91 (88)

5.5. ZABIEGI CIEPLNE PRZY SPAWANIU 91

Drugą grupę przyczyn stanowią czynniki metalurgiczne, związane z wtrąceniami niemetalicznymi (przede wszystkim siarką tworzącą w stali kruche siarczki). Istotny wpływ ma nasilenie, rodzaj, kształt i rozłożenie tych wtrąceń. Bardzo niekorzystne są wtrącenia płaskie, o dużej powierzchni w płaszczyźnie blachy, obniżające plastyczność w kierunku grubości blachy.

Skłonność stali do pękania rozwarstwieniowego określa się najczęściej wartością przewężenia próbki walcowej rozciąganej prostopadle do powierzchni blachy. Jeżeli jest ono większe niż 25%, to uważa się, że stal jest odporna na pękanie. Istnienie pęknięć rozwarstwieniowych wykrywa się najskuteczniej badaniami ultradźwiękowymi i zaleca się badania obszaru złącza przed spawaniem i po spawaniu.

5.5. Zabiegi cieplne przy spawaniu

Proces cieplny spajania (spawania, zgrzewania, lutowania) powoduje często niekorzystne zmiany właściwości materiału podstawowego (rodzimego), głównie jego struktury, cech mechanicznych i korozyjnych, ponadto generuje naprężenia spawalnicze w złączach, a nawet prowadzi do ich pękania. Niektóre materiały mają na tyle ograniczoną spawalność, że bez przedsięwzięcia środków zaradczych wykonane z nich konstrukcje spajane nie mogłyby być bezpiecznie eksploatowane. Najczęściej stosowane i najbardziej skuteczne są zabiegi cieplne (obróbki cieplne). Są to:

—    wstępna obróbka cieplna materiału przed jego spawaniem,

—    zabiegi cieplne towarzyszące spawaniu, tj. podgrzewanie przed i w trakcie spawania,

—    obróbka cieplna złącza lub całej konstrukcji po spawaniu.

Wstępna obróbka cieplna. Jej celem jest przygotowanie struktury materiału do spawania, przede wszystkim ujednorodnienie składu chemicznego i rozdrobnienie ziaren, poprawienie plastyczności, usunięcie naprężeń pozostałych po przebytych technologicznych procesach cieplnych i/lub mechanicznych (odlewania, walcowania, kucia, gięcia), które mogłyby być przyczyną pęknięć złącza.

Stopy żelaza poddaje się, jeśli zachodzi potrzeba, następującym rodzajom obróbki wstępnej przed spawaniem:

—    stale niestopowe i niskostopowe, które były obrabiane plastycznie na zimno, poddaje się wyżarzaniu normalizującemu lub zupełnemu w celu rozdrobnienia ziarna i usunięcia naprężeń własnych;

—    staliwa niestopowe poddaje się wyżarzaniu zupełnemu w celu uzyskania drobnoziarnistej ciągliwej struktury i usunięcia naprężeń odlewniczych;

—    stale wysokostopowe kwasoodpome poddaje się przesycaniu w celu uzyskania jednorodnego austenitu.