Zváranie nízkouhlíkových ocelí sa často považuje za jednoduchú úlohu. Avšak zváranie týchto ocelí má určité špecifiká, ktoré môžu proces zvárania skomplikovať. Existuje však mnoho spôsobov, ako možno zváranie nízkouhlíkovej ocele výrazne zefektívniť a zlepšiť kvalitu zvaru. Napríklad výberom prídavných materiálov, zváracích techník a zváracieho zariadenia sa môže zvýšiť produktivita a kvalita. V silne konkurenčnom prostredí s vysokými požiadavkami na produktivitu a kvalitu je používanie tých najlepších nástrojov kľúčové pre zabezpečenie ziskovosti. Preto moderné zváracie zariadenia ponúkajú širokú škálu špeciálnych procesov a funkcií nielen pre špeciálne aplikácie, ale aj pre najbežnejšie úlohy pri zváraní ocele.
PROBLÉMY S PRECHODOVÝM OBLÚKOM PRI NAJBEŽNEJŠÍCH HRÚBKACH MATERIÁLU
Pri MIG/MAG zváraní je prenos kovu tradične dobre kontrolovaný pri nízkom výkone (skratový oblúk) a vysokom výkone (sprchový oblúk). Medzi krátkym a sprchovým oblúkom sa nachádza prechodový oblúk (Obr. 1), ktorý sa ťažko kontroluje a zvyčajne sa v ňom tvorí veľa rozstreku. Do oblasti horenia prechodového oblúka sa obvykle dostanete pri zváraní materiálov s hrúbkou 3 až 6 mm, čo je v podstate najbežnejšia hrúbka zvarenca. Z tohto dôvodu boli vyvinuté rôzne metódy ako sa vyhnúť problémom pri zváraní s prechodovým oblúkom.
Pulzné zváranie
Pulzné zváranie je najbežnejší spôsob, ako sa vyhnúť nekontrolovanému prenosu materiálu v prechodovom oblúku. Pulzovanním zváracieho prúdu sa dosahuje prenos materiálu bez skratov a eliminuj sa množstvo rozstreku. Okrem toho môže pulzné zváranie znížiť tepelný príkon v oblasti sprchového oblúka a zvýšiť efektivitu zvárania v rozsahu skratového oblúka pri zváraní nízkouhlíkovej ocele.
Naše riešenie: zváracia funkcia WiseSteel
Spoločnosť Kemppi vyvinula funkciu WiseSteel na elimináciu problémov s prechodovým oblúkom. Pomocou tejto funkcie zvárací zdroj automaticky strieda skratový a sprchový zvárací oblúk v takom pomere, aby sa dosiahol požadovaný priemerný zvárací výkon. V praxi to umožňuje zváranie prechodovým oblúkom a zároveň sa vyhnúť problémom spojeným pri zváraní v tejto oblasti.
Aj v ostatných výkonových rozsahoch funkcia WiseSteel automaticky riadi horenie oblúka a optimalizuje zváranie. V oblasti výkonu skratového oblúka sa používa WiseSteel adaptívne riadenie oblúka, ktoré zaisťuje jeho stabilitu a udržuje konštantný prievar aj pri zmene dĺžky výletu drôtu. To sa dá využiť napríklad pri vertikálnom zváraní s kývavým pohybom. V oblasti sprchového oblúka WiseSteel generuje mikropulzy zváracieho prúdu a automaticky udržiava oblúk optimálne krátky.
ZVÁRANIE V POLOHÁCH
V porovnaní so zváraním hliníka, ktoré nevyžaduje výraznú modifikáciu parametrov, je zváranie ocele v zvislej polohe náročnejšie. V polohe vertikálne nahor je nevyhnutné použiť výrazne odlišné parametre, aby sa dosiahol dostatočný prievar bez kolapsu zvarového kúpeľa.
Tradične sa plechy hrubšie ako 3 mm vo vertikálnej polohe (PF) zvárajú skratovým oblúkom s kývavým pohybom, čo je pomerne neproduktívne. Táto technika bola nahradená zváraním s trubičkovými rutilovými drôtmi, ktoré umožňujú zváranie priamo smerom nahor sprchovým oblúkom bez zrútenia zvarového kúpeľa, keďže troska drôtu zvar podopiera. Trubičkové zváracie drôty sú však oveľa drahšie ako plné drôty a odstraňovanie trosky zaberá čas.
Naše riešenie: zvárací proces MAX Position
Z tohto dôvodu vyvinula spoločnosť Kemppi proces zvárania MAX Position pre zváranie v polohách s plnými drôtmi. Tento proces strieda nízku a vysokú rýchlosťou podávania drôtu v optimálnom pomere. Vyššia rýchlosť podávania drôtu vytvára zvar požadovanej veľkosti a tvaru, zatiaľ čo pri nižšej rýchlosti podávania sa zvar ochladí, aby sa zabránilo zrúteniu zvarového kúpeľa.
Pri nízkouhlíkových oceliach používa MAX Position skratový oblúk pri nižšej rýchlosti podávania drôtu a pulzný oblúk pri vyššej rýchlosti podávania. Výsledkom je zvárací proces, ktorý umožňuje zváranie vertikálne nahor s plným drôtom bez kývavého pohybu. Zároveň sa dosahuje dostatočný prievar a ideálna veľkosť zvaru (obrázok 2). Táto metóda výrazne zjednodušuje prácu pri zváraní vertikálnych zvarov.
ZVÁRANIE KOREŇOVÝCH ZVAROV
Tradične sa zváranie koreňa považuje za náročnú úlohu, pretože kontrola zvarového kúpeľa býva pomerne zložitá. Bežným riešením je zváranie koreňových zvarov metódou TIG, ale existuje oveľa efektívnejšia alternatíva, ktorá nevyžaduje osvojenie si náročných zručností TIG zvárania.
Naše riešenie: zvárací proces WiseRoot+
WiseRoot+ od spoločnosti Kemppi je MAG zvárací proces, ktorý riadi tepelný príkon a tým aj zvarový kúpeľ natoľko, že umožňuje zváranie koreňov v polohe PG aj bez podložky. Produktivita tohto procesu je mnohonásobne vyššia než pri TIG zváraní. Zvládnutie procesu WiseRoot+ je navyše pre každého MIG/MAG zvárača hračkou.
ZVÁRANIE TENKÝCH PLECHOV
Ďalšou kritickou úlohou zvárania ocele z hľadiska tepelného príkonu je zváranie plechov s hrúbkou menšou ako 3 mm. Použitie tradičnej metódy MAG je kvôli riziku prepálenia a vzniku deformácií výzvou najmä pre menej skúsených zváračov. Modifikáciou metódy zvárania skratovým oblúkom bol vyvinutý alternatívny proces, ktorý výrazne znižuje riziká pri zváraní tenkých materiálov.
Naše riešenie: zvárací proces MAX Cool
MAX Cool je proces od spoločnosti Kemppi, ktorý výrazne uľahčuje zváranie, najmä pri veľmi tenkých materiáloch (menej ako 2 mm). Vďaka nižšiemu prívodu tepla v porovnaní s tradičným zváracím oblúkom nie je ani pri tých najtenších materiáloch potrebné rýchle vedenie zváracieho horáka. MAX Cool tiež pomáha znížiť množstvo rozstreku. Príklad zvárania tenkých plechov s MAX Cool môžete vidieť na obrázku 3.
MAGNETICKÉ VYCHÝLENIE OBLÚKA
Relatívne bežným problémom pri zváraní všetkých feritických ocelí je jav nazývaný magnetické vychýlenie oblúka. Magnetické polia, ktoré vznikajú počas zvárania v okolí plechov z feritickej ocele destabilizujú horenie zváracieho oblúka, čo vedie k zvýšeniu rozstreku. Magnetické vychýlenie, je obzvlášť rušivé pri pulznom zváraní. Tomuto problému sa do určitej miery dá predísť úpravou zváracích parametrov. Zníženie napätia na oblúku, teda jeho dĺžky, pomáha však len mierne. Výraznejšie pomôže zníženie amplitúdy pulzu.
Naše riešenie: zvárací proces MAX Speed
Zvárací proces MAX Speed od spoločnosti Kemppi používa pulz s nízkou amplitúdou a s konštantnou frekvenciou. V testoch zvárania s použitím MAX Speed bolo úspešne zvládnuté zváranie zámerne silne zmagnetizovaných plechov, ktoré je prakticky nemožné zvárať bežným pulzným MAG zváraním. Medzi ďalšie výhody MAX Speed patrí tolerancia veľmi vysokých rýchlostí zvárania a veľký prievar. Vďaka týmto vlastnostiam sa dosahuje rýchle a efektívne zváranie.
