IMG10

10. Obróbka cieplna połączeń spawanych

W celu zapobiegania niekorzystnym zmianom występującym w czasie spawania, tj. zmianom strukturalnym oraz powstawaniu nadmiernych naprężeń i odkształceń spawalniczych, stosuje się w bardzo szerokim zakresie obróbkę cieplną. Określenie obróbka cieplna połączeń spawanych przyjęto dla wszelkich procesów nagrzewania i chłodzenia wykonywanych na elementach spawanych przed spawaniem, w jego trakcie i po zakończeniu w celu wyeliminowania lub zmniejszenia niekorzystnych konsekwencji tego procesu. W takim ujęciu obróbka cieplna połączeń spawanych obejmuje:

-    grzanie w procesie spawania, na które składają się: podgrzewanie przed spawaniem, grzanie w czasie i po zakończeniu spawania oraz chłodzenie,

-    wyżarzanie po spawaniu obejmujące odprężanie, odpuszczanie i normalizowanie.

10.1. Podgrzewanie przed spawaniem

W wypadku spawania stali o zwiększonej zawartości węgla lub stali stopowych istnieje niebezpieczeństwo zahartowania i nadmiernego utwardzenia strefy wpływu ciepła oraz powstania pęknięć w wyniku oddziaływania naprężeń spawalniczych na nieplastyczny materiał tej strefy. Celem podgrzewania przed spawaniem jest więc przede wszystkim zmniejszenie szybkości chłodzenia i uniknięcie procesu podhartowania w SWC oraz związanego z tym zwiększania się kruchości i ryzyka pękania. Z drugiej strony celem grzania przed spawaniem jest obniżenie naprężeń wewnętrznych wynikających z rozszerzalności i skurczu pod wpływem cyklu cieplnego spawania. Ze względów praktycznych istotna jest znajomość temperatury, do której należy podgrzać elementy przed spawaniem, aby z dobrym wynikiem spawać stale skłonne do pękania. Stosowane w tym zakresie metody opierają się głównie na doświadczeniu, zawsze jednak uwzględniają:

-    skład chemiczny stali (równoważnik chemiczny węgla),

-    grubość elementów spawanych,

-    gatunek i średnicę elektrod.

Temperaturę, do której należy podgrzać elementy przed spawaniem, można określić z empirycznych zależności Seferiana [31]: