1-2 | 2012
ZVÁR ANIE
odborný časopis so zameraním na zváranie a príbuzné technológie | ročník 61
SVAŘOVÁNÍ
ISSN 0044-5525
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 / 2 0 0 8
a
VÝSKUMNÝ ÚSTAV ZVÁRAČSKÝ
PRIEMYSELNÝ INŠTITÚT SR
WELDING RESEARCH INSTITUTE – INDUSTRIAL INSTITUTE OF SR
Slávnostné otvorenie
Centra excelentnosti vo zváraní
9iæHQpGiP\DSiQL
9ëVNXPQë~VWDY]YiUDÿVNë²3ULHP\VHOQëLQäWLW~W65VL9iVGRYRĹXMHSR]YDŘQD6OiYQRVWQp
RWYRUHQLH&HQWUDH[FHOHQWQRVWLYR]YiUDQtNWRUpVDXVNXWRÿQtPiMDR
KRGYSULHVWRURFK9ëVNXPQpKR~VWDYX]YiUDÿVNpKR²3ULHP\VHOQpKRLQäWLW~WX65QD
5DÿLDQVNHM%UDWLVODYD
ÓÿDVŘMHEH]SODWQi
6OiYQRVWQpRWYRUHQLHEXGHVSRMHQpVRGERUQëPVHPLQiURPVSROXRUJDQL]RYDQëP6HNFLRX
YëVNXPXDYëYRMD6ORYHQVNHMREFKRGQHMDSULHP\VHOQHMNRPRU\SUH]HQWXM~FLP
QDMPRGHUQHMäLHWHFKQROyJLHYR]YiUDQtDI\]LNiOQHMVLPXOiFLLWHFKQROyJLH]YiUDQLDWYiUQHQLD
DSUtEX]QëFKSURFHVRY
3URJUDPEORNRY
2GERUQëVHPLQiUQDWpPX$SOLNiFLDQDMPRGHUQHMätFKWHFKQROyJLt]YiUDQLDD
I\]LNiOQHMVLPXOiFLH
3UDNWLFNpXNiæN\WHFKQROyJLt&HQWUDH[FHOHQWQRVWL
9SUtSDGH]iXMPXR~ÿDVŘ]DäOLWHY\SOQHQ~SULKOiäNXHPDLORPQDMQHVN{UGRDSUtODQDDGUHVX
.DWDUtQD+LQGURYi
9ëVNXPQë~VWDY]YiUDÿVNë²
3ULHP\VHOQëLQäWLW~W65
5DÿLDQVND
%UDWLVODYD
HPDLOKLQGURYDN#YX]VN
WHO
Å3RGSRUXMHPHYëVNXPQpDNWLYLW\QD6ORYHQVNX´
PR Í H OV OR
Excelentný výskum by mal byť prostriedkom každej inštitúcie,
ktorej cieľom je posúvať hranice poznania v danej vednej oblasti. Je zrejmé, že nevyhnutným predpokladom excelentného
výskumu je zabezpečenie špičkovej technologickej infraštruktúry. Samotnou podstatou excelentnosti je však schopnosť využiť vybavenie na tvorbu nových nápadov, myšlienok, a tým aj
jedinečného know-how.
Pre VÚZ – PI SR je otvorenie Centra excelentnosti vo zváraní
istým míľnikom vo svojej viac ako 60-ročnej histórie. V tomto
centre je zúročené mnohoročné úsilie pri rozvoji progresívnych
technológií zvárania, spracovania a skúšania materiálov.
Centrum excelentnosti disponuje technológiami, ktoré sú
na špičke vo svojej oblasti a zároveň absolútne rešpektujú
moderné trendy z hľadiska ekologickosti výroby a možností jej optimalizácie. Príkladom je technológia trecieho zvárania s premiešaním, ktorá je ekonomicky mimoriadne výhodná
ale zároveň vzhľadom k absencii vznikajúcich plynov či trosky
výnimočne ekologická a šetrná tak vzhľadom na pracovný
priestor ako aj na životné prostredie.
Napriek nespornému významu všetkých týchto technológií si
uvedomujeme, že skutočnou pridanou hodnotou Centra excelentnosti je know-how jednotlivých výskumných tímov, uplatniteľné v priemyselnej realite. Najväčšou výzvou pritom zostáva
kontinuálny rozvoj nových ideí, prameniaci najmä z konkrétnych potrieb partnerských priemyselných organizácií, ktorých
zapojenie do každodennej výskumnej reality nášho centra považujeme za podmienku toho, ako má skutočný aplikovaný výskum vyzerať.
Verím že množstvo odborníkov z radov tak akademickej ale
najmä výrobnej sféry nájde v našom Centre špičkovú základňu
na rozvoj svojich nových myšlienok a tým prispejú k zvýšeniu
konkurencieschopnosti slovenskej ekonomiky.
Ing. Peter Klamo
generálny riaditeľ VÚZ – PI SR
O B SAH
■ PRÍHOVOR
1 generálneho riaditeľa VÚZ – PI SR, Ing. Petra Klama
■ ODB ORNÉ ČLÁNKY
3 Prípad erózno-kavitačného poškodenia zváraného uzla potrubia
zmiešavača | PETER BERNASOVSKÝ – PETER BRZIAK –
PETER ZIFČÁK – JANA ORSZÁGHOVÁ
7 Mikroštruktúra a vlastnosti zliatiny hliníka typu 6082 spájanej
trecím miešacím zváraním s využitím rozdielnych zváracích
parametrov | K. MROCZKA – A. PIETRAS – P. KURTYKA
13 Nový fyzikálny simulátor Gleeble 3800 a jeho využitie pri skúšaní
zvariteľnosti | ĽUBOMÍR MATIS – MARIANA BALÁŽOVÁ –
MIROSLAV PAĽO – ANNA KLENOTIČOVÁ
1-2/2012
61. ročník
Odborný časopis so zameraním na
zváranie, spájkovanie, lepenie, rezanie,
striekanie, materiálové inžinierstvo
a tepelné spracovanie, mechanické
a nedeštruktívne skúšanie materiálov
a zvarkov, zabezpečenie kvality,
hygieny a bezpečnosti práce.
Odborné články sú recenzované.
Periodicita 6 dvojčísel ročne.
Evid. č. MK SR EV. 203/08
Vydáva
18 Technologie svařování hlavního cirkulačního potrubí jaderné
elektrárny Mochovce typu VVER 440 | TOMÁŠ SOUKUP
■ ZVÁRANIE PRE PRAX
28 NiCrBSi kovový prášok s legúrou P a Mo z produkcie
VÚZ – PI SR | MIROSLAV MUCHA – CERKEZ KAYA
31 Fyzikálne veličiny a jednotky v odbornej literatúre | KAROL
KÁLNA
32 Montážne zváranie potrubí pri dostavbe 3. a 4. bloku Atómových
elektrární Mochovce (MO34) | MILAN KYSEL
■ INFORMÁCIE VÚZ – PI SR
48 Centrum excelentnosti vo zváraní
■ NOVÉ NORMY
35 Nové normy z oblasti zvárania za obdobie september
až december 2011 | REDAKCIA
■ AKCIE
36 Strojárska olympiáda 2012 | KATARÍNA ČIEFOVÁ
38 Strojársky veľtrh v Nitre 2012 – stabilné zázemie pre úspešnú
komunikáciu odborníkov | AGROKOMPLEX – VÝSTAVNÍCTVO
NITRA
39 MSV 2012 – 54. mezinárodní strojírenský veletrh v Brně
10. – 14. 9. 2012 | VELETRHY BRNO
40 VIENNA-TEC 2012 – ohňostroj inovací a průmyslových
technologií v sousední Vídni a mezinárodní setkání
EUROKONTAKT ve dnech 9. – 12. 10. 2012 |
SCHWARZ & PARTNER, PRAHA
■ PREDSTAVUJEME ZVÁRAČSKÉ ČASOPISY
42 Obsah časopisu Welding in the World 2011 | REDAKCIA
■ JUBILEUM
47 Ing. Miroslav Mucha, PhD., oslavuje šesťdesiatiny
2
Výskumný ústav zváračský
Priemyselný inštitút SR
člen medzinárodných organizácií
International Institute
of Welding (IIW)
a European Federation
for Welding, Joining
and Cutting (EWF)
Generálny riaditeľ: Ing. Peter Klamo
Šéfredaktor: Ing. Tibor Zajíc
Redakčná rada:
Predseda: prof. Ing. Pavol Juhás, DrSc.
Podpredseda:
prof. Ing. Peter Grgač, CSc.
Členovia: Ing. Jiří Brynda, Ing. Pavel Flégl,
prof. Ing. Ernest Gondár, PhD., Ing. Ivan Horňák,
doc. Ing. Viliam Hrnčiar, PhD., doc. Ing. Július
Hudák, PhD., prof. Ing. Jozef Janovec, DrSc.,
doc. Ing. Karol Kálna, DrSc., Ing. Július
Krajčovič, Dr. Ing. Zdeněk Kuboň,
doc. Ing. Vladimír Magula, PhD., doc. Ing. Harold
Mäsiar, PhD., Ing. Ľuboš Mráz, PhD.,
Ing. Miroslav Mucha, PhD., doc. Ing. Jozef
Pecha, PhD., Ing. Pavol Radič, doc. Ing. Pavol
Sejč, PhD., Dr. Ing. František Simančík,
Ing. Tomáš Žáček, PhD.
Preklad: Mgr. Margita Zatřepálková
Adresa a kontakty na redakciu:
Výskumný ústav zváračský
Priemyselný inštitút SR
redakcia časopisu ZVÁRANIE-SVAŘOVÁNÍ
Račianska 71, 832 59 Bratislava 3
tel.: +421/(0)2/49 246 514, 49 246 300,
fax: +421/(0)2/49 246 296
e-mail: [email protected]
http://www.vuz.sk
Grafická príprava:
TYPOCON, s. r. o., Bratislava
tel./fax: +421/(0)2/44 45 71 61
Tlač: FIDAT, s. r. o., Bratislava
tel./fax: +421/(0)2/45 258 463
Distribúcia: VÚZ – PI SR, RIKA
a Slovenská pošta, a. s.
Objednávky časopisu
prijíma VÚZ – PI SR, každá pošta
a doručovatelia Slovenskej pošty.
Objednávky do zahraničia vybavuje
VÚZ – PI SR; Slovenská pošta, a. s.,
Stredisko predplatného tlače,
Uzbecká 4, P.O.BOX 164, 820 14 Bratislava 214,
e-mail: [email protected];
do ČR aj RIKA (Popradská 55,
821 06 Bratislava 214) a VÚZ – PI SR.
Cena dvojčísla: 4 €
pre zahraničie: 4,20 € bez DPH, 5 € s DPH
Toto dvojčíslo vyšlo v máji 2012
© VÚZ – PI SR, Bratislava 2012
Za obsahovú správnosť inzercie
Zzodpovedá
VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ
jej objednávateľ | 1/ 2 0 0 8
O D B O R N É Č L Á NKY
Prípad erózno-kavitačného poškodenia
zváraného uzla potrubia zmiešavača
Case of erosion-cavitation damage of welded node in mixing unit piping
PETER BERNASOVSKÝ – PETER BRZIAK – PETER ZIFČÁK – JANA ORSZÁGHOVÁ
Doc. Ing. P. Bernasovský, PhD. – Ing. P. Brziak, PhD. – Ing. P. Zifčák, PhD. – Ing. J. Országhová, PhD., Výskumný ústav zváračský – Priemyselný
inštitút SR (Welding Research Institute – Industrial Institute of SR), Bratislava, Slovensko
Popis miesta poškodenia a vzniku netesnosti  Chemický rozbor a určenie materiálu  Analýza poškodenia rúry
 Identifikácia erózno-kavitačného mechanizmu ako príčiny poškodenia  Možnosti ochrany proti tomuto typu
poškodenia
The damage area and leakage origin were described. The chemical analysis and determination of material were
outlined. The analysis of pipe damage as well as identification of erosion-cavitation mechanism as damage
cause were described. Protection possibilities against this damage type were outlined.
Počas bežnej prevádzky VJ Alkylácia benzínu došlo v potrubnom systéme medzi reakčnými nádobami v mieste spájania sa viacerých
prúdov médií k vzniku netesnosti,
úniku alkylačného benzínu a následnému požiaru. Pohľad na daný potrubný uzol dokumentuje obr. 1.
Potrubný systém bol poškodený
v dvoch miestach, ktoré boli označené P1 a P2.
>
1. ZISTENÉ POŠKODENIA
Poškodenie P1
K poškodeniu došlo v spodnej časti rúry A približne v mieste vyústenia prívodu parného kondenzátu
C v smere prúdenia reakčnej zmesi a to v blízkosti montážneho zvarového spoja (ZS) (obr. 2a pohľad
Tab. 1 Chemické zloženie skúšobných materiálov
Tab. 1 Chemical composition of tested materials
Obr. 1 Celkový pohľad na analyzovaný potrubný uzol
Fig. 1 An overview of analysed piping node
Chemická analýza (hm. %) / Chemical analysis (wt %)
Norma/Miesto merania
Standard/Measurement area
ASME B464
Materiál
Material
C
Mn
P
S
Si
Ni
Cr
Mo
Cu Nb+Ta
32,0
19,0
2,0
3,0
8xC
38,0
21,0
3,0
4,0
1
Alloy 20
0,07
2,00 0,045
0,035 1,00
Iné
Other
Fe zvyšok
Fe residue
Rúra A
Pipe A
Alloy 20
0,023 0,56 0,020 <0,001 0,48 35,52
19,34 2,29 3,23 0,44*)
Fe zvyšok
Fe residue
T-kus D
T-piece D
Alloy 20
0,028 1,43
0,016 0,0084 0,72 33,63
19,58 2,34 3,18
Fe zvyšok
Fe residue
ZK: pozdĺžny zvarový spoj
WM: longitudinal welded joint
Alloy 20
0,98
0,40 33,50
19,98 2,42 3,72
0,62
Fe zvyšok
Fe residue
0,11
0,22 55,39
21,38
3,37
Fe zvyšok
Fe residue
Ti=0,24
ZK: obvodový zvarový spoj
Inconel 625
WM: circumferential welded joint
7,26 1,09
*) obsah Nb stanovený pomocou hmotnostného spektrografu
*) Nb content determined by mass spectrograph
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
3
Prípad erózno-kavitačného poškodenia zváraného uzla potrubia zmiešavača
A
A
C
6PHU
SU~GHQLD
C
Obr. 2b Pohľad zvnútra
Fig. 2b A view from inside
Smer prúdenia – Flow direction
Obr. 2a Pohľad na prederavenú rúru A odspodu (biela šípka)
Fig. 2a A view of perforated pipe A from below (white arrow)
Obr. 2c Zvarový spoj rúry A s T-kusom D
Fig. 2c Welded joint in pipe A with T-piece D
Rúra A – Pipe A, T-kus D – T-piece D
Obr.2d Charakter vnútorného povrchu poškodeného erózno-kavitačným mechanizmom
Fig. 2d Character of inner surface damaged by erosion-cavitation mechanism
0RQWiåQ\
]YDU'(
B
'
'
(
0RQWiåQ\
]YDU$'
(
Obr. 3a Poškodenie T-kusa D vedľa montážneho zvaru s T-kusom E
Fig. 3a Damage of T-piece D next to girth weld with T-piece E
Montážny zvar D/E – Girth weld D/E, Montážny zvar A/D – Girth weld A/D
Obr. 3b Pohľad zvnútra
Fig. 3b A view from inside
Obr. 3c Charakter erózno–kavitačného opotrebenia vnútorného povrchu T-kusa D
Fig. 3c Character of erosion-cavitation wear of inner surface of T-piece D
Obr. 3d Nepoškodený zvarový
kov montážneho spoja T-kusa E
Fig. 3d Undamaged weld metal
of girth joint in T-piece E
4
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Tab. 2 Odolnosť materiálov voči erózii [4]
Tab. 2 Erosion resistance of materials [4]
Odolnosť voči erózii
Erosion resistance
Materiál
Material
Bronzy/
Bronzes
Al bronzy/
Al bronzes
Slabá
Low
čistý Nikel/
pure Nickel
ALLOY 20
Monell
Hastalloy C
AISI 316
AISI 304
K-Monel
Stredná
Medium
AISI 416
INCONEL 625
AISI 440
CrW karbidy/
CrW carbides
Výborná
Excellent
Keramika/
Ceramics
zvonku, obr. 2b pohľad zvnútra). Podobné poškodenie, ale bez prederavenia steny bolo pozorované aj na
vrchnej strane rúry A presne oproti prederaveniu. Zvarový kov (ZK)
v zvarovom spoji rúry A s T-kusom
D vykazoval minimálne známky poškodenia (obr. 2c).
Poškodenie P2
K poškodeniu došlo v T-kuse D približne v mieste vyústenia prívodu vodného roztoku NaOH vet vou
B (obr. 3a). Najväčšie poškodenie
a následné prederavenie steny sa
nachádzalo, podobne ako v rúre A,
v spodnej časti T-kusa v smere prúdenia reakčnej zmesi, a to v blízkosti montážneho zvarového spoja.
Poškodenie pokračovalo aj za montážnym zvarovým spojom v druhom
T-kuse E (obr. 3b pohľad zvnútra).
Zvarový kov nevykazoval známky
poškodenia.
2 VÝSLEDKY ANALÝZ
2.1 Porovnanie chemického
zloženia rúry A a T-kusa D
s vlastnosťami udávanými
výrobcami v atestoch
Chemické zloženie rúry A a T-kusa
D zodpovedá chemickému zloženiu materiálu ALLOY 20 podľa ASME
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
Tab. 3 Hĺbky kavitačnej erózie [4]
Tab. 3 Cavitation erosion depths [4]
Hĺbka kavít po (mm)
(frekvencia 20 kHz, amplitúda 0,05 mm, 24 h, voda)
Depth of cavities after (mm)
(20 kHz frequency, 0.05 mm amplitude, 24 h, water)
Materiál
Material
0,080
INCONEL 625
0,2743
ALLOY 20
0,1802
AISI 316 L
poznámka: dosadené hodnoty sú orientačné
note: the inserted values are informative
B464 (tab. 1). Chemické zloženie výrobného (pozdĺžneho) zvarového
spoja je principiálne zhodné s chemickým zložením materiálu rúry
A (ALLOY 20). Montážne (obvodové)
zvary boli vyrobené s prídavným materiálom na báze 55 % Ni, čo zodpovedá drôtu na báze INCONEL 625.
2.2 Metalografická analýza
poškodenia P1
Ako je zrejmé z obr. 2b, vnútorný povrch rúry A má známky poškodenia v smere od vtoku parného kondenzátu (rúra C) po oboch stranách
v smere prúdenia reakčnej zmesi.
Poškodenie sa prejavuje úbytkom
materiálu zvnútra v smere od vnútorného povrchu, pričom najväčší
úbytok (prederavenie) sa nachádza
na spodnej strane rúry cca 10 cm
od napojenia rúry C a cca 5 cm od
montážneho zvarového spoja rúry
A s T-kusom D.
Zvarový kov poškodený nebol
(obr. 2c). Pomocou riadkovacej
elektrónovej mikroskopie (REM) sa
zistilo, že poškodený povrch nesie
známky erózno-kavitačného a erózneho poškodenia (obr. 2d).
Na poškodených povrchoch neboli
pomocou REM identifikované známky selektívneho korózneho poškodenia. Zo splodín bol na vnútornom
povrchu rúry nameraný zvýšený obsah síry, až do cca 2 hm. %. Síra však
bola identifikovaná aj v miestach
bez viditeľného poškodenia vnútorného povrchu a ide pravdepodobne
o stopy z reakčnej zmesi.
Metalografickou analýzou obvodového ZS neboli okrem metalurgických
chýb ZS identifikované znaky poškodenia. Z tvaru „opotrebenia“ materiálu T-kusa D možno opäť konštatovať,
že vedúcim mechanizmom poškodenia rúrového systému bola erózia.
2.3 Metalografická analýza
poškodenia P2
Ako je zrejmé z obr. 3b, vnútorný
povrch T-kusa D vykazuje podobný
charakter poškodenia ako rúra A.
Poškodenie sa prejavuje úbytkom
materiálu v smere od vnútorného
povrchu, najväčší úbytok (prederavenie) sa nachádza na spodnej
strane T-kusa cca 15 cm od napojenia rúry B a cca 1 cm od montážneho zvaru T-kusa D s T-kusom E.
Poškodenie pokračuje aj v T-kuse
E. Vnútorný povrch T-kusov D a E
v blízkosti miesta prederavenia, na
ktorom vidno, že poškodené povrchy nesú známky erózno-kavitačného a erózneho poškodenia (obr.
3c). Zvarový kov nebol napadnutý
(obr. 3d).
3 DISKUSIA VÝSLEDKOV
Materiál ALLOY 20 je určený na prácu v chemickom a petrochemickom
priemysle, odoláva pôsobeniu koncentrovanej H2SO4 až do koncentrácie 10 % pri teplote 80 °C a NaOH
až do koncentrácie 30 % pri teplote
100 °C.[1]. Vďaka stabilizácii Nb+Ta
je mimoriadne odolný proti scitliveniu teplom ovplyvnenej oblasti
(TOO) základného materiálu a jeho
zvarové spoje sa nemusia tepelne
spracovať. Podľa [2] je priamo použiteľný na prepravy reakčných zmesí v alkylačných jednotkách. Pomocou metalografických techník neboli
v sledovaných materiáloch identifikované známky selektívnej korózie ani v ZM v miestach poškodenia
ani v TOO v blízkosti poškodenia, pri
ktorých je predpoklad napadnutia
najvyšší. Len korózne procesy teda
nemohli spôsobiť úbytky na stenách
sledovaných komponentov až do
prederavenia.
3.1 Analýza druhu prúdenia
Obidve poškodené miesta v potrubnom systéme priamo súvisia
s miestami pripojenia ďalších prúdov médií. Charakter poškodenia bol z morfologického hľadiska
pomocou REM identifikovaný ako
5
Prípad erózno-kavitačného poškodenia zváraného uzla potrubia zmiešavača
erózia so známkami kavitačného
poškodenia. Erózia je druh mechanického poškodenia, pri ktorom
je materiál mechanicky opotrebovaný prúdom kvapaliny, v ktorej môžu (ale nemusia) byť tuhé
častice, ktoré proces erózie môžu
urýchliť. Kavitačná erózia je vlastne
prechodom medzi čisto mechanickým opotrebením a opotrebením
koróznym. Príčinou je tvorba a zánik plynných alebo parných bublín v prúdiacej kvapaline. Bublinky
vznikajú a zanikajú v miestach, kde
sa menia tlakové pomery v systéme. Keď sa bublinky dostanú do
miesta s nižším hydraulickým tlakom, explodujú. Ak sa nachádzajú v blízkosti steny, môže byť z materiálu mechanicky odtrhnutý istý
objem.
Erózia môže byť urýchlená turbulentným prúdením, ktoré môže
poškodiť pasívnu antikoróznu vrstvu na povrchu koróziivzdorných
materiálov. V týchto miestach je
elektrochemická korózia aktívnejšia, a môže urýchliť kavitačné procesy.
Obidve poškodenia boli identifikované v miestach pripájania prúdov
médií k hlavnej vetve potrubného systému a vznik turbulentného
prúdenia podporujúceho eróziu je
v týchto miestach najpravdepodobnejší.
Bolo nutné určiť druh prúdenia v potrubí. Kritériom turbulentného prúdenia je Reynoldsovo číslo [3]:
Re = v.d/
kde Re je Reynoldsovo číslo,
v – stredná rýchlosť v potrubí (m.s-1),
d – priemer potrubia (m),
  – kinematická viskozita (m2.s-1).
Pre prúdenie v potrubí kruhového prierezu je kritické Re = 2 300.
Pre Re v intervaloch 2 300 – 14 000
môže byť prúdenie lamelárne, ak je
sústava bez vonkajších vplyvov [3].
V prípade potrubného systému alkylačnej jednotky sú vonkajšie vplyvy
výrazné v dôsledku pripájania prúdov.
v = Q/S
kde Q je prietok (m3.s-1),
S – plocha (m2),
Q = G/
kde G je váha (N),
  – hustota (kg.m-3).
Výpočtom zistíme, že Re nadobúda
hodnoty:
Re = 2 533 v rúre A pred pripojením
vetvy C,
Re = 2 727 v rúre po pripojení vetvy C,
Re = 3 606 v T-kuse D po pripojení
vetvy B.
6
To znamená, že už samotný tok reakčnej zmesi v rúre A (6“) je na hranici turbulentného prúdenia, napojenie ďalších prúdov situáciu len
zhorší. Základný predpoklad pre
iniciáciu erózneho poškodenia je
teda v potrubnom systéme splnený.
Je zrejmé, že účinky erózie budú
maximálne oproti vyústeniam ďalších prúdov, s miernym posunutím
v smere prúdenia. Akákoľvek prekážka (napríklad koreň ZS) v potrubí účinky erózie len zhorší.
Ideálna je kombinácia obidvoch
uvedených spôsobov.
Z konštrukčného hľadiska je možné
zamedziť tomuto poškodeniu použitím vnútorných nátrubkov vyrobených napríklad z INCONELU 625,
ktoré by nasmerovali prúdy z vetiev
C a B do stredu rúry A a T-kusu D.
K najväčším turbulenciám by došlo
v strede prúdnice a nie pri stenách
potrubí.
3.2 Analýza poškodenia
The local erosion represented the
control mechanism of damage.The
turbulent flow in the piping system
initiated erosion in the connection
areas of side pipe manifold. The
passivation layers assuring corrosion resistance of the piping system inner surface were gradually
removed by erosion mechanism.
Despite the fact that the direct corrosion damage was not observed
in the damage areas, it is probable that the general corrosion proceses occurred due to the absence
of passivation layer. The electrochemical corrosion which shortens
both the incubation cavitation period and general corrosion, could be
activated in these areas.
The above-mentioned damage can
be prevented by:
– engineered solution,
– material change of system components in critical areas.
The combination of both mentioned
methods is ideal.
From structural viewpoint this damage can be prevented by use of inner sleeves fabricated e.g. from INCONEL 625 which would direct the
flows from C and B pipe branches
into the pipe centre A and T-piece
D. The highest turbulences would
occur in the flowline centre and not near the piping
walls.
Z metalografickej analýzy vyplýva, že zvarové kovy boli odolné
voči poškodeniu. ZK majú chemické zloženie INCONELU 625 (tab. 1).
Jednotlivé materiály podľa ich odolnosti voči erózii sú uvedené v tab. 2.
Erózna odolnosť stúpa od vrchu
(tab. 2) smerom dole. Erózna odolnosť INCONELU 625 je teda vyššia
ako erózna odolnosť materiálu ALLOY 20.
V tab. 3 sú uvedené hĺbky kavitačnej
erózie skúšanej na jednotlivých materiáloch podľa ASTM Standard G32
[4]. ALLOY 20 má teda viac ako 3 x
hlbšie kavity v porovnaní s Inconelovým materiálom a 1,5 x hlbšie kavity
v porovnaní s materiálom 316L.
Z uvedených tabuliek je zrejmé,
že k poškodeniu ZK nedošlo vďaka oveľa vyššej odolnosti voči erózii a kavitácii materiálu typu INCONEL 625.
ZÁVER
Riadiacim mechanizmom vzniku
necelistvostí bolo lokálne erózno-kavitačné poškodenie. Turbulentné prúdenie v potrubnom systéme v miestach pripojenia bočných
vetiev eróziu iniciovalo. Eróznym
mechanizmom boli postupne odstraňované pasivačné vrstvy zabezpečujúce koróznu odolnosť vnútorného povrchu potrubného systému.
Napriek tomu, že priame korózne poškodenie nebolo v miestach poškodení pozorované, je pravdepodobné, že došlo k plošným koróznym
procesom z dôvodu neprítomnosti
pasivačnej vrstvy. V týchto miestach
sa mohla aktivizovať elektrochemická korózia, ktorá skracuje ako inkubačnú dobu kavitácie, tak aj plošnej
korózie.
Vyššie uvedenému poškodeniu je
možné zabrániť:
• konštrukčným riešením,
• zmenou materiálu komponentov
systému v kritických miestach.
CONCLUSIONS
<
Literatúra
[1] Číhal, V. a kol.: Koróziivzdorné oceli
a slitiny, ACADEMIA, 1999
[2] Peterson, R.: Corrosion and Fouling in
Sulfuric acid alkylation units,
STRATCO, Inc, firemná literatúra, 2001
[3] Gančo, M.: Mechanika Tekutín, Alfa, 2.
vydanie, 1983
[4] ULTIMET alloy, firemná literatúra, 1994
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Mikroštruktúra a vlastnosti zliatiny hliníka
typu 6082 spájanej trecím miešacím
zváraním s využitím rozdielnych zváracích
parametrov
Microstructure and properties of 6082 aluminium alloy friction stir
welded with different parameters of welding
K. MROCZKA – A. PIETRAS – P. KURTYKA
K. Mroczka – P. Kurtyka, Instytut Techniki, Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie (Institute of Technology, Pedagogical University of Cracow) –
A. Pietras, Instytut Spawalnictwa w Gliwicach (Institute of Welding, Gliwice), Poľsko
Trecie miešacie zváranie sa používa na spájanie rovných dielov predovšetkým zo zliatin hliníka  Zliatina typu
6082 je jednou z najčastejšie používaných zliatin zo série 6xxx  Článok prezentuje výsledky zo zvárania tejto
zliatiny predovšetkým pri vyššej lineárnej rýchlosti  Výskum prebiehal s využitím svetelného mikroskopu a
elektrónového rastrovacieho mikroskopu, merala sa tvrdosť a vykonali sa skúšky ťahom  Výsledky výskumu
odhalili makroštruktúru a mikroštruktúru zvarov a taktiež chyby v časti spojov  Mechanické vlastnosti sú
popísané na základe profilov tvrdosti a výsledkov skúšok ťahom konkrétnych oblastí zvarov
The Friction Stir Welding (FSW) is applied to weld of flat elements especially aluminum alloys. Alloy 6082 is one
of the most popular alloys from 6xxx series. This article presents the results of welding this alloy with mainly
higher linear velocity. The investigation was carried out using light microscopy, scanning electron microscopy,
hardness and tensile tests. The results of an investigation revealed macro and microstructure of welds and also
defects within part of joints. Mechanical properties are described by microhardness profiles and tensile tests
results of particular areas of welds.
Technológia trecieho miešacieho zvárania (Friction Stir
Welding – FSW, trecie miešacie zváranie – podľa STN EN 1792: 2004)
umožňuje spájanie hliníkových platní bez predhrevu materiálu. Zvárací
proces prebieha na základe rotácie
nástroja vnoreného do základného
materiálu, pričom sa nástroj pohybuje pozdĺž zváraných hrán. Schému bežného trecieho miešacieho
zvárania znázorňuje obr. 1. Plastická deformácia a zvýšená teplota niekedy až do ~450 °C spôsobí
vznik formácie, ktorá je charakteristická pre FSW. Makroštruktúru tvorí
v strede oblasti zvarový nuget, termomechanicky ovplyvnená oblasť,
teplom ovplyvnená oblasť (TOO)
a základný materiál (ZM). Zvarový
nuget je často obklopený prstencami známymi ako „cibuľová štruktúra“, avšak zvary z rovnakých zliatin
hliníka nemajú takúto štruktúru [1].
Mikroštruktúra a vlastnosti konkrétnych oblastí významne závisia od
zváracích parametrov [2, 3] a typu
zváracieho nástroja (tŕň a rameno –
obr. 1) [4 – 8]. FSW technológia sa
v súčasnosti využíva na zváranie
zliatin hliníka a horčíka ako aj medi,
>
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
Obr. 1 Schéma FSW
Advancing side – Postupová strana, Retreatinging side – Ústupová strana
Fig. 1 A schema of FSW
ocele, kompozitných a rôznorodých
materiálov. Zvary platní zo zliatin hliníka a predovšetkým zliatin hliníka
typu 6xxx zhotovené trecím miešacím zváraním [15] sú oveľa kvalitnejšie ako zvary zhotovené metódami zvárania pri vysokých teplotách,
napr. MIG zváranie [16, 17].
Popis mechanizmu vzniku FSW zva-
ru je náročný vzhľadom na komplexnosť smerov toku materiálu
a procesov, ktoré prebiehajú v mikroštruktúre. Rôzne štúdie FSW spojov zo zliatin hliníka poukazujú na
rôznu hustotu dislokácií [18, 19].
Zistilo sa, že veľkosť zŕn zvarového nugetu výrazne závisí od lineárnej rýchlosti nástroja [19]. Následne
7
Mikroštruktúra a vlastnosti zliatiny hliníka typu 6082 spájanej
trecím miešacím zváraním s využitím rozdielnych zváracích parametrov
Obr. 2 Schéma vzorky s jej rozmermi na skúšku ťahom
Fig. 2 A schema of tensile test sample with their dimensions
Obr. 3 Spôsob vyrezania vzorky na skúšku ťahom zo: a) stredu, b) z postupovej strany,
c) z ústupovej strany
The center – Stred, Advancing side – Postupová strana, Retreatinging side – Ústupová strana
Fig. 3 The way of cut out tensile test sample from: a) the center, b) advancing side, c) retreating side
sa rôznym spôsobom môže meniť
tvrdosť v oblasti zvaru [2, 11, 20 –
22] v porovnaní s pôvodným materiálom. Preto na lepšie pochopenie
FSW procesu treba vykonať viaceré
experimenty, pri ktorých sa kombinuje meranie mechanických vlastností s pozorovaním mikroštruktúry.
Série zliatin 6xxx sa často využívajú
v stavebnom a lodiarskom priemysle [23]. Jednou z častejšie používaných zliatin z tejto série je typ 6082,
ktorý sa používa vo forme tenkých
plechov alebo pretláčaných profilov.
FSW môže pomôcť na zachovanie
vysokých mechanických vlastností zliatiny v konečnom výrobku, ako
vidno v príspevkoch Larsona a kol.
[23] a Adamowského a kol. [24].
Z hľadiska perspektívy širokého využívania tohto druhu spájania konštrukčných prvkov zo zliatiny typu
6082 treba získať viac informácií.
Cieľom predloženej práce bola analýza vplyvu väčšieho počtu parametrov FSW vrátane rýchleho
ochladzovania zváraných dielov na
mikroštruktúru a vlastnosti zváraných platní zo zliatiny typu 6082.
Tupé spoje sa zhotovili v rovnobežnom smere so smerom valcovania
pri rotačnej rýchlosti 1120 ot/min
a pri vyššej lineárnej rýchlosti zváracieho nástroja, t. j. 1120 mm/min.
Zvárací proces sa vykonal použitím
bežného zváracieho nástroja, t. j. tŕň
priemeru 8 mm a rameno nástroja
priemeru 25 mm; uhol medzi ramenom nástroja a povrchom zváraných
platní bol 1,5°. Zváralo sa pri izbovej teplote. Vzorky sa skúmali v stave po zvarení (v stave prirodzeného
starnutia) viac ako dva týždne.
Mikroštruktúra sa skúmala na optickom mikroskope OLYMPUS GX51
s Nomarského diferenciálnym interferenčným kontrastom a na rastrovacom elektrónovom mikroskope
(REM) Philips 525 M. Pozorovanie
pod optickým mikroskopom sa vykonalo na prierezoch platní, ktoré
boli vybrúsené, mechanicky leštené a leptané v roztoku 2 ml HF, 4 ml
HNO3 a 94 ml H2O. Výskum pomocou REM sa vykonal na lomových
plochách po skúške ťahom a na
priereze sa stanovila tvrdosť μHV0,1
(zaťaženie 100 g) vo vzdialenosti
Obr. 4 Mikroštruktúra postupovej strany zvaru so smermi prúdenia materiálu (čierne línie a šípky)
Fig. 4 Microstructure of the advancing side of the weld with material flow directions (black and arrows)
1 EXPERIMENTÁLNA METÓDA
V tomto výskume bol použitý základný materiál – zliatina hliníka série
6xxx – 6082-T6 vo forme platní hrúbky
6 mm. Chemické zloženie skúmanej
zliatiny bolo nasledovné: 0,08 % Cu,
0,6 % Mn, 1,0 % Mg, 0,8 % Si, 0,4 % Fe
(všetky v hm. %) a zvyšok Al.
8
Obr. 5 Mikroštruktúra dolnej časti zvaru so smermi prúdenia materiálu (čierne línie a šípky):
a) stred, b) postupová strana, c) ústupová strana
Fig. 5 Microstructure of a bottom part of the weld with material flow directions (black lines and arrows):
a) the center, b) advancing side, c) retreating side
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
1 mm, 3 mm a 4,5 mm od povrchu
zvaru. Vzdialenosti merania boli väčšie ako priemer ramena nástroja.
Statické skúšky ťahom sa vykonali
na trhacom stroji TT-DM so softvérom a hardvérom firmy Elbit. Skúšobné teleso na skúšky ťahom je
znázornené na obr. 2 a ich umiestnenie vzhľadom na nuget v rozrezovom pláne je znázornené na obr. 3.
2 VÝSLEDKY A DISKUSIA
2.1 Analýza mikroštruktúry
Na obr. 4 až 7 a obr. 10 vidno mikroštruktúru spojov zhotovených vysokorýchlostným zváraním (viac ako
1 m/min). Na obrázkoch je taktiež
zaznamenaný smer prúdenia materiálu stanovený na základe precipitátov. Postupovú stranu zvaru s polohou oblasti asi 2 až 3,7 mm od
povrchu zvaru znázorňuje obr. 4. Je
to kritické miesto z dôvodu smerov
prúdenia materiálu v blízkosti okraja
silného dopadu tŕňa – prerušovaná
čiara na obr. 4a. Na strane základného materiálu v spodnej časti materiál prúdil nahor, avšak na vrchole
zvaru prúdil v opačnom smere, t. j.
nadol (obr. 4a a 4b – smer prúdenia materiálu je vyznačený šípkami).
Štruktúra vzniknutá prúdením materiálu je výsledkom rotácie ramena
nástroja, tŕňa a lineárneho pohybu
zváracieho nástroja. Tŕň spôsobuje
prúdenie materiálu smerom k vrcholu zvaru v dôsledku rotácie a závitu
na jeho povrchu. Na rotáciu ramena nástroja pravdepodobne vplýva
opačný smer prúdenia materiálu.
Povrch ramena nástroja má drážku
špirálového tvaru. Táto drážka núti
materiál prúdiť (na začiatku) v smere osi zvaru a nakoniec smerom do
spodnej časti. V skutočnosti prerušovaná čiara na obr. 4 znázorňuje hranicu tej časti materiálu, ktorá
prešla rekryštalizáciou a zjemnením
mikroštruktúry. Precipitácie sú taktiež rozlomené.
Dolnú časť spoja znázorňuje obr. 5.
Ako už bolo uvedené vyššie, na postupovej strane je jasne viditeľne
označená hranica zjemnenia mikroštruktúry – vyznačená prerušovanou čiarou na obr. 5a. Oblasť C
na obr. 5a je plasticky deformovaná a smer deformácie je vyznačený
šípkami. Táto oblasť sa rozprestiera
naprieč šírkou zvaru – obr. 5c, oblasť
C. Oblasť nad prerušovanou čiarou
(obr. 5a) sa skladá z dvoch častí: A –
materiál bezprostredne premiešaný
tŕňom, kde vidno veľké zjemnenie
mikroštruktúry, B – oblasť silnej deformácie a zjemnenia mikroštruktúry. Deformáciu tejto oblasti (B) možZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
Obr. 6 Mikroštruktúra stredu zvaru
Fig. 6 Microstructure of the center of the weld
Obr. 7 Mikroštruktúra stredu zvaru so smerom prúdenia materiálu: a) 1 – 2,5 mm od povrchu zvaru,
b) 2 – 3,5 mm od povrchu zvaru
Fig. 7 Microstructure of the center of the weld with material flow direction: a) 1 – 2,5 mm from the
face of the weld, b) 2 – 3,5 mm from the face of the weld
Obr. 8 Mikroštruktúra časti zvaru bezprostredne premiešaného tŕňom
Fig. 8 Microstructure of a part of the weld stirred directly by a pin tool
Obr. 9 Mikroštruktúra dolnej časti spoja zvareného použitím parametrov 710 ot/min, 710 mm/min
Fig. 9 Microstructure of a bottom part of the joint welded with parameters 710 rpm, 710 mm/min
no opísať ako výsledok čiastočného
premiešania a vyhladenia materiálu.
Podobným spôsobom možno opísať oblasť C na obr. 5b. Obr. 5c znázorňuje mikroštruktúru ústupovej
strany zvaru v dolnej časti. Prerušovaná čiara na tomto obrázku vyznačuje hranicu nerekryštalizovaného základného materiálu (oblasť
A a B). Línie znázorňujú smery prúdenia materiálu. Oblasť B je miesto
vo zvare, kde sme pozorovali rozdelenie smeru prúdenia materiálu.
Jedna časť materiálu sa posunula
pod tŕň a druhá časť materiálu prúdila smerom nahor k vrcholu zvaru.
Oblasť D (obr. 5b) predstavuje materiál z postupovej strany (ktorý nebol
premiešaný) a línia medzi oblasťami
D a C predstavuje okraj kontaktného povrchu platní. Túto líniu taktiež
vidno na obr. 5c (D). Oblasť A je časť
9
Mikroštruktúra a vlastnosti zliatiny hliníka typu 6082 spájanej
trecím miešacím zváraním s využitím rozdielnych zváracích parametrov
Obr. 10 Makroštruktúra zvaru a rozloženie mikrotvrdosti
Fig. 10 Macrostructure of the weld and microhardness distribution
Obr. 11 Rozloženie mikrotvrdosti naprieč zvarom, od povrchu a) 1 mm, b) 3 mm, c) 4,5 mm
Distance to the welding line (mm) – Vzdialenosť od osi zvaru
Fig. 11 Distribution of microhardness on a cross section of the weld, from the face a) 1 mm, b) 3 mm,
c) 4,5 mm
pitátov na obidvoch stranách línie,
čo je zrejmé predovšetkým v oblasti
od 0,8 do 2,7 mm od povrchu zvaru
(obr. 6a). V blízkosti povrchu zvaru
sa línia tesnejšie presúva do stredu
zvaru v dôsledku úderov ramena nástroja (obr. 6b).
Rozloženie precipitátov v strede
spoja (2 až 3,7 mm od povrchu zvaru) je rovnobežné, čo naznačuje riadené prúdenie materiálu v smere rotácie zváracieho nástroja (obr. 7a).
Bližšie k zvarovému nugetu (zvarový nuget je znázornený na obr. 8b)
a v blízkosti kľukatej línie sa zmenilo
rozloženie precipitátov, čo znázorňuje obr. 7b (B). Tento rozdiel môže
byť spôsobený rozdielnymi smermi
prúdenia materiálu v oblasti C a B
na obr. 7b. Pod čiernou líniou medzi oblasťami B a C sa nachádza
tzv. zvarový nuget. Zvarový nuget
znázorňuje obr. 8b, na ktorom sú
vyznačené taktiež smery prúdenia
(čierne čiary). Vo väčšine prípadov
trecieho miešacieho zvárania spojov sa zvarové nugety skladajú z veľmi jemných zŕn (približne niekoľko
mikrometrov) v dôsledku plastickej
deformácie pôsobiacej vo viacerých
smeroch. Ako vidno na obr. 8b, precipitáty sú rozmiestnené v kruhu. Na
obr. 8a vidno okraj zvarového nugetu. Bližšie k postupovej strane (vľavo
na obrázku) sa nachádza pás materiálu, ktorý prúdil odlišným smerom. Čiarkovaný krúžok označuje kritické miesto zvaru, kde možno
niekedy pozorovať porušenie mikroštruktúry. Takýto druh porušenia
(zváralo sa pri 710 ot/min a rýchlosťou 710 mm/min) znázorňuje obr. 9.
Na tomto obrázku (obr. 9b) možno
pozorovať segregácie alebo nepravidelnosť mikroštruktúry v dôsledku
nízkej teploty.
2.2 Skúmanie mechanických
vlastností
Obr. 12 Rozloženie mikrotvrdosti na priereze zvaru vo vzdialenosti 1, 3 a 4,5 mm od povrchu zvaru
Fig. 12 Distributions of microhardness on a cross section of the weld, 1, 3 and 4,5 mm from the face
materiálu (platní) na ústupovej strane. V dolnej časti zvaru možno taktiež vidieť malú časť spoja, ktorá nebola spojená (oblasť B).
Mikroštruktúru stredu zvaru znázorňuje obr. 6. Čierna línia, ktorú vidno
na tomto obrázku, sa nazýva kľukatá a pravdepodobne sa jedná o segregáciu oxidov, ktorá vychádza
10
z povrchu zváraných platní. Spojenie tejto línie s líniou pozorovanou
v dolnej časti zvaru, ktorá je znázornená na obr. 7 a uvedená na obr. 5c
(oblasť D), obr. 5b naznačuje, že línia by mohla byť hranicou časti materiálu preneseného z postupovej
strany zvaru. Toto môže naznačovať úplne odlišné rozloženie preci-
Fragment makroštruktúry zvaru,
ktorú sme získali zostavením 27 mikroštruktúr znázorňuje obr. 10. Miesto
merania je vyznačené na obrázku
a sú uvedené aj výsledky (HV0.1).
Merania sa vykonali vo vzdialenosti
1 mm, 3 mm a 4,5 mm od povrchu
zvaru. Vertikálna analýza ukazuje
podobnú tvrdosť materiálu v oblasti dopadu tŕňa – ok. 90 HV0.1. V osi
zvaru: na povrchu, v strednej časti a v dolnej časti sa zaznamenala
hodnota 93 HV0.1. V strednej časti
zvaru (3 mm od povrchu) materiál
rozdelený čiernou kľukatou čiarou
vykazuje väčší rozptyl tvrdosti. Na
postupovej strane je tvrdosť menšia ako 87 – 90 HV0.1 v porovnaní s ústupovou stranou, kde je tvrZ VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Tab. 1 Výsledky skúšok ťahum
Tab. 1 The results of tensile tests
Vzorka
Sample
Rp0,2 (MPa)
Rm (MPa)
A (%)
Stred
Center
181
232
6,3
Ústupová strana
Retreating side
213
268
17,3
Postupová strana
Advancing side
205
259
18,1
Obr. 13 Krivky zo skúšky ťahom
Fig. 13 Tensile test curves
Obr. 14 TEM mikroštruktúra stredu zvaru – lomová plocha vzorky po skúške ťahom
Obr. 14 The center of the weld SEM microstructure – fracture of a sample tensile tested
Obr. 15 Ústupová strana zvaru s mikroštruktúrou stanovenou REM – lom vzorky po skúške ťahom
Fig. 15 Retreating side of the weld SEM microstructure – fracture of a sample tensile tested
Obr. 16 Postupová strana zvaru s mikroštruktúrou stanovenou REM – lom vzorky po skúške ťahom
Fig. 16 Advancing side of the weld SEM microstructure – fracture of a sample tensile tested
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
dosť 95 – 93 HV0.1. Väčšie rozdiely
tvrdosti sa nepozorovali na hraniciach jemnej mikroštruktúry (obr. 10
– 3 mm od povrchu, 5 mm od osi
zvaru). Najnižšia tvrdosť sa pozorovala v teplom ovplyvnenej oblasti na obidvoch stranách spoja. Detailné rozloženie tvrdosti v rôznych
vrstvách (1, 3 a 4,5 mm) znázorňuje obr. 11. Tieto diagramy znázorňujú veľký rozsah meraní naprieč zvarom. Na základe priebehov tvrdosti
možno pozorovať výrazné zvýšenie
tvrdosti v oblastiach umiestnených
vo väčšej vzdialenosti ako 12 mm
od osi spoja. V hornej oblasti zvaru
(obr. 11a) si to možno vysvetliť vplyvom ramena nástroja, ktorého objem pokrýva oblasť 12 mm na každej
strane osi spoja (priemer ramena
nástroja je 25 mm). V dolnej oblasti
zvaru (obr. 11b, c) možno pozorovať
profil tvaru písmena W – vyššiu tvrdosť v oblasti tŕňa a zníženie tvrdosti
v TOO. Taktiež vidno, že na postupovej strane zníženie tvrdosti pripisované TOO je bližšie k osi zvaru so
zvyšovaním vzdialenosti od povrchu
zvaru. Kumulatívny diagram profilov
tvrdosti je znázornený na obr. 12.
Skúmali sa aj mechanické vlastnosti ako parametre pevnosti, špecifických oblastí spoja, čiže stredu, postupovej a ústupovej strany. Spôsob
rezania vzoriek znázorňuje obr. 3.
Krivky zo skúšky ťahom znázorňuje obr. 13 a tab. 1 zahŕňa výsledky
meraní. Najvyššia medza klzu (Rp0.2)
a medza pevnosti (Rm) je v poli na
ústupovej strane. Toto možno vysvetliť na základe väčšej nehomogénnej mikroštruktúry v porovnaní
s ostatnými oblasťami zvaru, ktorá
vykazuje mierne nižšiu pevnosť na
postupovej strane, avšak táto strana zvaru má ostro zvýraznenú hranicu oblasti zjemnenia. Stred spoja
vykazuje minimálnu medzu pevnosti
a krivku, ktorá sa výrazne odchyľuje od typickej krivky. Takéto anomálie krivky zo skúšky ťahom (obr. 11)
sa pozorovali, keď bol vo vzorke veľký výkyv mikroštruktúry a/alebo keď
vzorka obsahoval miestne chyby
(povrchové chyby, väčšie množstvo
precipitátov alebo povrch s menšou
kohéznou pevnosťou). Rozmanitosť
mikroštruktúr, ktorá spôsobuje tvar
krivky zo skúšky ťahom a nižšiu pevnosť tejto oblasti, vysvetľuje analýza
lomu vzoriek, ktoré sa rozlomili pri
skúške ťahom. Časť lomovej plochy
vzorky vyrezanej zo stredu zvaru
znázorňuje obr. 14. Viditeľné plochy
sa objavujú pri rôznych relatívnych
uhloch. Ich rozloženie zodpovedá
smeru prúdenia materiálu pri zváraní. Tento typ štruktúry lomu taktiež
vyjadruje menšie kohézne sily na
11
Mikroštruktúra a vlastnosti zliatiny hliníka typu 6082 spájanej
trecím miešacím zváraním s využitím rozdielnych zváracích parametrov
hraniciach týchto oblastí (obr. 14b).
K podobnému záveru možno dospieť v dolnej časti oblasti (dolná
časť priameho úderu tŕňa) – mikroštruktúra tohto lomu je znázornená
na obr. 14a. Viditeľný plochý povrch
bez príznakov plastickej deformácie dokazuje, že súdržnosť priľahlého materiálu je nižšia ako medza
klzu (Rp0.2) materiálu. Preto vzniklo
rozhranie bez plastickej deformácie. Lomové plochy vyššie uvedených vzoriek: ústupová a postupová strana sú znázornené na obr. 15
prípadne 16. V priereze vzorky zvaru sa pozoroval jeden druh tvárneho
lomu s miestne viditeľnými jamkami, ktoré sa vytvorili na časticiach.
Toto vysvetľuje dostatočnú húževnatosť (plasticitu) materiálu – cca
17 % (tab. 1).
2.
3.
4.
ZÁVER
Na základe výskumu sa dospelo
k nasledovnému záveru:
1. Zvarový spoj zhotovený pri vysokej lineárnej rýchlosti (viac ako
1 m/min) neobsahuje nijaké chyby v mikroštruktúre. Ak sa použila
nižšia lineárna rýchlosť 710 mm/
min a zároveň rovnaký pomer
k rotačnej rýchlosti 710 ot/min
(rovná sa 1), v dolnej časti zvaru
vznikla chyba.
2. Mikroštruktúra na postupovej
strane zvaru je rôznorodejšia
v dôsledku prítomnosti ostrej hranice jemnej mikroštruktúry. Na
ústupovej strane zvaru je mikroštruktúra rovnorodejšia.
3. Rozloženie tvrdosti v blízkosti povrchu zvaru odhalilo nižšiu
tvrdosť na šírke ramena nástroja. V strede a dolnej časti zvaru
mikroštruktúra viac vplýva na tŕň.
Profily tvrdosti týchto oblastí vykazujú priemernú úroveň tvrdosti v oblasti, na ktorú dopadá tŕň
a významný pokles tvrdosti teplom ovplyvnenej oblasti.
4. Analýza pevnosti daných oblastí odhalila podobnú pevnosť na
obidvoch stranách zvaru a oveľa
menšiu pevnosť v strede zvaru.
5. Skúmaním lomových plôch
(v dolnej časti) sa zistila prítomnosť povrchov, kde je nižšia kohézna sila. Týmto treba vysvetliť
nižšiu pevnosť plochy zvaru.
CONCLUSIONS
The investigations performed helped
to show that:
1. The joint welded at high linear velocity (above 1 m/min) shows no
defects within the microstructure.
A lower linear velocity of 710 mm/
12
5.
min but the same ratio to the rotational 710 rpm (equal to 1) caused
a defect in the lower part of the
weld.
Microstructure at the advancing
side of the weld is much more diverse by the presence of acute
border of fine microstructure. At
the retreating of the microstructure is more homogeneous.
Distribution of hardness (HV0.1)
near the weld face revealed less
hardness on the width of the tool
shoulder. In the middle and the
bottom of the weld microstructure affects more pin tool. Hardness profiles for these areas show
the average level of hardness in
the area where it impacted the pin
tool and a significant drop in hardness in the heat affected zone.
Analysis of the strength of particular areas showed a similar
strength on both sides of the weld
and the much smaller in the center.
Fracture of the center studies (at
the bottom) showed the presence
surfaces which are less cohesive force. This explains the lower
strength of the weld area.
Literatúra
[1] Vural, M. – Ogur, A. – Ozarpa, C.: On the
friction stir welding of aluminium alloys EN
AW2024-0 and EN AW5754-H22 Archives
of Materials Science and Engineering 28,
2007, s. 49 – 54
[2] Peel, M. – Steuwer, A. – Preuss, M. –
Withers, P. J.: Microstructure, mechanical
properties and residual stressesas
a function of welding speed in aluminum
AA5083 friction stir welds, Acta Materialia
51, 2003, s. 4791 – 4801
[3] Hamilton, C. – Sommers, A. – Dymek, S.:
A thermal model of friction stir welding
applied to Sc-modified Al-Zn-Mg-Cu alloy
extrusions, International Journal of
Machine Tools and Manufacture Volume
49, Issues 3-4, March 2009, s. 230 – 238
[4] Ouyang, J. H. – Kovacevic, R.: Material
flow and microstructure in the friction stir
butt welds of the same and dissimilar
aluminum alloys, Journal of Material
Engineering and Performance Volume 11
(1) February 2002, s. 63
[5] Fujii, H. – Cui, L. – Maeda, M. – Nogi, K.:
Effect of tool shape on mechanical
properties and microstructure of friction
stir welded aluminum alloys, Material
Science and Engineering A 419, 2006,
s. 25 – 31
[6] Scialpi, A. – De Filippis, L. A. C. –
Cavaliere, P.: Influance of shoulder
geometry on microstructure and
mechanical properties of friction stir
welded 6082 alluminium alloy, Materials
and Design 28, 2007, s. 1124 – 1129
[7] Liu, H. J. – Feng, J. C. – Fuji, H. – Nogi,
K.: Wear characteristics of a WC-Co tool in
friction stir welding of AC4A + 30 vol %
SICp composite, International journal of
Machine Tools and Manufacture 45, 2005,
s. 1635 – 1639
[8] Soundararajan, V. – Yarrapareddy, E. –
Kovacevic, R.: Investigation of the friction
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
stir lap welding of aluminum alloys
AA5128 and AA6022 Jornal of Material
Engineering and Performance Volume 16,
2007, s. 491
Kalemba, I. – Dymek, S. – Hamilton, C. –
Blicharski, M.: Microstructural investigation
of friction stir welded 7136-T76511
aluminum, International Conference
Electron Microscopy EM´2008
Uzun, H. – Donne, C. D. – Argagnotto, A.
– Chidiny, T. – Gambaro, C.: Friction stir
welding of dissimilar Al 6013-T4 to
X5CrNi18-10 stainless steel, Materials
and Design 26, 2005, s. 41 – 46
Cavaliere, P. – Nobile, R. – Panella, F. W. –
Squillance, A.: Mechanical and microstructural behavior of 2024 – 7075
aluminum alloy sheets joined by friction
stir welding, International Journal of
Machine Tools and Manufacture 46, 2006,
s. 588 – 594
Lityńska, L. – Braun, R. – Staniek, G. –
Dalle Donne, C. – Dutkiewicz, J.:
Materials Chemistry and Physics 81,
2003, s. 293
Braun, R. – Lityńska, L.: Materials Science
Forum Volumes 396 – 402, 2002, s. 1531
Yeni, C. – Sayer, S. – Etu rul – Pakdil, M.:
Effect of post-weld aging on the mechanicalstir and microstructurel properties of
friction welded aluminum alloy 7075,
Archives of Materials Science and
Engineering, Vol. 34, 2008, s. 105 – 109
Hamilton, C. – Dymek, S. – Blicharski, M.:
Mechanical properties of al 6101-T6
welds by friction stir welding and metal
inert gas welding, Archives of Metallurgy
and Materials, Volume 52, 2007, Issue 1
Weglowski, M. St. – Huang, Y. – Zhang, Y. M.:
Effect of welding current on metal transfer in
GMAW, Archives of Materials Science and
Engineering, 33, 2008, s. 49 – 53
Thao, D. T. – Jeong, J. W. – Kim, I. S. –
Kim, J. W.: Predicting Lap-Joint bead
geometry in GMA welding process,
Archives of Materials Science and
Engineering, 32, 2008, s. 121 – 124
Su, J.-Q. – Nelson, T. W. – Mishra, R. –
Mahoney, M.: Microstructural investigation
of friction stir welded 7050-T651
aluminium, Acta Materialia, 51, 2003,
s. 713 – 729
Hassan, Kh. A. A. – Norman, A. F. – Price,
D. A. – Prangnell, P. B.: Stability of nugget
zone grain structure in high strength
Al-alloy friction stir welds during solution
tretments, Acta Materialia, 51, 2003,
1923 – 1936
Pouget, G. – Reynolds, A. P.: Residual
stress and microstructure effects on
fatigue crack growth in AA 2050 friction
stir weld, International Journal of Fatigue,
30, 2008, s. 463 – 472
Cavaliere, P. – Squillace, A.: High
temperature deformation of friction stir
processed 7075 aluminium alloy, Materials
Characterization, 55, 2005, s. 136 – 142
Dutkiewicz, J. – Mroczka, K. – Pietras, A.:
Microstructure of friction stir welded 7075
aluminum alloy sheets, Proceedings of the
International Conference ALUMINIUM
2005, Kliczków PL 12 – 14 October 2005
Larsson, H. – Karlsson, L. – Svensson,
L-E.: Friction Stir Welding of AA5083 and
AA6082 aluminium, Svetsaren 2, 2000
Adamowski, J. – Gambaro, C. – Lertora, E.
– Ponte, M. – Szkodo, M.: Analziys of FSW
welds made of aluminium alloy AW6082-T6,
Archives of Materials Science
and Engineering, 28, 2007,
s. 453 – 460
<
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Nový fyzikálny simulátor Gleeble 3800
a jeho využitie pri skúšaní zvariteľnosti
New physical simulator Gleeble 3800 and its exploitation
in weldability testing
ĽUBOMÍR MATIS – MARIANA BALÁŽOVÁ – MIROSLAV PAĽO – ANNA KLENOTIČOVÁ
Ing. Ľ. Matis, PhD. – Ing. M. Paľo, Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR (Welding Research Institute – Industrial Institute of SR),
Bratislava – M. Balážová, Materiálovotechnologická fakulta STU (Department of Welding, Faculty of Material Science and Technology, Slovak
University of Technology), Trnava – A. Klenotičová, Strojnícka fakulta STU (Faculty of Mechanical Engineering, Slovak University of Technology),
Bratislava, Slovensko
Oboznámenie sa s využitím fyzikálneho simulátora Gleeble 3800 pri skúšaní zvariteľnosti materiálov 
Široké možnosti sledovania mechanických vlastností jednotlivých pásiem teplom ovplyvnenej oblasti
(TOO), ako aj zisťovanie náchylnosti materiálu na vznik rôznych typov trhlín spôsobených zváraním –
horúcich likvačných trhlín, studených vodíkom indukovaných trhlín, prípadne i trhlín žíhacích  Sumár
vlastností a diagramov popisujúcich štruktúrne a mechanické charakteristiky jednotlivých zón TOO ako
výstup riešenia  Využitie numerickej simulácie teplotného účinku zdroja zvárania na predikciu
napäťového stavu, ktorý vznikne účinkom zvárania
The acquaintance with the exploitation of physical simulator Gleeble 3800 in weldability testing of materials
was outlined. It provides an extensive potential of the study of mechanical properties of single regions of
the heat affected zone (HAZ) as well as the detection of material susceptibility of formation of different
types of cracks induced by welding – hot liquation cracks, cold hydrogen induced cracks and also reheat
cracks, respectively. The summary of properties and diagrams describing both structural and mechanical
characteristics of single regions of the HAZ as well as the solution output are described. The exploitation of
numerical simulation of the thermal effect of welding power supply for prediction of the stress state, which
is formed due to the effect of welding, was outlined.
Gleeble 3800 je plne integrovaný tepelno-mechanický testovací systém s digitálnym riadením
s uzavretou slučkou. Meranie na zariadení Gleeble prebieha v uzavretej komore vo vákuu dosahujúcom hodnotu
6 Torr (800 Pa). Vzorky sú odporovým
ohrevom nahrievané na požadované
programom určené teploty a zároveň
podrobené mechanickému zaťaženiu.
Zariadenie pracuje na platforme Windows s výkonným procesorom, ktorý
poskytuje mimoriadne prepojenia na
vytvorenie správneho behu systému
a analyzovanie dát z tepelno-mechanických testov a fyzikálnych simulačných programov (obr. 1) [1].
>
Tab. 1 Hlavné parametre fyzikálneho simulátora Gleeble 3800
Tab. 1 Major parameters of physical simulator Gleeble 3800
Veličina
Quantity
Hodnota
Value
Jednotka
Unit
Maximálna rýchlosť ohrevu
Maximum heating rate
10 000
°C/s
Maximálna rýchlosť pohybu
Maximum motion speed
2 000
mm/s
Maximálny rozsah pohybu
Maximum movement range
100
mm
Maximálna sila v ťahu
Maximum tensile force
10
ton
Maximálna sila v tlaku
Maximum compressive force
20
ton
Obr. 1 Fyzikálny simulátor Gleeble 3800
Fig. 1 Physical simulator Gleeble 3800
1 HLAVNÉ SYSTÉMY
FYZIKÁLNEHO SIMULÁTORA
GLEEBLE 3800
Hlavné parametre fyzikálneho simulátora Gleeble 3800 sú v tab. 1.
Kontrolované parametre sú: pohyb,
sila, pozdĺžna zmena, zmena priemeru, napätie. Základné typy a rozmery skúšobných vzoriek sú v tab. 2.
1.1 Tepelný systém
Priamy odporový ohrievací systém Gleeble 3800 môže nahrieZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
13
Nový fyzikálny simulátor Gleeble 3800 ajeho využitie pri skúšaní zvariteľnosti
Tab. 2 Základné typy a rozmery skúšobných vzoriek na simulácie skúšok
Tab. 2 Basic types and dimensions of test specimens for simulation of tests
TOO Charpy test
HAZ Charpy test
10 mm – 11 mm x 60 mm
Skúška ťahom za tepla
Hot tensile test
ø 10 mm x 86 mm so závitmi na oboch koncoch
Skúška nulovej pevnosti
Nil strength test
ø 6 mm x 90 mm bez závitových koncov
SICO test
SICO test
ø 10 mm x 86 mm bez závitových koncov
Skúška jednoosovým tlakom
Uniaxial pressure test
ø 10 mm x 12 mm bez závitových koncov
Skúška odlievania
Casting test
ø 10 mm x 120 mm so závitmi na oboch koncoch
Dilatometrická skúška
Dilatometric test
ø 6 mm x 73 mm bez závitových koncov
with threads
without threads
without threads
without threads
with threads
without threads
Tab. 3 Aplikácie fyzikálneho simulátora
Tab. 3 Applications of physical simulator
Skúšky materiálov
Tests of materials
Skúšky tlakom za tepla / hot pressure
tests
jednoosový tlak / uniaxial pressure
plošný tlak / surface pressure
SICO / SICO
Kontinuálne odlievanie
Continuous casting
Krivka závislosti napätia a deformácie
Stress-strain dependence curve
Valcovanie za tepla
Hot rolling
Skúška nulovej pevnosti
Nil strength test
Kovanie
Forging
Skúška ťahom za tepla
Hot tensile test
Pretlačovanie
Transfer moulding
Teplotný cyklus/tepelné spracovanie
Temperature cycle/heat treatment
TOO
HAZ
Dilatometria/fázové transformácie
Dilatometry/phase transformations
Ohrev a chladnutie
Heating and cooling-down
Creep
Creep
Únava
Fatigue
Difúzne spájanie
Diffusion joining
Kontinuálne žíhanie plochých vzoriek
Continuous annealing of flat specimens
Tepelné spracovanie
Heat treatment
Kalenie
Quenching
Prášková metalurgia/ spekanie a syntéza (SHS)
Powder metallurgy/sintering and synthesis (SHS)
–
vať vzorky rýchlosťou väčšou ako
10 000 °C/s alebo môže udržiavať
ustálenú teplotu v rozsahu ± 1°C. Termočlánky poskytujú signál pre presné
spätnoväzobné riadenie teploty vzorky. Vodou chladené čeľuste zabezpečujú vysoké rýchlosti ochladzovania
vzorky. Maximálna rýchlosť ochladzovania je závislá od veľkosti, tvaru,
teploty a chemického zloženia vzorky
14
Simulácie procesov spracovania materiálov
Simulations of material treatment processes
[1]. Na dosahovanie vysokých rýchlostí ochladzovania a kalenia sú dodatočne montované špeciálne chladiace zariadenia (ISO-Q Technique).
Toto zariadenie je možné použiť vo vákuu alebo v inertnom plyne. Externý
ochladzovací systém môže dosiahnuť
zvýšenie rýchlosti ochladzovania nad
rámec 10 000 °C/s na povrchu vzorky
(obr. 2). Tento systém je možné použiť
Obr. 2 Chladiace zariadenie ISO-Q Technique
Dilation Measurement – meranie dilatácie, Water
in – Prítok vody, Water out – Odtok vody,
Thermocouple – Termočlánok, Water in – Prítok
vody, Water out – Odtok vody
Fig. 2 Cooling equipment ISO-Q Technique
ISO-Q technika – ISO-Q Technique, Vzorka pri
použití ISO-Q techniky – Specimen with use of
ISO-Q Technique
pri dilatometrických skúškach a simuláciách teplotných cyklov laserového
zvárania [1].
1.2 Mechanický systém
Mechanický systém Gleeble 3800 je
úplne riadený systém schopný používať viac ako 20 tonovú statickú
silu v tlaku a 10 tonovú silu v ťahu.
Rýchlosť pohybu posuvu môže byť
naprogramovaná na 2 000 mm/s.
Uzavretá slučka hydraulického servo systému poskytuje presné riadenie všetkých mechanických premenných veličín. Lineárny variabilný
diferenciálny transformer (LVDTs)
poskytuje spätnú väzbu na zabezpečenie realizácie a opakovateľnosti mechanického testovacieho
programu. Mód mechanického systému so spätnou väzbou poskytuje
užívateľovi zmenu programu z jedného kontrolného módu na iný počas stanoveného testu. Tieto schopnosti poskytujú univerzálnosť, ktorá
je potrebná na simulovanie viacerých tepelno-mechanických procesov. Program môže kedykoľvek prepínať medzi riadiacimi veličinami tak
ako je to nutné počas testu. Kontrolné režimy zahŕňajú pohyb posunu,
silu, priečne predĺženie, pozdĺžne
predĺženie, skutočné napätie, skutočnú deformáciu, logaritmické napätie a logaritmickú deformáciu [1].
2 APLIKÁCIA FYZIKÁLNEHO
SIMULÁTORA GLEEBLE 3800
Zvárací proces musíme chápať ako
superpozíciu teplotného aj napäťového cyklu, resp. deformačného cyklu.
Simulácia zmien materiálov vyvolaných režimom zvárania je zameraná
na posudzovanie zmien štruktúry materiálov a nimi vyvolaných zmien vlastností jednotlivých oblastí zvarových
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Obr. 3 Aplikácia fyzikálneho simulátora Gleeble 3800
Fig. 3 Application of physical simulator Gleeble 3800
SICO test – SICO test,
Deformácia za tepla – Hot strain,
Skúška jednoosovým tlakom – Uniaxial pressure test,
Žíhanie – Annealing,
Tepelné spracovanie – Heat treatment,
Tavba a tuhnutie – Melt and solidification,
Dilatometrický test – Dilatometric test
spojov. Súčasné technické možnosti
fyzikálneho simulátora Gleeble 3800
umožňujú simulácie teplotných cyklov, ale aj simuláciu deformačných
cyklov (tab. 3). Tento druh simulácie
umožňuje identifikáciu vplyvu tuhosti
upnutia na štruktúrne zmeny a z nich
vyplývajúce zmeny vlastností TOO.
Simulácia deformačných cyklov navyše umožňuje štúdium vzniku trhlín
charakteristických pre zvarové spoje.
Zariadenie Gleeble disponuje množstvom aplikácií na skúšanie materiálov a procesov ich spracovania. Na
ich uskutočnenie sa používa množstvo prídavných zariadení, ako sú
dilatometre, meradlá na pozdĺžne
merania rozťažnosti materiálu, zariadenie na určenie nulovej pevnosti a húževnatosti. Pre vysokú citlivosť
daných meradiel je zaručená vysoká
presnosť uskutočňovaných meraní.
Jednotlivé komponenty a meradlá sú
využívané v nasledovných skúškach
(obr. 3) [1].
2.1 Fyzikálna simulácia
teplotného cyklu zvárania
Zmeny teploty jedného miesta zvarového spoja v závislosti na čase charakterizuje teplotný cyklus zvárania,
t. j. časová zmena teploty. Je definovaný maximálnou teplotou, rýchlosťou ohrevu a rýchlosťou ochladzovania. Maximálna teplota ohrevu závisí
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
od jeho vzdialenosti od zvarového
spoja. So zväčšujúcou sa vzdialenosťou od zvarového kúpeľa sa maximálna teplota teplotného cyklu znižuje. V priečnom reze sa tak v okolí
spoja v danom čase vytvára teplotný gradient [2]. Pri simulácii na fyzikálnom simulátore Gleeble 3800 je
teplotný gradient a rýchlosť ochladzovania vzorky závislá od druhu použitých čeľustí, veľkosti vzorky a free
span (vzdialenosť medzi čeľusťami). Vplyv jednotlivých prvkov systému na veľkosť teplotného gradientu
a rýchlosť ochladzovania zobrazuje
obr. 4.
Príklad teplotného cyklu teplom
ovplyvnenej oblasti (TOO) a následného tepelného spracovania je na
obr. 5a. Záznam priebehu tepelného
cyklu TOO vykonanom na zariadení
Gleeble 3800 je na obr. 5b [3].
2.2 Fyzikálna simulácia
náchylnosti zvarových spojov
na praskavosť
2.2.1 Skúška ťažnosti za tepla v zariadení Gleeble
Jedným z hlavných problémov zvariteľnosti je náchylnosť zvarových
spojov na horúcu praskavosť. Pri vysokých teplotách tesne pod čiarou
solidu dochádza k strate pevnosti a ťažnosti. Metóda skúmania náchylnosti zliatin na horúcu praska-
vosť zahŕňa skúšku ťahom za tepla
v podmienkach simulovania reálneho zváracieho procesu (obr. 6). Ťažnosť za tepla je meraná ako redukcia prierezu porušenej vzorky po
skúške. Počas ohrevu sa ťažnosť
zvyšuje s teplotou, až na teplotu NDT
(teplota nulovej ťažnosti), kde dochádza k strate ťažnosti. Nad touto teplotou materiál stráca pevnosť v dôsledku vzniku tekutých fáz na hraniciach
zŕn až po teplotu NST (teplota nulovej pevnosti) .
Pri ochladzovaní sa ťažnosť materiálu
vráti späť pri teplote DRT (teplota obnovenia ťažnosti), ktorá je nižšia ako
teplota NDT. Teplotný rozsah medzi NST a DRT je nazývaný ako BRT
(krehký teplotný rozsah), ktorý je približným ukazovateľom náchylnosti
materiálu na horúcu praskavosť [4].
2.2.2 SICO skúška
Pri skúške SICO (strain induced crack
opening) je kritické napätie definované ako obvodové namáhanie na začiatku vzniku trhliny [4]. Ak chceme
určiť kritické napätia, musí sa jedna skúška vykonať pri veľkom napätí, aby sa vzorka roztrhla (napr. 10
mm v tlaku s počiatočným rozpätím
30 mm pre krehký materiál), následne je skúška realizovaná pri menšom
napätí, aby sa zabránilo roztrhnutiu.
Takto sa určí horná a dolná hranica
kritického napätia pre dané skúšob-
15
Nový fyzikálny simulátor Gleeble 3800 ajeho využitie pri skúšaní zvariteľnosti
Obr. 4 Veľkosť teplotného gradientu a rýchlosti ochladzovania
Fig. 4 Magnitude of temperature gradient and cooling rate
Rozloženie teploty na vzorke v závislosti od druhu čeľustí – temperature distribution in specimen in dependence on type of jaws,
teplota – temperature, voľné rozpätie – free span, Medené svorky – Copper clamps, plný kontakt – full contact, Polovičný kontakt – Half contact,
Nerezové svorky – Non-corroding clamps, AlSl 1018 Oceľ – AISI 1018 Steel, 10 mm priemer – 10 mm diameter, Vplyv čeľustí na teplotný gradient – Effect
of jaws on temperature gradient, teplotný gradient – temperature gradient, Vplyv čelustí na rýchlosť ochladzovania – Effect of jaws on cooling rate,
Rozloženie teploty na vzorke v závislosti od veľkosti free span – Temperature distribution in specimen in dependence on free span size, Vplyv veľkosti
vzorky na teplotný gradient – Effect of specimen size on temperature gradient, Vplyv veľkosti vzorky na rýchlosť ochladzovania – Effect of specimen size
on cooling rate
Obr. 5 Teplotný cyklus TOO na fyzikálnom simulátore Gleeble 3800
Fig. 5 Thermal cycle of HAZ on physical simulator Gleeble 3800
a) návrh teplotného cyklu – design of thermal cycle
b) teplotný cyklus vykonaný na simulátore Gleeble 3800 – thermal cycle carried out on Gleeble 3800
né podmienky. Tretia skúška s hodnotou napätia v strede hornej a dolnej
hranice je potom použitá na vytvorenie novej hornej a dolnej hranice. Kritické napätie môžeme získať opakovaním vyššie uvedeného postupu až
po získanie uspokojivej presnosti. Na
získanie presného kritického napätia
sú zvyčajne nevyhnutné 3 skúšky [1].
Série skúšok môžu byť vykonávané
pri rôznych rýchlostiach deformácie a teplôt alebo pri určitej predchádzajúcej termomechanickej histórii.
Zmapovanie limitného napätia ako
16
funkcie teploty a rýchlosti deformácie môžu byť vypracované na vytýčenie optimálnej oblasti spracovania
[1]. Skúšobnú vzorku po SICO teste
dokumentuje obr. 7 [1].
2.3 Stanovenie fázových
premien dilatometrickou
metódou
Dilatometrická analýza je metóda
používaná na určovanie fázových
premien v tuhom stave pri ohreve
alebo ochladzovaní. Základné veli-
činy, ktoré je možné určiť týmto meraním, sú súčiniteľ dĺžkovej teplotnej
rozťažnosti látok a kritické teploty
fázových premien [5]. Teplota fázových premien austenitu meraná dilatometrickou metódou na zariadení
Gleeble 3800 pri ohreve a ochladzovaní je zaznamenaná na obr. 8. Teplota vzorky počas skúšky sa meria
termočlánkami typu K, t. j. Ni-Cr(+)/
Ni-Al(-). Vzorka je počas skúšky
ohriata na teplotu austenitizácie, výdrž na teplote a následné ochladenie vzorky [6].
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
lows simulation of conditions which
are very similar to real production
conditions and direct observation as
well as analysis of materials in these
conditions. The operating parameters such as e.g. temperature, distortion, strain rate, cooling rate are
very rapidly adjustable and measurable. Single test results can be used in
modelling or control of real production processes (Table 2).
Obr. 6 Schéma procesu na stanovenie ťažnosti za tepla
Fig. 6 Diagram of process for determination of hot ductility
teplota – temperature, čas – time, oblasť redukcie – reduction region, teplotný cyklus – thermal cycle,
chladenie – cooling-down, ohrev – heating, krivka horúcej húževnatosti – hot toughness curve
ZÁVER
Fyzikálny simulátor Gleeble 3800
ponúka nové možnosti v oblasti skúšania zvariteľnosti materiálov.
Umožňuje simuláciu podmienok,
ktoré sú veľmi blízke skutočným
výrobným podmienkam, a priame
pozorovanie a analýzu materiálov
v týchto podmienkach. Pracovné
parametre ako je teplota, deformácia, rýchlosť deformácie, rýchlosť
ochladzovania sú veľmi rýchlo nastaviteľné a merateľné. Jednotlivé
výsledky zo skúšok je možné použiť pri modelovaní alebo pri kontrole skutočných výrobných procesov
(tab. 2).
CONCLUSIONS
The physical simulator Gleeble 3800
offers new possibilities in the field of
weldability testing of materials. It al-
Literatúra
[1] Gleeble User Training 2010, DSY
[2] http://histproject.no/sites/histproject.no/
files/2_07.pdf
[3] Skúšky simulácie zvárania 13% Cr
ocele 2. Časť, 222/2000 ME 175,
[Technická správa VÚZ – PI SR] 30. 11.
2011
[4] Mandziej, S. T.: Physical simulation of
metallurgical processes, Materials and
technology 44, 2010, s. 105 – 119,
ISSN 1580-2949
[5] http://www.scribd.com/
doc/81423517/26/DILATOMETRICKAANAL%C3%9DZA
[6] Konštrukcia diagramu rozpadu
austenitu ocele MARBN VM2686 –
dilatometrická metóda,
222/4000, MP022 (224/5111),
[Technická správa VÚZ – PI
SR] 7. 3. 2012
<
Obr. 7 Schéma SICO skúšky a skúšobná vzorka po SICO skúške
Fig. 7 Diagram of SICO test and specimen after SICO test
a) schéma SICO skúšky – diagram of SICO test
b) skúšobná vzorka po SICO skúške – specimen after SICO test
Obr. 8 Teplota fázových premien austenitu meraná dilatometrickou metódou
Obr. 8 Temperature of austenite phase transformations measured by dilatometric method
a) ohrev – heating
b) dilatometrická krivka – dilatometric curve
c) ochladzovanie – cooling-down
Tmax=1 100 °C, čas zotrvania = 30 min., rýchlosť ochladzovania = 10 °C/s – temperature Tmax=1 100 °C, dwell time = 30 min., cooling rate = 10 °C/s
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
17
Technologie svařování hlavního
cirkulačního potrubí jaderné elektrárny
Mochovce typu VVER 440
Welding process of main coolant loop at NPP Mochovce VVER 440 type
TOMÁŠ SOUKUP
T. Soukup, divize Inženýring jaderných elektráren – Svařování, ŠKODA JS a. s., Plzeň
Hlavní cirkulační okruh (HCP) každé jaderné elektrárny je jedním z nejdůležitějších potrubních celků
mající vliv na bezpečnost a životnost celého zařízení  V článku se popisuje hlavní cirkulační potrubí
z hlediska svařování, dále uvádí základní charakteristiky potrubí, výběr a nákup přídavného materiálu,
popisuje se technologie svařování hlavního cirkulačního potrubí  Bylo nutné zajistit vysokou pevnost
svarového spoje, jeho korozivzdornost a životnost požadovanou projektem  Zajímavá je i pasáž
o výcviku svářečů
The main coolant loop (MCL) of each nuclear power plant represents one of the most significant piping
units affecting the safety and service life of the whole equipment. It was necessary to assure high welded
joint strength, its corrosion resistance and service life required by the project. The paper describes main
coolant piping from the viewpoint of welding, moreover, it mentions major piping characteristics, selection
and purchase of filler metal. It describes the welding technology of main collant piping. The passage of
welders‘ training is also interesting.
Potrubní systémy jsou základními elementy technologických celků jaderných elektráren.
Potrubí pracují pod vysokým tlakem
a za zvýšených teplot jsou vystavena určitým korozním vlivům a degradaci mechanických vlastností po
dobu celé projektované životnosti.
Proto při plnění úkolu zajistit svaření
hlavního cirkulačního potrubí (HCP)
(obr. 1) bylo nutno s těmito aspekty počítat. Z tisíců svarových spojů
na potrubí jaderné elektrárny VVER
440 činí systém hlavního cirkulačního potrubí 66 svarů. Na tyto svary jsou kladeny ty nejpřísnější kritéria přípustnosti vnějších i vnitřních
vad odpovídající kategorii svaru I dle
pravidel kontroly PNAEG-07-010-89
[1]. Celý proces svařování musí zajistit stabilní a rovnoměrnou úroveň kvality svarového spoje. K tomu
slouží ucelený systém technologických opatření od výběru vlastní
technologie svařování, volby vhodných přídavných materiálů, ověření
a kvalifikování technologie svařování a v neposlední řadě výběr a výcvik svářečů.
Svařování v současnosti budovaných jaderných elektráren typu
VVER na území Ruska, Číny, Iránu,
Bulharska aj. se provádí dle platných pravidel Ruské federace, kte-
>
18
Obr. 1 Hlavní cirkulační potrubí Dn 500 reaktorového kompletu VVER-440
Okruh 1 – 6
Fig. 1 Main coolant piping Dn 500 of VVER-440 reactor assembly
Loop 1 – 6
ré jsou součástí uceleného jaderného kódu označovaného ve zkratce
PNAEG (pravila i normy v atomnoj
energetike). Při výstavbě JE MO 34
(jaderné elektrárny Mochovce, blok
3. a 4.) platí přednostní použití těchto pravidel pro výstavbu jaderného
ostrova. Má to své opodstatnění.
Je to jediný možný způsob zajištění kontinuity s dodávkami uskutečněnými v minulosti.
Každý jaderný kód prošel dlouhým
vývojem, zohledňujícím odlišnosti
konstrukce jaderných zařízení vznikající v dané zemi. Na vývoji se podílely a podílejí stovky techniků napříč vědními disciplinami z mnoha
oblastí vědy a průmyslu. Vedoucí
úlohu v tomto vývoji mají organizace projektující a vyrábějící jaderná
zařízení, materiálové a svářečské
ústavy a velký díl mají také příslušZ VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
né státní úřady jaderné bezpečnosti, které iniciují zejména výzkum
v oblasti studia stárnutí materiálů
s ohledem na zajištění požadované bezpečnosti provozovaných zařízení. Stěžejní úlohu v této oblasti zaujímá např. U.S. NRC (Nuclear
Regulatory Commission) – státní jaderný dozor USA, ale třeba i IAEA
(International Atomic Energy Agency) – Mezinárodní atomová agentura [2 – 4].
Prvním stěžejním úkolem v rámci přípravy montáže HCP byl výběr vhodných přídavných materiálů. Při návrhu technologie svařování
se vychází ze základních charakteristik potrubí uvedených v technických podmínkách na montáž HCP
a v technických podmínkách na výrobu potrubí HCP, a ze specifikací
pro základní a přídavné svařovací
materiály. Technické podmínky (TU
– Techničeskie uslovia) jsou druhem
technického dokumentu. Technické podmínky pro výstavbu JE typu
VVER ve světě jsou vypracovávané na základě platného jaderného kódu PNAEG, oborových norem
(OST – otraslevyj standard) a národních norem (GOST – gosudarstvenyj
standard).
Základní pravidla pro konstrukci a bezpečný provoz zařízení
a potrubí jaderných zařízení uvádí PNAEG-07-008-89 [5]. V tomto
dokumentu jsou uvedeny v příloze č. 9 základní materiály (polotovary), povolené pro výrobu zařízení
a potrubí jaderných elektráren včetně odkazů na příslušné normy TU,
OST, GOST. Základní fyzikální charakteristiky těchto materiálů uvádí
PNAEG-07-002-86 [6]. V projektu
pro elektrárny typu VVER jsou jasně
definované také přídavné materiály schválené pro stavbu a provoz JE
v zmiňovaných technických podmínkách na montáž HCP, které vycházejí
z jednotlivých částí jaderného kódu
Ruské federace. PNAEG-07-009-89
[7] stanovuje základní pravidla pro
svařování a PNAEG-07-010-89 [1]
stanovuje základní pravidla kontroly svarových spojů včetně například
rozsahu zkoušek a kritérií vyhodnocení vstupní kontroly svařovacích
materiálů.
V rámci výstavby JE v bývalém
ČSSR byly dohodnuty s ruským
generálním projektantem různé
odchylky od ruského (sovětského) projektu, které se promítly do
převzatých dokumentů – technických podmínek. Tam, kde to bylo
vhodné, byly například převzaty
národní normy ČSN a byly odsouZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
Obr. 2 Schematický pohled na parogenerátor PGV-440. Těleso je vyrobeno z materiálu značky 22K
podle GOST 5520-79. Popis: 1 – parní kolektor, 2 – průlez, 3, 4 a 5 – nátrubky, 6 a 7 – horké a
studené kolektory, 8 – teplo směnné trubky, 9 – těleso PG, 10 – opěry teplo směnných trubek, 11 –
ochranný límec, 12 – oddělovací lamely, 13 – trubka přívodu vody, 14 – rozdělovací kolektor přívodu
vody
Fig. 2 Schematic view of PGV-440 steam generator. The body is manufactured from material of 22K
mark according to GOST 5520-79 standard. Description: 1 – steam collector, 2 – manhole, 3, 4 and 5
– sleeves, 6 and 7 – hot and cold collectors, 8 – heat exchange tubes, 9 – steam generator body, 10
– supports of heat exchange tubes, 11 – protection collar, 12 – partition segments, 13 – water supply
tube, 14 – water supply partition collector
Výstup páry – Steam output, Vstup přivádené vody – Incoming water input, Výstup teplonosiče –
Heating medium output, Vstup teplonosiče – Heating medium input
hlaseny i možnosti použití československých materiálů mimo aktivní potrubí a zařízení. V oblasti
jaderného ostrova, na aktivních
potrubí a zařízeních, se vždy dodržovaly převzaté ruské standardy
a předpisy, zejména v oblasti svařování. Pro obecná pravidla svařování a navařování platily předpisy
OP 1513-72 [8]. Pro kontrolu svarových spojů a návarů platily předpisy PK 1514-72 [9]. Pro potřeby
montáží elektráren byly na základě předpisů OP a PK vypracovány Všeobecné technické podmínky pro montážní svařování potrubí
elektráren typu VVER-440, označené interně v koncernovém podniku Škoda jako TPE 10-40/1771/81.
S ohledem na nahrazení původních
předpisů OP a PK uceleným jaderným kódem PNAEG byly tyto technické podmínky přepracované pro
potřebu výstavby třetího a čtvrtého
bloku JE Mochovce. Byly převzaty zejména kritéria pro hodnocení kvality svarových spojů a náva-
rů dle PNAEG-07-010-89 [1] a tam,
kde to bylo vhodné (zejména v oblasti kvalifikací personálu a metodik
provádění destruktivních i nedestruktivních kontrol svarových spojů), se převzaly evropské normy.
Použití evropských norem v uvedených případech je povoleno předpisy PNAEG, které umožňují použití tzv. národních metodik. Ve snaze
aplikovat harmonizované evropské
normy vydává Úřad jaderného dozoru Slovenské republiky bezpečnostní návodky a směrnice známě
pod zkratkou BNS. Předpisy jsou
dostupné na webových stránkách
ÚJD SR. Aplikace evropských norem na jaderná zařízení typu VVER
je obecně velmi problematická
a některé normy pro tlaková zařízení se přímo distancují od použití na
jaderná zařízení. V internetových
zdrojích na konci článku je uveden
i odkaz na webové stránky s předpisy PNAEG v ruském jazyce a také
např. na německé jaderné předpisy KTA.
19
Technologie svařování hlavního cirkulačního potrubí
jaderné elektrárny Mochovce typu VVER 440
Tab. 1 Chemické složení segmentů HCP
Tab. 1 Chemical composition of MCL segments
C
max.
0,08
Mn
max.
2,00
Ni
11,0
13,0
Cr
17,0
19,0
Si
max.
0,80
Ti
5xC
max. 0,60
S
max.
0,020
P
max.
0,030
Cu
max.
0,25
Mo
max.
0,30
Co
max.
0,05
Nb
max.
0,020
Al
max.
0,08
Sn
max.
0,020
As
max.
0,015
Si/Al
min.
5,0
N
max.
0,030
Cr ekv/Ni ekv.: min 1,5
Cr eq/Ni eq.: min. 1.5
Tab. 2 Mechanické vlastnosti materiálu HCP
Tab. 2 Mechanical properties of MCL material
Zkušební teplota
Testing temperature
Rm
(MPa)
Rp 0,2
(MPa)
při 20 °C / at 20 °C
490
196
při 325 °C / at 325 °C
353
177
A5
(%)
Z
(%)
KCU2
(J/cm2)
37
55
98
23
45
–
Tab. 3 Parametry HCP
Tab. 3 MCL parameters
Pracovní parametry horké větve
Operating parameters of hot pipe manifold
Pracovní parametry studené větve
Operating parameters of cold pipe manifold
Základní rozměry HCP (mm)
Basic dimensions of MCL (mm)
tlak pprac.
pressure poper.
12,36 MPa
teplota tprac.
temperature toper.
295 °C
tlak pprac.
pressure poper.
12,69 MPa
teplota tprac.
temperature toper.
267 °C
vnější průměr
outer diameter
566 mm
tloušťka stěny
wall thickness
tmin 34,5 mm až tmax 36,5 mm
tmin 34,5 mm up to tmax 36,5 mm
vnější průměr ohybů
outer diameter of elbows
570 mm
tloušťka stěny před ohybem
wall thickness prior to bending
tmin 36,5 mm až tmax 38,5 mm
tmin 36,5 mm up to tmax 38,5 mm
tloušťka stěny po ohnutí
wall thickness after bending
tmin 34,0 mm
Obr. 3 Detaily provedení svarového úkosu a tvary svarů
Fig. 3 Details of weld bevel execution and weld shapes
20
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
1 ZÁKLADNÍ
CHARAKTERISTIKY POTRUBÍ
Materiálem kovaných potrubních dílců je austenitická ocel 08Ch18N12T
(GOST 5632). Ocel se vyrábí v zásadité elektrické obloukové peci.
Jednotlivé potrubní segmenty jsou
volně kované. Ocel je stabilizovaná
titanem (tab. 1). Obsah feritu delta je
max. 8 % dle GOST 2246 – 70, měřeno objemovou metodou přístrojem
FC-2. Zkouška odolnosti proti MKK
se provádí dle GOST 6032/2003 metodou AM. Kontrola mikročistoty se
provádí dle GOST 1778 – 70. Kontrola velikosti zrna se provádí dle
GOST 5639 – 82. Chemické složení segmentů uvádí tab. 1, mechanické vlastnosti tab. 2, parametry a rozměry HCP tab. 3 a detaily provedení
svarového úkosu a tvary svarů jsou
uvedeny na obr. 3.
2 VÝBĚR PŘÍDAVNÉHO
MATERIÁLU
Pro jaderné elektrárny VVER stavěné v bývalém Československu se
s rozvojem výstavby jaderných elektráren zavedla licenční výroba značek přídavných materiálů předepsaných projektem pro elektrárny typu
VVER 440 a později VVER 1000
v Železárnách A. Zápotockého,
Vamberk (ŽAZ Vamberk). Výroba
vybraných materiálů a jejich vývoj
probíhal také ve Výzkumném ústavu
zváračském v Bratislavě. V počátcích však byly materiály na svařování zajištěny dovozem od výrobce
těchto přídavných materiálů (elektrod, drátů a tavidel), výrobní divize
svařovacích materiálů Ižorského závodu, Stalingrad, SSSR. Po ukončení licenční výroby svařovacích materiálů počátkem devadesátých let
v ŽAZ Vamberk nastalo přerušení
v zabezpečení dodávek materiálů
předepsaných původním projektem
pro stavbu i provoz jaderných elektráren VVER typu 440 a 1000.
S postupným úbytkem původních
zásob se v ČR i v SR začal řešit
způsob, jak se vypořádat s tím, že
licenční výroba byla zrušena a import ze země původního výrobce
byl v bouřlivém období let devadesátých z Ruska velmi komplikovaný.
Byla vypracována některá porovnání materiálů původních značek
s podobnými materiály vyráběnými na západě. S ohledem na fakt,
že základní i přídavné materiály vyráběné dle národních standardů
GOST nejsou ve shodě se standarty pro obdobné materiály dle evZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
Tab. 4 Výsledky zkoušek mechanických vlastností svarových spojů a oceli austenitické stabilizované
Ti typu 08Ch18N12T
Tab. 4 Test results of mechanical properties of welded joints and austenitic Ti stabilised steel
08Ch18N12Ttype
Výrobek
Product
Kov
Metal
T, °C
Mechanické vlastnosti
Mechanical properties
σ0,2
20
285
MPa
630
428
MPa
302
252
δ
%
47,3
30,5
ψ
%
76,8
75,0
285
456
265
25,5
59,0
285
444
260
28,8
76,2
285
466
289
18,5
42,5
20
350
20
350
20
350
20
556
385
590
461
557
385
612
278
202
351
277
271
206
333
60,8
32,0
51,5
34,0
57,0
31,5
44,0
74,6
71,0
62,5
57,5
73,5
70,5
59,5
350
475
267
32,5
59,8
20
285
20
285
20
285
632
431
632
485
642
442
301
240
478
400
296
269
48,5
31,0
35,3
20,0
45,7
29,6
81,3
70,2
65,0
60,5
76,7
74,9
Svarový kov
Weld metal
285
544
426
20,0
59,0
Odpadní potrubí Dn 200 s NVAES po Základní kov
Parent metal
210 000 hod.
Waste piping Dn 200 with NVAES after Svarový kov
210 000 h.
Weld metal
20
350
20
350
594
403
681
507
339
247
402
350
60,0
34,0
64,0
23,0
79,0
74,0
48,0
35,0
Dn 300 s LAES
Dn 300 with LAES
100 000 hod. provozu
100 000 h operation
Segment Dn 300 s LAES
Segment Dn 300 with LAES
70 000 hod. provozu
70 000 h operation
Základní kov
Parent metal
Svarový kov
Weld metal
Základní kov
Parent metal
Svarový kov
Weld metal
Dn 500 s NVAES/
Dn 500 with NVAES
100 000 hod. provozu
100 000 h operation
Základní kov
Parent metal
Dn 500 s NVAES, po 100 000 hod.
provozu a tepelném stárnutí při 400
°C, 1 500 hod. / Dn 500 with NVAES,
after 100 000 h operation and heat
ageing at 400 °C, 1 500 h.
Základní kov
Parent metal
Modelový Dn 300 ve výchozím stavu
Model Dn 300 in initial condition
Modelový Dn 300, po tepelném stárnutí při 400 °C, 4 000 hod.
Model Dn 300, after heat ageing
at 400 °C, 4 000 h
Svarový kov
Weld metal
Svarový kov
Weld metal
Základní kov
Parent metal
Svarový kov
Weld metal
Základní kov
Parent metal
ropských nebo amerických norem,
je však toto porovnání vždy jen snahou o porovnání dvou různých materiálů.
Dalším aspektem při volbě přídavných materiálů pro svařování HCP
a všech ostatních důležitých zařízení jaderného ostrova v rozsahu dodávek ŠKODY JS je požadavek zajištění požadované pevnosti svarů
po celou projektovanou životnost.
Musely se vzít v úvahu dostupné
informace z analýz pevnosti svarových spojů a potrubí ze segmentů
vyříznutých z provozovaných JE po
30 letech provozu a analýz těchto
vzorků vystavených ještě následnému umělému stárnutí (tab. 4). V rámci výzkumu stárnutí potrubí vyrobených z austenitické korozivzdorné
oceli, provedeného ve státním výzkumném ústavu Cniitmaš, Ruská federace, bylo navrženo umělé
stárnutí při teplotě 450 °C, kdy ještě nedochází k významným strukturním změnám v materiálu, po dobu
1 500 a více hodin [10 – 12]. Část výsledků ukazují následující obrázky
(obr. 4 – 7). Byly provedeny zkoušky tahem při 20 a 350 °C na nových
σv
vzorcích (obr. 8, 9), na vzorcích vyříznutých z Leningradské a Novoroněžské JE a také na vzorcích z těchto provozovaných JE vystavených
umělému stárnutí. Tj. porovnal se
stupeň stárnutí materiálu ve stavu po třiceti letech provozu s materiálem vystaveným ještě dalšímu
umělému stárnutí. Celkem se materiál vystavil simulací v peci při teplotě 450 °C cca dalším třiceti letům
provozu. Byl ověřován i vliv umělého
stárnutí na snížení odolnosti materiálu ke křehkému porušení. Dále byly
na všech těchto vzorcích prováděny
statické a cyklické únavové zkoušky.
Byl zkoumán rozdíl vlivu vzduchu
a horké vody na rychlost šíření únavových trhlin. Nedílnou součástí této
práce byla analýza mikrostrukturní
stálosti svarových spojů ovlivněná
technologií svařování: hrubnutí zrna,
vliv zbytkového napětí ve svaru na
vytrhávání zrn v linii ztavení a šíření
trhlin ze strany kořene svaru, analýza
mikrostruktury ovlivněná stárnutím
materiálu: rozpad delta feritu a růst
nových fází – karbidů M23C6 po hranicích zrn mající vliv na křehnutí materiálu TOO (teplem ovlivněné oblas-
21
Technologie svařování hlavního cirkulačního potrubí
jaderné elektrárny Mochovce typu VVER 440
Obr. 4 Závislost pevnosti svarového kovu při 350 °C na době provozu. Tlustá horizontální čára
zobrazuje hodnotu přípustnosti meze pevnosti danou normativem, tj  441 MPa. Červeně jsou
označeny naměřené hodnoty na potrubích Dn 200, 300 a 500mm. Zeleně jsou uvedeny hodnoty
z odborné literatury
Karzov, G. P. – Petrov, V. A. – Timofejev, B. T. – Gorbakoň, A. A. – Kupaženkov, P. A. – Černaenko,
T. A a kol.: Statistické závislosti mezikrystalové koroze, tvorby trhlin od napětí svarových spojů
austenitických potrubí Dn 300 JE typu RBMK. (Stejnej zdroj, svazek 2.2000, s. 361 – 371),
naměřené při analýze svarů na Dn 300 mm JE typu RBMK
Fig. 4 Dependence of weld metal strength at 350 °C on operation time. Thick horizontal line depicts
the allowable tensile strength value given by direction, i. e.  441 MPa. The measured values in
pipelines Dn 200, 300 and 500 mm are designated with red colour. The values from the following
technical literature are depicted with green colour, namely Karzov, G. P. – Petrov, V. A. – Timofejev,
B. T. – Gorbakoň, A. A. – Kupaženkov, P. A. – Černaenko, T. A. et al.: Statistic dependence of
intercrystalline corrosion, crack formation on stresses in welded joints of austenitic pipelines Dn 300
of NPP type RBMK. (The same source, volume 2.2000, pp. 361 – 371), measured in analysis of
welds on pipelíne Dn 300 mm of NPP type RBMK.
Obr. 5 Statická odolnost proti šíření trhliny svarového kovu (elektroda EA 400/10T) na potrubí Dn
350 mm při teplotě 20 °C(vlevo) a 350 °C(vpravo) bez vlivu doby provozu. J-R křivky: 1. křivka tahu,
2. křivka při růstu trhliny na velikost 0,2 mm, 3. dolní ohýbající se křivka
Fig. 5 Static resistance against crack propagation of weld metal (EA 400/10T electrode) in Dn 350
mm pipelíne at 20°C temperature (left) and 350 °C (right) without the effect of operation time. J-R
curves: 1st tensile curve, 2nd curve at crack growth to 0.2 mm size, 3rd lower elastic curve
ti) svarového spoje. Závěrem je, že
není výrazný vliv dlouhodobohého
provozu ještě dále navýšeného o simulaci umělého stárnutí na změnu
mechanických vlastností svarového
spoje. Byl zaznamenán nárůst meze
pevnosti do 12 % a pokles plastických vlastností do 15 % způsobený změnou struktury rozpadem feritické fáze a vylučováním nové
karbidické fáze okolo zrn. Na základě provedeného výzkumu lze prokázat vyhovující strukturní stabilitu
austenitických svarových spojů na
materiálech 08Ch18N10T po dobu
60 let provozu jaderné elektrárny.
Kritickým místem při posuzování životnosti materiálů a svarových spojů
je odolnost proti korozním účinkům.
Tento rozsáhlý výzkum vydá na samostatný článek a je zde popsán jen
ilustračně s uvedením některých zajímavých grafů a odkazů, aby nastínil hloubku problematiky svařování
a zejména volby svařovacích materiálů pro jaderná zařízení. Je nutné
Obr. 7 Rychlost růstu únavových trhlin po
30 letech provozu a prodlouženém stárnutí
450 °C/1500 hodin
Fig. 7 Fatigue crack growth rate after 30 years
operation and extended ageing at 450 °C/1500 h
Obr. 6 Odolnost proti cyklickému namáhání
svarového kovu a potrubí z oceli 08Ch18N10T
1,2 – horné ohýbajúce: R=0, T=20 °C (1);
R=0,7, T=320 °C (2x); ×, * – oceľ 08Ch18N10T
– (zástrčka); * – údaje FMI NANU Ukrajiny; + –
zvar (zástrčka); ○, , ●,  – oceľ
08Ch18N10T – (rúra); ◒ – ZTV; ⊘, ◑ – zóna
stavenia ▽, △, ▼, ▲ – zvar; ×, +, △, ○, ⊘ – 20
°C, R=0-0,1; ▽, *,  – 20 °C, R=0,7; ●, ◒, ▲
– 300 °C, R=0,1; , ◑, ▼ – 320 °C, R=0,7
Fig. 6 Cyclic load resistance of weld metal and
piping from 08Ch18N10T steel
1,2 – upper bending: R=0, T=20 °C (1); R=0,7,
T=320 °C (2x); ×, * – 08Ch18N10T steel –
(socket plug); * – data of FMI NANU Ukraine;
+ – weld (socket plug); ○, , ●,  –
08Ch18N10T steel – (pipe); ◒ – ZTV; ⊘, ◑ –
vision line ▽, △, ▼, ▲ – weld; ×, +, △, ○, ⊘ –
20 °C, R=0-0,1; ▽, *,  – 20 °C, R=0,7; ●, ◒,
▲ – 300 °C, R=0,1; , ◑, ▼ – 320 °C, R=0,7
22
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
bezpečení systému řízení kvality ale
například i technologické možnosti, zkušenosti a vybavení výrobce.
Součástí auditu bylo prověření všech
etap procesu od nákupu a evidence
vstupních surovin, přes celý technologický proces výroby elektrod až po
přípravu zkušebních vzorků v nástro-
Obr. 8 Zkouška tahem, na pravé straně druhého obrázku je vidět pícka pro zkoušku za tepla
Fig. 8 Tensile test, the furnace for hot test is seen on the right side of the second figure
Obr. 9 Materiál odzkoušený a připravený
k odvozu do ČR
Fig. 9 Material tested and ready for
transportation into the Czech Republic
járně a jejich zkoušení v jednotlivých
laboratořích (obr. 10).
4 SPECIFIKACE PŘÍDAVNÉHO
MATERIÁLU
Chemické složení čistého svarového
kovu je uvedeno v tab. 5 a mechanické vlastnosti čistého svarového
kovu jsou uvedeny v tab. 6.
Obr. 10 Zbytky elektrod po svaření zkušebních desek pro analýzu čistého svarového kovu a svářeč
dokončující svar na zkušební desce
Fig. 10 Electrode residues after welding test plates for analysis of pure weld metal and the welder
finishing the weld on test plate
uvést, že konstrukční a materiálové
provedení zařízení typu VVER neumožňuje v naprosté většině případů přímo aplikovat poznatky z jiných
typů zařízení (západního typu) a jiných jaderných kódů bez posouzení
všech důsledků a případných dopadů na jadernou bezpečnost. Jakýkoliv nový materiál použitý pro aktivní potrubní trasy elektráren typu
VVER podléhá atestaci dle přílohy
č. 11 v PNAEG-07-008-89 [5].
Na základě výzkumu byly v Ruské
federaci vypracovány normativy na
posuzování zbytkové životnosti svarových spojů pro elektrárny typu
VVER 440 a VVER 1000. Dalším
zdrojem cenných informací jsou série zpráv TECDOC mezinárodní atomové agentury IAEA [2 – 4]. V tomto
článku je stručně naznačeno, jakým
způsobem je nutné řešit vlastnosti svarových spojů a požadavky na
vlastnosti přídavných svařovacích
materiálů, pokud má být zaručena
požadovaná životnost. Při respektování všech dostupných informací
tak Škoda JS zajistila přídavné materiály požadované původním projektem.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
3 NÁKUP PŘÍDAVNÝCH
MATERIÁLŮ
Pro nákup projektem schválených
přídavných svařovacích materiálů
bylo nezbytné vypracovat technické,
resp. nákupní specifikace. Každý jaderný kód má sekci nebo část, která specifikuje požadavky na základní
a přídavné materiály. Tyto požadavky se uplatňují v technických specifikacích vypracovaných pro poptávky a objednání přídavných materiálů.
V případě projektu jaderných elektráren typu VVER je původním jaderným
kódem, jak již bylo napsáno, ucelená
řada předpisu PNAEG. V normativu
PNAEG-7-010-89 jsou vyspecifikované základní požadavky na mechanické hodnoty přídavných materiálů, chemické složení, požadavky na
odolnost MKK, obsah feritické fáze,
aj. Pro vlastní výrobu materiálů jsou
aplikované národní, oborové a podnikové normy země výrobce.
Nedílnou součástí nákupu přídavných materiálů byl audit u výrobce
těchto materiálů – Ižorské svařovací
materiály, Petrohrad, Ruská federace
(ISM), který prověřoval zejména za-
5 PŘEJÍMKY PŘÍDAVNÝCH
MATERIÁLŮ
Významným krokem v celém úkolu bylo provedení přejímek vyrobeného materiálu u výrobce za účasti ŠKODA JS a.s. a vybrané OPO,
TÜV Slovakia. Během přejímek se
provádí všechny zkoušky předepsané v technické specifikaci. Ačkoliv se na montáži nepředpokládá
tepelné zpracování, byly materiály určené pro svařování HCP zkoušeny dle specifikace i po tepelném
zpracování.
6 SPECIFIKA TECHNOLOGIE
SVAŘOVÁNÍ HCP
Pro svařování HCP je použita kombinovaná metoda svařování 141/111.
Kořen svaru včetně zesílené vrstvy se provádí v ochranné atmosféře argonu drátem Sv-04Ch19N11M3
a první vrstva je provedena vložením
tzv. tavné vložky (tavného kroužku).
V anglicky mluvících zemích se používá pojem EB insert nebo Consumable Insert-viz. také např. norma
ANSI/AWS A5.30. Tato technologie provedení kořenové partie svaru metodou TIG na austenitických
potrubích byla vyvinuta v padesá-
23
Technologie svařování hlavního cirkulačního potrubí
jaderné elektrárny Mochovce typu VVER 440
Tab. 5 Chemické složení čistého svarového kovu
Tab. 5 Chemical composition of pure weld metal
Značka svařovacího
materiálu
Mark of welding filler
metal
EA 400/10T
Sv-04Ch19N11M3
C
Si
0,11
0,60
0,06
0,06
Mn
Cr
Ni
Mo
Nb
V
N2
S
P
Co
1,10
3,10
0,90
2,00
16,8
19,0
17,8
20,0
9,0
12,0
9,80
12,0
2,0
3,50
1,80
3,00
–
–
–
0,30
0,75
–
0,08
0,20
–
0,025
0,030
0,05
0,018
0,025
0,05
Delta
Ferit
Delta
Ferrite
2
8
2
8
EA400/10T (GOST 9466-75) obalená elektroda stabilizovaná Ti – EA400/10T (GOST 9466-75) Ti stabilised coated electrode
Sv-04Ch19N11M3 (GOST 2246-70) drát pro metodu 141 – Sv-04Ch19N11M3 (GOST 2246-70) wire for 141method
Delta ferit měřen přístrojem FC-2 dle GOST 2246-70 – Delta ferrite measured by FC-2 device according to GOST 2246-70 standard
Tab. 6 Mechanické vlastnosti čistého svarového kovu
Tab. 6 Mechanical properties of pure weld metal
Značka svařovacího materiálu
Mark of welding filler
metal
PWHT
AW
EA 400/10T
Sv- 04Ch19N11M3
PWHT
(TZ)
AW
T
(°C)
Rp 0,2
min.
(MPa)
Rm
min
(MPa)
A5
min.
(%)
Z
min
(%)
+20
+350
+20
+350
+20
+350
343
294
343
294
274
245
550
441
539
431
441
392
23
–
18
10
25
–
30
–
30
35
40
–
KCU2
min
(J/cm2)
+20°C
áá
–
39
–
49
–
ICT*
HC test#
Ano
Yes
Ano
Yes
Ano
Ano
* ICT Interglobular Cracking Test acc.to GOST 6032-2003 – metoda AMU
# Hot Cracking Resistance Test – zkouška odolnosti proti horkým trhlinám GOST 5R.9370-81
AW as welded – stav po svaření
PWHT post welding heat treatment – TZ tepelné zpracování 620 °C/15 h. + 650 °C/15 h
tých letech v laboratořích DoE (Department of Energy, USA) (obr. 11).
Příčinou vývoje této technologie byl
teprve se rozšiřující způsob svařování metodou TIG, vyvinutou během
druhé světové války v leteckém průmyslu. Požadavky rozvíjejícího se
jaderného průmyslu let padesátých
nepřipouštěly neprůvary a trhliny
v kořenové partii svarů – běžné v té
době. Výzkum probíhal na různých
verzích provedení svarových úkosů
v oblasti kořene svaru. Vítězně vyšel
EB insert. V té době se rovněž zavedl přístup sledování feritické fáze
a odolnosti proti mezikrystalické korozi u svařovacích materiálů jaderných zařízení.
Úkolem tavné vložky je zabezpečení rovnoměrnosti kresby svaru a jeho
převýšení ve všech polohách, dále
pak precisní průvar bez výronků
a trhlin. Praxe prokázala, že při svařování HCP na JE MO34 tato technologie skutečně zabezpečuje bezchybné provedení kořene svaru z vnitřní
strany potrubí při ruční metodě svařování metodou TIG (obr. 12 – 15).
Aplikace byla vyvinuta pro ruční obloukové svařování kořenové partie
Obr. 11 Stránka z odtajněného dokumentu
laboratoří DoE z r. 1955
Fig. 11 Page from the declassified document
from the laboratories of DoE from the year 1955
Obr. 12 Tavná vložka přistehováná k levé části
budoucího spoje (hrdlo reaktoru)
Fig. 12 Fuse insert tack welded to the left part of
future joint (reactor neck)
24
Obr. 13 Celý spoj přistehován delšími úseky
Fig. 13 A whole joint tack welded by longer
sections
Obr. 14 Následuje celé protavení kořenové
partie svaru. Do svaru se již nepřidává další
svařovací materiál
Fig. 14 Whole fusion of root part of the weld
follows. Additional welding filler metal is not
already added into the weld
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
svaru metodou netavící se elektrody
v ochranné atmosféře argonu. V současnosti se zavádějí na svařování
náročných jaderných aplikací automatické procesy, které použití tavné
vložky (anglicky Insert Ring) nevyžadují. Aplikace tavné vložky doznala širšího použití pro montážní svařování potrubí v Ruské Federaci, kde je
součástí různých oborových standardů, např. v petrochemii.
Technologie svařování austenitických korozivzdorných ocelí, v tomto případě materiálu 08Ch18N12T
(GOST 5632), jehož nejbližším ekvivalentem dle AISI (American Iron
and Steel Institute) je titanem stabilizovaná ocel 321, nevyžaduje žádný předehřev před svařováním ani
závěrečné tepelné zpracování po
Obr. 15 Ukazuje pohled z vnitřku trubky na roztavený tavný kroužek u cvičného vzorku. Každý svar
podléhá kontrole VT, PT a RT po vrstvách. První vrstva je v zesílené partii kořene svaru v tloušťce
cca 10 mm, druhá kontrola je ve 2/3 celkové tl. svaru a poslední kontrola je prováděna po celkovém
vyhotovení svaru
Fig. 15 It shows a view of the tube inside on the molten vision ring in training specimen. Each weld
is subject to VT, PT and RT inspection in layers. The first layer is in the reinforced root part of the
weld at about 10 mm in thickness, the second inspection is in 2/3 of the total weld thickness and the
last inspection is carried out after total weld fabrication
Obr. 16 Vlevo: takto začíná každý svářeč. Uprostřed: postup do další etapy výcviku svařováním Js 270. Vpravo: další progres ve výcviku svářečů na JS 450
Fig. 16 Left: every welder starts like this. Centre: procedure into the next training stage of welding Js270 material. Right: further progress in welders‘
training on JS 450 material
svaření. Během svařování je však
nutné striktně dodržovat mezihousenkovou teplotu, která je stanovena ruskými předpisy na 100 °C.
Každé překročené této teploty vede
k zhrubnutí struktury spojené s poklesem meze pevnosti, meze kluzu,
tažnosti a kontrakce materiálu.
Stanovení přesných parametrů svařování zejména s cílem eliminace tepelného příkonu bylo předmětem
odlaďování technologie svařování
na cvičných kusech. Zaznamenáno
bylo navaření každé svarové housenky a měření tepelného příkonu.
Následovalo svaření zkušebního
kusu s provedením zkoušek nutných
ke kvalifikaci postupu svařování dle
příslušných evropských norem, které bylo opět provedeno jako součást produkční zkoušky na reálném
materiálu HCP dodaném k těmto
zkouškám.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
Obr. 17 Svařování "ostrého" kontrolního spoje na Js 500 (production test) a detail přípravku
(Exmont) na ochranu kořene svaru.
Fig. 17 Welding of ‚right away‘ check joint in Js 500 material (production test) and jig detail (Eskont)
for weld root protection
25
Technologie svařování hlavního cirkulačního potrubí
jaderné elektrárny Mochovce typu VVER 440
Obr. 18 Experimentální zařízení pro svařování
HCP pro JE typu VVER 1200 orbitálním
způsobem do úzké mezery
Fig. 18 Experimental equipment for MCL
welding of NPP VVER 1200 type by orbital
narrow-gap process
7 VÝCVIK SVÁŘEČŮ VYBRANÝCH
NA SVAŘOVÁNÍ HCP
Pro svářečské práce prováděné firmou Exmont Engineering byly vybráni nejlepší svářeči, kterými firma disponovala. Tito svářeči prošli
prvotním sítem výběru. Nejdříve
se museli seznámit s operativními
vlastnostmi elektrod, jak ukazuje
obr. 16 vlevo. Následně postoupili ke
svaření silnostěnných trub průměru
270 mm. Na závěr se prováděly cvičné svary na Js 450 tl. 34 mm.
Pro svařování HCP je předepsaná
produkční zkouška – kontrolní svarový spoj, které se účastní každý svářeč (obr. 17). Úspěšné vyhodnocení
všech předepsaných zkoušek je kvalifikačním předpokladem každého
svářeče. Na jednom spoji Js 500 se
kvalifikují dva až čtyři svářeči.
Celkem bylo stanoveno pro úspěšné a plynulé provádění prací jako
minimum kvalifikování cca deseti svářečů. Jeden pár svářečů byl
kvalifikován na provádění kořenových partií svaru v ochranné atmosféře argonu a další čtyři skupiny
vždy po dvou svářečích pro metodu
obalenou elektrodou. Tento počet
byl stanoven na základě nutnosti
provádět svářečské práce na výplni svaru obalenou elektrodou symetricky na dvou větvích vždy protilehlých k reaktoru a současně na
nutnosti provádět svařování na jednom svaru potrubí vždy párem protilehlých svářečů. To znamená že
v praxi pracovali čtyři skupiny rozmístěné protilehle k ose reaktoru.
Rozložení svářečů má zásadní vliv
na rozložení sil působících na hrdla
reaktoru, tepelné dilatace a smršťování vlivem vneseného tepla do svarových spojů. Průměrné smrštění
26
Obr. 19 Detail napojení potrubí na hrdla reaktoru
Fig. 19 Detail of connection of piping to reactor neck
Obr. 20 Svařování na HCP JE MO34 (každodenní rutina svářeče)
Fig. 20 Welding of MCL of NPP MO34 (welder’s everyday routine)
svaru cca 4 mm bylo vždy měřeno
a je součástí know-how uplatněné
během realizace montáže HCP. Celková doba svařován jednoho spoje HCP trvá páru svářečům s jednotlivými pauzami na provedení
nedestruktivních zkoušek pět pracovních dní. Zkouška prozařování se například musí z důvodu bezpečnosti práce provádět přes noc.
Dalším omezujícím faktorem produktivity je bezpodmínečné obroušení každé nanesené svarové housenky a naprosté odstranění všech
zbytků strusky vzniklé při svařování
obalenou elektrodou. Toto broušení neprovádí samotný svářeč a jsou
k tomu určeni další proškolení pracovníci. Svářeč si však tento proces
čištění řídí.
V současnosti se při výstavbách nových jaderných elektráren začínají
uplatňovat automatizované orbitální systémy pro svařování náročných
potrubních tras s aktivním médiem
(obr. 18). Jejich aplikace je však
předmětem rozsáhlého technologického a materiálového výzkumu.
Příprava takovéto aplikace znamená
mnoholetý intenzivní výzkum. U svarových spojů primárních systémů je
nutné prokázat nejen jejich vyhovující konvenční mechanické vlastnosti, ale i strukturní stabilitu, korozní
odolnost a životnost požadovanou
projektem, která je v případě JE
Mochovce 40 let. V současnosti se
na nasazení této technologie pro
výstavbu nových elektráren typu
VVER pracuje v Rusku. Tato technologie také přichází jako aktuální pro
opravné a servisní svařování našich
jaderných elektráren a v případě
malých průměrů a tloušťek potrubí
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
je technologie zvládnutá a začíná se
uplatňovat i u velkých rozměrů trub
v klasické energetice.
ZÁVĚR
Zajištění technologie svařování hlavního cirkulačního potrubí na EMO34
je ukázkou uplatnění širokého spektra informací vedoucích k maximální aplikaci konzervativních přístupů.
Svařování austenitických materiálů
není složité za předpokladu dodržení určitých pravidel v celém procesu přípravy a realizace montážního
svařování. Specifickou oblastí v problematice jaderné energetiky je vliv
prostředí na korozi zařízení a svarových spojů [13 – 14], zejména pak
na heterogenní svarové spoje [15].
Přesto však tento příspěvek naznačuje, že cesta od prvotních úvah
nad volbou technologie svařování,
volbou přídavných materiálů, jejich
zajištění a následnou správnou aplikaci při vlastní realizaci představuje dlouhý proces, jehož nezbytnou
součástí je nutnost zajištění a vyhodnocování potřebných informací.
Zajištění potřebných informací bylo
základem k úspěšnému splnění tak
náročného úkolu, jakým je svařování hlavního cirkulačního potrubí JE
(obr. 19 – 20). V příloze s doporučenou literaturou je jen malý výběr
z celého spektra zdrojové literatury
a internetových zdrojů, které byly při
řešení úkolu použity.
CONCLUSIONS
The assurance of welding technology of main coolant piping in EMO
34 is the illustration of exploitation of
a wide variety of information leading
to maximum application of conservative approaches. Welding of austenitic materials is not intricate provided that certain rules in the whole
process of preparation and implementation of field welding are observed. A specific field in the problem of nuclear power engineering is
the effect of environment on corrosion of equipment and welded joints
[13 – 14], especially heterogeneous
welded joints [15]. However, this
contribution indicates that the way
of primary considerations about the
selection of welding technology, selection of consumables, their provision and subsequent correct application in actual implementation
represents a long-term process the
inevitable part of which is the necessity to assure and to evaluate the required information. The assurance
of required information represented
the basis for successful fulfilment of
such stringent task which is welding
of main coolant piping of a nuclear
power plant. The enclosure with recommended literature provides only
a little selection from the whole variety of source literature and Internet
sources which were used in problem solution.
Literatura:
[1] Zařízení a potrubí jaderných
energetických zařízení. Svarové spoje
a návary. Pravidla kontroly PNAE G-7010-89. Moskva. Energoatomizdat,
1990
[2] IAEA-TECDOC-1119. Assessment
and management of ageing of major
nuclear power plant components
omportant to safety: PWR vessel
internals
[3] IAEA-TECDOC-1556. Assessment
and management of ageing of major
nuclear power plant components
omportant to safety: PWR Pressure
Vessels
[4] IAEA-TECDOC-1361. Assessment
and management of ageing of major
nuclear power plant components
omportant to safety: Primary piping in
PWRs
[5] Předpisy pro stavbu a bezpečný
provoz zařízení a potrubí jaderných
energetických zařízení PN AE G-7008-89. Moskva Energoatomizdat,
1990. Svarka. Rezka. Kontrol.
Spravočnik, Moskva Mašinostroenie,
2004
[6] Normy výpočtu pevnosti zařízení
a potrubí jaderných energetických
zařízení PNAE G-7-002-86. Moskva,
Energoatomizdat, 1987
[7] Zařízení a potrubí jaderných
energetických zařízení. Svařování
a navařování. Základní předpisy PN
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
AE G-7-009-89. Moskva,
Energoatomizdat, 1991
OP 1513-72 Základní předpisy
svařování a navařování uzlů
a konstrukcí jaderných elektráren,
zkušebních a výzkumných jaderných
reaktorů a zařízení. Vydání překladu
z ruštiny: Škoda odborový podnik
Plzeň. Závod Výstavba jaderných
elektráren, 1974
PK 1514-72 Pravidla kontroly
svarových spojů a návarů uzlů
a konstrukcí jaderných elektráren,
zkušebních a výzkumných jaderných
reaktorů a zařízení. Vydání překladu
z ruštiny: Škoda odborový podnik
Plzeň. Závod Výstavba jaderných
elektráren, 1972
Kazancev, A. G. – Mamaeva, E. I.:
OAO NPO Cniitmaš, Moskva, Rossija
– Banjuk, G. F. – Komolov, V. M.: OKB
Gidropress, Podolsk, Rossija:
Prognozirovanie mechaničeskich
svojstv i charakteristik
treščinostojkosti metala
truboprovodov iz korozionostojkich
stalej dlja obosnovanija prodlenija
sroka služby AES s VVER
Getman, A. F.: Resurs ekspluatacii
sosudov i truboprovodov AES.
Moskva. Energoatomiydat, 2000
Getman, A. F.: Koncepcija
bezopasnosti teč pered razrušeniem
dlja sosudov i truboprovodov
davlenija AES. Moskva.
Energoatomiydat, 1999
Corrosin issues in light water
reactors. Stress corrosion cracking.
Edited by D. Féron and J. M. Olive.
Woodhead Publishing Limited., 2007.
ISSN 1354-5116
Slugeň, V.: Safety of VVER-440
Reactors. Springer 2011. ISBN 978-184996-419-7
Assessment of Dissimilar Weld
Integrity: Final Report of the NESC-III
Project. European commission.
Institute For Energy. ISSN 1018-5593.
Luxembourg: Office for
Official Publications of the
European Communities
<
Některé internetové zdroje:
http://www.crism-prometey.ru, http://www.gostrf.com,
http://www.iaea.org, http://www.gosnadzor.ru,
http://www.gidropress.podolsk.ru, http://www.kta-gs.de,
http://www.nrc.gov, www.ujd.gov.sk,
http://www.osti.gov, http://www.twi.co.uk,
http://cniitmash.ru/, http://www-pub.iaea.org,
http://www.skoda-js.cz
Copyright:
Na fotografie zveřejněné v tomto článku jsou
uplatňována autorská práva ŠKODA JS. a. s.
VÚZ – PI SR Vás srdečne pozýva
do svojho stánku v pavilóne M5,
v dňoch 22. – 25. 5. 2012.
Tešíme sa na Vašu účasť.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
27
NiCrBSi kovový prášok s legúrou P a Mo
z produkcie VÚZ – PI SR
NiCrBSi metallic powder with P and Mo alloying addition
from VÚZ – PI SR production
MARIANNA
Š
TEFAN SMETANA
MATYSOVÁ –– BR
PAVOL
A N ISEJČ
SL AV TY BI TA N C L
Ing. Š. Smetana – Ing. B. Tybitancl, Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR (Welding Research Institute – Industrial Institute
of SR), Bratislava, Slovensko
Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR dlhodobo venuje pozornosť zvyšovaniu úžitkových vlastností
kovových práškov na naváranie  Boli vytvorené nové kovové prášky na báze NiCrBSi s legúrou P a Mo 
Navarené vzorky boli podrobené analýzam  Uplatnenie týchto kovových práškov je najmä v sklárskom priemysle
The Welding Research Institute – Industrial Institute of SR pays attention to the increase of utility properties
of surfacing metallic powders for a long time. New metallic powders on NiCrBSi basis with P and Mo alloying
addition have been developed. The deposited specimens were subjected to analyses. These metallic powders
are employed especially in glass industry.
Úspory základného materiálu
a celkových nákladov možno
už v súčasnosti dosiahnuť aplikáciou
pomerne rozsiahlej skupiny žiarovo
striekaných povlakov. Množstvo špeciálnych technológií má dnes vo výrobe nezastupiteľné miesto a často
si niektoré nástroje a výrobky bez
aplikácie spomenutej technológie
nevieme už ani predstaviť.
Samotné nanášanie rôznych povlakov malo už od počiatku svojej existencie niekoľko cieľov, ktoré môžeme zovšeobecniť nasledovne:
– zvyšovanie úžitkových vlastností
výrobku – substrátu,
– výrazné predĺženie životnosti povlakovaných substrátov,
– úspora materiálu, najmä deficitných kovov,
– zvyšovanie odolnosti proti oteru,
erózii, abrázii,
– zvyšovanie odolnosti proti korózii
a oxidácii za nízkych a vysokých
teplôt,
– zvyšovanie odolnosti proti erózii
plynmi a kvapalinami,
– zvyšovanie odolnosti proti kavitácii,
– zvyšovanie odolnosti proti iskreniu.
Kovové prášky sa vo VÚZ vyrábajú v podobe, v akej ich poznáme od
roku 1991. Podstatný krok k zlep-
>
šeniu kvality kovových práškov urobil VÚZ na prelome rokov 1993 až
1994. Už dlhšiu dobu je oblasť práškových prídavných materiálov na
báze NiCrBSi ustálená ako po stránke chemického zloženia tak aj používaného zrnenia. Na našom trhu sú
to produkty vyrábané a poskytované
Výskumným ústavom zváračským –
Priemyselným inštitútom SR pod názvom NP30, NP35, NP40. Novovytvorené kovové prášky na báze NiCrBSi
s legúrami P a Mo nájdu svoje využitie
najmä v sklárskom priemysle. Účinne
chránia pracovné plochy sklárskych
foriem a tŕňov namáhaných abrazívnym a tepelným účinkom skloviny.
1 ROZDELENIE KOVOVÝCH
PRÁŠKOV
Z hľadiska dlhodobého chemického ustálenia prídavných materiálov
na báze NiCrBSi bolo cieľom obohatiť toto chemické zloženie a nové
legujúce prvky za účelom získania
lepších technologických vlastností
kovových práškov. Pridaním nových
legujúcich prvkov fosforu a molybdénu, kde fosfor v zliatine prášku
zníži teplotu tavenia, dezoxiduje nikel a intenzívne s ním reaguje. Fosfor
vyčistí kúpeľ, pôsobí ako dezoxidovadlo a v mnohých prípadoch pôsobí na prášok lepšie ako bór. Molybdén v samotroskotvorných práškoch
slúži na spevnenie tuhého roztoku,
na ovplyvnenie tekutosti kúpeľa a na
zväčšenie rozsahu teplôt liquidu –
solidu. Pri ručnom nanášaní za tepla, dostatočný odstup medzi stuhnutím kúpeľa a jeho plnou tekutosťou
(liquidus) umožňuje a uľahčuje manipuláciu kúpeľa, ktorý prechádza polotuhým stavom, na rozdiel napríklad
od liatiny, ktorá má rýchle tuhnutie.
Výhodou týchto nových kovových
práškov je aj ich lepšia tekutosť, čistota, odolnosť voči opotrebeniu, nižší bod tavenia, nižšia tuhosť vyhotoveného povlaku a odolnosť voči
vonkajším vplyvom. Fosfor svojimi
dezoxidačnými vlastnosťami vylepšuje operatívne vlastnosti pri nižšej
pracovnej teplote, čo spôsobuje aj
úsporu energie pri povlakovaní. Chemické zloženia práškov udáva tab. 1.
2 EXPERIMENTY
Experiment 1
Prášky NP 30P, NP 40PMo boli vybrané pre technológiu pretavenia
Tab. 1 Chemické zloženie práškov
Tab. 1 Chemical composition of powders
Obsah (hm. %) / Content (wt %)
Druh prášku
Powder type
35HRC
C
0,06
NP 35P
36HRC
0,07
0,16
0,9
3,24
93,04
0,04
2,30
2,90
NP35PMo
39HRC
0,11
0,21
1,07
3,22
90,02
0,05
3,43
1,63
NP40PMo
42 HRC
0,15
0,18
1,29
3,19
88,22
0,04
4,21
1,59
NP30P
28
Fe
0,12
B
0,57
Si
3,49
Ni
93,26
Cu
0,04
Cr
2,24
P
2,29
Mo
0,01
Mn
0,01
Al
0,009
0,01
0,01
0,004
2,11
0,01
0,007
3,09
0
0,011
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
pomocou lasera, kde v prvom kroku boli kovové prášky nanesené na
očistený a predhriaty základný materiál (obr. 1) pomocou plameňo-práškového povlakovania pištoľou
Castodyn 8000 (obr. 2). V druhom
kroku sa nanesené prášky pretavili laserom v Laserovom zváracom
a testovacom laboratóriu firmy BLUMENBECKER a VÚZ – PI SR (obr. 3).
Na pretavenie bol použitý laserový zdroj ROFIN-DY 044 s výkonom
4,4 KW, adaptívna laserová hlava SCANSONIC – ALO 3, 1x robot
KUKA, polohovadlo skúšobnej vzorky. Parametre lasera pri pretavovaní
sú uvedené v tab. 2.
Získané vzorky z pretavovania pomocou lasera boli podrobené vizuálnej
kontrole a metalografickej analýze.
Povrch vzoriek pretavených pomocou lasera môžeme vidieť na obr. 4
a na obr. 5 môžeme pozorovať mikroštruktúru rozhrania substrát – pretavený návar.
Tab. 2 Vstupné parametre pretavovania laserom
Tab. 2 Input laser beam remelting parameters
Tavba č.:
Melt No.
Rýchlosť navárania
Deposition rate
Priemer lúča
Beam diameter
Rozstup lúča
Beam span
Výkon lasera
Laser output
NP30P
5 mm
Ø 2,5 mm
2,2 mm
2,5 kW
NP40PMo
5 mm
Ø 2,5 mm
2,2 mm
2,5 kW
Tab. 3 Parametre navárania
Tab. 3 Surfacing parameters
Tlak kyslíka / oxygen pressure
4 bar i..e. 400 kPa
Tlak acetylénu / acetylene pressure
0,7 bar i. e. 70 kPa
Tlak vzduchu / air pressure
1 bar i. e. 100 kPa
Výška navarenej húsenice / deposited bead height
3 mm
Šírka navarenej húsenice/ deposited bead width
17 mm
Experiment 2
Prášok NP40PMo bol vybraný na naváranie pomocou vysokovýkonného
horáka CastoDyn SF Lance. Naváranie sa uskutočnilo na platňu z ocele
11 373 s rozmermi 200 x 200 mm.
CastoDyn SF Lance zvyšuje už aj
tak široké spektrum oblasti aplikácií
tým, že nástroj môže vykonať striekanie kovového prídavného materiálu súčasne s fúziou. Jeho robustné a vodou chladené telo umožňuje
udržať vysoké intenzity nástreku a je
ideálny na automatické ale aj ručné
použitie. Ako chladiace médium nástavca horáka SF Lance bola použitá voda. Parametre navárania sú
v tab. 3.
Obr. 1 Meranie teploty povrchu pred povlakovaním v experimente 1
Obr. 1 Surface temperature measurement prior to coating in experiment 1
3 VÝSLEDKY A DISKUSIA
Navarená vzorka v prvom experimente bola podrobená metalografickej analýze. Makroštruktúra
a mikroštruktúra rozhrania substrát
a návar je na obr. 5. Na základe rozboru makro a mikroštruktúry a meraní tvrdosti nástrekov pretavených
pomocou lasera na báze NiCrSiB
s prísadou P a Mo možno konštatovať, že:
– hrúbka nástrekov je 2 mm,
– rozhranie nástrek – substrát je
bez defektov,
– vyšší obsah Mo a P sa prejavil
rastom podielu medzidendriticky
vylúčených eutektických častíc
(pravdepodobne karbidy Cr a B),
– vyšší podiel medzidendriticky
vylúčených eutektických častíc
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
Obr. 2 Plameňo-práškové povlakovanie platne pri experimente 1
Obr. 2 Flame-powder coating of plate in experiment 1
29
NiCrBSi kovový prášok s legúrou P a Mo z produkcie VÚZ – PI SR
Obr. 3 Laserové zváracie a testovacie laboratórium
Obr. 3 Laser beam welding and testing laboratory
NP 30P
NP 40PMo
Obr. 4 Povrch povlakov pretavených laserom
Obr. 4 Surface of laser beam remolten coatings
je príčinou vyššej tvrdosti nástreku.
V druhom experimente sa rozborom
makro a mikroštruktúry a meraním
celistvosti návarov práškov navarených horákom CastoDyn SF Lance
(obr.6) zistilo, že:
– mikroštruktúra vrstvy prášku je
tvorená základnou kovovou hmotou austenitu (Ni) a medzidendriticky vylúčenými eutektickými karbidmi pravdepodobne na
báze B a Cr,
– tvrdosť vrstvy je na úrovni 44
HRC,
– vplyv obsahu P a Mo na mikroštruktúru sa nepozoroval. Chemické analýzy práškov potvrdili prítomnosť P a Mo dostatočne.
Prakticky bolo overené, že tieto
prvky majú podstatný vplyv na
jednotlivé typy práškov. Prášky
obsahujúce P sú tekutejšie, majú
lepšiu zabiehavosť a zmáčavosť,
výborne dezoxidujú základnú
zložku práškov Ni a intenzívne
s ním reagujú, čo potvrdili všetky
doteraz vykonané technologické
skúšky. Molybdén mal podstatnú
schopnosť a prínos v tom, že v návaroch sa nevyskytli žiadne mikropóry, čiže schopnosť rozpúšťať
vodík a tiež jeho veľká afinita ku
kyslíku pôsobili ako dokonalá dezoxidácia. U práškov obsahujúcich Mo sa dosahuje vyššia pevnosť. Mo zachováva prechodovú
štruktúru a nespôsobuje prekaliteľnosť.
ZÁVER
NP 30P
NP 40PMo
Obr. 5 Mikroštruktúra rozhrania substrát – pretavený návar z experimentu 1
Obr. 5 Microstructure of the boundary between substrate and remolten weld overlay
from experiment 1
Možno konštatovať, že novovyvinuté prášky sú vhodné na použitie
v sklárskom priemysle a sú schopné účinne chrániť pracovné plochy
sklárskych foriem a tŕňov. Taktiež
sú vhodné pre moderné technológie
povlakovania ako je naváranie a pretavovanie pomocou lasera a metódu
navárania pomocou horáka CastoDyn SF LANCE, čo umožňuje automatizáciu výroby a renovácie.
CONCLUSIONS
NP 30P – makroštruktúra
NP 40PMo – mikroštruktúra
Obr. 6 Makroštruktúra a mikroštruktúra rozhrania substrát – návar z experimentu 2
Obr. 6 Macrostructure and microstructure of boundary between substrate and weld overlay
from experiment 2
30
It can be said that the new developed powders are suitable for application in glass industry and they are
capable to protect the working faces
of glass moulds and broaches. They
are also suitable for modern coating technologies such as e. g. laser
beam surfacing and remelting with
use of CastoDyn SF LANCE
torch what allows production
and renovation automation.
<
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
Fyzikálne veličiny a jednotky
v odbornej literatúre
MARIANNA
KAROL
KÁLNA
MATYSOVÁ – PAVOL SEJČ
Doc. Ing. K. Kálna, DrSc., Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR, Bratislava
V odbornej literatúre sa používajú rôzne fyzikálne veličiny,
značky a jednotky. Prevažná časť veličín je ustálená, ale
dôsledkom rozvoja poznatkov a výpočtových metód dochádza k ich modifikáciám.
Použitie veličín a jednotiek stanovuje medzinárodná norma
ISO 80 000, špecifické veličiny sú v normách na skúšanie
materiálov, výpočet a výrobu konštrukcií. Zo sústavy noriem
ISO 80 000 „Veličiny a jednotky“ uvedieme tieto:
Časť 1: Všeobecne
Časť 2: Matematické značky a symboly používané v prírodných vedách a technológiách
Časť 3: Priestor a čas
Časť 4: Mechanika
Časť 5: Termodynamika
Časť 11: Charakteristické čísla.
Výber vhodných násobkov (desatinný násobok alebo podiel) jednotky sa riadi vhodnosťou použitého násobku na
určitú aplikáciu, ktorý by mohol viesť k číselným hodnotám v rozsahu praktického používania. Z tohto dôvodu sa
pri zobrazovaní veličín odporúča zvoliť desatinný násobok
Tab. 1 Všeobecné veličiny
alebo podiel veličín tak, aby sa s výslednými hodnotami
ľahko zaobchádzalo, napríklad medzi 0,1 a 1000.
Značky a jednotky veličín používané pri navrhovaní oceľových konštrukcií a tlakových zariadení sú v tab. 1 a 2
Tab. 2 Mechanické veličiny
Veličina
Symbol
Jednotka
Sila, normálová sila
F, N
N, kN
Moment
M
N.mm
Tlak
p, P
bar, MPa
Teplota (stupne Celzia)
T
°C
Termodynamická teplota
T
K
Súčiniteľ teplotnej rozťažnosti
α
10 -6m/m (°C-1, K-1)
σ, ∆σ
MPa, N/mm 2
τ, Δτ
MPa, N/mm 2
Menovité návrhové napätie
f
MPa, N/mm 2
Pevnosť v ťahu
Rm
MPa, N/mm 2
Pevnosť v ťahu pri 20 °C
R m/20
MPa, N/mm 2
Normálové napätie,
rozkmit normál. napätia
Šmykové napätie,
rozkmit. šmyk. napätia
Veličina
Symbol
Jednotka
Medza klzu
Re
MPa, N/mm 2
Čas
t
s, min, h
Medza klzu pri 20 °C
Re/20
MPa, N/mm 2
Frekvencia
f
Hz
Dohovorená medza klzu pri teplote T Rp/T
MPa, N/mm 2
Rozmer
ľubovoľné
latinské
písmeno
mm
Horná medza klzu
ReH
MPa, N/mm 2
Rp0,2
MPa, N/mm 2
Dĺžka
l
mm
Hrúbka
e
mm
Rp0,2T
MPa, N/mm 2
Prídavok na koróziu
c
mm
Rt1,0
MPa, N/mm 2
Priemer
d, D
mm
Pevnosť v ťahu pri teplote T
R m/T
MPa, N/mm 2
Polomer
r, R
mm
Plocha
A, S
Rcp1/T/t
Objem, kapacita
V
m3, mm3, l
Medza tečenia pri plastickej
deformácii 1 % pri teplote T v čase t
Žiarupevnosť (medza pevnosti
pri tečení) pri teplote T v čase t
MPa, N/mm 2
mm 2
Rcm/T/t
MPa, N/mm 2
Tiaž
W
N, kN
Modul pružnosti
E
MPa, N/mm 2
Hustota (merná hmotnosť)
ρ
kg/mm3
Modul pružnosti v šmyku
G
MPa, N/mm 2
Práca
W (A)
J
Poissonovo číslo
ν
–
Deformácia
ε
%
Ťažnosť
A
%
Nárazová práca
KV
J
Energia
E
J
Statický moment prierezu
S
mm3
Kvadratický moment prierezu
(moment zotrvačnosti plochy)
Dohovorená medza klzu
pri plastickej deformácii 0,2 %
Dohovorená medza klzu 0,2 %
pri teplote T
Dohovorená medza klzu
pri trvalej deformácii 1 %
І
mm4
Rázová húževnatosť
KCV
J/cm 2
Modul prierezu
W, Z
mm3
Lomová húževnatosť
K IC, KCJ
MPa√m, N/mm3/2
Zrýchlenie
g, γ
m/s2
Súčiniteľ intenzity napätia
KI
MPa√m, N/mm3/2
Rovinný uhol
ľubovoľné
grécke
písmeno
rad, ° (stupeň)
Súčiniteľ koncentrácie napätia
k
bezrozmerný
Tvrdosť
HB, HV
–
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
31
Montážne zváranie potrubí pri dostavbe
3. a 4. bloku Atómových elektrární
Mochovce (MO34)
MARIANNA
MILAN
KYSEL
MATYSOVÁ – PAVOL SEJČ
Ing. M. Kysel, IWE – Slovenské elektrárne, a. s., Mochovce (MO34)
Reaktor je srdcom každého bloku
jadrovej elektrárne. Je pospájaný
s parogenerátormi a inými dôležitými zariadeniami primárneho okruhu
zložitou sústavou potrubí. Potrubím
sú navzájom spájané aj jednotlivé
systémy a zariadenia v jadrovej elektrárni. V útrobách elektrárne by sme
našli potrubia s priemerom od DN
10 do DN 500. Veľká väčšina potrubí
je spojená zvarovými spojmi. Všetky
potrubia sú vyrobené z dvoch druhov materiálov – z uhlíkových ocelí a austenitických nehrdzavejúcich
ocelí. Časť potrubí je tepelne izolovaná a časť potrubí izolovaná nie je.
Skôr ako sa urobí prvý montážny
zvar na ktorejkoľvek potrubnej trase,
je potrebné urobiť veľké množstvo
administratívnej práce. Základným
predpokladom pre kvalitné vykonanie prác je kvalitná príprava doku-
32
mentácie. Projektová dokumentácia pre výstavbu jadrovej elektrárne
má svoje špecifiká. Na prvom mieste je samozrejme jadrová bezpečnosť, ktorá je definovaná v atómovom zákone a viacerých vyhláškach,
ktoré stanovujú napríklad aj to, aké
dokumenty má obsahovať vykonávací projekt alebo sprievodná technická dokumentácia. Dokumentácia má dve hlavné línie. Jednu tvorí
dokumentácia na zabezpečovanie
kvality. Druhou je dokumentácia výrobno-montážna. Obidve sú úzko
prepojené.
1 DOKUMENTÁCIA
Vrcholovým dokumentom na zabezpečovanie kvality je Zadávací
program zabezpečovania kvality
(ZPZK). Rozpracováva požiadavky
na zabezpečovanie kvality pre všetky etapy životnosti jadrového zariadenia. Definuje základné požiadavky, zásady a ciele, ktoré musia byť
uplatnené, aby bola zaistená jadrová bezpečnosť jadrového zariadenia. V poradí druhým dokumentom
v postupnosti dokumentov kvality
je Etapový program zabezpečovania kvality (EPZK). Je to vlastne
opis systému kvality držiteľa oprávnenia, t. j. Slovenských elektrární, a. s. (SE-Enel), alebo jeho časti v určitej etape životnosti jadrovej
elektrárne – EPZK pre fázu výstavby JE a EPZK pre fázu prevádzky
JE. Plán kvality vybraného zariadenia (PLKVZ) je spracovaný pre
všetky etapy existencie vybraného
zariadenia a špecifikuje požiadavky na kvalitu vybraného zariadenia.
Prvá etapa zahŕňa projektovanie
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
zariadenia. Druhá etapa zahŕňa nákup, výrobu, skladovanie, montáž
a prevádzku zariadenia.
ZPZK a EPZK vypracúva zodpovedná organizácia, t. j. SE-Enel a schvaľuje Úrad jadrového dozoru SR (ÚJD
SR). PLKVZ vypracúva dodávateľ
vybraného zariadenia a schvaľuje
ÚJD SR.
Na strane dodávateľov je základná
podmienka zabezpečovania kvality garantovaná tým, že spoločnosť
SE-Enel podmieňuje účasť na prácach na dostavbe MO34 zavedeným funkčným a certifikovaným
systémom riadenia kvality podľa
ISO 9001, ktorý je reprezentovaný
Príručkou kvality. Príručka kvality
je dokument, ktorý špecifikuje systém manažérstva kvality dodávateľskej organizácie. Pre práce na dostavbe MO34 však dodávateľské
firmy musia vypracovať ďalší dokument – Plán kvality dodávky. Plán
kvality dodávky je dokument, ktorý špecifikuje postupy a súvisiace
zdroje, ktoré je potrebné použiť pri
konkrétnej dodávke. Prvý z dvoch
vyššie uvedených dokumentov posúdi pri výbere dodávateľa odberateľ, t. j. SE-Enel v rámci odberateľského externého auditu. Druhý
dokument odsúhlasia SE-Enel
a schvaľuje ÚJD SR.
Špecifickým dokumentom je Individuálny program zabezpečenia
kvality (IPZK), resp. zmena IPZK.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
Ide o dokument, ktorý bol požadovaný legislatívou platnou v období
výstavby 1. a 2. bloku AE Mochovce. Podľa dnešnej legislatívy je tento
dokument nahradený dokumentom
PLKVZ. Pretože v prípade MO34 ide
o dostavbu elektrárne, ešte stále sú
v platnosti aj IPZK pôvodne dodaných vybraných zariadení. Doplnenie pôvodných dokumentov sa robí
formou zmeny, resp. revízie IPZK,
ktorú spracuje, zavedie a odsúhlasí
zodpovedná organizácia – SE-Enel
a schváli ÚJD SR.
Vrcholným dokumentom projektovej dokumentácie je Úvodný projekt, v ktorom je naprojektovaná
základná konfigurácia celej stavby
– stavebná aj technologická časť.
Veľmi dôležitou súčasťou úvodného projektu je zoznam vybraných
zariadení. Tu sú definované všetky
zariadenia a ich zaradenie do bezpečnostných tried podľa vyhlášky
[1]. Zoznam navrhuje projekčná organizácia a schvaľuje ÚJD SR.
Ďalším stupňom projektovej dokumentácie je Vykonávací projekt.
Jeho prvou časťou je konštrukčná
dokumentácia (for construction).
Súčasťou tejto časti dokumentácie sú aj výpočty potrubných trás (
kapacitné, pevnostné, rozmerové,
seizmické, ...).
Tretiu úroveň projektovej dokumentácie tvorí výrobná (for prefabrication) a montážna (for erection)
dokumentácia. Ako ich názvy prezrádzajú, tieto dokumenty slúžia na
výrobu a montáž vybraných zariadení.
Poslednou časťou projektovej dokumentácie je dokumentácia skutočného vyhotovenia (as builded) stavby, resp. jej časti. Tieto dokumenty
sú súčasťou sprievodnej technickej
dokumentácie.
Tretím neodmysliteľným pilierom dokumentačnej stavebnice je, okrem
dokumentácie kvality a projekčnej
– výkresovej dokumentácie, dokumentácia technická. Tvorí ju veľké množstvo technických textových
dokumentov. Pre montáž a zváranie
sú určené nasledovné dokumenty:
– technické podmienky elektrární,
– technologický postup montáže,
– plán kontrol a skúšok.
Samozrejme, že tých dokumentov je oveľa viac. Tieto tri sú základom pre montážno-zváracie práce.
Technické podmienky elektrární (TPE) [2] tvoria pomerne veľkú
skupinu technickej dokumentácie.
V týchto dokumentoch sa špecifikujú špeciálne požiadavky elektrárne na jednotlivé druhy technologických komponentov a operácií.
Čo sa týka potrubia a zvárania, sú
to hlavne technické podmienky pre
potrubia, technické podmienky pre
hermetické prechodky, technické
podmienky na armatúry, technické podmienky na montážne zvára-
33
Montážne zváranie potrubí pri dostavbe
3. a 4. bloku Atómových elektrární Mochovce (MO34)
nie. Technologický postup montáže (TP) je spolu s montážnymi
výkresmi vlastne základným dokumentom, ktorý potrebujú montážnici, potrubári a zvárači k svojej
práci. Je to jednoducho povedané
vlastne postup, akým bude potrubie zmontované od začiatku až do
konca. Jeho neoddeliteľnou prílohou sú všetky WPS, ktoré sú potrebné na zvarenie všetkých zvarov
na konkrétnej potrubnej vetve. TP
obsahuje aj súpis potrebného materiálu, zoznam potrebných profesií, bezpečnostné a environmentálne pravidlá montáže. Plán kontrol
a skúšok (PKS) je dokument, ktorý
určuje rozsah, postupnosť a parametre kontrol a skúšok pri montáži
potrubia od prvého kroku postupu
až po posledný krok postupu. Je to
pomôcka hlavne pre technikov oddelenia technickej kontroly (OTK),
odberateľa a dodávateľa, ktorí vykonávajú kontrolné operácie počas
montáže.
2 ZAČIATOK MONTÁŽNYCH
A ZVÁRACÍCH PRÁC
Základným predpokladom začiatku montážno – zváracích prác je
kompletná vypracovaná a schválená projektová dokumentácia. Keď
má montážna organizácia k dispozícii všetky požadované dokumenty, požiada útvar riadenia výstavby o vydanie Povolenia na prácu
(PnP). Následne požiada na útvare
bezpečnosti a životného prostredia
o požiarne povolenie (PO) , ktoré je
potrebné pre práce s rizikom vzniku
požiaru (brúsenie, zváranie). Technológ zvárania montážnej organizácie oznámi tri pracovné dni pred
začiatkom zváracích prác na oddelenie technickej kontroly začiatok zváracích prác. Technici OTK
poverení kontrolou zvárania urobia
kontrolu pripravenosti firmy na výkon zváracích prác. Táto kontrola
zahŕňa kontrolu zváracej dokumentácie, pracovníkov (ITP – inžiniersko-technickí pracovníci, NDT technici, zvárači), prídavných materiálov
a ich skladovania, kontrolu WPQR
a WPS a kontrolu umiestnenia PKS
v elektronickom informačnom systéme. Pokiaľ je výsledok kontroly
vyhovujúci, môže montážna organizácia začať montážne a zváracie
práce.
2.1 Montáž a zváranie
Skôr ako montážna spoločnosť začne vykonávať montážne zváranie,
34
je potrebné sa na tieto činnosti dôkladne pripraviť. Okrem vypracovania potrebnej dokumentácie je
potrebné aby dodávateľ vykonal nasledovné činnosti:
1. Preskúmať, spracovať a zdokumentovať budúce činnosti tak,
aby bol zaistený riadny priebeh
všetkých prác.
2. Preskúmať a zaistiť plnenie podmienok uvedených v zmluvách
o dielo a technických podkladoch, prípadne ďalších podmienok požadovaných normou STN
EN ISO 3834.
3. Zaistiť personál na zváranie
a NDT zvarov.
4. Zaistiť razidlá a iné prostriedky
na označovanie zvarov.
5. Zaistiť zariadenia na zváranie
a kontrolu zvarov a to vrátane
platných dokladov o vykonaní
revízií týchto zariadení.
6. Zaistiť prípravky, náradie, izolačné materiály a pod. v požadovanom rozsahu a kvalite a v bezchybnom technickom stave.
7. Zabezpečiť platné revízie elektrického náradia a prístrojov.
8. Spracovať podklady na zaistenie prídavných materiálov (druh,
rozmer, množstvá, termíny dodávok a pod.).
9. Zaistiť skladovanie prídavných
materiálov v súlade s požiadavkami výrobcu, resp. v súlade
s požiadavkami príslušných noriem a TPE.
10. Zaistiť skladovanie žiaričov na
kontrolu zvarov prežiarením
(RT) zvarov podľa požiadaviek
príslušných predpisov.
11. Vyškoliť všetkých pracovníkov
v problematike bezpečnosti
a ochrany zdravia pri práci, protipožiarnej ochrane a (ochrane
životného prostredia).
12. Vykonať výber subdodávateľov,
pokiaľ niektoré práce budú vykonávané formou subdodávok.
13. Spracovať zoznam zváračov
a pracovníkov NDT v rozsahu
(meno, číslo osvedčenia, rozsah
a dobu platnosti osvedčenia,
pridelená identifikačná značka –
razidlo) a tento zoznam predložiť
objednávateľovi spolu s kópiami
platných osvedčení na kontrolu
a schválenie pred začatím prác.
14. Spracovať pravidlá na identifikáciu – označovanie potrubných
dielov a zvarov.
15. Spracovať písomné poverenie
pre pracovníkov s definovaný-
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
mi povinnosťami, právomocami
a zodpovednosťami (zváračský
dozor ITP, personál na skladovanie a manipuláciu s prídavnými materiálmi, personál určený
na prenos značenia základného
materiálu, personál OTK).
Vypracovať a schváliť postupy
zvárania WPQR.
Stanoviť postupy zvárania WPS.
Spracovať plán údržby a revízií zariadení na zváranie a NDT
zvarov.
Spracovať plán kalibrácie meracích, kontrolných a skúšobných
zariadení.
Spracovať postupy na vykonávanie NDT.
Spracovať postupy na zaistenie
BOZP, PO a OŽP pri zváraní.
Spracovať zváračský plán doplňujúci WPS a projektovú dokumentáciu.
Spracovať inštrukcie a návody.
Spracovať špecifikáciu zvarov
vykonaných vo výrobe, pri predmontáži a pri samotnej montáži.
Spracovať požiadavky na zaistenie dostatočného elektrického
príkonu a počtu zásuviek pre vykonávanie prác.
Zaistiť všetky činnosti a dokumenty podľa požiadaviek odberateľa.
Dokumenty podľa vyššieuvedených bodov je potrebné predložiť objednávateľovi na kontrolu
a schválenie pred začatím príslušných prác v dostatočnom predstihu. To však nie je všetko. Veľkú
pozornosť treba venovať výberu,
atestácii, nákupu a skladovaniu
prídavných materiálov. Takisto veľkú pozornosť treba venovať výrobe
a vyhodnoteniu kontrolných zvarových spojov.
Až keď dodávateľská organizácia zvládne túto náročnú prípravnú
fázu, môžu začať samotné
montážne a zváracie práce.
<
Literatúra:
[1] Vyhláška ÚJD SR č. 50/2006 Z. z.,
ktorou sa ustanovujú podrobnosti
o požiadavkách na jadrovú bezpečnosť
jadrových zariadení pri ich
umiestňovaní, projektovaní, výstavbe,
uvádzaní do prevádzky, prevádzke,
vyraďovaní a pri uzatvorení úložiska,
ako aj kritériá pre kategorizáciu
vybraných zariadení do
bezpečnostných tried
[2] TPE PNM34088036 Všeobecné
technické podmienky pre montážne
zváranie vybraných zariadení jadrovej
časti 3. a 4. bloku AE Mochovce
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
N OV É N OR M Y
Nové normy STN, informácie TNI, zmeny a opravy noriem,
vydané, oznámené a zrušené normy v septembri až
decembri 2011 z oblasti zvárania a príbuzných procesov,
NDT a konštrukcií
Nové normy STN z oblasti zvárania
a príbuzných procesov triedy 05
STN EN ISO 6947 (05 0024) Zváranie. Polohy
zvárania (ISO 6947: 2011) (EN ISO 6947: 2011)
Platí od 1. 11. 2011
Jej oznámením sa ruší
STN EN ISO 6947 (05 0024) Zváranie. Polohy
zvárania – Definície uhlov naklonenia a otočenia
(ISO 6947: 1993) (EN ISO 6947: 1997) z decembra 1998
STN EN 287-1 (05 0711) Kvalifikačné skúšky
zváračov. Tavné zváranie. Časť 1: Ocele (EN
287-1: 2011)
Platí od 1. 1. 2012 (Rozpracovanie prekladom)
Jej oznámením sa ruší
STN EN 287-1 + A2 (05 0711) Kvalifikačné
skúšky zváračov. Tavné zváranie. Časť 1: Ocele
(EN 287-1: 2004, EN 287-1: 2004/A2: 2006, EN
287-1: 2004/AC: 2004) z októbra 2006
STN EN 60974-4 (05 2205) Zariadenia na oblúkové zváranie. Časť 4: Pravidelné prehliadky
a skúšky (EN 60974-4: 2011, IEC 60974-4: 2010)
Vydanie: december 2011
Jej vydaním sa od 2. 1. 2014 ruší
STN EN 60974-4 (05 2205) Zariadenia na oblúkové zváranie. Časť 4: Prehliadky a skúšky zariadení
počas prevádzky (EN 60974-4: 2007, IEC 609744: 2006) zo septembra 2007
STN EN 60974-6 (05 2205) Zariadenia na oblúkové zváranie. Časť 6: Zariadenia s obmedzeným trvaním prevádzky (EN 60974-6: 2011, IEC
60974-6: 2010)
Vydanie: november 2011
Jej vydaním sa od 1. 1. 2014 ruší
STN EN 60974-6 (05 2205) Zariadenia na oblúkové zváranie. Časť 6: Zdroje s obmedzeným trvaním prevádzky na ručné oblúkové zváranie
(EN 60974-6: 2003, IEC 60974-6: 2003) z januára 2004
ly. Metódy skúšania. Časť 3: Klasifikácia skúšania
prídavných materiálov z hľadiska vhodnosti polohovania a závaru kútových zvarov (ISO 157923: 2006 vrátane Cor. 1: 2006) (EN ISO 15792-3:
2008) z novembra 2008
STN EN ISO 17672 (05 5650) Tvrdé spájkovanie. Prídavné kovy (ISO 17672: 2010) (EN ISO
17672: 2010)
Vydanie: október 2011
Jej vydaním sa ruší
STN EN ISO 17672 (05 5650) Tvrdé spájkovanie.
Prídavné kovy (ISO 17672: 2010) (EN ISO 17672:
2010) z decembra 2010
Nové normy STN z oblasti materiálov
triedy 42
STN EN ISO 16120-1 (42 1075) Valcovaný drôt
z nelegovaných ocelí na ťahanie. Časť 1: Všeobecné požiadavky (ISO 16120-1: 2011) (EN ISO
16120-1: 2011)
Platí od 1. 1. 2012
Jej oznámením sa ruší
STN EN 10016-1 (42 1075) Valcovaný drôt z nelegovanej ocele na ťahanie a/alebo valcovanie za studena. Časť 1: Všeobecné požiadavky
(EN 10016-1: 1994) zo septembra 2001
STN EN ISO 16120-2 (42 1075) Valcovaný drôt
z nelegovaných ocelí na ťahanie. Časť 2: Osobitné požiadavky na valcovaný drôt na všeobecné použitie (ISO 16120-2: 2011) (EN ISO 161202: 2011)
Platí od 1. 1. 2012
Jej oznámením sa ruší
STN EN 10016-2 (42 1075) Valcovaný drôt z nelegovanej ocele na ťahanie a/alebo valcovanie za
studena. Časť 2: Osobitné požiadavky na valcovaný drôt na všeobecné použitie (EN 10016-2:
1994) zo septembra 2001
STN EN ISO 14372 (05 5004) Zváracie materiály. Stanovenie odolnosti proti vlhkosti pre
elektródy na ručné oblúkové zváranie meraním difúzneho vodíka (ISO 14372: 2011) (EN ISO
14372: 2011)
Platí od 1. 1. 2012
Jej oznámením sa ruší
STN EN ISO 14372 (05 5004) Zváracie materiály. Stanovenie odolnosti proti vlhkosti pre elektródy na ručné oblúkové zváranie meraním difúzneho
vodíka (ISO 14372: 2000) (EN ISO 14372: 2001)
z augusta 2002
STN EN ISO 16120-3 (42 1075) Valcovaný drôt
z nelegovanej ocele určený na ťahanie. Časť 3:
Osobitné požiadavky na valcovaný drôt z neupokojenej a čiastočne upokojenej ocele s nízkym
obsahom uhlíka (ISO 16120-3: 2011) (EN ISO
16120-3: 2011)
Platí od 1. 1. 2012
Jej oznámením sa ruší
STN EN 10016-3 (42 1075) Valcovaný drôt z nelegovanej ocele na ťahanie a/alebo valcovanie za
studena. Časť 3: Osobitné požiadavky na valcovaný drôt z neupokojenej a čiastočne upokojenej ocele s nízkym obsahom uhlíka (EN 10016-3:
1994) zo septembra 2001
STN EN ISO 15792-3 (05 5520) Zváracie materiály. Metódy skúšania. Časť 3: Klasifikácia skúšania prídavných materiálov z hľadiska vhodnosti polohovania a závaru kútových zvarov (ISO
15792-3: 2011) (EN ISO 15792-3: 2011)
Platí od 1. 11. 2011
Jej oznámením sa ruší
STN EN ISO 15792-3(05 5520) Zváracie materiá-
STN EN ISO 16120-4 (42 1075) Valcovaný drôt
z nelegovaných ocelí na ťahanie. Časť 4: Osobitné požiadavky na valcovaný drôt na špeciálne použitie (ISO 16120-4: 2011) (EN ISO 161204: 2011)
Platí od 1. 1. 2012
Jej oznámením sa ruší
STN EN 10016-4 (42 1075) Valcovaný drôt z ne-
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
legovanej ocele na ťahanie a/alebo valcovanie za
studena. Časť 4: Osobitné požiadavky na valcovaný drôt na špeciálne použitie (EN 10016-4: 1994)
zo septembra 2001
STN EN 12167 (42 1325) Meď a zliatiny medi.
Profily a tyče na všeobecné účely (EN 12167:
2011)
Platí od 1. 12. 2011
Jej oznámením sa ruší
STN EN 12167 (42 1325) Meď a zliatiny medi.
Profily a pravouhlé tyče na všeobecné účely
(EN 12167: 1998) z júla 2003
STN EN 12168 (42 1328) Meď a zliatiny medi.
Rúrky na strojové obrábanie (EN 12168: 2011)
Platí od 1. 12. 2011
Jej oznámením sa ruší
STN EN 12168 (42 1328) Meď a zliatiny medi. Rúrky na strojové obrábanie (EN 12168: 1998) z novembra 2002
STN EN 12165 (42 1541) Meď a zliatiny medi.
Tvárnený a netvárnený materiál na kovanie
(EN 12165: 2011)
Platí od 1. 12. 2011
Jej oznámením sa ruší
STN EN 12165 (42 1541) Meď a zliatiny medi.
Tvárnený a netvárnený materiál na kovanie
(EN 12165: 1998) z júla 2002
STN EN 12163 (42 8309) Meď a zliatiny medi.
Tyče na všeobecné použitie (EN 12163: 2011)
Platí od 1. 12. 2011
Jej oznámením sa ruší
STN EN 12163 (42 8309) Meď a zliatiny medi.
Tyče na všeobecné použitie (EN 12163: 1998) zo
septembra 2002
STN EN 12164 (42 8310) Meď a zliatiny medi.
Tyče na trieskové obrábanie (EN 12164: 2011)
Platí od 1. 12. 2011
Jej oznámením sa ruší
STN EN 12164 + A1 (42 8310) Meď a zliatiny
medi. Tyče na trieskové obrábanie (EN 12164:
1998, EN 12164: 1998/A1: 2000) z novembra
2002
STN EN 12166 (42 8414) Meď a zliatiny medi.
Drôty na všeobecné použitie (EN 12166: 2011)
Platí od 1. 12. 2011
Jej oznámením sa ruší
STN EN 12166 (42 8414) Meď a zliatiny medi.
Drôty na všeobecné použitie (EN 12166: 1998) zo
septembra 2003
Poznámky:
Spracované podľa Vestníka Úradu pre normalizáciu, metrológiu a skúšobníctvo Slovenskej republiky, č. 9/2011 až 12/2011.
Redakcia
35
Strojárska olympiáda 2012
Dňom, ktorým sa zavŕšilo dlhé obdobie snaženia, sa stal 16. február 2012.
Práve v tento zimný deň sa mnoho študentov z technicky zameraných
stredných škôl, gymnázií, ale aj iných typov škôl vybralo na Strojnícku
fakultu Slovenskej technickej univerzity v Bratislave (SjF STU), aby tam
už po piatykrát súťažili a vyhrali tí najlepší.
Študenti zaplnili Aulu Aurela Stodolu
Podujatie už tradične v Aule Aurela
Stodolu otváral svojím príhovorom
dekan Strojníckej fakulty, prof. Ing.
Ľubomír Šooš, PhD. Ten hneď na
začiatku poukázal na viacero zaujímavých skutočností: neustále sa
zväčšuje rozdiel medzi záujmom zamestnávateľov o absolventov technických smerov, ktorý narastá a me-
Víťazom blahoželáme
dzi záujmom študentov o tento druh
štúdia, ktorý nerastie. Jedným z cieľov Strojárskej olympiády je práve
zvrátiť tento nepriaznivý trend. Lákadiel, ktoré by študentov mali priťahovať na štúdium na STU v Bratislave, by mohlo byť viac – absolventi
patria medzi najžiadanejších na slovenskom pracovnom trhu, viac ako
50 % z nich zostáva na Slovensku,
záujem o nich však majú aj v zahraničí, absolventi dostávajú v priemere najvyšší nástupný plat a v ich radoch sa nachádza najmenej tých,
ktorí si zamestnanie nevedia nájsť,
uviedol prof. Šooš. Potešujúci je pritom určite fakt, že každý rok sa hlási
do súťaže viac a viac študentov.
Tím, ktorý dokáže postaviť formulu
36
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
A KC I E
Tí už tradične súťažili v piatich kategóriách – Automobily, lode a spaľovacie motory; Energetické strojárstvo, procesná a environmentálna
technika; Aplikovaná mechanika
a mechatronika; Automatizácia a informatizácia strojov a procesov
a Strojárska výroba, manažérstvo
kvality, strojárske technológie a materiály. Kým však dostali možnosť
napísať prácu v jednej z nich, museli
úspešne prejsť v prvom kole testami z matematiky a fyziky, v druhom
kole testami zo všeobecného strojárstva a taktiež zodpovedať otázky
podľa vybranej kategórie.
Strojárska olympiáda však nie je len
o študentoch. Aj učitelia, ktorí týchto
študentov pripravujú, mali možnosť
diskutovať na pôde SjF STU o problémoch stredných a vysokých škôl,
ich nedostatočných vzájomných
prepojeniach, ktoré sú nutné najmä
Vierka Ayisi so svojou skupinou
kvôli úrovni poznatkov práve z matematiky a fyziky, ktoré sú na technických typoch vysokých škôl vyžadované v prvom rade. Cieľom
podujatia bolo tiež vytvoriť pôdu, na
ktorej by si mohli riaditelia stredných
škôl vymieňať poznatky a skúsenosti s kolegami z vysokých škôl i svoje navzájom, ale tiež predstaviť študentom miesto, kde oni sami môžu
začať pracovať vo výskume. O tom,
že o strojársku oblasť záujem majú,
hovorí fakt, že tento rok sa súťaže
zúčastnilo 7 300 študentov, čo predstavuje nárast o 30 %.
Záver Strojárskej olympiády 2012,
patril ako inak, vyhodnoteniu. Najlepšie si spomedzi všetkých súťažiacich v rámci študentov i škôl počínali
študenti z Dubnice nad Váhom, ktorí ostatných takmer prevalcovali, nasledovala tombola, ktorú vyžreboval
riaditeľ Výskumného ústavu zváračského – Priemyselného inštitútu SR,
jeden z podporovateľov tejto zmysluplnej akcie a program spestrila aj
speváčka a tanečnica Vierka Ayisi
so svojou tanečnou skupinou.
Mgr. Katarína Čiefová
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
Študenti mali možnosť pozrieť sa aj do laboratórií SjF STU
37
Strojársky veľtrh v Nitre 2012
Stabilné zázemie pre úspešnú komunikáciu odborníkov
Nitriansky medzinárodný strojársky veľtrh, ktorý sa bude konať na
výstavisku Agrokomplex od 22. do
25. 5. 2012 k patrí najvýznamnejším nielen v SR, ale aj v rámci krajín strednej a východnej Európy.
Spĺňa kritériá medzinárodnosti, stanovené celosvetovou Úniou medzinárodných veľtrhov so sídlom v Paríži. Koná sa s cieľom vytvoriť priestor
na komunikáciu medzi dodávateľmi
a odberateľmi, byť účinnou platformou na porovnávanie sa s konkurenciou, prieskum trhu, získavanie
nových kontaktov a upevňovanie
existujúcich obchodných vzťahov.
Produktové členenie veľtrhu zahŕňa
hlavne všeobecné strojárstvo, zváranie, zlievanie, obrábacie tvárniace stroje a príslušenstvo, povrchové úpravy, ručné náradie, armatúry,
čerpadlá, hydrauliku, ložiská, tesnenia, CAD systémy, elektrotechniku,
meranie, reguláciu a automatizáciu.
Niektoré produktové skupiny sa rozšírili do samostatných výstav. Sú to
EUROWELDING – 18. ročník medzinárodnej výstavy zvárania a technológií, pre zváranie, CAST-EX 18. ročník medzinárodnej výstavy
zlievania, hutníctva, a metalurgie,
CHEMPLAST – 16. ročník medzinárodnej výstavy plastov a chémie pre
strojárstvo a EMA – 12. ročník medzinárodnej výstavy elektrotechniky, merania, automatizácie a regulácie. V tomto roku je súčasťou
veľtrhu aj tematická výstava STAVMECH-LOGITECH, ktorá sa koná
v 3-ročnom cykle. Práve v tomto
roku budú mať možnosť návštevníci oboznámiť sa s novinkami stavebnej a manipulačnej techniky. Účasť
na tejto výstave prisľúbila väčšina
výrobcov a importérov v tejto oblasti. Každý účastník veľtrhu sa stane
aj v tomto roku súčasťou cieleného
a koncentrovaného diania v jednom
z najvýznamnejších odvetví nášho
národného hospodárstva, ktoré sa
nitrianske výstavisko už takmer 19
rokov usiluje neustále rozvíjať.
Všetky uvedené podujatia tvoria dočasné komunikačné trhy, ktorých
úlohou je oživiť aktuálny dopyt. Predsavzali sme si, ako jeden z dôležitých cieľov, pomôcť posilniť postavenie účastníkov veľtrhu v domácej
i medzinárodnej súťaži. Veľtrh tak má
šancu dokázať, že je kvalitným podujatím, ktoré môže byť aj v ťažkých časoch hybnou silou rozvoja odvetvia.
Predpokladaná účasť viac ako 400
38
vystavovateľov a spoluvystavovateľov zo SR, ČR, Nemecka, Rakúska,
Veľkej Británie, Thaiwanu, Japonska,
Talianska, Fínska a Švédska je pre
nás opäť vyjadrením veľkej dôvery.
Teším sa, že nás podporili aj odborní
partneri Zväz strojárskeho priemyslu
SR, Bratislava, Slovenská zváračská
spoločnosť, Slovenská zlievarenská
spoločnosť, Poradný zbor pre mechanizáciu v stavebníctve a ďalší. Záštitu nad veľtrhom prevzal Minister
hospodárstva Slovenskej republiky.
Chceme prispieť i k zvyšovaniu konkurencieschopnosti, pretože vplyv
priemyslu na celkovú prosperitu je
veľmi veľký. V súčasnosti sa v tejto
oblasti kladie osobitný dôraz na integrovaný prístup v oblastiach energetickej, environmentálnej a priemyselnej politiky za účelom synergie
ich cieľov, nasmerovaných do trvalo udržateľného rozvoja prostredníctvom podpory inovácií procesov
a postupov, zameraných na rast podielu pridanej hodnoty voči spotrebe materiálov a energií. Ide vlastne
o zabezpečenie rozvoja pri znižovaní nepriaznivých environmentálnych
dopadov, súvisiacich so znižovaním
surovinovej a energetickej náročnosti výroby. K trvalo udržateľnému
rozvoju prispieva i podpora výrobkových inovácií, ktoré budú zamerané na bezpečnejšie produkty pri
zachovaní optimálneho životného
cyklu produktov. Som presvedčený
o tom, že aj v roku 2012 sa predstavia vystavovatelia s nadpriemernou
„inovačnou iskrou“ a ich sofistikované produkty budú inšpiráciou pre
všetkých. Počas veľtrhu budú na výstavisku udelené i ocenenia „Inovatívny čin roka 2011“. Túto súťaž vyhlásilo Ministerstvo hospodárstva
SR s cieľom povzbudiť podnikateľské subjekty i fyzické osoby k inovatívnym aktivitám.
Pripravili sme tiež súťaž o cenu veľtrhu, v rámci ktorej bude ocenených 6
exponátov a jedna expozícia. V súťaži o najlepší strojársky výrobok
roka, ktorú vyhlasuje Zväz strojárskeho priemyslu SR, budú ocenené
výrobky. Všetky súťaže budú slávnostne vyhodnotené na spoločenskom stretnutí vystavovateľov 22.
mája. Pre odborníkov sa pripravuje
i odborný program. Agentúra SARIO
pripravuje Medzinárodný strojársky
kooperačný deň.
Pre posilnenie účasti odborných návštevníkov na veľtrhu sme pripravili
celý rad benefitov ako sú napríklad
bezplatné parkovanie pre odborných návštevníkov (firemná pozvánka) priamo pri registračnom centre,
prostredníctvom direct-mailingovej
a tele-marketingovej služby oslovenie manažérov a riadiacich pracovníkov z oblastí strojárenstva a súvisiacich odborov, zvýšenú účinnosť
propagácie veľtrhu formou bilboardov a televíznych šotov. Pre zdôraznenie odbornosti veľtrhu a zvýšenie
komfortu bude k dispozícii pre vystavovateľov a návštevníkov kongresové
centrum a bussines centrum, ktoré
budú umiestnené v pavilóne K.
Ing. Jozef Jenis, projektový manažér
Agrokomplex – Výstavníctvo Nitra, š. p.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
A KC I E
MSV 2012 – 54. mezinárodní strojírenský
veletrh v Brně se uskuteční 10. – 14. 9. 2012
Brněnské výstaviště zaplní současně sedm průmyslových veletrhů
Letošní Mezinárodní strojírenský
veletrh proběhne společně s dalšími šesti specializovanými výstavními
akcemi. Jsou to již tradiční Mezinárodní veletrh obráběcích a tvářecích
strojů IMT, Mezinárodní slévárenský
veletrh FOND-EX a Mezinárodní veletrh svařovací techniky WELDING.
Počtvrté se na výstaviště vrací Mezinárodní veletrh technologií pro povrchové úpravy PROFINTECH, a na
rozdíl od roku 2010 nebude chybět
ani Mezinárodní veletrh plastů, pryže a kompozitů PLASTEX, který se
v Brně konal před čtyřmi lety, v roce
2008. Šestici průmyslových veletrhů
tento obor je po obráběcí technice
a materiálech a komponentech pro
strojírenství třetím nejobsazenějším
specializovaným celkem veletrhu.
Posledního ročníku AUTOMATIZACE
2010 se zúčastnilo 282 vystavovatelů
z deseti zemí.
Průřezový charakter má také projekt
Transfer technologií a inovací 2012,
který se při MSV koná již počtvrté.
Jde o kontaktní centrum a současně největší tuzemskou soustředěnou
nabídku vědecko-výzkumných kapacit pro průmyslové využití. K tradičním účastníkům patří vysoké školy,
výzkumná centra a ústavy, Akademie
telů včetně firem participujících na
oficiální expozici Ministerstva hospodárstva Slovenské republiky.
Partnerskou zemí bude Indie
Letošní ročník bude zajímavý také
rozsáhlou účastí firem z Indie, která patří k zemím s nejvyšším hospodářským potenciálem. V rámci MSV
proběhne tzv. India Show, což je nejvyšší forma oficiální obchodní a ekonomické prezentace Indie v zahraničí.
V roce 2012 se India Show uskuteční
pouze v České republice a v Japonsku, přičemž v Brně půjde o premiéru
v regionu střední a východní Evropy.
doplní Mezinárodní veletrh prostředků osobní ochrany, bezpečnosti práce a pracovního prostředí INTERPROTEC, jehož nabídka oslovuje
firmy všech prezentovaných oborů.
Hlavní téma MSV 2012 –
AUTOMATIZACE
Z oborového pohledu bude hlavním
tématem ročníku průmyslová automatizace, která se představí v rámci
bienálního průřezového projektu AUTOMATIZACE – měřící, řídící, automatizační a regulační technika. Projekt
pořádaný ve spolupráci s Českomoravskou elektrotechnickou asociací
akcentuje využití automatizace a robotiky v jednotlivých oborech. Letošní pátý ročník projektu se opět zaměří na propojení nových informačních
technologií a řízení výrobních procesů, na zvyšování produktivity, kvality
a konkurenceschopnosti a na snižování celkových nákladů. Elektronika, automatizace a měřící technika
je na MSV tradičně silně zastoupena,
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
věd ČR a další subjekty, které zde
prezentují úspěšné výzkumné projekty i konkrétní aktivity. Investoři a podnikatelé tak mohou na jediném místě získat přehled o výzkumné sféře
a možnostech vzájemné spolupráce.
Slovenská účast na MSV
Slovensko patří, co do počtu vystavovatelů, pravidelně k nejsilněji zastoupeným zemím. Po Německu přijíždí na brněnské výstaviště nejvíce
firem právě ze Slovenska. V loňském
roce se na MSV prezentovalo více jak
sedmdesát slovenských vystavova-
Ohlédnutí za posledním ročníkem
Na posledním ročníku Mezinárodního strojírenského veletrhu se prezentovalo 1 592 vystavujících firem
z 23 zemí, když podíl zahraničních
účastníků vzrostl na 44,7 %. Expozice vystavovatelů si prohlédlo 79 296
návštěvníků ze 65 zemí a ze zahraničí přijelo 6 601 registrovaných návštěvníků, tj. 8,4 % z celkového počtu. Na veletrhu se akreditovalo 423
novinářů, mezi nimi 68 zahraničních
ze šesti zemí.
Veletrhy Brno, a. s.
39
VIENNA-TEC 2012 – ohňostroj inovací
a průmyslových technologií v sousední
Vídni a mezinárodní setkání EUROKONTAKT
ve dnech 9. – 12. 10. 2012
expozici slovenské společnosti QUAD Industries, která
představí podsvícenou kapacitní klávesnici vlastního vývoje, se senzory umístěnými přímo pod krycím panelem
nezávisle na řídící DPS.
Dne 9. 10. 2012 se v rámci veletrhu uskuteční Den odborných návštěvníků ze Slovenské republiky (Den
Slovenska). Již nyní plánuje svoji účast na veletrhu Slovenská svářečská společnost, Slovenská asociace strojních inženýrů, delegace regionu Žilina, odborníci ze slovenských univerzit, odborná a regionální média a další
firmy a organizace.
Pro velký zájem slovenských firem o návštěvu veletrhu
Ilustrační fotografie Schwarz & Partner
Přípravy na největší mezinárodní průmyslový odborný
veletrh VIENNA-TEC 2012, jehož brány se otevřou 9. října 2012, jsou v plném proudu. VIENNA-TEC 2012, který se koná jednou za 2 roky, nabízí možnost zhlédnout
na jednom místě pod jednou střechou šest mezinárodních odborných průmyslových veletrhů AUTOMATION
AUSTRIA (automatizace), ENERGY-TEC (energie), IE
(průmyslová elektronika), INTERTOOL (nástroje a nářadí), MESSTECHNIK (měřící a regulační technika)
a SCHWEISSEN/JOIN-EX (svařování) a speciální expozice MENSCH.ARBEIT.SICHERHEIT, HYDRAULIK,
SENSORICS, LOGISTICS, MANUFACTURING a OBERFLÄCHENTECHNIK. Poprvé se v rámci veletrhu uskuteční speciální expozice [email protected]
Rádi bychom čtenáře časopisu Zváranie-Svařování informovali, že aktivní zájem o účast na veletrhu VIENNA-TEC 2012 je také ze strany podnikatelů a organizací ze
Slovenska. Bratislavská regionální komora SOPK připravuje na VIENNA-TECu společný stánek slovenských firem regionu Bratislava, v rámci kterého se budou prezentovat firmy IMC Slovakia, s. r. o., IRONAL spol. s r.
o., SNAHA, s. r. o., TESLA Liptovský Hrádok, a. s. a firma Prematlak, s. r. o. Můžete navštívit také samostatnou
40
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
informací získáte na telefonním čísle 603 278 654 u paní
Lenky Kotllárové.
Slovenské firmy se dále mohou po předchozí domluvě se
společností Schwarz & Partner zúčastnit řady mezinárodních setkání EUROKONTAKT, např. s delegací z dalekého sibiřského regionu Omsk z Ruské federace. Z regionu
Omsk se budou účastnit na VIENNA-TECu následující firmy, které hledají obchodní zastoupení nebo nabízejí společnou výrobu – firma INNOVA (specializující se na vývoj
a zavádění nových technologií mikrovlnného sušení v různých oblastech zemědělství), GEOSYSTEMS (výzkum
a vývoj v oblasti vesmírné geodézie), KV-SVJAZ (vědecko-technická společnost specializující se na návrhy a výrobu telekomunikačních zařízení v dosahu středních vln
Ilustrační fotografie Schwarz & Partner
Ilustrační fotografie Schwarz & Partner
Ilustrační fotografie Schwarz & Partner
A KC I E
VIENNA-TEC plánuje společnost Schwarz & Partner
s. r. o. Praha, vypravit 10 autobusových zájezdů z různých regionů Slovenska, např. z Bratislavy, Trnavy nebo
Trenčína.
Většinu vystavovatelů VIENNA-TECu tradičně tvoří firmy
z Rakouska a Německa. Letos má rekordní účast i Česká republika, a to dosud více než 10 přihlášených vystavovatelů.
Veletrh je velmi zajímavý a lákavý i pro řadu firem z různých zemí střední a východní Evropy a EURASIE. Poprvé se na veletrhu očekává účast delegací podnikatelů
z více než sedmi regionů Ruské federace, včetně Moskvy, Petrohradu, Jižního Uralu, Kaliningradu, Omsku,
Čuvašie a Kalugy.
Schwarz & Partner – oficiální výhradní zastoupení VIENNA-TECu na Slovensku nabízí středním a menším
slovenským firmám kromě standartní účasti na samostatných nebo společných stáncích navíc speciální prezentační balíčky, včetně katalogových prezentací. Více
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
pro dálkové mobilní radiostanice), ULTRAZVUKOVÉ SYSTÉMY (specializující se v oblasti vývoje technologií, konstrukcí a výroby zařízení pro ultrazvukové čištění materiálů), DIAL (výrobce přístrojově-softwarových systémů
screeningové diagnostiky), METROMED (vývoj a výroba
lékařských přístrojů), OMIKS (výroba technologických
a diagnostických vybavení pro lokomotivy), TEST-LAB
(služby pro analýzu životního prostředí a diagnostiku onemocnění), PRŮMYSLOVÉ TECHNOLOGIE (sériová průmyslová výroba, jejíž součástí je kovoobrábění) a PŘESNÁ ELEKTRONIKA (služby v oblasti vědecko-technického
vývoje a vývoje rádiových přístrojů lékařské techniky).
Společnosti se zájmem o spolupráci se slovinskými firmami mohou obdržet profily těchto firem již před zahájením veletrhu. Zvažují se také možnosti setkání podnikatelů různých regionů Slovenska s rakouskými firmami.
VIP pozvánky (čestné vstupenky) pro Vás a Vaše obchodní partnery Vám mohou poskytnout mediální partneři projektu na Slovensku, ale také řada regionálních
hospodářských komor, asociací a svazů.
Více aktuálních informací o VIENNA-TECu 2012 najdete v němčině na www.vienna-tec.at nebo v češtině na
www.sp.cz.
Věříme, že potenciál účasti slovenských firem na této
prestižní události Rakouska, která se koná jednou za
2 roky v nedaleké Vídni, je opravdu velký, a že účast na
VIENNA-TECu Vám přinese spoustu nových pozitivních
zážitků a pomůže získat nové zajímavé obchodní kontakty se západní a východní Evropou.
Pro včasnou registraci na veletrh a další informace prosím kontaktujte výhradní oficiální zastoupení veletrhu
VIENNA-TEC pro Slovensko a další země střední a východní Evropy a EURASIE:
Schwarz & Partner spol. s r. o.
Benediktská 5/691, 110 00 Praha 1
Tel.: +420 603 278 654, [email protected]
web: www.sp.cz
41
Obsah časopisu Welding in the World 2011
ná únavová pevnosť zvarov použitím mechanického dodatočného
spracovania po zvarení
Im Weich, MscE is with Ingenieursozietät Peil, Ummenhofer und Partner,
Karlsruhe, Nemecko (10 str., 9 obr.,
1 tab., 11 liter.)
Časopis Welding in the World (Zváranie vo svete) vydáva mimovládna
organizácia International Institute of
Welding – IIW (Medzinárodný zváračský inštitút) a v roku 2011 je to
55. ročník. V odbornej časti publikuje hlavne výsledky výskumu a vývoja, technické články a smernice vypracované špičkovými odborníkmi
z celého sveta (výber z dokumentov IIW – prerokovaných a odporúčaných na publikovanie jednotlivými odbornými komisiami, výbormi
a pracovnými skupinami IIW). V informačnej a organizačnej časti publikuje aktuálne správy IIW, informácie o novej literatúre, oznamy
o pripravovaných a uskutočnených
odborných akciách IIW a popredných medzinárodných akciách členských štátov IIW.
Časopis vychádza 6-krát ročne vo
forme dvojčísiel. Počet strán dvojčísiel v roku 2011 bol v priemere 103
strán, formát A4.
V ďalšom texte sú uvedené názvy
odborných príspevkov v angličtine
a v preklade do slovenčiny, autori
a ich pracoviská a rozsah jednotlivých príspevkov.
Číslo 1/2 2011
Henry Granjon prize competition
2009. Winner Category C: “Design
and Structural Integrity” Edge layer condition and fatigue strength
of welds improved by mechanical
post-weld treatment
Spoločný víťaz súťaže o cenu Henryho Granjona 2009, kategória C:
Navrhovanie a integrita konštrukcií. Stav okrajovej vrstvy a zvýše-
42
Henry Granjon prize competition
2009. Winner Category A: “Joining
and Fabrication Technology”. Friction Riveting: development and
analysis of a new joining technique for polymer-metal multi-material structures
Spoločný víťaz súťaže o cenu Henryho Granjona 2009, kategória A:
Technológia spájania a výroby.
Trecie nitovanie: vývoj a analýza
novej techniky spájania polymer-kovových viacmateriálových konštrukcií
S. T. Amancio Filho, Helmholtz Zentrum Geesthacht, Centre for Materials and Coastal Research, Institute
of Materials Research, Solid State
Joining Processes, Advanced Polymer-Metal Hybrid Structures, Geesthacht, Nemecko (12 str., 17 obr.,
1 tab., 37 liter.)
Characteristics of MIAB welding
process and joints
Charakteristika, metódy stykového zvárania magneticky ovládaným oblúkom a jej spojov
D. Iordachescu – R. Lopez – A. Garcia-Beltrán, UPM Laser Centre, Universidad Politécnica de Madrid, Španielsko – B. Georgescu, Robotics
and Welding Department, Dunarea de Jos University of Galati, Rumunsko – M. Iordachescu, Materials
Science Department, ETSI Caminos,
Canales y Puertos, Universidad Politecnica de Madrid, Španielsko – R.
M. Miranda, Mechanical and Industrial Department FCT, Universidad
Nova de Lisboa, Portugalsko (5 str.,
7 obr., 11 liter.)
Evaluation of GRCop-84 for use as
a resistance spot welding electrode material through experimental
and analytical techniques
Vyhodnotenie materiálu GR Cop84 na aplikáciu vo forme materiálu elektródy na odporové bodové
zváranie pomocou experimentálnych a analytických metód
J. E. Gould – J. Cruz, Resistance
and Solid State Welding Group, Edison Welding Institute, Columbus,
OH, USA (10,5 str., 15 obr., 3 tab.,
38 liter.)
Influence of tolerances on weld for-
mation and quality of laser-GMA-hybrid girth welded pipe joints
Vplyv tolerancií na vznik zvaru
a kvalitu obvodových zvarových
spojov rúr zhotovených hybridným
laserovým MIG zváraním
J. Neubert, SLV Halle – S. Keitel, GSI
– SLV Duisburg, Nemecko (8 str.,
11 obr., 4 tab., 3 liter.)
Laser-MIG hybrid welding of aluminium to steel – A straightforward
analytical model for wetting length
Hybridné laserové MIG zváranie
hlíníka s oceľou – priamočiary analytický model pre dĺžku zmáčania
F. Vollertsen – C. Thomy, BIAS Bremen Institut für angewandte Strahltechnik, Bremen, Nemecko (9 str.,
9 obr., 1 tab., 17 liter.)
Creep rupture properties and fracture type of 9Cr-1Mo-V-Nb/18Cr-8Ni steel dissimilar joints
Vlastnosti porušenia pri tečení
a typ lomu rôznorodých spojov
z 9Cr-1Mo-V-Nb/18Cr-8Ni ocele
M. Yamazaki – T. Watanabe – H. Hongo – M. Tabuchi, National Institute for
Materials Science, Tokyo, Japonsko
(10 str., 24 obr., 4 tab., 41 liter.)
Effect of coarse carbide particle
on SR embrittlement in the HAZ of
2 1/4Cr-1Mo steel
Vplyv hrubozrnných častíc karbidov na skrehnutie pri žíhaní
na uvoľnenie zvyškových napätí
v TOO ocele typu 2 1/4Cr-1Mo
H. Kawakami – K. Tamaki – J. Suzuki
– K. Takahashi – Y. Imae – S. Ogusu, Graduate School of Engineering,
Mie University, Mie, Japonsko (8 str.,
13 obr., 1 tab., 18 liter.)
Vibration stress relief treatment
Vibračné spracovanie na uvoľnenie napätí
D. Djuric – R. Vallant – K. Kerschbaumer – N. Enzinger, Graz University of Technology, Institute for Materials Science and Welding, Graz,
Rakúsko (7,5 str., 11 obr., 4 tab., 16 liter.)
Číslo 3/4 2011
Specific properties of ferritic/austenitic dissimilar metals welded joints
Špecifické vlastnosti zvarových
spojov z feritickoaustenitických
rôznorodých kovov
D. Iordachescu – J. L. Ocaña, UPM
Laser Centre, Universidad Politécnica de Madrid, Španielsko – E. ScutelZ VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
PR E D S TAV U JE M E Z VÁR AČS KÉ ČA S OP I S Y
nicu, Robotics and Welding Department, Dunarea de Jos University of
Galati, Rumunsko – M. Iordachescu
– A. Valiente – J. Ruiz-Hervias, Materials Science Department, ETSI
Caminos, Canales y Puertos, Universidad Politécnica de Madrid, Španielsko (10 str., 17 obr., 3 tab., 19 liter.)
Bead formation and wire temperature distribution during Ultra-High-Speed GTA welding using pulse-heated hot-wire
Vznik húsenice a rozloženie teploty drôtu pri ultravysokorýchlostnom TIG zváraní impulzne ohriatym horúcim drôtom
K. Shinozaki – M. Yamamoto, Department of Mechanical System Engineering, Graduate School of Engineering, Hiroshima University,
Higashi-Hiroshima, – K. Mitsuhata,
Babcock-Hitachi, Hiroshima-ken,
– T. Nagashima – T. Kanazawa –
H. Arashin, Bab-Hitachi Industrial
Co. Hiroshima-ken, Japonsko (7 str.,
13 obr., 3 tab., 16 liter.)
Globular and spray transfer in MIG
welding
Kvapkový a sprchový prenos zvarového kovu pri MIG zváraní
J. J. Lowke, CSRIO Materials Science
and Engineering, Sydney, Austrália
(5 str., 2 obr., 27 liter.)
Models to describe plasma jet, arc
trajectory and arc blow formation
in arc welding
Modely opisu prúdenia plazmy,
dráhy oblúka a vzniku fúkania oblúka pri oblúkovom zváraní
R. P. Reis, Universidade Federal do
Rio Grande, Brazília – D. Souza –
A. Scotti, Universidade Federal de
Uberlândia, Brazília (8,5 str., 16 obr.,
8 liter.)
A numerical model with arc length
variation of welding arc with constant voltage power source
Numerický model so zmenou dĺžky zváracieho oblúka so zdrojom
konštantného napätia
Y. Tsujimura – K. Yamamoto – M. Tanaka, Joining and Welding Research
Institute, Osaka University, Osaka,
Japonsko – A. B. Murphy – J. J. Lowke,
CSRIO Materials Science and Engineering, Sydney, Austrália (4,5 str.,
7 obr., 11 výpočt. rovníc, 12 liter.)
The influence of stabilization with
titanium on the heat-affected zone
sensitization under low heat input
welding conditions
Vplyv spevňovania titánom na scitlivenie teplom ovplyvnenej oblasti
v podmienkach zvárania s nízkym
tepelným príkonom
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
M. du Toit – J. Naudé – Department
of Materials Science and Metallurgical Engineering, University of Pretoria, Južná Afrika (9,5 str., 9 obr.,
4 tab., 24 liter.)
Characterizing phase transformations of different LTT alloys and
their effect on residual stresses
and cold cracking
Charakteristika fázových premien
rôznych zliatin s nízkou teplotou
premeny a ich vplyv na zvyškové
napätia a praskanie za studena
A. Kromm – Th. Kannengiesser, Federal Institute for Materials Research
and Testing (BAM), Berlin, Nemecko
(8,5 str., 13 obr., 8 tab., 20 liter.)
The effect of purging gas on 308L
TIG root-pass ferrite content
Vplyv odvzdušňovacieho plynu
na obsah feritu v koreňovej vrstve
TIG zvaru z 308L ocele
E.-L. Bergquist – T. Huhtala –
L. Karlsson, ESAB AB, Göteborg,
Švédsko (8 str., 8 obr., 4 tab., 12 liter.)
Weldability studies of high-Cr, Ni-base filler metals for power generation applications
Výskum zvariteľnosti prídavných
materiálov na báze Ni s vysokým
obsahom Cr v aplikáciách na výrobu elektrickej energie
B. T. Alexandrov – A. T. Hope –
J. C. Lippold, Welding Engineering
Program, Ohio State University, Columbus, Ohio, – J. W. Sowards, National Institute of Standards and
Technology (NIST), Boulder, Colorado, – S. McCracken, Electric Power
Research Institute (EPRI) Charlotte, North Carolina, USA (11,5 str.,
14 obr., 9 tab., 19 liter.)
Číslo 5-6/2011
Non-destructive inspection of
ITER PF jacket welds
Nedeštruktívne skúšanie zvarov
plášťa poloidálneho poľa pre medzinárodný termonukleárny experimentálny reaktor ITER
L. Silva, Instituto de Soldadura e
Qualidade, Porto Salvo and Universidade Nova de Lisboa, Monte da
Caparica, Portugalsko – P. Barros
– R. M. Miranda, FCT-UNL, Faculty of Sciences and Technology, Mechanical and Industrial Engineering
Department – L. Coutinho, IST-UTL,
Instituto Superior Técnico, Universidade, Secçäo de Tecnologia Mecânica, Lisboa, Portugalsko (7,5 str.,
10 obr., 4 tab., 5 liter.)
Electron beam welding of steel
sheets treated by nitrooxidation
Elektrónové zváranie oceľových
platní spracovaných nitrooxidáciou
M. Marônek – J. Bárta – M. Dománková – K. Ulrich, Faculty of Materials
Science and Technology, Trnava –
F. Kolenič, Prvá zváračská, Bratislava, Slovensko (8,5 str., 16 obr.,
7 tab., 8 liter.)
Effect of laser welding conditions
on austenite/ferrite ratio in duplex
stainless steel 2507 welds
Vplyv podmienok laserového zvárania na pomer austenitu a feritu
vo zvaroch z duplexnej nehrdzavejúcej ocele typu 2507
F. Kolenič – L. Kováč – D. Drimal,
Prvá zváračská, Bratislava, Slovensko (7 str., 5 obr., 4 tab., 15 liter.)
Hydrogen absorption and diffusion
in different welded duplex steels
Absorpcia vodíka a difúzia vo zvaroch z rôznych duplexných ocelí
S. Brauser – Th. Kannengiesser,
BAM Federal Institute for Materials
Research and Testing, Berlin, Nemecko (10,5 str., 14 obr., 5 tab., 25 liter.)
Microstructure and creep rupture
of P92-grade weld metal
Mikroštruktúra a porušenie pri tečení zvarového kovu ocele typu
P92
S. T. Mandziej, Advanced Materials
Analysis, Enschede, Holandsko –
A. Výrostková, Materials Research
SAS, Košice, Slovensko – C. Chovet, Air Liquide – CTAS, Saint-Ouen
ľAumône, Francúzsko (14,5 str.,
52 obr., 3 tab., 10 liter.)
Evolution of Cr-Mo-V weld metal
microstructure during creep testing. Part 2: P24 material
Vývoj mikroštruktúry zvarového
kovu Cr-Mo-V ocele v priebehu
skúšky tečenia. Časť 2: materiál
P24
S. T. Mandziej, Advanced Materials
Analysis, Enschede, Holandsko –
A. Výrostková, Materials Research
SAS, Košice, Slovensko – M. Šolar, Elektrode Jesenice, Slovinsko
(18 str., 16 obr., 4 tab., 6 liter.)
Evolution of precipitate structure
in the heat-affected zone of a 9 wt.
% Cr martensitic steel during welding and post-weld heat treatment
Vývoj precipitačnej štruktúry teplom ovplyvnenej oblasti 9 hm. %
Cr martenzitickej ocele pri zváraní a dodatočnom tepelnom spracovaní
P. Mayr, Institute for Materials Science
and Welding, Graz University of
Technology, Institute for Joining of
Chemnitz University of Technology,
43
Obsah časopisu Welding in the World 2011
Chemnitz, Nemecko – I. Holzer – H.
Cerjak, Graz University of Technology, Graz, Rakúsko (8 str., 7 obr.,
5 tab., 20 liter.)
Study on fracture toughness evaluation by centre-notched small
size specimen for heavy-thick steel plates
Skúmanie vyhodnotenia lomovej
húževnatosti malej vzorky s centrálnym vrubom na hrubých oceľových platniach
H. Yajima – E. Watanabe – Z. M. Jia
– K. Yoshimoto, Graduate School
of Engineering, Nagasaki Institute
of Applied Science, Nagasaki, Japonsko – T. Ishikawa, Technical Development Bureau, Nippon Steel
Corporation, Chiba, Japonsko –
Y. Funatsu, Plate Technical Department, Plate Sales Division, Nippon
Steel Corporation, Tokyo, Japonsko
(6 str., 16 obr., 1 tab., 3 liter.)
Study on fracture toughness of
welded joints for heavy-thick steel
plates by centre-notched small
size specimen
Skúmanie lomovej húževnatosti
zvarových spojov hrubých oceľových platní na malej vzorke s centrálnym vrubom
H. Yajima – E. Watanabe – Z. M. Jia
– K. Yoshimoto, Graduate School of
Engineering, Nagasaki Institute of
Applied Science, Nagasaki, Japonsko – T. Ishikawa, Technical Development Bureau, Nippon Steel Corporation, Chiba, Japonsko – Y. Funatsu,
Plate Technical Department, Plate
Sales Division, Nippon Steel Corporation, Tokyo, Japonsko (8,5 str.,
19 obr., 3 tab., 3 liter.)
An attempt to enhance numerical models of angular distortion
by considering the physics of the
welding arc
Pokus o zdokonalenie numerických
modelov uhlovej deformácie vzhľadom na fyziku zváracieho oblúka
S. Okano – M. Mochizuki, Department of Materials and Manufacturing
Science, Graduate School of Engineering, Osaka University, Osaka –
K. Yamamoto – M. Tanaka, Joining
and Welding Research Institute,
Osaka University, Osaka, Japonsko
(8 str., 10 obr., 2 tab., 21 výpočt. rovníc, 6 liter.)
Číslo 7-8/2011
Stress analysis and fatigue of
welded structures
Analýza napätí a únavy zváraných
konštrukcií
A. Chattopadhyay – G. Glinka, University of Waterloo, Ontario, Kana-
44
da, Aalto University, Helsinki, Fínsko
– M. El-Zein – J. Oian – R. Formas,
Deere & Comapy World Headquarters, Moline Illinois, USA (19 str.,
20 obr., 4 tab., 22 liter., 52 výpočt.
rovníc)
The peak stress method for fatigue
strength assessment of welded joints with weld toe or weld root failures
Metóda výpočtu vrcholového napätia na posúdenie únavovej pevnosti zvarových spojov s chybami
na úpätí zvaru alebo v koreni zvaru
G. Meneghetti – P. Lazzarin, University of Padova, Taliansko (8 str.,
10 obr., 3 tab., 33 liter.)
Application of the notch stress intensity and crack propagation approaches to weld toe and root fatigue
Využitie prístupov intenzity rázového napätia a šírenia trhliny na
úpätí zvaru a únavu koreňa zvaru
C. Fischer – O. Feltz – W. Fricke, Hamburg University of Technology, Hamburg, Nemecko – P. Lazzarin, University of Padova, Vicenza, Taliansko
(9,5 str., 12 obr., 4 tab., 17 liter.)
Corrosion and corrosion-fatigue
of AZ31 magnesium weldments
Korózia a korózna únava zvarencov s obsahom horčíka AZ31
C. E. Cross, Federal Institute for Materials Research and Testing BAM,
Berlin, Nemecko – P. Xu – N. Winzer,
Fraunhofer IWM, Freiburg, Nemecko – S. Bender, Otto-von-Guericke
University, Magdeburg, Nemecko
– D. Eliezer, Ben Gurion University, Beer Shiva, Izrael (8 str., 11 obr.,
4 tab., 25 liter.)
Welding behaviour of duplex and
superduplex stainless steels using
laser and plasma arc welding processes
Zváracie vlastnosti duplexných
a superduplexných nehrdzavejúcich ocelí spájaných laserovým
a plazmovým zváraním
E. Taban, Kocaeli University, Engineering Faculty – E. Kaluc, Kocaeli
University, Welding Technology Research Center – KATAEM, Kocaeli,
Turecko (9,5 str., 6 obr., 1 tab., 42 liter.)
Effects of heat control on the stress
build-up during high-strength
steel welding under defined restraint conditions
Vplyv regulácie teploty na vytváranie napätí pri zváraní vysokopevnej ocele v definovaných podmienkach upnutia
Th. Kannengiesser – Th. Lausch –
A. Kromm, Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM),
Berlin, Nemecko (8 str., 14 obr.,
4 tab., 21 liter.)
Hydrogen-assisted cracking susceptibility of modified 9Cr-1Mo
steel and its weld metal
Náchylnosť na vodíkom indukované praskanie modifikovanej 9Cr-1Mo ocele a jej zvarového kovu
S. K. Albert – V. Ramasubbu – S. I.
Sundar Raj – A. K. Bhaduri, Indira
Gandhi Centre for Atomic Research,
Kalpakkam, India (9 str., 14 obr.,
5 tab., 15 liter.)
Application of modelling for enhanced ultrasonic inspection
Použitie modelovania na zdokonalenú kontrolu ultrazvukom
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
PR E D S TAV U JE M E Z VÁR AČS KÉ ČA S OP I S Y
B. Chassignole – O. Dupond, Materials and Mechanics of Components
Department of EDF R&D, Moret-sur-Loing, Francúzsko – T. Fouquet,
Department of Neutronics Simulation, Information Technologies and
Scientific Calculations of EDF R&D,
Clamart – A. Le Brun, Department of
Simulation and Treatment of Information of EDF R&D, Chatou – J. Moysan, Laboratory of Non Destructive
Characterization of the Mediterranean University, Aix en Provence –
P. Benoist, French Atomic Energy
Commission (CEA), Saclay, Francúzsko (7,5 str., 10 obr., 2 tab., 19 liter.)
Real-time monitoring of weld pool
during GTAW using infra-red thermography and analysis of Infra-red
thermal images
Monitorovanie zvarového kúpeľa v reálnom čase pri TIG zváraní
s využitím infračervenej termografie a analýza infračervených tepelných obrazov
M. Vasudevan – N. Chandrasekhar
– V. Maduraimuthu – A. K. Bhaduri – B. Raj, Gandhi Centre for Atomic
Research, Kalpakkam, India (7 str.,
11 obr., 1 tab., 12 liter.)
Active thermography for quality
assurance of joints in automobile
manufacturing
Aktívna termografia na zabezpečenie kvality spojov v automobilovom priemysle
C. Srajbr – G. Tanasie – K. Dilger
– S. Böhm, Institute of Joining and
Welding (ifs), University of Braunschweig, Braunschweig, Nemecko
(8 str., 6 obr., 13 liter.)
Číslo 9-10/2011
Henry Granjon prize competition
2010 Winner Category A: “Joining and Fabrication Technology”
study on friction stir spot welding
of dual-phase high-strength steel
sheets
Spoločný víťaz súťaže o cenu Henryho Granjona 2010, kategória A:
Technológia spájania a výroby, výskum trecieho miešacieho bodového zvárania platní z dvojfázových vysokopevných ocelí
R. Ohashi, Kawasaki Heavy Industries, Chuo-ku Kobe, Japonsko
(10 str., 23 obr., 1 tab., 23)
Application of eddy current techniques inspect friction spot welds
in aluminium alloy AA2024 and
a composite material
Použitie techník skúšania vírivými prúdmi na kontrolu trecích
bodových zvarov zliatiny hliníka
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
AA2024 a kompozitného materiálu
T. G. Santos – R. M. Miranda, UNIDEMI, Departamento de Engenharia
Mecânica a Industrial, Faculdade de
Ci ncias e Tecnologia, Universidade
Nova de Lisboa, Caparica, Portugalsko – P. Vilaça – L. Quintino, IDMEC,
Instituto de Engenharia Mecânica
and with IST-UTL, Instituto Superior Técnico, Lisboa, Portugalsko –
J. dos Santos, Helmholtz-Zentrum
Geesthacht, Institute of Materials
Research, Material Mechanics, Solid-State Joining Processes, Geesthacht, Nemecko (7 str., 12 obr.,
1 tab., 12 liter.)
Localized corrosion resistance of
welded austenitic and lean duplex
stainless steels
Miestna odolnosť zváraných austenitických a chudobných duplexných nehrdzavejúcich ocelí proti
korózii
M. M. Johansson – J. Oliver – R. F. A.
Pettersson, Outokumpu Stainless,
Avesta Research Centre, Avesta,
Švédsko – E. M. Westin, Outokupmu
Stainless, Avesta Research Centre
is now with Böhler Schwei technik
Austria, Kapfenberg, Rakúsko (9 str.,
9 obr., 2 tab., 15 liter.)
Comparative hot cracking evaluation of welded joints of alloy 690
using filler metals inconel® 52 and
52 MSS
Porovnávacie vyhodnotenie praskania za tepla zvarových spojov
zo zliatiny typu 690 zhotovených
prídavnými materiálmi inconel® 52
a 52 MSS
K. Yushchenko, V. Savchenko,
N. Chervyakov – A. Zvyagintseva,
E. O. Paton Electric Welding Institute, Kiev, Ukrajina – E. Guyot, Areva, Saint Marcel, Francúzsko (8 str.,
18 obr., 1 tab., 17 liter.)
Grain size of acicular ferrite in ferritic weld metal
Veľkosť zŕn acikulárneho feritu vo
feritickom zvarovom kove
K. H. Kim – J. S. Seo – C. Lee, Hanyang University, Seoul – H. J. Kim, Korea Institute of Industrial Technology, Chonansi, Kórea (4,5 str., 8 obr.,
2 tab., 10 liter.)
Preliminary evaluations on laser –
tandem GMAW
Predbežné vyhodnotenie hybridného laserového a MIG zvárania
v tandeme
R. P. Reis – J. Norrish – D. Cuiuri,
University of Wollongong, Austrália
(9 str., 21 obr., 2 tab., 16 liter.)
Numerical model of metal transfer using an electrically conductive liquid
Numerický model prenosu zvarového kovu použitím elektricky vodivej kvapaliny
K. Kadota – Y. Hirata, Osaka University, Osaka, Japonsko (6 str., 12 obr.,
2 tab., 11 liter.)
A case study of the use of ultrasonic peening for upgrading a welded
steel structure
Prípadová štúdia použitia mechanického spevňovania ultrazvukom
na zlepšenie štruktúry zváranej
ocele
S. J. Maddox – M. J. Doré – S. D.
Smith, Structural Integrity Technology TWI, Cambridge, Veľká Británia
(12 str., 12 obr., 5 tab., 9 liter.)
Soundness diagnosis of a steel
bridge pier repaired by heating/
pressing
Diagnostika bezchybnosti piliera
oceľového mostu opraveného pomocou ohrevu/lisovania
M. Hirohata – Y.-C. Kim, Joining and
Welding Research Institute, Osaka
University, Osaka – T. Morimoto,
Osaka University, Nippon Steel Engineering, Chiba, Japonsko (9,5 str.,
13 obr., 4 tab., 4 liter.)
Interface structure and strength of
fluxless ultrasonic soldered joints
of magnesium alloy
Štruktúra rozhrania a pevnosť
spojov horčíkovej zliatiny zhotovených mäkkým spájkovaním ultrazvukom bez pridávania taviva
H. Li – Z.-X. Li – C. Gap – J.-Y. Wang,
Material Science & Engineering
School Beijing University of Technology, Beijing, Čína (5 str., 6 obr.,
1 tab., 12 liter.)
Fast temperature field generation
for welding simulation and reduction of experimental effort
Vytvorenie rýchleho teplotného
poľa na simuláciu zvárania a zníženie námahy pri experimente
A. Pittner – C. Schwenk – M. Rethmeier, Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM),
Berlin, Nemecko – D. Weiss, Danfoss
Power Electronics A/S, Sønderborg,
Dánsko (8 str., 6 obr., 33 liter.)
Arc attachments on aluminium
during tungsten electrode positive polarity in TIG welding of aluminium
Oblúkový nástavec na hliník pri
TIG zváraní hliníka s kladnou polaritou volfrámovej elektródy
S. Rose – J. Zähr – M. Schnic –
U. Füssel, Technische Universität Dresden – S.-F. Goecke, Fachhochschule Brandenburg an der
Havel, Nemecko – M. Hübner, EWM
45
Obsah časopisu Welding in the World 2011
Hightec Welding, Mündersbach, Nemecko (8,5 str., 14 obr., 16 liter.)
Číslo 11-12/2011
Henry Granjon prize competition
2010 Winner Category C: “Design and Structural Integrity”. Fatigue design of welded structures
– some aspects of weld quality and
residual stresses
Spoločný víťaz súťaže o cenu
Henryho Granjona 2010, kategória C: Navrhovanie a integrita
konštrukcií. Navrhovanie únavy
zváraných konštrukcií – niektoré
aspekty kvality zvarov a zvyškových napätí
Z. Barsoum, KTH Royal Institute of
Technology, Department of Aeronautical and Vehicle Engineering,
Stockohlm, Švédsko (10 str., 15 obr.,
2 tab., 16 liter.)
Lung cancer and arc welding of
steels
Rakovina pľúc a oblúkové zváranie
ocelí
Commission VIII “Health, Safety and
Environment” of the IIW
(9 str., 69 liter.)
Weldability of novel Fe-Mn high-strength steels for automotive applications
Zvariteľnosť nových FeMn vysokopevných ocelí pre automobilový
priemysel
D. Keil – M. Zinke, Institute of Materials and Joining Technology, Otto
von Guericke University of Magdeburg, Nemecko – H. Pries, Joining
and Welding, Braunschweig University of Technology, Nemecko (10 str.,
13 obr., 3 tab., 15 liter.)
Additional recommendations for
welding Cr-Mo-V steels for petrochemical applications
Dodatočné odporúčania na zváranie CrMoV ocelí pre petrochemický priemysel
C. Chovet, Air Liquide – CTAS – J.-P.
Schmitt, Air Liquide Welding, Cergy
Pontoise, Francúzsko (7,5 str., 6 obr.,
10 tab., 10 liter.)
Systematic examination of precipitation phenomena associated
with hardness and corrosion properties in friction stir welded aluminium alloy 2024
Systematická kontrola precipitačných javov spojených s tvrdosťou
a koróznymi vlastnosťami zliatiny
hliníka 2024 spájanej trecím miešacím zváraním
Y. S. Sato – H. Kokawa, Graduate
School of Engineering, Tohoku University, Sendai, Japonsko – S. Kuri-
46
hara, Graduate School of Engineering, Tohoku University is currently
with Steel Tube Works, Sumitomo
Metals, Hyogo, Japonsko (9 str.,
12 obr., 3 tab., 16 liter.)
Measurement and numerical analysis of welding residual stress in
box structure employed for breeder blanket system of ITER
Meranie a numerická analýza zvyškových napätí zo zvárania v skriňovej konštrukcii pre systém
plášťov medzinárodného termonukleárneho experimentálneho
množinového reaktora ITER
H. Serizawa – H. Murakawa, Joining and Welding Research Institute,
Osaka University, Osaka – S. Nakamura, Graduate School of engineering, Osaka University, is now with
Toshiba Corporation Power Systems Company, Yokohama – H. Tanigawa, Fusion Research and Development Directorate, Japan Atomic
Energy Agency, Aomori – T. Hirose – M. Enoeda, Fusion Research
and Development Directorate, Japan Atomic Energy Agency, Ibaraki, Japonsko (8 str., 20 obr., 4 tab.,
15 liter.)
Influence of cooling channel in
first and side walls on welding residual stress of test blanket module for ITER
Vplyv chladiaceho kanála na základnej a bočnej stene na zvyškové
napätia zo zvárania skúšobného
modulu plášťa pre medzinárodný
termonukleárny experimentálny
reaktor ITER
S. Nakamura, Graduate School of
Engineering, Osaka University, is
now with Toshiba Corporation Power
Systems Company, Yokohama – H.
Serizawa – H. Murakawa, Joining
and Welding Research Institute,
Osaka University, Osaka – H. Tanigawa, Japan Atomic Energy Agency,
Aomori, Japonsko (9,5 str., 25 obr.,
15 liter.)
Interpretation of overload effects
under spectrum loading of welded
high-strength steel joints
Interpretácia vplyvu preťaženia
spektra namáhania zvarových
spojov vysokopevnej ocele
C. M. Sonsino – H. Kaufmann –
R. Wagener – C. Fischer – J. Eufinger, Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability
LBF, Darmstadt, Nemecko (13 str.,
31 obr., 8 tab., 19 liter.)
Development of weld quality criteria based on fatigue performance
Vývoj kritérií kvality zvarov na základe charakteristiky únavy
B. Jonsson, VOLVO Construction
Equipment, Haulers & Loaders Division, Braás, Švédsko – J. Samuelsson, KTH – Royal Institute of Technology, Stockholm, Švédsko – G. B.
Marquis, Aalto University, Department of Applied Mechanics, Espoo,
Fínsko (10 str., 21 obr., 1 tab., 21 liter.)
Case study for welding simulation
in the automotive industry
Prípadová štúdia simulácie zvárania v automobilovom priemysle
W. Perret – C. Schwenk – M. Rethmeier, Federal Institute for Materials
Research and Testing (BAM), Berlin, Nemecko – R. Thater, Fraunhofer IPK, Berlin, Nemecko – U. Alber,
AUDI AG, Neckarsulm, Nemecko
(8 str., 13 obr., 1 tab., 22 liter.)
Methods to obtain weld discontinuities in spot-welded joints
made of advanced high-strength
steels
Metódy odhalenia nespojitostí
zvarov v bodových zvarových spojoch progresívnych vysokopevných ocelí
H. Gaul – G. Weber, BAM Federal Institute for Materials Research
and Testing, Berlin – S. Brauser –
M. Reth meier, BAM Federal Institute for Materials Research and
Testing and Fraunhofer IPK, Berlin, Nemecko (8 str., 12 obr., 4 tab.,
17 liter.)
Heat input and pressure distribution of TIG arc on groove surface
Tepelný príkon a rozloženie tlaku
TIG oblúka na povrch drážky
Y. Ogino – Y. Hirata – K. Nomura,
Osaka Universit, Osaka, Japonsko
(7 str., 10 obr., 11 výpočt. rovníc,
20 liter.)
Numerical investigations of the influence of metal vapour in GMA
welding
Skúmanie vplyvu kovových pár pri
MIG zváraní pomocou numerickej
analýzy
M. Schnick – U. Füssel – M. Hertel
– S. Rose – M. Haessler, Technische
Universität Dresden, Nemecko –
A. Spille-Kohoff, CFX Berlin Software, Berlin – A. B. Murphy, CSRIO
Materials Science and Engineering,
Sydney, Austrália (7 str., 7 obr., 28 liter.)
Redakcia
Poznámka: Časopis možno študovať
v technickej knižnici VÚZ – PI SR v Bratislave.
Kontakt: tel.: +421/(0)/2/492 46 827,
[email protected]
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1-2 / 2 0 1 2
JU B I L E U M
Ing. Miroslav Mucha, PhD.,
oslavuje šesťdesiatiny
Známy zváračský odborník a dlhoročný pracovník Výskumného ústavu zváračského, Ing. Miroslav Mucha, PhD., sa narodil 20. marca 1952
v Bratislave. Po skončení Strednej
priemyselnej strojníckej školy v Bratislave išiel študovať na Strojnícku fakultu Vysokej školy technickej.
Túto skončil v roku 1976 so špecializáciou zváranie. Diplomovú prácu
robil vo VÚZ Bratislava na oddelení automatizácie pod vedením Ing.
Martina Janotu, DrSc. Počas riešenia sa stal spoluautorom patentu na
riadenie odporového procesu pomocou tepelnej expanzie.
Po skončení vysokej školy pracoval
v Bratislavských Elektrotechnických
závodoch ako zvárací technológ.
Počas dvoch rokov sa stal autorom
niekoľkých zlepšovacích návrhov.
Neskôr odišiel pracovať do VÚZ Bratislava na oddelenie Odporového
zvárania pod vedením Ing. Milana
Lipu, CSc. V rokoch 1979 až 1981
absolvoval postgraduálne štúdium
zvárania na vtedajšej SVŠT a v roku
1985 absolvoval štúdium externej
kandidatúry v odbore technológia
zvárania. Až do roku 1990 sa zaoberal hlavne odporovou zvariteľnosťou nových typov ocelí používaných
v automobilovom priemysle, životnosťou bodových elektród a automatizáciou a robotizáciou v odporovom zváraní. Bol spoluriešiteľom
prvých robotizovaných pracovísk
v TATRA Kopřivnice a Karosa Vysoké Mýto. Neskôr sa stal vedúcim oddelenia tlakových spôsobov zvárania a do konca roka 1992 vedúcim
úseku technológie kde patrili všetky
technológie zvárania.
V rokoch 1993 a 1994 sa stal vedúcim rozvoja predajných sietí v AGA
GAS s.r.o., kde sa školil v Štokholme vo výcvikovom centre v Lidingho
v oblasti použitia plynov.
V polovici roka 1994 ho oslovili zástupcovia firmy ESAB, ktorí chceli založiť slovenskú dcérsku firmu
ESAB Slovakia, aby ju založil a súčasne sa stal na 4 roky jej riaditeľom.
Koncom roku 1998 sa do VÚZ-u vrátil, aby tam viedol divíziu klasickej
zváracej technológie. V polovici roku
2000 bol oslovený ESAB-om Sweden AB, ktorý hľadal človeka na pozíciu manažéra rozvoja predaja rúrkových drôtov pre Strednú a východnú
Európu so sídlom v Utrechte v Holandsku. Miesto získal a počas 2 rokov prešiel väčšinu lodeníc v tejto
časti Európy a sprevádzal a školil zákazníkov na rúrkové drôty. Po reorganizácii štruktúry ESAB-u v roku 2002
sa stal členom technickej podpornej
skupiny pre predaj a marketing v regióne strednej a východnej Európy.
V roku 2006 nastúpil do AIR LIQUIDE
SLOVAKIA ako aplikačný inžinier pre
zváranie a rezanie. Od roku 2011 zastrešuje Čechy aj Slovensko.
Napísal cca 10 dokumentov IIW do
komisie 3: Tlakové spôsoby zvárania. V období spolupráce s ESAB-om sa venoval okrem publikačnej
práce aj v zahraničných časopisoch
(Svetsaren) aj prednáškovej činnosti v zahraničí (ČR, Chorvátsko, Rumunsko).
Posledných 6 rokov práce pre AIR
LIQUIDE pokračuje v publikačnej
a prednáškovej činnosti na konferenciách a odborných seminároch
v Českej a Slovenskej republike,
hlavne v oblasti, ktorá sa ho teraz
týka, a síce ochranné atmosféry
a zváranie a rezanie.
Čo sa týka jeho osobných záľub,
oddýchne si pri manuálnej remeselnej práci a ešte stále sa venuje
športu. Od mladosti, keď sa venoval kulturistike, zablúdi občas do
posilňovne, v zime sa venuje zjazdovému lyžovaniu a v teplejších
dňoch cyklistike.
Vedenie VÚZ – PI SR, bývalí spolupracovníci, členovia redakčnej rady
a SZS prajú oslávencovi do ďalších
rokov života veľa zdravia, osobných
a pracovných úspechov a príjemných chvíľ pri obľúbených športových aktivitách.
Redakcia
Detviansky zvar 2012
Pozvánka na reprezentačné predstavenie projektu
Detviansky zvar, ktoré sa uskutoční
2. – 3. 6. 2012 v Detve
Program podujatia
Sobota (2. 6. 2012) Deň zvárania a zváracej techniky:
 Medzinárodné majstrovstvá zváračov o pohár Majster
Detvianskeho zvaru
 Kontraktačno-predajná výstava Podpoliansky deň
zvárania a zváracej techniky
 Seminár Nové materiály a technológie vo zváraní
 Trh práce Hľadáme zváračov
 Slávnostná recepcia (vyhlásenie 1. Majstra Detvianskeho
zvaru, prijatie deklarácie VIP partnerov podujatia
Detviansky zvar 2013
Nedeľa (3. 6. 2012) Podpoľanie zabáva (súťažný a zábavný
program pre účastníkov podujatia a širokú verejnosť):
 Ján Snopko – Stredoslováci
 Supertalenty zo Sliača – základná umelecká škola Sliač
 Skupina Drišľak
 Hod valaškou a kuchynským valčekom „PPS“
 Detvianska hodinovka
 Len za skromné Ďakujem... – tombola, nápoje
a občerstvenie
Bližšie informácie na: www.mba-strategy.sk
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 -2 /2 0 1 2
47
VÝSKUMNÝ ÚSTAV ZVÁRAČSKÝ
PRIEMYSELNÝ INŠTITÚT SR
WELDING RESEARCH INSTITUTE – INDUSTRIAL INSTITUTE OF SR
Centrum excelentnosti
vo zváraní
&HQWUXP H[FHOHQWQRVWL YR ]YiUDQt MH V~þDVĢRX YêV
NXPQRYêYRMRYpKR NRPSOH[X 9Ò= ± 3, 65 =DKĚĖD
QRYRY\WYRUHQp ODERUDWyULi Y\WYRUHQp SUH SRWUHE\ H[
FHOHQWQpKR YêVNXPX Y REODVWL QRYêFK PDWHULiORY D LFK
]YDULWHĐQRVWL1HRGGHOLWHĐQRXV~þDVĢRX&HQWUDH[FHOHQW
QRVWLMHREODVĢY]GHOiYDQLD
Excelentné technológie
Laboratórium trecieho zvárania
s premiešaním (TZsP)
&LHĐRP SLORWQpKR ODERUDWyULD MH DSOLNiFLD 7=V3 DNR
HNRORJLFNHMDSULWRPHNRQRPLFN\YêKRGQHMSURJUHVtYQHM
WHFKQROyJLH ]YiUDQLD D SRYUFKRYHM ~SUDY\ PDWHULiORY
=DULDGHQLH MH GLPHQ]RYDQp QD ]YiUDQLH DNR ĐDKNêFK
NRYRYWDNDMRFHOt0HG]LYêKRG\7=V3SDWULD]YiUDQLH
EH] SUtGDYQêFK materiálov, ]YDURYpKR N~SHĐD D UR]
VWUHNX åLDGQH WR[LFNp SO\Q\ PRåQRVĢ ]YiUDĢ Y SROR
KiFKPHFKDQLFNpYODVWQRVWL]YDURYpKRVSRMDV~
SRURYQDWHĐQpVR]iNODGQêPPDWHULiORPYHĐPLĐDKNiDXWRPD
tizácia, minimálne SUHYêãHQLHSUHSDGQXWLH ]YDUXEH]QiURNRY
QDSUiFQHWULHVNRYpRSUDFRYiYDQLH
Pilotné pracovisko robotického zvárania
3LORWQp SUDFRYLVNR URERWLFNpKR ]YiUDQLD MH XUþHQp QD YêYRM
NRPSOH[QêFKULHãHQt]YiUDQLDKODYQHSUHSRWUHE\SULHP\VHO
QHMYêURE\QDSUDXWRPRELORYêSULHP\VHO
DQDRYHUHQLHDRGODGHQLHYêUREQêFKSURFHVRY
=iNODGRPSUDFRYLVNDMH<$*ODVHU5RILQ
V YêNRQRP FFD N: V PRåQRVĢRX SRXåLWLD
NODVLFNHM DOHER K\EULGQHM KODY\ 7HQWR ]GURM
VO~åL SUH WUL URERWLFNp VHNWRU\ Y\EDYHQp
ãSHFLiOQ\PL SOQH SURJUDPRYDWHĐQêPL SROR
KRYDGODPL 5RERWLFNp UDPHQi V~ SRXåLWHĐQp
aj na DSOLNiFLXNODVLFNêFK]YiUDFtFKSURFHVRY
DNR MH QDSUtNODG 7,*0,*0$* D RGSRURYp
ERGRYp]YiUDQLH
Kontakt:
9Ò=3,65
5DþLDQVND
%UDWLVODYD
7HO
)D[
KWWSZZZYX]VN
HPDLOYX]#YX]VN
Excelentný výskum a vývoj
Laboratórium fyzikálnej simulácie
/DERUDWyULXPI\]LNiOQHMVLPXOiFLHSRVN\WXMHãLURNpPRåQRVWLRYHUHQLDYKRGQRVWLWHFKQRORJLFNêFKSURFHVRYSUHGDQê~þHO
SUHG LFK ]DYHGHQtP GR YêURE\ =iNODGRP ODERUDWyULD MH I\]LNiOQ\ VLPXOiWRU *OHHEOH SRPRFRX NWRUpKR MH PRåQp
VLPXORYDĢ D LGHQWLILNRYDĢ WHFKQRORJLFNp OLPLW\ SURFHVRY ]YiUDQLH WYiUQHQLH ]OLHYDQLH VSHNDQLH WHSHOQp VSUDFRYDQLH
]iURYHĖ VWDQRYRYDĢ YODVWQRVWL SUHGPHWQêFK PDWHULiORY D LFK ]YDURYêFK VSRMRY SUHYiG]NRYi GHJUDGiFLD PHFKDQLFNp
YODVWQRVWL ]D Y\VRNêFK WHSO{W QiFK\OQRVĢ QD Y]QLN U{]Q\FK W\SRY WUKOtQ VS{VREHQêFK ]YiUDQtP D ]OLHYDQtP UHOD[DþQp
YODVWQRVWLDLQp
Projekt 7RP NEXTGENPOWER: demonštrácia
klasických elektrární novej generácie
,GHRIXWXULVWLFNêSURMHNWNWRUpKRFLHĐRPMHY\YLQ~Ģ
DGHPRQãWURYDĢQRYpPDWHULiO\DSRYUFKRYpYUVWY\
SUHHOHNWUiUQHQRYHMJHQHUiFLH VSDĐXM~FHXKOLHDELRPDVX
VR V~þDVQêP ]QtåHQtP HPLVLt &22 1D ]YêãHQLH ~þLQQRVWL
QD MH QXWQp DE\ EROL SDUDPHWUH SDU\ QD UHYROXþQHM
~URYQL03Dƒ&9Ò=±3,65SRNUêYDREODVĢ]YiUDQLD
GR~]NHKR~NRVXKUXERVWHQQêFK]YDUHQFRYY\UREHQêFK
]QRYêFKW\SRYY\WYUGLWHĐQêFKQLNORYêFKVXSHU]OLDWLQURWRU\
WXUEtQKUXERVWHQQpSRWUXELDWHOHViYHQWLORYDWXUEtQ
Projekt OPVaV: Výskum inovatívnych materiálov
SUH SUHKULHYDþRYp V\VWpP\ ]DULDGHQt Y\UiEDM~FLFK
HQHUJLXVSDĐRYDQtPDOWHUQDWtYQ\FKSDOtY
&LHĐRPSURMHNWXMHY\YLQ~ĢHNRQRPLFN\YêKRGQ~WHFKQROyJLX
YêURE\ SUHKULHYDþRYêFK U~URN V JUDGLHQWQêP FKHPLFNêP
]ORåHQtP 3RYUFK U~URN EXGH WYRUHQê Y\VRNROHJRYDQêP
PDWHULiORPYćDNDþRPXEXGHRGROQêYRþLY\VRNRWHSORWQêP
IRUPiPNRUy]LH9Q~WURU~UN\EXGHY\UREHQp]Qt]NROHJR
YDQpKRåLDUXSHYQpKRPDWHULiOX9Ò=±3,65SUDFXMH
QDYêYRMLXQLNiWQHMWHFKQROyJLHYêURE\JUDGLHQWQpKRSRORWR
YDUX RSWLPDOL]iFLL SURFHVX WYiUQHQLD D RYHUHQt ~åLWNRYêFK
YODVWQRVWt
Projekt 7RP MACPLUS: materiálové riešenia
pre nové ultrasuperkritické elektrárne
&LHĐRP SURMHNWX MH GRVLDKQXĢ Y\ããLX SUHYiG]NRY~
HIHNWtYQRVĢ XOWUDVXSHUNULWLFNêFK WHSHOQêFK HOHNWUiUQt
SUDFXM~FLFK KODYQH Y R[\IXHO UHåLPH D WR V\QHUJLFNêP
HIHNWRP ]YêãHQLD åLYRWQRVWL NULWLFNêFK NRPSRQHQWRY
9Ò= ± 3, 65 ]RGSRYHGi ]D D YêVNXP DNWXiOQH
QDMSHUVSHNWtYQHMãHMPDUWHQ]LWLFNHM±&UåLDUXSHY
QHMRFHOHVSUtVDGRXEyUXNWRUHM]YDURYpVSRMHEXG~EH]
QiFK\OQRVWL QD Y]QLN SUHYiG]NRYêFK WUKOtQ SUL WHSORWiFK
FFDƒ&E]YDULWHĐQRVĢQRYêFKW\SRYDXVWHQWLFNêFK
åLDUXSHYQêFKRFHOt
Excelentné vzdelávanie
'OKRGRERXNRQFHSFLRX9Ò=±3,65MHLPSOHPHQWi
FLD QDMQRYãtFK LQIRUPDþQêFK WHFKQROyJLt GR V\V
WpPX Y]GHOiYDQLD ]YiUDþVNpKR SHUVRQiOX 9êVOHG
NRPVSROXSUiFHYUiPFL(ÒSURMHNWRY(GX0HFFD
(XUR0HFFD9,57:(/':HO'LFWLRQMH]DYHGHQLH
QDVOHGRYQêFKSURGXNWRYDPHWRGtNGRY]GHOiYDQLD
YR 9Ò= ± 3, 65 ]YiUDFt WUHQDåpU LQWHUDNWtYQD
WDEXĐD VWXGHQW UHVSRQVH V\VWHP PXOWLPHGLiOQ\
VORYQtN]YiUDFtFKSRMPRY
VÝSKUMNÝ ÚSTAV ZVÁRAČSKÝ
PRIEMYSELNÝ INŠTITÚT SR
WELDING RESEARCH INSTITUTE – INDUSTRIAL INSTITUTE OF SR
Detašované pracovisko
VÚZ – PI SR v Poprade
Komplexné služby vo zváraní
bližšie k vám
Kontakt:
Dušan Koterba
areál TATRAVAGÓNKA a. s.
Štefánikova 887, 058 01 Poprad
Tel.: 0917 940 692
E-mail: [email protected]
Download

1-2 | 2012 - Výskumný Ústav zváračský