím, že se zabraňuje zachycování plynu ve svaru, což ji činí obzvláště vhodnou pro aplikace, kde hraje důležitou roli tloušťka materiálu.

Tato svařovací metoda se vyznačuje také nízkým tepelným příkonem, díky čemuž je vhodná pro tenké materiály, které by se při vysokých teplotách mohly zdeformovat nebo pokřivit. Drátová elektroda se dotýká obrobku několikrát za sekundu, než dojde k krátkému zkratu a zhasnutí oblouku – tento cyklus rychle odvádí teplo a zároveň snižuje přenos kovu do svarové lázně.

Modifikované svařování metodou MIG se zkratem nabízí různé tvary proudové vlny. Některé varianty poskytují více možností nastavení než jiné, včetně nižších hodnot proudu ve fázi čekání a dvoustupňových pulzů. Kromě toho má rychlost poklesu výkonu během cyklů zapalování a zhasínání významný vliv na okamžité teplo přiváděné do svarové lázně.

Impulzní MIG

Pulzní svařování metodou MIG je ideální pro aplikace vyžadující větší kontrolu, jako jsou například případy, kdy hrozí propálení nebo deformace hotových výrobků. Díky možnosti nastavení špičkového proudu, základního proudu a frekvence pulzů umožňuje pulzní svařování MIG svářečům přesně řídit přísun tepla do oblouku prostřednictvím nastavení špičkového proudu, regulace základního proudu a nastavení frekvence pulzů. Tato vylepšená tepelná regulace umožňuje dosáhnout kvalitnějšího povrchu.

Kromě toho omezuje problémy související s přehříváním, které se vyskytují u jiných svařovacích procesů, což operátorům umožňuje používat dráty s větším průměrem a vyšší rychlosti posuvu, čímž se zvyšuje produktivita a předchází se nákladným opravám po svařování.

Impulzní svařování metodou MIG přináší průmyslu řadu výhod, mezi něž patří lepší kvalita svaru, menší deformace a vyšší přesnost při práci s materiály citlivými na teplo. Některé zdroje napájení dokonce nabízejí možnost duálního pulzování, čímž tyto výhody ještě více rozšiřují – svářečům tak umožňují snadnější přepínání mezi přednastavenými postupy a zároveň zkracují dobu zaškolování nových svářečů.

Indukční ohřev

Indukční ohřev využívá elektromagnetickou indukci k ohřevu elektricky vodivých materiálů, jako je kov. Tato bezkontaktní metoda pomáhá minimalizovat délku výrobních cyklů a spotřebu energie, díky čemuž je ideální pro vysoké výrobní výkony. Obsluha navíc může přesně regulovat teplotu, čímž minimalizuje deformace a kroucení obrobků.

Indukční ohřev umožňuje rychle dosáhnout vysokých teplot, čímž eliminuje nutnost zahřívacích a ochlazovacích cyklů a šetří tak čas i peníze v odvětvích s krátkými termíny, jako je letecký a automobilový průmysl.

Indukční ohřev má však omezenou hloubku pronikání, protože elektromagnetické pole vytvářené ohřívací cívkou ohřívá pouze povrch dílu. S rostoucí frekvencí se sice hloubka pronikání mírně zvyšuje, což však může představovat problém v aplikacích vyžadujících hlubší pronikání. Indukční ohřev navíc vyžaduje odborné znalosti v oblasti konstrukce cívky a nastavení frekvence, které ovlivňují chování materiálu, což činí tuto formu ohřevu často nákladnější než alternativní metody ohřevu.

Svařovací proces

Ocel P91 se sice vyznačuje vynikajícím poměrem pevnosti k hmotnosti, je však náchylná k praskání způsobenému vodíkem, a proto je nutné přísně kontrolovat parametry svařování, aby se tento jev minimalizoval. Rovněž je nutné přísně dodržovat teploty předehřevu a mezišvové teploty, přičemž “rozmezí” svařitelnosti by mělo zůstat úzké, aby bylo možné dosáhnout krátkých dob zušlechťování a popouštění, což přispěje k minimalizaci HIC.

Modifikované svařování metodou MIG se zkratem nabízí v tomto ohledu oproti metodě TIG několik výhod: rychlost posuvu je třikrát až čtyřikrát vyšší a často odpadá nutnost zpětného proplachování, což šetří jak náklady, tak spotřebu plynu. Navíc použití pokročilých tvarů vlny může pomoci zabránit propálení kořenového švu, čímž se zlepší mikrostruktura svaru a jeho temperování.