7-8 | 2010
odborný časopis so zameraním na zváranie a príbuzné technológie | ročník 59
ISSN 0044-5525
OCEĽOVÉ KONŠTRUKCIE
PRÍDAVNÉ MATERIÁLY
SKÚŠOBNÍCTVO A CERTIFIKÁCIA
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 1 / 2 0 0 8
143
VZDELANIE JE KĽÚČOM K ÚSPECHU
Vzdelávanie a certifikácia personálu
vo VÚZ – PI SR
Divízia vzdelávania a poradenstva zabezpečuje:
■ kurzy vyššieho zváračského personálu
■ kurzy zvárania a spájkovania kovov
■ kurzy zvárania plastov
■ kurzy nedeštruktívneho skúšania
Certifikačný orgán pre certifikáciu personálu zabezpečuje:
certifikáciu personálu v oblasti zvárania
■ certifikáciu personálu pre nedeštruktívne skúšanie
■
Autorizovaný národný orgán – ANB zabezpečuje:
■ kvalifikáciu personálu v oblasti zvárania
■ osvedčovanie vzdelávacích miest – ATB
■ vydávanie európskych diplomov EWF
■ vydávanie medzinárodných diplomov IIW
■ vydávanie európskych certifikátov
tel. +421 /(0)2/4924 6387 (vzdelávanie), +421 /(0)2/4924 6747(certifikácia), [email protected], www.vuz.sk
PR Í H OV OR
Vážení čitatelia,
dovoľte mi, aby som Vám prostredníctvom časopisu priblížila
činnosť Slovenského výboru IIW na Slovensku.
Poslaním Medzinárodného zváračského inštitútu (IIW) je reprezentovať a šíriť poznatky vedy, výskumu, vývoja v oblasti technológií spájania. Tieto technológie zahŕňajú spájanie zváraním,
spájkovaním, lepením, mikrospájaním, rezanie, povrchové spracovanie, žiarové striekanie kovových a nekovových materiálov
vrátane zabezpečenia kvality, deštruktívneho a nedeštruktívneho skúšania, normalizácie, inšpekcie, hygieny a bezpečnosti,
vzdelávania a kvalifikácie.
Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR (VÚZ – PI
SR) je plným členom IIW od roku 1956. V roku 2005 sa podpísala dohoda so Slovenskou zváračskou spoločnosťou o jej
pridružení a založení Slovenského výboru IIW (SV IIW). SV IIW
bol zriadený ako spoločný poradný orgán neformálneho záujmového združenia právnických osôb – členských organizácií,
t. j. VÚZ – PI SR a SZS ako pridruženého člena.
VÚZ – PI SR je jediným plným členom IIW v Slovenskej republike a jediným zástupcom v EWF v Slovenskej republike s dlhoročnou tradíciou aktívnej činnosti v uvedených medzinárodných organizáciách, opierajúc sa o svoje výskumno-vývojové
a vzdelávacie činnosti v oblasti zvárania.
SZS je predstaviteľom odbornej zváračskej komunity v Slovenskej republike s dlhodobou tradíciou v šírení vedecko-technických poznatkov a v združovaní zváračských odborníkov.
Poslaním Slovenského výboru IIW je zabezpečiť spoločné stanoviská k odborným aktivitám IIW, menovanie slovenskej delegácie na valnom zhromaždení IIW, menovanie delegátov a expertov odborných komisií, výborov, pracovných skupín IIW ako
aj iné oficiálne akcie IIW.
Jednou z aktuálnych spoločných aktivít je organizovanie
XXXVIII. medzinárodnej konferencie ZVÁRANIE 2010 v termíne 10. – 12. 11. 2010 v Tatranskej Lomnici, kam Vás srdečne
pozývame.
Ing. Viera Hornigová
vedúca sekretariátu SV IIW
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
145
O B SAH
■ PRÍHOVOR
145 Ing. Viera Hornigová, vedúca sekretariátu SV IIW
■ ODB ORNÉ ČLÁNKY
147 Vlastnosti zvarov rúrovej ocele L485MB zhotovených hybridnou
metódou MAG s vysokovýkonným vláknovým laserom | PETER
BERNASOVSKÝ – IVAN HAMÁK – MIROSLAV PAĽO – STEFAN
GRÜNENWALD – THOMAS SEEFELD – FRANK VOLLERTSEN
155 Súčasné trendy vývoja vyššieteplotných bezolovnatých spájok
| PAVOL ŠEBO – PETER ŠVEC – DUŠAN JANIČKOVIČ
157 Vplyv nepresností polohovania dielcov na pevnosť laserom
spájkovaných spojov pozinkovaných plechov pri výrobe
automobilovej karosérie | MARIANNA MATYSOVÁ – PAVOL SEJČ
161 Vysokoteplotné spájkovanie nehrdzavejúcich ocelí
| ROBERT AUGUSTIN – ROMAN KOLEŇÁK – VILIAM RUŽA
7-8/2010
59. 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 12 čísel ročne.
Evid. č. MK SR EV. 203/08
Vydáva
■ ZVÁRANIE PRE PRAX
165 Zváranie spojov tlakových nádob z feritických a austenitických
ocelí rúrkovými drôtmi metódou MAG v ochrane aktívnych
plynov | RENÁTA KOZMOVÁ – MILAN ČOMAJ
168 Eurokódy na Slovensku nahradili STN | IVAN BALÁŽ
169 Problematika zvárania pri dostavbe 3. a 4. bloku jadrovej
elektrárne Mochovce | MILAN KYSEL – RUDOLF HRIVÍK
171 Spájkovanie, moja retrospektíva a pohľad do budúcnosti
| VILIAM RUŽA
■ INFORMÁCIE CERTIFIKAČNÝCH ORGÁNOV
175 Vzdelávanie, skúšanie a certifikácia spájkovačov | ATTILA TARCSI
176 Certifikácia odborníkov vo zváraní | VIERA HORNIGOVÁ
178 Spôsobilosť výrobcov podľa DIN 18800-7:2008 na výrobu
zváraných stavebných konštrukcií a EN 15085-2:2008 na
zváranie železničných koľajových vozidiel | VIERA HORNIGOVÁ
179 Zoznam osôb certifikovaných vo VÚZ – PI SR v nedeštruktívnom
skúšaní v súlade s normou STN EN 473 v 2. polroku 2009
| DANA BARINOVÁ
180 Zoznam osôb certifikovaných vo VÚZ – PI SR v súlade s STN
EN 473 a v zmysle Smernice 97/23/EC pre tlakové zariadenia
(PED) v 2. polroku 2009 | DANA BARINOVÁ
■ AKCIE
181 63. výročné zasadnutie Medzinárodného zváračského inštitútu
(IIW) 11. – 16. júla 2010 v Istanbule | VIERA HORNIGOVÁ
■ ČINNOSŤ SZS
184 Zasadnutia výboru SZS – Príprava medzinárodnej konferencie
Zváranie 2010 | PAVOL RADIČ
186 MSV Brno 2010 | KATARÍNA ČIEFOVÁ
188 Vienna-Tec 2010 – v znamení energetickej efektivity | KATARÍNA
ČIEFOVÁ
■ JUBILEUM
190 Životné jubileum Prof. Ing. Milana Turňu, PhD., EWE, IWE
■ PREDSTAVUJEME ZVÁRAČSKÉ ČASOPISY
192 Welding in the World 2009, 53. ročník, 1. časť | ALENA
MARTYKÁNOVÁ
146
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.
Podpredsedovia:
prof. Ing. Jaroslav Koukal, CSc.;
prof. Ing. Peter Grgač, CSc.
Členovia: Ing. Jiří Brynda; Ing. Pavel Flégl;
doc. Ing. Július Hudák, PhD.; doc. Ing. Karol
Kálna, DrSc.; Ing. Július Krajčovič; Dr. Ing.
Zdeněk Kuboň; Ing. Otakar Libra; doc. Ing.
Vladimír Magula, PhD.; doc. Ing. Harold Mäsiar,
PhD.; Ing. Ľuboš Mráz, PhD.; Ing. Miroslav
Mucha, PhD.; doc. Ing. Jozef Pecha, PhD.;
Ing. Gabriel Petőcz; Ing. Pavol Radič; doc. Ing.
Pavol Sejč, PhD.; Dr. Ing. František Simančík
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, 49 246 475,
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 októbri 2010
© VÚZ – PI SR, Bratislava 2010
Za obsahovú správnosť inzercie
zodpovedá jej objednávateľ
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 1/ 2 0 0 8
O D B O R N É Č L Á NKY
Vlastnosti zvarov rúrovej ocele L485MB
zhotovených hybridnou metódou MAG
s vysokovýkonným vláknovým laserom
Properties of high power fibre laser hybrid welds of L485MB
pipe steel
PETER BERNASOVSKÝ – IVAN HAMÁK – MIROSLAV PAĽO – STEFAN GRÜNENWALD – THOMAS SEEFELD – FRANK VOLLERTSEN
P. Bernasovský – I. Hamák – M. Paľo, Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR (Welding Research Institute – Industrial Institute of
SR), Bratislava, Slovensko, [email protected], S. Grünenwald – T. Seefeld – F. Vollertsen, BIAS – Bremer Institut für angewandte
Strahltechnik, Bremen, Germany
Článok sa zaoberá vlastnosťami zvarov rúry z ocele L485MB (X 70) zhotovených hybridným zváraním MAG
s vysokovýkonným 8 kW vláknovým laserom (MAG-laserová metóda)  Na skúšky zvárania sa použili dve
rozdielne vzorky tupých spojov rúr a menila sa medzera medzi rúrami  Vlastné zváranie sa vykonalo na dva
prechody, koreňová vrstva hybridnou MAG-laserovou metódou a výplňová vrstva bežnou MAG metódou 
Vyhodnotenie zvarených vzoriek sa vykonalo na základe analýzy makroštruktúry a mikroštruktúry a rozsiahlych
výsledkov skúšok tvrdosti, húževnatosti a skúšok rázom  Analyzoval sa vplyv rozdielnej prípravy spoja a dvoch
prídavných drôtov (plný a plnený drôt) na makro/mikroštrukturálne a mechanické vlastnosti zvarov  Vlastnosti
skúšobných zvarov potvrdili, že použité hybridné MAG-laserové zváranie vysokovýkonným laserom a metódou
MAG je perspektívny proces, ktorý možno využiť pri výstavbe pozemných rúrovodov pre nekyslé médium
The paper deals with properties of 8 kW high power fiber laser welds made from L485MB (X-70) pipe steel.
Two different joint preparations and a gap were applied for the welding tests. Welding itself was carried out in
two passes. A root pass with a laser-GMA-hybrid process and a fill pass with a conventional GMAW process.
Characterisation of the welded samples was carried out on the basis of macro- and microstructural analysis
and extensive test results from hardness testing, impact and toughness testing. An influence of different joint
preparation and two filler wires (solid and cored ones) on macro/microstructural and mechanical properties
was analyzed. The properties of the tested welds proved the employed high power laser-GMA-hybrid welding
process to be a perspective process applicable in construction of the pipelines for on-shore non-sour service.
Na splnenie požiadaviek na
spájanie väčších hrúbok materiálov, ktoré sú zaujímavé predovšetkým vo výrobe rúrovodov, v lodiarstve a v energetike, treba zvoliť
efektívny a výkonný zvárací proces.
Jednu metódu predstavuje využitie
dostatočného výkonu lasera a zhotovenie jednovrstvového zvaru danej hrúbky materiálu. Avšak v takom prípade je maximálna hrúbka,
ktorú treba zvariť, obmedzená maximálnym dostupným výkonom lasera. Preto sa použila metóda zvárania
akejkoľvek hrúbky materiálu na viac
vrstiev nezávisle od výkonu lasera
[1], [2]. Hybridné MAG-laserové zváranie s vysokovýkonnými pevnými
lasermi predstavuje nádejný proces,
o ktorý sa čoraz viac zaujíma spracovateľský priemysel predovšetkým
>
nosťami ako napr. vysoká medza
klzu (min. 482 MPa) a vysoká nárazová práca (min. 68 J pri teplote
0 °C). Táto akosť ocele sa používa
na výrobu rúr veľkého priemeru a je
špecifikovaná podľa normy American Petrochem Institute, spec. 5L.
V dôsledku zníženého obsahu síry
a fosforu je mimoriadne vhodná na
zváranie laserovým lúčom.
v oblasti zvárania hrubých oceľových profilov [3], [4], [5]. Prednosti
MAG zvárania a zvárania laserom sa
skombinovali do zváracieho procesu, ktorý poskytuje vyššie zváracie
rýchlosti, hlbší prievar, lepšie premostenie medzier a výkonnejší proces [6], [7].
V tomto príspevku sa skúmala kombinácia rôznych parametrov a ich
vplyv na mechanické vlastnosti
a makro/mikroštruktúru hybridného
zvarového spoja. Menili sa nasledujúce parametre: typ použitého drôtu, zvárací úkos, veľkosť medzery
a čiastočne aj zváracie parametre.
Zváraným materiálom bola 14 mm
hrubá rúrová oceľ typu L485MB
(X70) so zníženým obsahom uhlíka, termomechanicky valcovaná
s priaznivými mechanickými vlast-
1 EXPERIMENTÁLNY POSTUP
1.1 Materiál
Skúšobný materiál, oceľ L485MB
hrúbky 14 mm, bol vo forme plechov
rozmerov 450 – 500 mm dĺžky a 150 –
200 mm šírky. Chemické zloženie
skúšobného materiálu uvádza tab. 1.
Na experimenty hybridného zvára-
Tab. 1 Chemické zloženie použitého materiálu (% hm) L485MB (X70), t = 14 mm
Tab. 1 Chemical composition of the material used (wt %) L485MB (X70), t = 14 mm
C
Si
Mn
P
S
Al
Cr
Cu
Mo
N
Nb
Ni
Ti
V
0,083
0,228
1,73
0,013
0,0028
0,049
0,031
0,047
0,002
0,0054
0,051
0,055
0,005
0,082
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
147
Vlastnosti zvarov rúrovej ocele L485MB zhotovených
hybridnou metódou MAG s vysokovýkonným vláknovým laserom
Tab. 2 Chemické zloženie použitých zváracích drôtov na zhotovenie zvarového kovu (% hm)
Tab. 2 Chemical composition of the weld metal wires used (wt %)
C
Mn
Si
S
P
Ni
Mo
Ti
Nb
Al
Plný drôt Nertalic 70S – navarený kov s plynom M21
Nertalic 70S Solid wire – on deposited metal with gas M21
Typický/Typical
0,06
0,9
0,45
0,015
0,015
–
–
–
–
–
Skutočný/Actual
0,105
1,31
0,49
0,013
0,012
0,034
0,010
<0,005
0,015
0,013
Plnený drôt SAF DUAL 200 – navarený kov s plynom M21
SAF DUAL 200 Metal cored wire – on deposited metal with gas M21
Typický/Typical
0,04
1,7
0,5
0,014
0,010
–
–
–
–
–
Skutočný/Actual
0,098
1,56
0,47
0,013
0,012
0,035
0,014
0,009
0,017
0,010
Tab. 3 Zváracie parametre vzoriek
Tab. 3 Parameters for welded samples
Húsenica
Pass
Výkon lasera
Laser power
(kW)
Rýchlosť
zvárania
Welding
speed
(m/min)
Rýchlosť
podávania drôtu
Wire feed
rate
(m/min)
Prúd
(priemerný)
Current
(mean)
(A)
Napätie
(priemerné)
Voltage
(mean)
(V)
Medzera
Gap
(mm)
Príprava tupého V spoja
V-butt joint preparation
Koreňová húsenica
Root pass
8
1,6
6,5 – 8
225 – 285
22,5 – 26
0/0,5
Výplňová húsenica
Fill pass
–
0,3 – 0,4
9 – 11,5
190 – 293
27,2 – 29,7
–
Príprava tupého spoja U
U-butt joint preparation
Koreňová húsenica
Root pass
8
1,6
7–8
238 – 312
21,4 – 25,4
0/0,5
Výplňová húsenica
Fill pass
–
0,3
5,8 – 9,5
222 – 259
23,4 – 29,6
–
1.2 Experimentálna zostava
Obr. 1 Typ zvaru na experimentálne zváranie: vľavo tupý spoj V, vpravo tupý spoj U
Fig. 1 Joint preparation for welding experiment: left V-butt joint, right U-butt joint
nia sa použili dva rozdielne zváracie
drôty: plný drôt Nertalic 70S (T46 4 M
M 1 H5 podľa normy EN 758) a plnený drôt s kovovým jadrom SAF DUAL
200 (G2 Si podľa normy EN 440), každý z nich priemeru 1,2 mm, tab. 2.
Ako ochranný plyn zvarovej húsenice
sa zvolil plyn M21 s 82 % Ar a 18 %
CO2 prietoku 20 l/min podľa európskej normy DIN EN 439.
Na zváranie plechu hrúbky 14 mm
z ocele L485MB hybridným zváraním MAG s laserom výkonu 8 kW
sa vyžadovala špecifická príprava
148
hrán spoja. Zvolili sa dva rozdielne
typy prípravy hrán spoja: tupý spoj
V s otupením 7 mm a uhlom rozovretia 30° ako aj tupý zvar U s otupením
8 mm, so zaoblením v koreňovej oblasti 2,5 mm a uhlom skosenia 2,5°,
obr. 1. Skúšobné vzorky sa zvárali
s medzerou 0 mm a 0,5 mm. Z tejto
konfigurácie možno rozlíšiť celkom
štyri rozdielne druhy vzoriek, ktoré
sa použili na skúšky: úkos tupého
spoja V a U zvareného s medzerou
0 mm alebo 0,5 mm dvoma rozdielnymi drôtmi (plným a plneným).
Na experimentálne zváranie sa použil vláknový laser YLR-8000 s výkonom 8 kW na autogénne laserové
zváranie a hybridné MAG-laserové
zváranie. Na hybridné zváranie sa
ďalej použil zdroj prúdu DalexVario
MIG 600 l(w)-B a jednotka podávania drôtu Abicor Binzel APD. Správna fixácia obrobku počas zvárania
sa zabezpečovala hydraulickým upínacím zariadením.
Špeciálnou charakteristikou vláknového lasera je 100 μm napájacie
vlákno, ktoré vychádza zo zlučovača lúčov a nie je prerušované optickým konektorom alebo prepínačom
lúčov, a teda funguje súčasne ako
procesné vlákno. Táto konfigurácia
vláknového lasera umožňuje veľkú
jasnosť laserového lúča a následne
vysokú kvalitu lúča 4,2 mm*mrad.
Vlákno sa pripojilo na 160 mm kolimátor Optoskand upevnený na laserovej zváracej hlave Trumpf BEO
D70 s 280 mm ohniskovou šošovkou, ktorá vytvorí ohniskový bod
priemeru 0,22 mm. Na hybridné
zváranie sa laserová zváracia hlava namontovala spolu so špeciálne
vyvinutým MAG horákom na portál pracovnej stanice robota, obr. 2.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
O D B O R N É Č L Á NKY
Skúšobné zvary boli vyhotovené na
pracovisku BIAS Brémy.
1.3 Zváracie parametre
a metodika skúšok
Rýchlosť zvárania koreňovej húsenice bola u všetkých skúšobných
zvarov približne rovnaká a veľmi sa
navzájom nelíšili ani rýchlosti pri výplňovej vrstve. Parametre rýchlosti
podávania zváracieho prúdu a napätia drôtu, bolo volené podľa potrebného vyplnenia zvarového úkosu. Zváranie sa vykonalo na dva
prechody. Koreňová vrstva sa zhotovila hybridnou MAG-laserovou
metódou a výplňová vrstva bežnou
MAG metódou, pozri parametre zvárania v tab. 3.
Pre metalografickú analýzu sa priečne rezy leštili diamantovými pastami a leptali v roztoku 4 % Nitalu
na zistenie tvaru zvarovej húsenice
a mikroštruktúry. Vykonala sa kontrola makroštruktúry a mikroštruktúry na stereo mikroskope Zeiss Stenis 2000-C a svetelnom mikroskope
Olympus GX51F. Na skúšky podľa
Vickersa sa použilo zariadenie na
skúšanie tvrdosti Zwick 3212 pri zaťažení 49,02 N. Profil tvrdosti zvarových spojov sa meral podľa normy
EN 1043-1 naprieč zvarom v dvoch
líniach, 2 mm od povrchu základného materiálu zhora a zdola, obr. 3.
Skúška ťahom sa vykonala na stroji
na skúšky ťahom LOS 40. Príprava
vzoriek a postup skúšania sa vykonali podľa normy EN 895. Na skúšku
ohybom sa použilo skúšobné zariadenie LOS 40 a vzorky sa vyrobili podľa normy EN 910. Vzorky na
skúšku rázom v ohybe KV sa pripravili podľa noriem EN 10045-1 a EN
875 s vrubom V vo zvarovom kove
a v TOO (50/50). Skúška rázom sa
vykonala pri teplote –20 °C na pádostroji PVS 30 s maximálnou energiou 300 J. Skúška rozovretia špičky trhliny (CTOD) sa vykonala podľa
normy ASTM E1290-93 pri teplote
–20 °C, použitím SENB (jednoduchý ohyb naleptaného vrubu) vzorky rozmerov 210 x 50 x 14 mm s vrubom umiestneným v osi zvarového
kovu, obr. 4.
Obr. 2 Experimentálna zostava na hybridné MAG-laserové zváranie s výkonom lasera 8 kW
Welding direction – Smer zvárania, Adjustment of position torch-laser – Úprava polohy horáka
a lasera, Beam bending mirror – Zrkadlo ohybu lúča, GMA welding torch – zvárací horák MAG,
Hydraulic clamping device – Hydraulické upínacie zariadenie, Collimator – Kolimátor, Focusing lens
– Ohnisková šošovka, Cross jet – Priečny tok lúčov, Torch angle – Uhol horáka
Fig. 2 Experimental set-up for laser-GMA-hybrid welding with 8 kW for pipe production
Obr. 3 Schéma merania tvrdosti zvarov
Parent metal – Základný materiál, HAZ – TOO, WM – ZK
Fig. 3 Scheme of hardness weld measuring
rých vzorkách tupých spojov V sa vo
zvare zistili póry. Skúšobné vzorky
sa pripravili len zo zvarov, ktoré boli
bez viditeľných chýb.
2 VÝSLEDKY
2.1 Charakteristika skúšobných
zvarov
Na všetkých zvarených vzorkách
sa vykonala röntgenografická NDT
analýza. Tupé zvary U nevykazovali žiadne vnútorné chyby. Na niektoZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
2.1.1 Povrch zvarov
Hornú stranu a koreňovú stranu
vzorky zvarenej s prípravou tupého spoja V, veľkosť medzery 0,5 mm
a použitím plného drôtu znázorňujú
príklady na obr. 5.
Horná strana zvarená metódou MAG
pri pomerne malej rýchlosti zvárania
Obr. 4 Vzorka SENB na skúšku lomovej
húževnatosti
notch – vrub
Fig. 4 SENB specimen used for fracture
toughness testing
149
Vlastnosti zvarov rúrovej ocele L485MB zhotovených
hybridnou metódou MAG s vysokovýkonným vláknovým laserom
a) horná strana zvarovej húsenice / top side of weld bead
b) strana koreňa zvaru / root side
na vyplnenie zvyšnej drážky vykazuje pravidelný a hladký povrch. Rovnako to platí pre koreňovú stranu,
ktorá bola zvarená pri vyššej rýchlosti zvárania a taktiež nevykazuje žiadne vizuálne chyby.
Obr. 5 Vizuálny vzhľad a) hornej strany zvarovej húsenice a b) koreňa zvaru
Fig. 5 Visual appearance of a) top side of the weld bead and b) root side
Plný drôt – Nertalic 70 S
Solid wire – Nertalic 70 S
Plnený drôt – SAF DUAL 200
Cored wire – SAF DUAL 200
Tupý spoj V s medzerou 0,5 mm
V-butt with 0.5 mm gap
Tupý spoj V s medzerou 0 mm
V-butt with 0 mm gap
Tupý spoj U s medzerou 0 mm
U-butt with 0 mm gap
Tupý spoj U s medzerou 0,5 mm
U-butt with 0.5 mm gap
2.1.2 Makroštruktúra
Makroštruktúry vzoriek na obr. 6 vykazujú typický tvar húsenice dvoch
rôznych typov procesov, ktoré sa
použili na zváranie. V dolnej časti
koreňovej húsenice vidieť časť zvarenú laserom s veľmi malou TOO.
Horná časť vykazuje výplňovú húsenicu zhotovenú pri pomerne nižšej rýchlosti zvárania a vyššom
tepelnom príkone, preto je TOO
väčšia. Na makrografickej snímke
možno rozlíšiť jemnejšiu štruktúru
zŕn časti koreňovej húsenice zhotovenej laserom v porovnaní s hrubozrnnejšou štruktúrou výplňovej
húsenice zhotovenej bežnou metódou MAG zvárania. Podľa očakávania sa nezistil rozdiel tvaru zvarovej
húsenice ani v jednej z dvoch úprav
zvarových hrán alebo použitých
zváracích drôtov.
Údaje z meraní geometrie zvarov a výpočtu menovitého tepel-
Obr. 6 Makroštruktúra vzoriek zhotovených plným/plneným drôtom a príprava tupého spoja U / V
Fig. 6 Macrostructures of samples welded with solid/cored wire and U-butt/V-butt joint preparation
Tab. 4 Geometria zvaru
Tab. 4 Weld seam geometry
Krycia
Cap
Koreň
Root
Výška
laserového
zvaru
Height
of laser part
(mm)
max. šírka / max. width (mm)
Drôt
Wire
Úkos
Bevel
V
S
U
V
C
U
Medzera
Gap
(mm)
ZK / WM
Krycia
Cap
Koreň
Root
TOO / HAZ
Pretečenie
koreňa
Excess of
root
penetration
(mm)
Q
(kJ.mm-1)
Koreň / Krycia
Root / Cap
0,504/1,32
0
11,0
1,7
4,1
0,5
6,8
0,2
0,5
8,4
2,6
2,5
0,6
7,5
0,38
0,54/0,71
0
11,3
1,3
3,6
0,65
6,2
0,43
0,494/1,23
0,5
13,5
2,4
4,2
0,4
3,7
0,60
0,538/1,79
0
13,0
2,0
4,1
0,7
6,5
1,4
0,476/1,476
0,5
12,3
2,5
4,6
0,7
5,6
0,2
0,578/1,424
0
12,3
1,9
4,2
0,4
6,0
0,3
0,502/1,522
0,5
12,1
2,3
4,3
0,4
5,5
0,0
0,543/1,493
S = plný drôt (Nertalic 70S), C = plnený drôt (SAF Dual 200)
S = solid wire (Nertalic 70S), C = cored wire (SAF Dual 200)
Qcap menovitý tepelný príkon pre kryciu húsenicu
Qcap nominal heat input-cap pass
Qroot menovitý tepelný príkon pre koreňovú húsenicu
Qroot nominal heat input-root pass
Qcap 
I U
103  kJ  mm 1 
v
Q root 
I  U  PL
103  kJ  mm 1 
v
I = prúd [A], U = napätie [V], PL = výkon lasera [W], v = rýchlosť zvárania (m.min-1)
I = current [A], U = voltage [V], PL = laser power [W], v = welding speed (m.min-1)
150
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
O D B O R N É Č L Á NKY
ného príkonu pre koreňovú a kryciu húsenicu sú zhrnuté v tab. 4.
Namerané hodnoty pretečenia
v koreni zvaru sa nachádzajú dostatočne nízko pod prijateľnou hranicou 2,3 mm (podľa normy EN ISO
13919-1, akosť B). Tepelný príkon
na zhotovenie hybridnej MAG-laserovej koreňovej vrstvy je pomerne
rovnomerný, avšak tepelný príkon
na zhotovenie MAG krycej vrstvy
sa mení v pomerne veľkom rozsahu, čo sa odzrkadlilo na šírke krycej húsenice a hĺbke prievaru krycej húsenice. Príklad vzorky tupého
zvaru V zhotoveného plným drôtom
s 0,5 mm medzerou pri najnižšom
tepelnom príkone (0,71kJ.mm-1) krycej húsenice je na obr. 6.
Všetky experimentálne zvary mali
vhodnú geometriu a boli bezchybné s výnimkou jedného prípadu
neúplného prievaru koreňa zvaru
(obr. 10). Dokonca v troch prípadoch
neprievar viditeľný na povrchu koreňových vrstiev pred nanesením krycej vrstvy metódou MAG zanikol, t. j.
bol pretavený.
2.1.3 Mikroštruktúra
Mikroštruktúra tupého V spoja zvareného plným drôtom a mikroštruktúra tupého spoja U zvareného plneným drôtom ukazuje, že pomerne
najtvrdšiu morfológiu, ktorá sa skladá prevažne z horného a dolného
bainitu, nízkouhlíkového martenzitu
a polygonálneho feritu na hraniciach
zŕn má zvarový kov aj TOO koreňových hybridných MAG-laserových
zvarov. Horné časti koreňovej húsenice sú zmäkčené (popustené) nanesením výplňovej húsenice. Krycí (výplňový) zvarový kov má liacu
štruktúru, ktorá sa skladá z veľmi
jemného acikulárneho feritu a polygonálneho feritu na hraniciach zŕn.
Prehriata TOO krycej húsenice sa
skladá predovšetkým z hrubého acikulárneho feritu, horného bainitu,
polygonálneho feritu na hraniciach
zŕn a v závislosti od tepelného príkonu taktiež dolného bainitu, príklady na obr. 7.
Medzi obidvoma použitými zváracími drôtmi neexistuje takmer žiaden rozdiel okrem vyššej hustoty malých globulárnych vtrúsenín
v prípade zvarového kovu zhotoveného plneným drôtom. Vtrúseniny, ktoré vidno na obr. 7 vpravo
(prechod do zvarového kovu) sa
analyzovali použitím EDX ako komplexné oxidy typu Mn-Si-Al alebo
Mn-Ca-Si. Avšak tieto vtrúseniny
nevplývali na mechanické vlastnosti spojov.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Tupý spoj V, medzera 0,5 mm zhotovený plným
drôtom / V-butt, 0.5 mm gap welded with solid wire
Tupý spoj U, medzera 0,5 mm zhotovený plneným
drôtom / U-butt, 0.5 mm gap welded with cored wire
Prechod do zvarového kovu v koreni zvaru (vpravo)
Transition to weld metal (right) in the root
Prechod do zvarového kovu v koreni zvaru
Transition to weld metal in the root
Prechod do krycej húsenice (vľavo)
Transition to cap bead (left)
Prechod do krycej húsenice / Transition to cap bead
Zvarový kov v koreni zvaru / Weld metal in the root
Zvarový kov v koreni zvaru / Weld metal in the root
Obr. 7 Mikroštruktúra (vľavo) tupého spoja V (medzera 0,5 mm) zhotoveného plným drôtom
a (vpravo) tupého spoja U (medzera 0,5 mm) zhotoveného plneným drôtom z prechodu do zvarovej
húsenice v koreni a v krycej húsenici ako aj zvarového kovu v koreni zvaru
Fig. 7 Microstructures of (left) V-butt joint (0,5 mm) welded with solid wire and (right) U-butt joint
(0,5 mm) welded with cored wire from the transition to weld bead in the root and cap as well as the
weld metal in the root
Tab. 5 Rozsah tvrdosti podľa typu drôtu a merania
Tab. 5 Hardness range according to wire type and measurement
Typ drôtu
Wire type
Miesto merania
Location of measurement
Rozsah tvrdosti
Hardness range
Plný
Solid
Koreň
Root
305 – 322
Plný
Solid
Krycia húsenica
Cap
268 – 304
Plnený
Metal cored
Koreň
Root
302 – 312
Plnený
Metal cored
Krycia húsenica
Cap
289 – 312
2.2 Meranie tvrdosti
Výsledky merania tvrdosti súhlasia
s analýzou mikroštruktúry. V hybridnej zvarenej koreňovej vrstve sa
dosiahla relatívne najvyššia tvrdosť
TOO ako aj zvarového kovu. Najvyššie hodnoty tvrdosti 371 HV5 sa
namerali na vzorke krycej húsenice zhotovenej pri najnižšom tepelnom príkone Q = 0,71 J.mm1 (tupý
zvar V s medzerou 0,5 mm zhotovený plným drôtom). Priebeh tvrdosti dvoch vzoriek zvarených plným
a plneným drôtom znázorňujú obr.
8 a obr. 9. Ak sa vylúči neregulár-
151
Vlastnosti zvarov rúrovej ocele L485MB zhotovených
hybridnou metódou MAG s vysokovýkonným vláknovým laserom
V-butt, 0,5 mm gap-top (cap) line – tupý spoj V, línia hornej medzery 0,5 mm (krycej húsenice)
V-butt 0,5 mm gap-bottom (root) line – tupý spoj V, línia dolnej medzery 0,5 mm (koreňa zvaru)
U-butt, 0 mm gap-top (cap) line – tupý spoj U, línia hornej medzery 0 mm (krycej húsenice)
U-butt, 0 mm gap-bottom (root) line – tupý spoj U, línia dolnej medzery 0 mm (koreňa zvaru)
Obr. 8 Profily tvrdosti tupého spoja V a tupého spoja U zhotoveného
plným drôtom
Fig. 8 Hardness profiles for V-butt and U-butt joint welded with solid wire
a) po skúške ťahom / after tensile test
Obr. 9 Profily tvrdosti tupého spoja V a tupého spoja U zhotoveného
plneným drôtom
Fig. 9 Hardness profiles for V-butt and U-butt joint welded with cored wire
b) po skúške ohybom koreňa zvaru / after bend root face test
Obr. 10 Vzorky (tupý spoj V s medzerou 0,5 mm a plnený drôt) s neúplnym prievarom koreňa zvaru a s lomom vo zvarovom kove
Fig. 10 Samples (V-butt joint with 0,5 mm gap and cored wire) with incomplete root penetration showing fracture in the weld metal
na vzorka s najvyššou nameranou
tvrdosťou, rozsah hodnôt tvrdosti
je v tab. 5. Nezistil sa vplyv zváracieho drôtu, typu úkosu alebo veľkosti medzery. Namerané hodnoty
tvrdosti sú vyššie ako hodnoty tvrdosti prijaté v normách pre morské rúrovody a prevádzku v kyslom
prostredí, ale nemalo by to predstavovať nijaký vážny problém pre
pozemské rúrovody a bežnú prevádzku.
2.3 Meranie pevnosti v ťahu
a skúška ohybom
Všetky vzorky zvarov sa podrobili
skúškam ťahom. Lom nastal vždy
v základnom materiáli a dosiahol
hodnoty medze pevnosti od 624
152
do 638 MPa s výnimkou jednej série vzoriek tupého spoja V s medzerou 0,5 mm zhotovenej s plneným drôtom, ktorá sa zlomila vo
zvarovom kove kvôli neúplnému
prievaru koreňa, obr. 10a. Avšak
medza pevnosti, ktorá sa dosiahla v rozmedzí od 589 do 614 MPa,
sa nachádzala nad hranicou pre
oceľ X70. Pri skúške ohybom nastal podobný prípad u jednej vzorky z rovnakej série, ktorá sa zlomila v koreni zvaru, obr. 10b. Všetky
ostatné vzorky splnili podmienky
skúšky ohybom.
2.4 Skúška rázom v ohybe KV
Na skúšku rázom v ohybe KV sa
vrub umiestnil do osi zvaru predo-
všetkým do krycej vrstvy a do TOO,
ktorá pozostávala z 50 % zvarového kovu a 50 % TOO. Jednotlivé
výsledky sú znázornené na obr. 11
a obr. 12. Vo všetkých vzorkách nastal tvárny lom. Pomerne najvyššie
hodnoty KV sa dosiahli použitím plného drôtu v tupom spoji V s medzerou 0,5 mm, ako aj použitím plneného drôtu v tupom spoji U tiež
s medzerou 0,5 mm. V niektorých
prípadoch na pomerne nižšiu nárazovú prácu vplývali vo zvarovom
kove chyby, ako na obr. 13 a v TOO
presnosť umiestnenia vrubu. Napriek týmto chybám rázová húževnatosť nameraná vo zvarovom kove
a TOO zhotovenom aj plným aj plneným drôtom splnila požiadavky podľa normy EN 10 208-2.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
O D B O R N É Č L Á NKY
Obr. 11 Výsledky skúšky rázom v ohybe KV vzoriek zhotovených plným drôtom
Impact test at –20 °C, KV (J) – skúška rázom pri teplote –20 °C, KV (J),
WM – ZK, HAZ – TOO
Fig. 11 Charpy-V impact test results from samples welded with solid wire
Obr. 12 Výsledky skúšky rázom v ohybe KV vzoriek zhotovených plneným drôtom
Impact test at –20 °C, KV (J) – skúška rázom pri teplote –20 °C, KV (J),
WM – ZK, HAZ – TOO
Fig. 12 Charpy-V impact test results from samples welded with cored wire
2.5 Skúška lomovej
húževnatosti CTOD
Skúška rozovretia špičky trhliny
(CTOD) sa vykonala výlučne na vzorkách zvarených s medzerou 0,5 mm.
Skúšobné vzorky sa zaťažili na úroveň rozovretia vrubu, ktorá zodpovedá rastu tvárnej trhliny. Vrub bol zakončený únavovou trhlinou, ktorá sa
šírila cez stred zvaru bez odchýlenia
do základného materiálu. Jednotlivé hodnoty CTOD pri teplote –20 °C
a príslušné dĺžky rastu tvárnej trhliny sú uvedené na obr. 14. Namerané
hodnoty CTOD v rozsahu od 0,144
do 0,311 mm sú dostatočne vysoké
[8]. Ani na základe výsledkov skúšky
CTOD nemožno konštatovať rozdiely vplyvom typu použitého zváracieho drôtu a tvaru úkosu.
a) lomová plocha / fracture surface
b) makrovýbrus / macroetch
Obr. 13 Vzorka na skúšku rázovej húževnatosti v TOO s prítomnosťou červovitých dutín
Fig. 13 HAZ notch toughness specimen with a presence of the worm holes
3 DISKUSIA
Všetky experimenty rúrovej ocele
typu X-70 sa vykonali v rámci projektu FIBLAS (RFCS-CT-2006-029), ktorý bol zameraný predovšetkým na
použitie vysokovýkonného vláknového lasera vo výrobe rúrovodov. Na
zvarenie daného materiálu hrúbky
14 mm treba použiť minimálne dve
zvarové húsenice a vhodnú prípravu zvarového spoja. Experimentálne
zvary sa pripravili na tupých V spojoch alebo na tupých U spojoch
s otupením zvaru 7 mm, resp. 8 mm,
ktoré sa zvarili plným alebo plneným
drôtom. Koreňové húsenice sa zvarili
hybridným laserovým MAG zváraním
a krycie húsenice bežnou metódou
MAG. Okrem zníženého počtu zvarových húseníc pri tejto metóde je
pomerne vysoká priemerná zváracia
rýchlosť. Hoci druhá húsenica bola
zhotovená bežnou MAG metódou,
dosiahol sa priemerný výrobný čas
cca 3,1 min/m. V porovnaní s parametrami pri metóde ZPT s rýchlosťou
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Obr. 14 Hodnoty CTOD s príslušným rastom tvárnej trhliny
CTOD (mm) – CTOD (mm)
Solid wire U-butt ductile crack growth – Rast tvárnej trhliny v tupom spoji U zhotovenom plným drôtom
Solid wire V-butt ductile crack growth – Rast tvárnej trhliny v tupom spoji V zhotovenom plným drôtom
Cored wire V-butt ductile crack growth – Rast tvárnej trhliny v tupom spoji V zhotovenom plneným drôtom
Cored wire U-butt ductile crack growth – Rast tvárnej trhliny v tupom spoji U zhotovenom plneným drôtom
Fig. 14 CTOD values with corresponding ductile crack growth
6,4 min/m [9, s. 96] a mechanizovaným MAG zváraním s rýchlosťou 15,1
min/m [9, s. 89] metóda zhotovenia
dvoch húseníc hybridným zváraním
a bežnou MAG metódou je rýchlejšia. Dlhšie výrobné časy pre metódu
ZPT a mechanizované MAG zváranie na spájanie porovnateľných hrú-
bok sú zapríčinené potrebným počtom viacerých zvarových húseníc.
Ak sa použijú vysokovýkonné zváracie procesy, napríklad MAG zváranie v tandeme alebo ZPT s viacerými
zváracími drôtmi, prednosť hybridnej
zváracej metódy z hľadiska výrobného času do určitej miery pokles-
153
Vlastnosti zvarov rúrovej ocele L485MB zhotovených
hybridnou metódou MAG s vysokovýkonným vláknovým laserom
ne, ale naďalej ostáva konkurentom
takejto zváračskej úlohy. Kombináciou vysokovýkonného MAG procesu s hybridným zváracím procesom
by sa podarilo dosiahnuť ešte ďalšie
zníženie výrobného času [10].
Zvolená úprava hrán zvarového spoja bola vhodná pre zhotovené zvary
s výnimkou jedného prípadu, kde sa
objavil neúplny prievar koreňa zvaru.
Studené spoje v hornej časti koreňovej húsenice viditeľné pred nanesením krycej húsenice metódou MAG
zanikli, čo znamená, že sa pretavili.
Podľa očakávania hybridné MAG-laserové koreňové húsenice boli v porovnaní s krycími MAG húsenicami
veľmi úzke. Pokým tepelný príkon na
zhotovenie koreňovej húsenice bol
nízky a pomerne konštantný, tepelný príkon na zhotovenie krycej húsenice bol vyšší a pomerne nepravidelný, čo sa prejavilo na jeho šírke
a hĺbke prievaru zvaru.
Najtvrdšia mikroštruktúra, ktorá pozostávala z horného/dolného bainitu
a nízkouhlíkového martenzitu a taktiež feritu na hraniciach zŕn vo zvarovom kove sa zistila vo zvarovom
kove aj v TOO koreňových hybridných MAG-laserových zvarov. Horné časti koreňových húseníc vrátane TOO sa zmäkčili nanesením
výplňovej húsenice. Namerané hodnoty tvrdosti zodpovedali výsledkom mikroštrukturálnej analýzy.
Hodnoty nad 300 HV by boli neprijateľné pre morskú aplikáciu a pre
prevádzku v kyslom prostredí (HV
= max. 248 podľa NACE MR 01-75),
avšak nepredstavovali by problém
pri pozemnej prevádzke v nekyslom
prostredí. Z hľadiska skúšania mechanických vlastností zvarov sa nezistil rozdiel medzi obidvoma použitými zváracími drôtmi (plný drôt
typu Nertalic 700S a plnený drôt
typu SAF Dual 200), ani vplyv prípravy hrán spoja (tupý spoj V alebo
U s medzerou 0 mm alebo 0,5 mm).
Rozdiely v dosiahnutých výsledkoch
mechanických vlastností boli zanedbateľné.
Všetky výsledky skúšok ťahom, skúšok ohybom (s jednou výnimkou)
a skúšok rázom v ohybe KV vyhoveli požiadavkám pre obvodové zvary
bežných rúrovodov z ocelí rovnakej
alebo mierne vyššej akosti, ktoré sú
uvedené napr. v [11]. Rovnako sľubné sú aj výsledky skúšky lomovej
húževnatosti CTOD.
ZÁVER
Všetky skúšobné vzorky mali vhodný tvar a celistvosť zvaru s jednou
154
výnimkou neúplného prievaru koreňa zvaru. Relatívne najtvrdšiu morfológiu mikroštruktúry mal zvarový kov aj TOO koreňovej húsenice
zvaru. Horná časť koreňovej húsenice bola priaznivo zmäkčená nanesením výplňovej húsenice metódou MAG. Vo všeobecnosti možno
povedať, že vplyv skúšobných prídavných drôtov, typu úkosu (tupý
V alebo U) alebo veľkosti medzery
(0 alebo 0,5 mm) nebol významný.
Na tvrdosť zvaru a geometriu zvaru vplýval tepelný príkon použitý na
zhotovenie húseníc.
Vlastnosti skúšobných zvarov potvrdili, že hybridné vysokovýkonné
MAG-laserové zváranie je perspektívny proces, ktorý možno využiť
vo výrobe rúrovodov na bežnú pozemnú prevádzku v nekyslom prostredí. Prednosťami tejto metódy sú
vyššia rýchlosť zvárania a úspora
prídavného materiálu ako aj menší počet zvarových húseníc. Tieto
výhody prispievajú k zvýšeniu produktivity a zníženiu výrobných nákladov.
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
CONCLUSIONS
All test welds had suitable weld
geometry with one exception of
an incomplete root penetration.
Relatively hardest microstructural
morphology had both weld metal
and HAZ of the root pass. The upper part of the root pass is favorably softened by deposition of the
GMA filler pass. Generally it can be
said, that an effect of the tested filler wires, bevel type (V or U-butt) or
gap size (0 or 0,5 mm) did not play
an important role. A heat input of
the welded passes influenced the
weld hardness and the weld seam
geometry.
The properties of tested welds
proved a high power laser-GMA-hybrid welding as a perspective process applicable in construction of
pipelines for on-shore normal (nonsour) service. The advantages are
a higher welding speed and saving
of filler material as well as reduced
amount of welding passes needed. These advantages contribute to
a higher productivity and lower production costs.
Literatúra
[1] Jokinen, T.: Novel Ways of Using
Nd:YAG Laser for Welding Thick
Section Austenitic Stainless Steel.
Welding in the World 49, 9/10, 2005,
s. 11 – 18
[2] Vollertsen, F. – Grünenwald, S. –
Rethmeier, M. – Gumenyuk, A. –
[10]
[11]
Reisgen, U. – Olschock, S.: Welding
Thick Steel Plates with Fibre Lasers
and GMAW. IIW Doc. Nr.: IV-965-08
Thomy, C.: Industrial potential for high
power fibre laser welding. The
Industrial Laser User, 42, 2006,
s. 22 – 25
Jasnau, U. – Gaede, R.:
Hochleistungsfaserlaser im Schiffbau.
Laser Technik Journal, 2, 2009,
s. 30 – 33
Gook, S. – Gumenyuk, A. –
Rethmeier, M.: Orbital Laser Hybrid
Welding of Pipelines using a 20 kW
Fibre Laser. Proc. of 5th Int. WLTConference on Lasers in
Manufacturing (LIM’09).
Eds.: A. Ostendorf, T. Graf, D. Petring,
A. Otto. AT Fachverlag Stuttgart, 2009,
s. 65 – 70
Siltanen, J. – Suomi, M.: Comparative
Analysis of GMA, Laser and LaserGMA Hybrid. Proc. of 28th
International Conference on
Applications of Lasers & ElectroOptics (ICALEO’09), Orlando Florida,
2009, s. 55 – 63
Thomy, C.: Laser GMA Hybrid
Welding with various Laser Systems.
IIW Doc.: XII-1843-05
Welding Research Institute Catalogue
of Weld Joint Mechanical Properties,
VÚZ Bratislava, 1981
Aichele, G.: Leistungskennwerte
für Schweißen und Schneiden
(in german). DVS-Verlag, Düsseldorf,
1993
Staufer, H.: Laser-GMA hybrid welding
with three arcs: A high performance
welding process for joining thickwalled tubes made of high strength
steel. IIW Doc. No. XII-1945-08
Bernasovský, P. – Bošela, M.: Welding
test results of X-80 steel pipe. IIW
Doc. XIE-7/98
Poďakovanie
Financovanie práce vykonanej v tomto
projekte bolo kryté zo zdrojov EÚ v rámci programu Výskumného fondu pre uhlie
a oceľ; referenčné číslo financovania projektu RFCS-CT-2006-00029.
Ďakujeme partnerom, ktorí sa aktívne podieľali na práci vo výrobe rúr v rámci tohto projektu. Osobitne ďakujeme firme AIR
LIQUIDE Société à Directoire et Conseil
de Surveillance, Francúzsko, za poskytnutie zváracích prídavných drôtov a firme Salzgitter Mannesmann Forschung
GmbH, Nemecko za dodanie plechov
z ocele X-70.
Acknowledgements
We gratefully acknowledge funding for
work done in this project from the EU
within the Research Fund for Coal and Steel Programme; project funding reference
number RFCS-CT-2006-00029.
Many thanks go to the partners, who were
actively involved in the work for the field
of pipe production in this project. Special
thanks go to AIR LIQUIDE Société à Directoire et Conseil de Surveillance, France
for providing the filler wires and Salzgitter
Mannesmann Forschung GmbH, Germany
for supplying X-70 steel plates.
Článok recenzoval:
Ing. Milan Holeša, PhD.,
VÚZ – PI SR, Bratislava
<
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
O D B O R N É Č L Á NKY
Súčasné trendy vývoja vyššieteplotných
bezolovnatých spájok
High temperature lead-free solders
PAVOL ŠEB O – PE TE R ŠV E C – D U ŠA N JA N IČ KOV IČ
RNDr. P. Šebo, DrSc., Ústav materiálov a mechaniky strojov SAV (Institute of Materials and Machine Mechanics of the Slovak Academy
of Sciences), Bratislava – Ing. P. Švec, DrSc. – RNDr. D. Janičkovič, Fyzikálny ústav SAV (Institute of Physics of the Slovak Academy
of Sciences), Bratislava, Slovensko, [email protected]
Príspevok informuje o niektorých súčasných aktivitách vo vývoji a výskume tzv. vyššieteplotných (nad 300 °C)
bezolovnatých spájok najmä v rámci medzinárodnej spolupráce COST MP0602  Uvedené sú posledné výsledky
autorov týkajúce sa zmáčania medi a pevnosti spojov meď-meď spájkami Sn-10Bi-Ag s rôznym obsahom striebra
The paper gives an information about some actual activities in development and research so called high
temperature lead-free solders mainly in the frame of international collaboration COST MP0602. Given are
latest results of authors concerning the wetting of copper and joint strength Cu-Cu made with solders
Sn-10Bi-Ag with various silver concentration.
Materiály obsahujúce olovo
predstavujú veľkú hrozbu pre
životné prostredie a ľudský život. Dôvodom je najmä akumulácia olova
v ľudskom tele, a vzhľadom na jeho
jedovatosť, následne choroby, ktoré
olovo spôsobuje. Preto priemysel i výskumníci vyvíjajú veľkú snahu o elimináciu, či zníženie používania olova
v praxi, a to aj za spoluúčasti EÚ (známa Direktíva 2002/95/EC:RoHS o zákaze používania spájok obsahujúcich
olovo s účinnosťou od 1. 7. 2006).
Doposiaľ najčastejšie používaná bola
spájka SnPb so zložením blízkym eutektickému. Ako vhodná náhrada za
túto spájku sa ukázala ternárna zliatina SnAgCu [1]. Vhodná spájka neobsahujúca olovo, ktorá by nahradila spájku SnPb s obsahom olova 85
% a viac (spájka pre vyššie teploty),
však zatiaľ nebola vyvinutá. Pre takúto spájku zatiaľ platí výnimka z uvedenej direktívy. Iba nedávno japonskí
výrobcovia áut iniciovali a sponzorujú výskumný program vyššieteplotného bezolovnatého spájkovania. Taktiež Európska únia schválila program
zameraný na vývoj vyššieteplotných
spájok v rámci medzinárodnej spolupráce ako COST MP 0602 (Pokročilé
spájkovacie materiály pre vysokoteplotné aplikácie). Na takéto spájky sa
kladú zvýšené požiadavky: Spájka
musí zniesť tepelné zaťaženie počas
technologického procesu, byť dostatočne tepelne vodivá, aby umožnila odvod tepla zo zariadenia, musí
byť možné použiť ju na tzv. postupné spájkovanie puzdier, kde sa v každom kroku používajú spájky s rozdielnou teplotou tavenia, atď.
Doterajší výskum v oblasti vývoja vyš-
>
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
šieteplotnej bezolovnatej spájky ukazuje, že je mimoriadne ťažké nájsť
materiál na báze Sn, ktorý by sa svojimi vlastnosťami čo najviac približoval vlastnostiam spájky na báze Sn-Pb. Pridanie ďalšieho vhodného kovu
k cínu vedie spravidla k zníženiu teploty tavenia. Preto sa pozornosť v tejto
oblasti venuje výskumu aj iných systémov, ako napr. Bi-Ag, alebo eutektická zliatina Zn-Al s prídavkami prvkov
ako Bi, Ga, Ge, Mg alebo Sn.
Pre správnu funkciu konkrétnej elektronickej súčiastky musí aj spoj (so
základným materiálom, chladičom,
a pod.) vyhovovať požiadavkám na
pevnosť, elektrickú vodivosť, štrukturálnu stabilitu, atď. Preto je potrebné
skúmať aj tieto vlastnosti spojov vyrobených s použitím perspektívnych
vyššieteplotných spájok.
Spájkové spoje by mali byť rezistentné na plyny znečisťujúce ovzdušie ako NO2 a H2S. Pozornosť treba
venovať čistiacim prostriedkom obsahujúcim zlúčeniny ochudobňujúce prostredie o ozón, preto je snaha
vyvíjať beztavivové technológie. Ďalším dôležitým faktorom je spoľahlivosť spájkových spojov. Táto súvisí
so zmáčaním základného materiálu
(ZM – podložky) kvapalnou spájkou.
Pri snahách o miniaturizáciu elektronických súčastí, ktoré súvisia so zvyšovaním plošnej hustoty spájkových
spojov, vystupuje aj veľkostný efekt.
Pri znížení spájkovaného úseku sa
spoje môžu stať krehkými. Pretože
vznik intermetalických zlúčenín vznikajúcich interakciou spájky so ZM
hrá pri spájkovaní dôležitú rolu, je potrebné charakterizovať difúzne procesy v študovaných spájkach a ich
vplyv na dlhodobé vlastnosti spojov.
K takýmto základným vlastnostiam
patria najmä mechanické vlastnosti,
ako je pevnosť spájkovaného spoja
v ťahu a v šmyku pri statickom namáhaní, pevnosť pri namáhaní ohybom
a rázom. Ďalej je to únavová pevnosť
a pevnosť pri tečení. V elektrotechnickom a elektronickom priemysle sa
spravidla požaduje aj určitá elektrická vodivosť spojov. Všeobecné poznatky o vlastnostiach a podmienkach kladených na spájkované spoje
podáva detailne napr. Ruža [2].
Hlavným zámerom projektu MP
0602, ktorý je zameraný na výskum
v oblasti vývoja pokročilých spájkovacích materiálov pre vyššieteplotné aplikácie (nad 300 °C), je primárne vytvorenie databázy obsahujúcej
termodynamické údaje, ktoré budú
slúžiť pri výbere zliatin a ich zloženia
vhodných pre vyššieteplotné spájky,
ako aj ich základné úžitkové vlastnosti. Databáza bude obsahovať aj
informácie o tvorbe fáz na rozhraní medzi spájkou a podložkou a ich
vplyve na vlastnosti spoja.
Jedným z možných kandidátov na
vhodnú vyššieteplotnú bezolovnatú
spájku sú zliatiny na báze zlata. Vyznačujú sa vysokou odolnosťou voči
korózií a creepu a majú aj dobrú elektrickú a tepelnú vodivosť. Aj keď sú
drahé, sú vhodné a používajú sa na
spoje do agresívneho prostredia,
napr. pre zariadenia pracujúce v kozme. Spájka Au-Sn sa používala v optoelektronike. Zliatina Au-Ge je charakterizovaná eutektickým bodom
s bodom tavenia okolo 360 °C. Môže
byť tak vhodným základom pre vyššieteplotnú spájku. Iný systém zalo-
155
Súčasné trendy vývoja vyššieteplotných bezolovnatých spájok
žený na Al-Zn sa zdá byť vhodným
kandidátom pre priemyselné použitie. Ďalej sa študujú ternárne systémy Zn-Al-X, kde X je vhodný prídavný prvok ako Ge, Mg, Ni, Sb a Sn. Iný
typ materiálov je založený na nízkotaviteľných prvkoch ako sú Sn a Zn. Ide
o systémy Sn-Zn-Ni a Sn-Bi-Ni, pričom sa berie do úvahy skutočnosť,
že niklová podložka býva súčasťou
elektronického zariadenia. V tomto systéme nie sú známe chemické
interakcie zložiek a nie je známa ani
mikroštruktúra fáz. Istá pozornosť je
venovaná spájkam tvoreným prídavným prvkom, napríklad antimónom,
k SnAgCu (SAC) spájke, sledujúc
najmä zmáčanie a produkty interakcie spájky s Cu- a Ni-podložkami.
Podobne je študovaný systém Sn-Sb
s prídavnými prvkami Ag a Cu. Tento
systém je tiež považovaný za vhodného kandidáta pre vysokoteplotné
aplikácie. Z ďalších systémov, ktoré
sú predmetom štúdia, spomenieme
systémy Ag-Au-Sn, Au-Sb-Sn, resp.
Pt-Ag-Si.
Autori tohto príspevku [3] okrem
iného študovali vplyv striebra v intervale 3.3-10 at. % v bezolovnatej
spájke Sn-10Bi-Ag na zmáčanie medenej podložky. Zmáčanie prebiehalo na vzduchu za prítomnosti taviva
alebo v redukčnom plyne N2+10H2
(bez taviva) pri teplotách 280 – 350
°C po dobu 1 800 s. Uhly zmáčania
boli v intervale 20÷40° a boli nezávislé na teplote zmáčania. So zvyšovaním koncentrácie striebra v spájke
sa uhol zmáčania mierne zvyšoval
(od ~25° pre najnižšiu koncentráciu
striebra po ~35° pre najvyššiu). Použitie redukčného plynu spôsobilo zníženie uhla zmáčania o ~10°.
Okrem merania uhla zmáčania bol
sledovaný aj vplyv striebra na šmy-
kovú pevnosť spájkového spoja
Cu-spájka-Cu. Spoje boli vytvorené na vzduchu za prítomnosti taviva a v redukčnom plyne (bez taviva) pri teplotách 280 – 400 °C po
dobu 1 800 s. Pevnosť spojov (meraná push-off metódou), tvorených
so spájkou s obsahom striebra do
~7 at. %, nezávisí od koncentrácie striebra v spájke ani od teploty tvorby spojov. Pevnosť spojov
mierne klesá pre vyššie koncentrácie striebra a klesá tiež so vzrastom
teploty ich výroby. Pevnosť spojov
pripravených v redukčnom plyne je
nižšia o ~20 %, pre najvyššiu koncentráciu striebra v spájke je tento
pokles až ~44 %. Možno teda uzavrieť, že deoxidačný plyn nezlepšuje
zmáčanie medi uvedenými spájkami a nezlepšuje ani šmykovú pevnosť spojov. Zo skúmaných materiálov sa najvhodnejšia javí spájka
Sn-10Bi s najmenšou študovanou
koncentráciou striebra.
ZÁVER
Príspevok uvádza viaceré typy kovových systémov vhodných ako vysokoteplotné bezolovnaté spájky.
Prináša posledné výsledky autorov
o vplyve Ag na zmáčanie medi spájkou Sn-10Bi-Ag a na pevnosť spojov
Cu-Cu tvorených týmito spájkami.
Výsledky možno zhrnúť nasledovne:
1. Uhol zmáčania Cu na vzduchu
je nezávislý od teploty zmáčania
a so zvyšovaním Ag v spájke sa
uhol zmáčania mierne zvyšuje.
Použitie redukčného plynu spôsobuje zníženie uhla zmáčania
o ~10°.
2. Pevnosť spojov tvorených so
spájkou s obsahom striebra do
~7 at. % nezávisí na koncentrá-
cii striebra v spájke, ani na teplote
tvorby spojov.
3. Redukčný plyn zlepšuje zmáčanie
medi uvedenými spájkami, ale znižuje šmykovú pevnosť spojov.
CONCLUSIONS
1. Wetting angle of copper in air does
not depend on wetting temperature, increasing of Ag in Sn-10BiAg solder results in mild increasing
of wetting angle. Using of reduction gas results in decreasing of
wetting angle by ~10°.
2. Shear strength of the joints prepared with up to ~7 at. % Ag neither depends on Ag concentration
in solder nor on temperature of
joints preparation.
3. Reduction gas improves wetting of
copper by the solders used but reduces shear strength of the joints.
Poďakovanie
Autori ďakujú za finančnú podporu projektu VEGA č.2/0157/08 Slovenskej grantovej
agentúry a projektov APVV-0413-06 a APVV0102-07 Agentúry na podporu výskumu
a vývoja. Tento výskum je príspevkom Európskemu projektu COST Action MP 0602:
Pokročilé spájkovacie materiály pre vysokoteplotné aplikácie.
Literatúra
[1] Šebo, P. – Štefánik, P.: Zmáčanie medi
a pevnosť spojov Cu-Cu bezolovnatými
spájkami, Zváranie-Svařování 59, 2010,
č. 5-6, s. 119 – 121
[2] Ruža, V.: Pájení. SNTL Praha, ALFA
Bratislava, 1978
[3] Šebo, P. – Janičkovič, D.: Program and
Abstracts. COST Action MP0602,
2010 Annual Meeting, Bratislava,
2010, Apríl 7 – 9, s. 29
<
Článok recenzoval:
Ing. Viliam Ruža, PhD.,
konzultant, Bratislava
PONUKA KURZOV VÚZ – PI SR
Kurzy nedeštruktívneho skúšania
Typy kurzov
Trvanie
Cena v s DPH
Termíny
14. 2. – 18. 2. 2011
VT 2
Vizuálne skúšanie – stupeň 2
5 dní
348,00
PT 2
Skúšanie kapilárnymi metódami – stupeň 2
4 dni
348,00
18. 4. – 21. 4. 2011
MT 2
Skúšanie magnetickými metódami – stupeň 2
5 dní
348,00
11. 4. – 15. 4. 2011
RT 1
Skúšanie prežarovaním – stupeň 1
8 dní
600,00
9. 6. – 17. 6. 2011
RT 2
Skúšanie prežarovaním – stupeň 2 (pre osoby certifikované na RT 1)
10 dní
812,00
20. 6. – 1. 7. 2011
RT 2
Skúšanie prežarovaním – stupeň 2 (priamy prístup na 2. stupeň)
18 dní
1173,00
9. 6. – 1. 7. 2011
16. 5. – 20. 5. 2011
Kontakt: VÚZ – PI SR, Divízia vzdelávania, Račianska 71, 832 59 Bratislava 3, Ing. Rut Balogová, mobil: 0915 990 787, tel.: 02/49246 279,
fax: 02/49246 276, [email protected], www.vuz.sk
156
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
O D B O R N É Č L Á NKY
Vplyv nepresností polohovania dielcov
na pevnosť laserom spájkovaných spojov
pozinkovaných plechov pri výrobe
automobilovej karosérie
The effect of unprecise parts positioning on joints strength during
laser brazing galvanized sheets by car-body production
MARIANNA MATYSOVÁ
MARIANNA
MATY SOVÁ
– PAVOL
– PAV
SEJČ
OL SE JČ
Ing. M. Matysová, VW SLOVAKIA, a. s., Bratislava – Doc. Ing. P. Sejč, PhD. IWE, Strojnícka fakulta STU (Faculty of Mechanical Engineering,
Slovak University of Technology), Bratislava, Slovensko, [email protected]
Pri procese laserového spájkovania sa môžu aj pri správne nastavených procesných parametroch vyskytnúť
rôzne chyby  Tieto chyby môžu zapríčiniť nepresnosti vo vzájomnej polohe spájkovaných dielcov, resp.
v polohe spájkované dielce – technologická hlavica  Chyby spôsobené napr. čistotou prípravkov a dielcov,
nepravidelnou kontrolou laserovej hlavy a jej korekciou možno eliminovať  Avšak chyby ako napr. rozmerové
odchýlky plechu, chyby v ustavení dielcov alebo opotrebenie laserovej hlavy nemožno jednoznačne eliminovať
ani nemožno stanoviť príslušné hraničné tolerancie pre výrobok  Príspevok sa zaoberá analýzou vplyvu
nepresností polohovania (rôzna šírka spájkovacej medzery) spájkovaných dielcov na pevnostné vlastnosti
laserom vyhotoveného spoja
Different defects can occur even with correctly preset process parameters during laser brazing. These defects
can cause misalignments in mutual position of parts to-be-brazed, respectively in position of brazed parts and
technological head. The defects caused e.g. by cleanness of jigs and components, irregular check of laser
head and its correction can be eliminated. However, such defects as e.g. size deviations of sheet, defects in
setup of components or laser head wear cannot be unanimously eliminated, even respective limit tolerances
for product cannot be determined. The paper deals with the analysis of the effect of positioning inaccuracies
(different brazing gap width) of brazed components on strength properties of laser brazed joint.
Požiadavky, ktoré sa kladú
v čoraz väčšej miere na výrobu automobilovej karosérie, majú
viesť k znižovaniu hmotnosti vozidla,
úspore materiálov, energií a v konečnom dôsledku aj k zníženiu času
výroby samotného vozidla. Súčasná konštrukcia automobilov, i projekty do budúcnosti, sledujú aj ekologické požiadavky zníženia emisií
v ovzduší, preto sa ich vývoj zameriava na konštrukciu automobilov
s menšou spotrebou paliva. Na zníženie hmotnosti karosérie sa z tohto
dôvodu už v súčasnosti pri výrobe
aplikujú nové vysokopevné oceľové
plechy s povrchovou úpravou zvyšujúcou odolnosť konštrukcie voči
atmosférickej korózii. Aplikácia nových materiálov však so sebou prináša ďalšie problémy súvisiace
s ich spájaním. Dnes sa už okrem
klasických technológií zvárania (odporové, oblúkové) vo väčšej miere aplikujú postupy metalurgického
spájania využívajúce koncentrova-
>
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
né zdroje energie napr. laserový lúč.
Technológia laserového spájkovania dosahuje najväčší rozvoj práve
v automobilovom priemysle, kde má
uplatnenie pri výrobe spojov, na ktoré sú o. i. kladené aj vysoké nároky
na estetické hľadisko.
1 LASEROVÉ SPÁJKOVANIE
POZINKOVANÝCH PLECHOV
AUTOMOBILOVEJ KAROSÉRIE
V súčasnosti sú pri výrobe automobilovej karosérie vo VW SLOVAKIA
a. s. (ďalej VW SK) používanými metódami laserové zváranie a spájkovanie, klasické MIG/MAG zváranie
a spájkovanie, priváranie svorníkov,
čapov, matíc a odporové zváranie.
Časti karosérie, ktoré musia okrem
pevnosti a vodotesnosti spĺňať aj
vysoké požiadavky na vzhľad, sa
spájajú laserovým spájkovaním
s drôtom CuSi3 ako prídavným materiálom.
Dôvody, pre ktoré sa laserová tech-
nika využíva v automobilovom priemysle sú:
– úzke, štíhle zvárané alebo spájkované spoje,
– vysoká rýchlosť procesu,
– laserový lúč pracuje bezdotykovo
a bez opotrebenia technologického nástroja,
– malé tepelné ovplyvnenie v okolí
spoja.
Laserové spájkovanie vo VW SK z hľadiska bezpečnosti prebieha vo svetelne hermeticky uzavretom priestore
laserovej stanice. Na spájkovanie sa
využíva pevnolátkový laser typu: Nd
YAG s pridávaním predhriateho spájkovacieho drôtu (systém „hot wire“).
Proces prebieha nasledovne [1]:
1. Do prípravku sa automaticky vložia diely karosérie (obr. 1), ktoré
sa budú spájkovať. Diely sa upnú
pneumatickými upínačmi a tým
sa ustavia do správnej vzájomnej
polohy (obr. 2a, 2b).
2. Spájkovacia hlava sa pomocou
robota presunie z východiskovej
157
Vplyv nepresností polohovania dielcov na pevnosť laserom spájkovaných
spojov pozinkovaných plechov pri výrobe automobilovej karosérie
pozície na začiatok spájkovania
a dosadne na plechy. Tým sú plechy pripravené na spájkovanie.
3. Po dotyku spájkovacieho drôtu CuSi3 o plech sa automaticky
spustí celý režim laserového spájkovania (obr. 2c):
I. spájkovací drôt CuSi3 sa začne
nahrievať prúdom 150  200 A,
II. súčasne sa začne ohrev spájkovaných plechov laserovým
lúčom na spájkovaciu teplotu
~950 °C (ohnisko laserového
lúča je mierne posunuté nad
povrch plechu). Ohrevom sa
roztaví spájkovací drôt a začne
sa proces spájkovania,
III. spájkovacia hlava sa pomocou
robota pohybuje v smere spájkovania stanovenou rýchlosťou
40  80 mm/s, v závislosti od
hrúbky spájkovaných plechov.
4. Po ukončení spájkovania sa hlava
presunie do východiskovej polohy
nad spájkovanú časť karosérie.
5. Upínače sa otvoria a karoséria sa
automaticky presunie na ďalšie
pracovisko.
Celý proces laserového spájkovania je riadený a kontrolovaný riadiacim mikroprocesorovým systémom
SPS a vizuálne je sledovaný pomocou pohyblivej videokamery, ktorá je umiestnená v laserovej stanici
v priestore spájkovania.
2 PRÍČINY VZNIKU CHÝB
SPÁJKOVANÝCH SPOJOV
Chyby, vyskytujúce sa v spájkovaných spojoch (trhliny, póry, natavenie základného materiálu, rozstrek
studené spoje, prímesky), môžu byť
spôsobené v prvom rade nespráv-
Obr. 1 Tvar strešného spoja spájkovaného laserom
Fig. 1 Shape of a roof joint brazed with laser
Bočný diel – Side part, Zosilnenie – Reinforcement, Laserové spájkovanie – Laser brazing, Strešný
diel – Roof part, Vnútorný bočný diel – Inner side part
a)
b)
ne nastavenými procesnými parametrami (výkon lasera, fokusácia,
rýchlosť spájkovania, rýchlosť posuvu prídavného materiálu). Pri správne nastavených parametroch určujúcich tepelný príkon a odtavovanie
prídavného materiálu sa môžu na
spojoch vyskytnúť chyby zapríčinené odchýlkami v rozmeroch spájkovaných dielov resp. ich vzájomnej
polohy, ako aj polohy technologickej
hlavice voči spájkovacej medzere.
Pri nefunkčnosti niektorej časti laserového zariadenia sa proces spájkovania zastaví. Avšak v prípade:
– použitia dielcov s hraničnými toleranciami,
– čiastočného opotrebenie upínacieho prípravku,
– nepravidelnej kontroly korekcie
upínacej hlavy,
– čiastočného opotrebenie časti
zváracej hlavy,
– zaolejovaných (konzervovaných)
a inak znečistených dielcov a prípravkov,
prebehne proces spájkovania s neuspokojivým výsledkom (výskyt neprípustných chýb s nutnosťou opravy spoja).
Väčšinu uvedených príčin vzniku chýb, ako sú čistota prípravkov,
dielov použitých pri spájkovaní, nepravidelná kontrola laserovej hlavy
a ich korekcia, dokážeme pomerne
rýchlo odstrániť. Ale chyby vzniknuté hraničnou toleranciou použitých
plechov a čiastočným opotrebením
prípravku alebo spájkovacej hlavy
ešte v tolerancii úplne odstrániť nemôžeme. Je však možné ich čiastočne eliminovať a stanoviť tolerančné hranice na výrobu vyhovujúceho
produktu (napr. z hľadiska pevnosti).
c)
Obr. 2 Laserové spájkovanie: a) východisková poloha, b) upnutie polotovarov, c) štart spájkovania
Fig. 2 Laser brazing: a) starting position, b) sheets fitting, c) brazing start
a) Laserová spájkovacia hlava, východisková poloha – laser brazing head, starting position, Upínače otvorené – open jigs, Karoséria – car body,
b) Laserová spájkovacia hlava pripravená na spájkovanie – laser brazing head ready for brazing, Upínače zatvorené – closed jigs, Karoséria – car body,
c) Laserová spájkovacia hlava začiatok spájkovania – laser brazing head, start of brazing, pohyb hlavy počas procesu spájkovania – head movement
during brazing process, Upínače zatvorené – closed jigs, Karoséria – car body, spájkovanie – brazing
158
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
O D B O R N É Č L Á NKY
Obr.3 Prierez spájkovaným spojom
Fig. 3 Cross section of brazed joint
Prierez spájkovaným plechom zadnej kapoty – Cross section of rear
hood, Spájka – Brazing alloy, Hrúbka plechu – Sheet thickness, Výška
spoja – Joint height, Medzera medzi plechmi – Gap between the sheets
Obr. 4 Schematické znázornenie simulácie nerovnomernej šírky
spájkovacej medzery
Fig. 4 Illustration of simulation an unequal brazing gap
smer spájkovania – brazing direction, základný materiál – parent metal
3 EXPERIMENTÁLNA ČASŤ
Obr.5 Vplyv veľkosti spájkovacej medzery a vlastnosti spoja: a) závislosť pevnosti spoja od šírky
spájkovacej medzery, b) priečny rez spoja pri šírke medzery 209 m, c) priečny rez spoja pri šírke
medzery 471 m, d) priečny rez spoja pri šírke medzery 501 m (25x)
Fig. 5 Influence of brazing gap size on joint properties: a) joint strength as a function of brazing gap
width, b) cross section of brazed joint made by gap width 209  m, c) cross section of brazed joint
made by gap width 471  m, d) cross section of brazed joint made by gap width ´501  m (x25)
Závislosť medze pevnosti na šírke spájkovacej medzery – dependence of tensile strength on brazing
gap width, Medzera – gap, Limitná hodnota medze pevnosti podľa skúšobného predpisu PV 1602 –
limit tensile strength value in compliance with PV 1602 test specification
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Na zistenie hraničných tolerancií
spôsobujúcich zmeny šírky spájkovacej medzery boli vyhotovené
skúšobné vzorky na pozinkovaných
oceľových plechoch hrúbky 0,8 mm
(obr. 3). Parametre spájkovania sú
uvedené v tab. 1.
Hodnotiacim kritériom pre určenie
kritickej veľkosti spájkovacej medzery bola limitná hodnota pevnosti spoja stanovená ťahovou skúškou
podľa koncernovej normy VW 011 43
resp. skúšobného predpisu PV
1602 [2]. Norma predpisuje pre laserom spájkované spoje karosárskych
plechov minimálnu pevnosť v ťahu
Rm = 200 MPa. Preto pri šírke vzorky
na skúšku ťahom l = 45 mm musí byť
sila Fmax získaná z ťahového diagramu minimálne Fmax=7200 N.
Pri skúškach bol použitý reálny typ
spoja na automobilovej karosérii vyrobený pri produkčných podmienkach. Odstupňovaná šírka
spájkovacej medzery bola zabezpečená vložením dištančných plieškov
(obr. 4). Geometria spoja bola hodnotená na priečnych rezoch pripravených bežnými metalografickými
postupmi.
Získané výsledky sú na obr. 5. Priebeh závislosti pevnosti spoja od
šírky spájkovacej medzery ukazuje, že so zväčšovaním vzdialenosti
medzi spájkovanými plochami klesá pevnosť spoja hodnotená silou
Fmax, získanou z ťahovej skúšky. Veľkosť medzery, pri ktorej ešte spoj
vyhovuje pevnostným kritériám
(Fmax=7200 N), bol na základe výsledkov skúšky stanovený na hodnoty 0,20,3 mm. Pri veľkosti spájkovacej medzery väčšej ako 0,3 mm spoj
159
Vplyv nepresností polohovania dielcov na pevnosť laserom spájkovaných
spojov pozinkovaných plechov pri výrobe automobilovej karosérie
Tab. 1 Základné parametre spájkovania laserom
Tab. 1 Main laser brazing parameters
Parameter / Parameter
Typ spájkovacieho drôtu
Priemer drôtu (mm)
Rýchlosť spájkovania (mm.s-1)
Výkon lasera (W)
Rýchlosť posuvu drôtu (m.min-1)
Nahrievací prúd (A)
nevyhovoval pevnostným požiadavkám. Naviac takýto spoj vykazoval
nedostatočné zatečenie spájky po
oboch stranách ZM, čím sa podstatne zmenšila kontaktná plocha medzi
spájkou a ZM (obr. 5c a 5d), čo je dôležitý parameter z hľadiska hodnotenia únosnosti spájkovaného spoja
[3]. Sprievodným javom nedostatočného zmáčania základného materiálu roztavenou spájkou bol vznik
studených spojov (v koreni) a pórov
väčších rozmerov. Obidva typy chýb
boli príčinou zmenšenia aktívneho
prierezu spoja, čo sa negatívne prejavilo aj na jeho pevnosti.
ZÁVER
Chyby zapríčinené odchýlkami rozmerov spájkovaných dielov alebo
polohovania, ako je veľkosť medzery
medzi plechmi, môžeme čiastočne
eliminovať stanovením tolerančných
limitov odchýlok, pre ktoré spoj ešte
vyhovuje pevnostným a funkčným
kritériám. Stanovenie takýchto limitov umožňuje jednoduchšiu kontrolu spojov a rýchlu identifikáciu kritických miest spoja.
Pri simulácii rôznej spájkovacej medzery medzi plechmi hrúbky 0,8 mm
Hodnoty / Values
CuSi3
ø1
45
2200  2300
3,5  3,8
70  80
pri laserovom spájkovaní pozinkovaných oceľových plechov bola zistená
limitná hodnota spájkovacej medzery medzi plechmi 0,2  0,3 mm. Kritériom pri hodnotení boli pevnostné
vlastnosti spoja hodnotené ťahovou
skúškou podľa koncernových noriem
a predpisov VW (minimálnu pevnosť
spoja Rm=200 N/mm2). Pri spájkovaní vybraných typov plechov s medzerou nad 0,3 mm, pevnosť spoja
už nevyhovovala požadovaným kritériám. Pri podrobnejšej analýze geometrie priečnych rezov spájkovaných
spojov bola zistená súvislosť medzi
šírkou spájkovacej medzery a jej vyplnením roztavenou spájkou. Nedostatočné zatečenie spájky po oboch
stranách ZM negatívne ovplyvnilo veľkosť kontaktnej plochy medzi
spájkou a ZM a bolo príčinou vzniku studených spojov a pórov väčších
rozmerov v koreni spoja.
CONCLUSIONS
The defects caused by size deviations of brazed components or their
positioning such as gap size between sheets can be partially eliminated by determination of tolerance
limits of deviations for which the joint
still satifies strength and functional
criteria. Determination of such limits
allows easier check of joints and fast
identification of critical joint areas.
In simulation of different brazing gap
between 0.8 mm thick sheets in laser
brazing of galvanised steel sheets
the limit value of brazing gap between sheets was assessed as 0.2
 0.3 mm. The evaluation criterion
represented the strength properties
of joint evaluated by tensile test in
compliance with VW concern standards and specifications (minimum
joint strength Rm=200 N/mm2). In
brazing of selected sheet types
with more than 0.3 mm gap the joint
strength already did not satisfy the
required criteria. A more detailed analysis of geometry of cross-sections
of brazed joints revealed the coincidence between brazing gap width
and its filling by molten brazing alloy. The insufficient flow-in of brazing
alloy on both sides od parent metal
negatively affected the size of contact area between brazing alloy and
parent metal and caused formation of
lacks of fusion and pores of larger dimensions in the root of the joint.
Literatúra
[1] Galbo, Š.: Laserové spájkovanie pri
výrobe karosérií vo VOLKSWAGENE.
Bratislava, 2002
[2] VW 011 43, Laserové spájkovanie
oceľových plechov. Koncernová
norma, VW AG 2001
[3] Koleňák, R. – Ruža, V.: Spájkovanie materiálov. Vydavateľstvo
STU, Bratislava, 2007
<
Článok recenzoval: Štefan Galbo,
VW SLOVAKIA, a. s., Bratislava
VÚZ – PI SR v rámci svojej
výrobnej činnosti dodáva na trh:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
160
tyčinkové spájky,
pastovité spájky na mäkké spájkovanie,
vysokoteplotné práškové spájky,
práškové spájky,
mosadzné spájky obalené tavivom na tvrdé
spájkovanie,
tavivá na tvrdé nánosové spájkovanie,
tavivá na tvrdé kapilárne spájkovanie,
tavivá na mäkké spájkovanie,
tavivá na mäkké spájkovanie v elektronike
a elektrotechnike.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
O D B O R N É Č L Á NKY
Vysokoteplotné spájkovanie
nehrdzavejúcich ocelí
High temperature soldering of stainless steels
MARIANNA AUG
ROBERT
MATYSOVÁ
USTI N– –PAVOL
R OM A
SEJČ
N KOL E Ň Á K – V IL I A M R U Ž A
Robert Augustin – Roman Koleňák, Katedra zvárania ÚVTE, Materiálovotechnologická fakulta STU (Department of Welding, Faculty of Material
Science and Technology, Slovak University of Technology), Trnava – Viliam Ruža, konzultant Bratislava, Slovensko
Cieľom experimentov uvedených v príspevku je určiť základné fyzikálno-metalurgické vlastnosti vysokoteplotných
niklových spájok, detailne preskúmať štruktúru prechodovej oblasti spájka – základný materiál, rozmery
vytvorených difúznych pásiem a ich ovplyvnenie zmenou parametrov spájkovania
The aim of experiments in the present contribution is to determine basic physical – metallurgical properties
of high temperature nickel based solders, intimately to examine the structure of transition zone of solder –
parent material region, dimensions of created difusion areas and their influence caused by the change
of soldering parameters.
Vysokoteplotné spájkovanie
nehrdzavejúcich ocelí je špecifickou metódou spájania materiálov,
ktorá za cenu minimálneho tepelného ovplyvnenia spájaných materiálov dokáže vytvoriť veľmi kvalitné,
rozoberateľné spoje. Svoje uplatnenie nachádza tam, kde nie je vhodné použitie zvárania kvôli tepelnému
ovplyvneniu, alebo kvôli komplikovanosti a komplexnosti spojov, ktoré majú byť vytvorené [1], najmä pri
tenkostenných rúrkach ø 10/8 mm
a kombinovaných materiáloch austenitická oceľ – Cu.
Na vysokoteplotné spájkovanie nehrdzavejúcich ocelí sú najvhodnejšie spájky na báze niklu. Pri súčiastkach z nehrdzavejúcej ocele
spájaných vysokoteplotnou niklovou spájkou má dosiahnutý metalurgický spoj podobné vlastnosti ako
zvarový spoj. Na rozdiel od zvárania sa však tavenie základného materiálu (ZM) neuskutoční v dôsledku podstatne nižšej teploty tavenia
spájok [2].
Vysoké vákuum ako atmosféra pri
vysokoteplotnom spájkovaní zabraňuje interakcii spájky a ZM s okolitou atmosférou, preto nie je nutné používať pri tejto metóde tavivá.
Na druhej strane neexistuje žiadny vplyv vákuovej atmosféry na fyzikálne vlastnosti základného materiálu. Spájkovanie vo vákuu spĺňa
najnovšie svetové trendy strojárskej
technológie a preto je aj najpreferovanejšou metódou vysokoteplotného spájkovania [3].
V praxi je vysokoteplotné spájkovanie nehrdzavejúcich ocelí niklovými spájkami vo vákuu využívané už
>
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
veľmi dlho a čoraz častejšie. Z toho
dôvodu je relevantné poznať vplyv
základných parametrov spájkovania na vlastnosti spájky a vytvoreného spoja, čím možno následne
optimalizovať vstupné parametre
tak, aby vytvorené spoje vyhovovali požiadavkám ktoré sú na ne kladené [4].
1 MATERIÁLY NA
EXPERIMENTY
2 PODMIENKY SPÁJKOVANIA
Parametre vzoriek uvedené v tab. 3
boli volené s ohľadom na spôsob
spájkovania, aby bolo možné posúdiť vplyv jednotlivých premenných.
Vzorky boli vyhotovené ohrevom vo
vákuovej peci PZ 810 s rýchlosťou
ohrevu 26,88 °C/min a rýchlosťou
ochladzovania 2,15 °C/min pri 10 -1
až 10 -3 Pa.
3 VYKONANÉ MERANIA
Na experimentálne účely bola vybraná nehrdzavejúca austenitická
oceľ 17 246 (STN EN 42 0074 a 42
0075), resp. skupina 9 (CR ISO 15
608). Vysokolegované austenitické
ocele sa nedajú zušľachťovať, takže sa môžu spájkovať aj s pomalým
ochladzovaním. Presné chemické
zloženie ocele 17 246 uvádza tab. 1
[5]. Na meranie pevnosti kombinovaného spoja bola použitá medená
žíhaná rúrka (Cu).
Z radu vysokoteplotných niklových
spájok boli vybrané dve spájky podobného chemického zloženia obsahujúce B – tab. 2. Obidve spadajú podľa STN EN 1044 do označenia
NI 102.
3.1 Hodnotenie zmáčavosti
spájok
Ako prvá bola na vzorkách meraná
zmáčavosť, ktorá patrí k základným
charakteristikám spájok. Zmáčavosť
je daná uhlom zmáčania α, ktorý
zviera dotyčnica k povrchu ZM (σSL)
a dotyčnica k povrchu spájky (σLV ).
Uhol α sa určoval zo snímok vyhotovených svetelným mikroskopom a to
pomocou grafického programu.
Príklad týchto meraní možno vidieť
na obr. 1, 2 a 3, kde možno vidieť aj
zmenu tohto uhla vplyvom rozdielnych parametrov. Výsledky meraní
sú zhrnuté v tab. 4.
Tab. 1 Chemické zloženie ocele 17 246
Tab. 1 Chemical composition of 17 246 steel
Fe
Cr
67,00 % 19,30 %
Ni
8,12 %
Mn
1,27 %
Si
0,41 %
C
0,02 %
W
0,63 %
Ti
0,36 %
Mo
0,06 %
Tab. 2 Chemické zloženie spájky
Tab. 2 Chemical composition of solder
Spájka
Solder
Ni
Cr
Si
B
C
Fe
NI 102-01
83,5 %
6,5 %
4,5 %
3,0 %
0,05 %
4,0 %
NI 102-02
82,0 %
7,0 %
4,0 %
2,0 %
0,15 %
4,5 %
161
Vysokoteplotné spájkovanie nehrdzavejúcich ocelí
Obr. 1 NI 102 – 02, α ~ 2,34° (1 200 °C/ 10 min.)
Fig. 1 NI 102 – 02, α ~ 2,34° (1 200 °C/ 10 min.)
Obr. 4 Koncentrácia Cr na rozhraní spájka – ZM
Fig. 4 Concentration of Cr on boundary between solder and PM
Pásmo rozpustnosti Cr v spájke – solubility region of Cr in solder,
Spájka 01 – Solder 01, Pravdepodobne boridy CrB2 difundujúce do ZM
– probably borides CrB2 diffusing into PM, ZM – PM
Obr. 2 NI 102 – 02, α ~ 5,14° (1 050 °C/ 30 min.)
Fig. 2 NI 102 – 02, α ~ 5,14° (1 050 °C/ 30 min.)
Obr. 3 NI 102 – 02, α ~ 1,5° (1 050 °C/ 10 min.)
Fig. 3 NI 102 – 02, α ~ 1,5° (1 050 °C/ 10 min.)
Legenda k obr.1 až obr. 3:
Legend to Fig. 1 up to Fig. 3:
kontaktný uhol
α
contact angle
povrch ZM
σSL
surface of PM
dotyčnica povrchu spájky σLV
tangent of solder surface
Z hodnôt, ktoré uvádza tab. 4 možno
vyvodiť nasledujúce závery:
• Obe spájky chemickým zložením spadajú podľa normy do
označenia NI 102, ich hodnoty zmáčania sú rozličné. Avšak
zmáčavosť oboch spájok je pri
všetkých parametroch výborná
až dokonalá.
• Lepšia zmáčavosť spájky NI 102–
162
Obr. 5 Koncentrácia Fe na rozhraní spájka – ZM
Fig. 5 Fe concentration on the boundary between solder – PM
Pásmo rozpustnosti Fe v spáje – solubility region of Fe in solder,
Spájka 01 – Solder 01, ZM – PM
01 je pravdepodobne spôsobená
zvýšeným obsahom B.
• Uhol zmáčania sa zmenšuje so
stúpajúcou teplotou spájkovania
aj s výdržou na tejto teplote, je to
teda nepriama úmernosť.
• Vplyv teploty spájkovania na
zmáčavosť je podľa nameraných
hodnôt zreteľnejší ako vplyv výdrže na spájkovacej teplote.
3.2 Chemická mikroanalýza
Ďalej bola na vzorkách robená plošná chemická mikroanalýza. Jej cieľom bolo určenie podielu základných zložiek skúmaných materiálov
na vzájomnej difúzii v stykovej ploche spojov.
Pri všetkých parametroch prebiehali rovnaké difúzne reakcie, no najviZ VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
O D B O R N É Č L Á NKY
diteľnejšie sú pri teplote spájkovania 1100 °C a výdrži na tejto teplote
120 min – obr. 4 a obr. 5.
Na obr. 4 s vyznačeným rozhraním
je vidieť pásmo rozpustnosti Cr zo
ZM v spájke, miesta s najväčším obsahom Cr sú najsvetlejšie až biele.
Na obrázku je taktiež vidieť Cr difundujúci do ZM zo spájky pozdĺž hraníc zŕn vo forme boridov CrB2.
Obr. 5 zobrazuje rozloženie Fe v ZM
a na rozhraní. Na snímke je viditeľné
rozpúšťanie Fe zo ZM v spájke, podobne ako Cr. Avšak tmavé oblasti
po hraniciach zŕn ZM naznačujú, že
koncentrácia Fe je v týchto miestach
výrazne znížená, čo potvrdila aj čiarová mikroanalýza.
Mapa prvkov Ni a Si nenaznačila pri
žiadnych parametroch, že by sa vo
väčšej miere zúčastňovali pri vytváraní spájkovaného spoja.
Tab. 3 Parametre spájkovania
Tab. 3 Parameters of soldering
Zo spomínaných zistení je možné
vyvodzovať nasledujúce závery:
• Pásmo rozpustnosti ZM v spájke, ako aj rozhranie spájka – ZM
je tvorené vo veľkej miere iba Fe
a Cr. Výskyt Ni a Si je podľa výsledkov minimálny.
• Hlavný prvok, ktorý vytvára difúzne pásmo po hraniciach ZM je
B a to pravdepodobne vo forme
boridov CrB2. Tieto oblasti sa vyznačujú zvýšenou koncentráciou
Cr. Koncentrácia Fe je v týchto
miestach výrazne znížená.
Tab. 4 Hodnoty uhlov zmáčania skúmaných spájok pri daných parametroch
Tab. 4 Values of wetting angles of investigated solders at given parameters
Vzorka č.1 / Specimen No. 1
Spájkovacia teplota
Soldering temperature
(°C)
Výdrž na teplote
Dwell at temperature
(min.)
NI 102-01
1200
10
NI 102-02
1200
10
Spájka
Solder
Vzorka č.2 / Specimen No. 2
Spájka
Solder
Spájkovacia teplota
Soldering temperature
(°C)
Výdrž na teplote
Dwell at temperature
(min.)
1050
30
1050
30
NI 102-01
NI 102-02
Vzorka č.3 / Specimen No. 3
Spájkovacia teplota
Soldering temperature
(°C)
Výdrž na teplote
Dwell at temperature
(min.)
NI 102-01
1100
120
NI 102-02
1050
120
Spájka
Solder
Výdrž na spájkovacej teplote
Dwell at soldering
temperature
(min)
Spájkovacia teplota
Soldering
temperature
(°C)
Uhol
zmáčania
Wetting angle
(°)
NI 102-01
10
1200
1,54
NI 102-02
10
1200
2,34
NI 102-01
30
1050
3,4
NI 102-02
30
1050
5,14
NI 102-01
120
1100
1,45
NI 102-02
120
1050
1,5
Spájka
Solder
3.3 Meranie difúznych pásiem
spájkovaných spojov
Na základe výsledkov chemickej
mikroanalýzy bolo následne možné na obrázkoch zo svetelnej mikroskopie identifikovať na rozhraní spájka – ZM jednotlivé pásma
podľa obr. 6. Konkrétne na pásmo
rozpustnosti ZM v spájke, pásmo
difúzie spájky do ZM, difúziu po
hraniciach zŕn a pásmo s viditeľnou
zmenou mikroštruktúry. Zmeraním
týchto pásiem pri rôznych parametroch bolo možné posúdiť ich závislosť od týchto parametrov. Výsledky
meraní uvádza tab. 5.
Na základe nameraných hodnôt
možno vyvodzovať nasledovné
závery:
• Pri výdrži 10 minút na teplote
spájkovania 1200 °C nebolo možné na rozhraní ani jednej spájky
rozlíšiť pásmo rozpustnosti ZM
do spájky od pásma difúzie spájky do ZM.
• Pri rovnakých parametroch spájkovania dosahovala spájka NI
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Obr. 6 Difúzne pásma nájdené a merané na rozhraní spájka NI 102 – oceľ 17 246
Fig. 6 Diffusion regions found and measured on the boundary between solder NI 102 and steel
type 17 246
Zmena štruktúry spájky – change of solder structure, Pásmo rozpustnosti ZM v spájke – solubility
region of PM in solder, Vysoká koncentrácia Fe a Cr zo ZM – high concentration of Fe and Cr from
PM, Obohatenie spájky legúrami ZM (Fe, Cr) – enrichment of solder by PM alloying elements
(Fe, Cr), Intersticiálny B, boridy CrB2 – interstitial B, borides CrB2, Difúzne pásmo v ZM – diffusion
region in PM
163
Vysokoteplotné spájkovanie nehrdzavejúcich ocelí
Obr. 7 Detail spoja rúrky ø 10/8 mm Cu-austenit (vpravo po ťahovej škúške)
Fig. 7 Detail of joint in tube ø 10/8 mm Cu-austenite (on the right after tensile test)
102 – 02 hlbšiu difúziu spájky
do ZM a naopak lepšie prenikanie ZM do spájky sa prejavilo pri
spájke NI 102 – 01.
• Vplyv spájkovacej teploty na hĺbku difúzie je približne rovnaký ako
vplyv výdrže na spájkovacej teplote, ide o priamu úmernosť.
• Zmena, resp. pokles spájkovacej
teploty aj o relatívne malú hodnotu (50 °C) má najväčší vplyv na difúziu spájky do ZM.
3.4 Pevnosť spájkovaného
osadeného spoja
kombinovaného materiálu
Na overenie únosnosti osadeného spoja sa použili rúrky ø 10/8 mm
s osadením 10 mm. Pri ťahovom namáhaní nastal lom v medenej rúrke (obr. 7) pri zaťažení 220 MPa, čo
predstavuje pevnosť v ťahu medi žíhaného stavu. Austenitická oceľ má
nasledovné mechanické charakteristiky
Re = 210 MPa, Rm = 650 MPa,
A5 = 40 % [5].
ZÁVER
Úlohou prvej časti experimentu
bolo vyhodnotiť uhol zmáčania vysokoteplotnej niklovej spájky pri
rôznych parametroch spájkovania
vo vákuu.
Potvrdil sa predpoklad, že uhol
zmáčania sa zmenšuje so stúpajúcou teplotou spájkovania aj s výdržou na tejto teplote. Vplyv teploty
spájkovania na zmáčavosť sa podľa
nameraných hodnôt prejavil ako výraznejší v porovnaní s vplyvom výdrže na spájkovacej teplote.
V nasledujúcom kroku bola na
vzorkách robená plošná mikroanalýza. Podľa výsledkov je pásmo
rozpustnosti ZM v spájke, ako aj
rozhranie spájka – ZM tvorené vo
veľkej miere iba Fe a Cr, pričom
výskyt Ni a Si je podľa výsledkov
minimálny. Najrýchlejšie difundujú do ZM intersticiálne atómy B, C
pozdĺž hraníc zŕn pretože nie sú
rozpustné v tuhom roztoku Ni, kde
164
tvoria s Cr fázu CrB 2, CrC. Taktiež
bolo experimentmi zistené, že koncentrácia Fe je v týchto miestach
výrazne nižšia.
Cieľom poslednej časti experimentov bolo na skúmaných vzorkách
určiť závislosť zmeny šírky, resp.
hĺbky difúznych pásiem od spájkovacej teploty a výdrže na spájkovacej teplote. Z experimentov je
zrejmé, že vplyv spájkovacej teploty na hĺbku difúzie je približne rovnaký ako vplyv výdrže na spájkovacej teplote, pričom ide o priamu
úmernosť. Taktiež bolo zistené, že
zmena, resp. pokles spájkovacej
teploty aj o relatívne malú hodnotu
(50 °C) má najväčší vplyv na difúziu
spájky do ZM.
Únosnosť spájkovaných spojov
z kombinovaných materiálov austenitická oceľ – meď dosahuje pevnosť žíhaného materiálu medi.
Príspevok bol spracovaný s podporou projektu VEGA 1/0381/08
– Výskum vplyvu fyzikálno-metalurgických aspektov vysokoteplotného spájkovania na štruktúru
spojov kovových a keramických
materiálov a APVT 20-010804 –
Vývoj bezolovnatej mäkkej aktívnej
spájky a výskum materiálovej spájkovateľnosti kovových a keramických materiálov pri využití ultrazvukovej aktivácie.
CONCLUSIONS
The task of the first part of experiment was to evaluate the wetting
angle of high temperature nickel
based solder at different vacuum
soldering parameters.
The assumption was proved that
the wetting angle decreases with
increasing soldering temperature
also with the dwell at this temperature. The effect of soldering temperature on wettability was proved
as more expressive according to
the measured values in comparison
to the effect of the dwell at soldering
temperature.
In the next step the planar microanalysis was carried out on speci-
mens. According to the results the
solubility region of parent metal in
the solder as well as the boundary between solder – PM is predominantly formed only by Fe and
Cr whereas the presence of Ni and
Si is minimum according to the results. The interstitial atoms B, C
along grain boundaries most quickly diffuse into PM because they
are not soluble in Ni solid solution
where they create with Cr the CrB2,
CrC phase. The experiments have
also revealed that the concentration
of Fe is expressively lower in these
areas.
The objective of the last part of experiments was to determine in the
investigated specimens the dependence of the change of the
width resp. depth of diffusion zones
on soldering temperature and the
dwell at soldering temperature.
From experiments it follows that the
effect of soldering temperature on
diffusion depth is nearly the same
as the effect of the dwell at soldering temperature whereas direct proportionality is concerned. It has also
been found out that the change, respectively, decrease of soldering
temperature even by a relatively
low value (50 °C) exhibits the highest effect on diffusion of solder into
PM. The load-carrying capacity of
soldered joints from combined materials of austenitic steel – copper
achieves the strength of annealed
copper material.
The contribution was worked out
with the support of VEGA 1/0381/08
project – Investigation of the effect
of physical-metallurgical aspects
of high temperature soldering on
structure of joints in metallic and
ceramic materials and APVT 20010804 project – Development of
lead-free active solder and investigation of material solderablity
of metallic and ceramic materials
with exploitation of ultrasound activation.
Lietratúra
[1] www.pva-lwt-gmbh.de/englisch/sites/
te_vakuum_verfah.php
[2] Ruža, V. – Koleňák, R. – Jasenák, J.:
Spájkovanie vo vákuu,
Trnava: SZS, 2005
[3] www.aws.org/w/a/wj/2004/10/030/
index.html
[4] http://cdsweb.cern.ch/record/
1151308?ln=sk
[5] Koleňák, R. – Ruža, V.:
Spájkovanie materiálov.
Bratislava, STU, 2007
<
Článok recenzoval:
Ing. Peter Žúbor, PhD.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
Zváranie spojov tlakových nádob
z feritických a austenitických ocelí
rúrkovými drôtmi metódou MAG
v ochrane aktívnych plynov
MAG welding of joints in pressure vessels from ferritic
and austenitic steels with flux-cored wires in active gas shielding
MARIANNAKOZ
RENÁTA
MATYSOVÁ
MOVÁ –– PAVOL
M I L A NSEJČ
Č OM A J
Ing. R. Kozmová, Messer Tatragas s. r. o., Bratislava – doc. Ing. M. Čomaj, PhD., Taylor Wharton Slovakia s. r. o., Košice, Slovensko, renata.
[email protected]
Problematika zvárania spojov feritickej ocele a austenitickej Cr-Ni ocele typu 18/8  Výber prídavného materiálu,
grafické riešenie Schaefflerovým konštitučným diagramom  Experimenty s použitím rúrkového drôtu ER 309 L,
ochranného plynu na zváranie spojov P355 NL1 a X5CrNi1810 pracujúcich do teplôt –60 °C a tlakov do 25 bar
 Meranie delta-feritu vo ZK, tvrdosti, mechanických vlastností  Optimalizácia ochranného plynu pre metódu
zvárania FCAW  Praktické aplikácie pri výrobe tlakovej kryogénnej nádoby
Problem of fabrication of joints in ferritic steel and austenitic Cr-Ni steel type 18/8 was studied. Selection of
filler metal and graphical solution by Schaeffler constitutional diagram was described. Experiments with use
ER 309 L flux-cored wire, shielding gas for welding of joints in P355 NL 1 and X5CrNi1810 steels operating
down to -60°C temperatures and up to 25 bar pressures were outlined. Measurement of delta ferrite in weld
metal, hardness and mechanical properties was analysed. Optimisation of shielding gas for FCAW welding
method was described. Practical application in manufacture of cryogenic pressure vessel was analysed.
Tlakové kryogénne dvojplášťové nádoby pracujúce do
teplôt –60 °C a pracovných tlakov
do 24 barov sa vyrábajú z jemnozrnných feritických ocelí typu P355
NL1,2 (EN 10 028-3), s hrúbkami do
18 mm.
Potrubný systém tlakovej nádoby,
slúžiaci na plnenie a vyprázdňovanie médií z tlakovej nádoby z CrNi
austenitickej ocele typu X5CrNi1810
(EN 10 028-7) sa privára k nátrubku
zavareného do plášťa a dna tlakovej nádoby o priemeroch Ø 21 mm
až Ø 114 mm, s hrúbkou stien 3 až
4,5 mm, z rovnakej CrNi ocele.
Tento plne prevarený feriticko-austenitický T-spoj sa doposiaľ zváral
metódou GTAW (141) z dôvodu dosiahnutia vysokej čistoty zvarového spoja bez dutín a pórov. Schéma
zvarového spoja je na obr. 1.
Metóda GMAW (135) s plným drôtom notifikovaný orgán pri kryogénnych tlakových nádobách neodporúča používať pre nebezpečie vzniku
chýb zvarov typu dutín a troskových
inklúzií. Je to z dôvodu, že zavarený
nátrubok s potrubím do plášťa (dna)
nádoby musí vyhovovať aj prísnej
>
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
héliovej skúške tesnosti, aby nedošlo k úniku médií z tlakovej nádoby do
vákuovaného medzipriestoru. Ďalej
metóda GTAW (141) je málo efektívna, preto sme sa rozhodli zaviesť
technológiu zvárania týchto kombinovaných spojov s použitím rúrkových drôtov metódou FCAW (136)
s vysokou produktivitou a kvalitou
spojov.
1 VOĽBA PRÍDAVNÝCH
MATERIÁLOV
Pri zváraní kombinovaných ocelí je
dôležitý výber technológie zvárania
a druhu zváracieho materiálu, aby pri
danom stupni premiešania mal zvar
požadované mechanické vlastnosti pri vysokej čistote zvarového kovu.
Spoje feritických ocelí s CrNi austenitickými oceľami, pri použití austenitických prídavných materiálov,
musí mať zvarový kov min. 4 % delta
feritu, aby nedošlo k vzniku nebezpečných solidifikačných trhlín. Pričom vzrastom delta feritu nad 15 %
klesá húževnatosť zvarového spoja pri mínusových teplotách – práci
kryogénnej tlakovej nádoby.
Obr. 1 Schéma zvarového spoja –60 °C
Fig. 1 Chart of welded joint –60 °C
V starších predpisoch na zváranie feritických ocelí s CrNi oceľami typu 18/8, sa používal zvárací materiál typu 18Cr/8Ni/6Mn. My
sme navrhli prídavný materiál typu
25Cr/12Ni [1].
Chemické zloženie a mechanické
vlastnosti základných a prídavných
materiálov sú uvedené v tab. 1.
Očakávanú konštitúciu zvarových
kovov u oboch systémov sme riešili
165
Zváranie spojov tlakových nádob z feritických a austenitických ocelí rúrkovými
drôtmi metódou MAG v ochrane aktívnych plynov
Tab. 1 Chemické zloženie a mechanické vlastnosti základných a prídavných materiálov
Tab. 1 Chemical composition and mechanical properties of parent (ZM) and filler metals (ZK)
ZM – ZK/ PM – WM
P 355 NL1 – ZM,
plášť, dno podľa
shell, bottom according to
EN 10 028-3
X5CrNi18.10 – ZM
nátrubok podľa
sleeve according to
EN 10 028-7
18/8/6 – ZK
RD TFe 10
podľa / by
EN 14 700
25/12 – ZK
RD T2312LRM3
podľa / by
EN ISO 17633-A
Martenzit
Austenit
Chemické Zloženie (%)
Chemical composition
Rp 0,2
(MPa)
KV (J pri –60 °C)
KV (J at –60 °C)
0,16 C; 1,48Mn; 0,44Si;
0,0178P; 0,003S; 0,048 Al;
0,048V; 0,003Nb
424
67
0,04C; 1,19Mn; 0,47Si;
19,0Cr; 9,01Ni; 0,11N;
0,02P; 0,001S
362
171
0,07C; 0,50Si; 5,5Mn;
9,1Ni; 19,0Cr
400
40
0,037C; 0,72Si; 1,6Mn;
0,026P; 0,01S; 25,53Cr;
13,06Ni; 0,13Mo; 0,22Cu
Ferit
Obr. 2 Schaefflerov diagram s vyznačeným
stupňom zriedenia zvarového kovu na 40 %
Fig. 2 Schaeffler diagram with designated
degree of weld metal dilution to 40 %
Obr. 3 Výsledný zvarený T spoj
Fig. 3 Resulting T welded joint
Obr. 4 Makroštruktúra výsledného zvareného
spoja T spoj
Fig. 4 Macrostructure of resulting T welded joint
166
460
45
graficky v Schaefflerovom diagrame
(obr. 2), pričom sme odhadli stupeň
zriedenia zvarového kovu na 40 %
a tak sme vyznačili body ZK pre RD
18/8/6 a RD 25/12 so zodpovedajúcou mikroštruktúrou, obr. 2.
U rúrkového drôtu RD18/8/6 pre
dané použitie má zvarový kov málo
výhodnú austeniticko-martenzitickú
mikroštruktúru.
Pri rúrkovom drôte RD 25/12 má
zvarový kov výhodnú – austenitickú
mikroštruktúru s obsahom cca 7 %
delta feritu.
2 ZVÁRANIE
EXPERIMENTÁLNYCH VZORIEK
KOMBINOVANÉHO SPOJA
Použili sme základný materiál P355
NL1 a X5CrNi1810 hrúbky 11,4 mm
zloženia podľa tab. 1.
K zváraniu sme zvolili drôt RD T23 12
LRM 3 podľa EN ISO 17 633 A s obchodným označením Tetra S 309L,
Ø 1,2 mm so zložením zvarového
kovu podľa tab. 1 [2].
Odporúčaný ochranný plyn výrobcom na zváranie je M21 a C podľa EN
ISO 14 175. Preto voľbu druhu ochranného plynu sme previedli s porovnaním operatívnych vlastností zvárania,
mikrotvrdosti a obsahu delta feritu naprieč zvarovým spojom.
Zvolili sme ochranný plyn Ferromix
C8 (8%CO2 + 92%Ar) od firmy Messer Tatragas, typ M21 a CO2 typ C [3].
K zváraniu sme použili zariadenie
Kemppi Fast Mig 400 kms, s podávačom MSF 57. Obsah delta feritu
sa meral feritoscopom firmy Fischer
typ MP30, naprieč zvarovým spojom. Zvárali sme 3-vrstvový spoj,
s medzivrstvovou teplotou 120 °C.
Namerané množstvá delta feritu sú
uvedené v tab. 2, kde FN rastie smerom k feritickej oceli. Meranie bolo
vykonané naprieč zvarovým spo-
jom. Hodnoty tvrdosti zvarových
spojov sú v tab. 3.
Na základe týchto čiastočných skúšok sme sa rozhodli k ďalšiemu
overovaniu mechanických vlastností zvarového spoja používať rutilový rúrkový drôt typu Tetra S 309
L 1,2 mm s ochranným plynom Ferromix C8. Priemerné namerané hodnoty mechanických vlastností zvarového spoja sú v tab. 4.
3 VYHODNOTENIE
DOSIAHNUTÝCH VÝSLEDKOV
1. Na zváranie kombinovaných spojov na tlakových nádobách z jemnozrnných ocelí typu P355 NL1
a vysokolegovaných CrNi ocelí
typu X5CrNi1810 je vhodný rutilový rúrkový drôt typu 309 L podľa
AWS, s normovým označením T
2312LRM3, s ochranným plynom
Ferromix C8.
2. Dosiahnutý zvarový spoj má výborné mechanické vlastnosti, kde
podľa PED 97/23/EC je požadovaná min. hodnota KV zvaru a TOZ
je KV=27(J) pri -60°C.
3. Prenos zvarového kovu pri použití ochranného plynu Ferromix C8
je proces pokojnejší, ľahšie sa dosiahne požadovaný bezrozstrekový sprchový prenos kovu, pri pomerne vysokej rýchlosti zvárania
s menšou dymivosťou, ako pri použití ochranného plynu CO2.
4. Vysoká rýchlosť zvárania s použitím
RD s ochranným plynom nám podstatne zrýchli proces zvárania oproti metóde 141, pričom nie je predpoklad vzniku oduhličenej oblasti zo
strany feritickej ocele jej prehriatím.
4 PRAKTICKÉ VÝSLEDKY
ZVÁRANIA TLAKOVÝCH NÁDOB
Zváral sa T spoj navrhnutou technológiou s použitím drôtu RD Tetra S 309L, Ø 1,2 mm, s ochranným plynom Ferromix C8 (obr. 3).
Makroštruktúra zvarového spoja je
na obr. 4. Mikroštruktúra prechodu zvarový kov – základný materiál
P355 NL1 je na obr. 5 a obr. 6 prechod zvarový kov – austenitická oceľ
X5CrNi 18 10. Zvarový spoj plne vyhovel v héliovej skúške tesnosti, PT
skúške a pracovnej tlakovej skúške.
Zvarené tlakové nádoby boli úspešne inštalované v pracovných zariadeniach.
ZÁVER
Zváranie rúrkovým rutilovým drôtom
metódou FCAW (136) typu 25/12
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
Obr. 5 Mikroštruktúra prechodu zvarový kov – základný materiál P355 NL1
Fig. 5 Microstructure of transition between weld metal and P355 NL 1
parent metal
Obr. 6 Mikroštruktúra prechodu zvarový kov – základný materiál X5CrNi
18 10 (zväčšenie 500x)
Fig. 6 Microstructure of transition between weld metal and X5CrNi 18 10
parent metal (x 500 magnification)
Tab. 2 Namerané výsledky s popisom prenosu kovu
Tab. 2 Measured results with description of metal transfer
Vrstva
Layer
Druh ochranného
plynu
Type of shielding
gas
Koreň / Root
Výplň / Filling
Ferromix C8
Vrstva / Layer
Parametre
zvárania
Welding
parameters
I=233A
U=30,1V
I=264A
U=33,3V
I=266A
U=33,7V
Tepelný príkon
Heat input
kJ/cm
10,7
13,0
13,7
I=220A
U=32,3V
Koreň / Root
I=236A
U=34,0V
I=247A
U=34,1V
Vrstva / Layer
FN
Feritické čísla
Ferrite numbers
Sprchový prenos,
s dobre oddeliteľnou
troskou
Sprayed transfer with
well detachable slag
7,5; 10,5; 15; 17; 20
Nepokojný prenos zvarového kovu,
vysoká dymivosť
6,2; 7,1; 9,5; 12; 24,0
Unsteady weld metal
transfer, high smoke generation
10,8
CO2
Výplň / Filling
Popis prenosu kovu
el. oblúkom
Description of metal
transfer by arc
13,3
13,8
Tab. 3 Tvrdosť HV 10 naprieč zvarovým spojom (2 línie) z ocelí P355 NL1 a X5CrNi1810 hrúbok 11,4 mm
Tab. 3 Hardness HV 10 through welded joint thickness (2nd line) from P355 NL1 and X5CrNi810 steels 11.4 mm in thickness (parent material – PM)
Prídavný materiál
Filler metal
RD Tetra S 309L, Ø1,2
+ Ferromix C8
RD Tetra S 309L, Ø1,2
+ CO2
ZM / PM
193, 192, 192
187, 188, 189
193, 195, 195
195, 197, 197
VICKERS
HV 10
Zvar / Weld
199, 201, 201
193, 194, 195
191, 187, 187
191, 193, 194
TOZ / HAZ
202, 201, 201
197, 198, 199
207, 206, 206
208, 205, 205
Tab. 4 Priemerné namerané hodnoty mechanických vlastností zvarového spoja
Tab. 4 Average measured results of welded joint mechanical properties (parent material – PM, filler metals (ZK)
Typ spoja / ZM
Joint type / PM
Prídavný materiál
Consumables
V-spoj P355NL1
a X5CrNi1810
V joint P355NL1
and X5CrNi1810
RD Tetra S309L, Ø1,2
Ochranný plyn
Shielding gas
Ferromix C8
s ochranným plynom Ferromix C8
(Messer Tatragas) sa plne osvedčilo u mnohých zavarených tlakových
nádob. Je to odporúčaná metóda
zvárania kombinovaných zvarových
spojov feritických jemnozrnných
ocelí s austenitickými CrNi oceliami typu 18/8, pri vyše 10-násobnom
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Mechanické vlastnosti zvarového spoja
Mechanical properties of welded joint
Rp 0,2
MPa
Rm
MPa
374
551
KV pri –60 °C
KV at –60 °C
ZK
WM
TOZ pri
HAZ of
P355NL1
60
76
zvýšení rýchlostí zvárania v porovnaní s metódou 141.
CONCLUSIONS
Welding with rutile flux-cored wire
type 25/12 by FCAW (136) method
with Ferromix C8 (Messer Tatragas)
TOZ / HAZ
215, 218, 219
221, 218, 216
220, 223, 225
202, 205, 201
ZM / PM
185, 182, 180
181, 182, 185
181, 180, 183
178, 179, 179
shielding gas was fully proved in
a series of welded-up pressure vessels. It is a recommended welding
method of combined welded joints
in ferritic fine-grained steels with austenitic CrNi steels type 18/8 at more
than 10 fold increase of welding
speeds in comparison to 141 method.
Literatúra:
[1] Hrivňák, I.: Zváranie a zvariteľnosť
materiálov, STU, 2009
[2] Čomaj, M. – Zohn, J.: Vlastnosti
zvarových spojov CrNi ocelí pri výrobe
kryogénnych nádob. Konferencia,
Tatranská Lomnica, 2008
[3] Firemná literatúra firmy
Messer Tatragas
<
Článok recenzoval: Ing. Dušan Šefčík,
VÚZ – PI SR, Bratislava
167
Eurokódy na Slovensku nahradili STN
MARIANNA
IVAN
BALÁŽ
MATYSOVÁ – PAVOL SEJČ
Prof. Ing. Ivan Baláž, PhD., SvF STU v Bratislave, ENC za Slovensko
Od 1. apríla sú platnými normami
pre navrhovanie nosných konštrukcií na Slovensku STN EN eurokódy. Národné normy, ktoré sú s nimi
v konflikte, sa stiahnu. V tejto súvislosti sú zaujímavé poznatky získané
autorom na 19. pracovnom stretnutí skupiny ENC (Eurocode National
Correspondents) dňa 25. januára
2010 v Bruseli.
O stave zavedenia eurokódov v jednotlivých krajinách referovali ENC
týchto krajín takto:
Belgicko: hotových majú približne
polovicu prekladov, ostatné sú rozpracované na viac ako 85 percent.
Väčšina národných príloh má byť
publikovaná v r. 2010. Zbrzdili ich
opravy eurokódov a skutočnosť, že
eurokódy sú v Belgicku publikované
v angličtine, francúzštine a flámštine
(pri týchto prekladoch spolupracujú
s Holandskom).
Cyprus: eurokódy sú dostupné
v angličtine. Čaká sa na dohodu
s Gréckom, aby boli dostupné aj
v gréčtine.
Dánsko: od 1. apríla 2010 sa stiahnu národné normy, budú sa používať eurokódy.
Česká republika: všetky preklady
a všetky národné prílohy sú hotové. Od 1. apríla budú národné normy, ktoré sú v konflikte s eurokódmi
stiahnuté. České normy sú dobrovoľné (nepovinné). Povinnými sa
stávajú, keď to určia zodpovedajúce
inštitúcie alebo kontrakt. Národne
definované parametre (NDP) uvedené v národných prílohách majú
normatívny charakter pri navrhovaní
konštrukcií realizovaných na území
Českej republiky. Normy a národné
prílohy tvoria jednu publikáciu.
Fínsko: k 1. aprílu 2010 budú mať
všetko na sto percent pripravené.
EN 1998 Navrhovanie v seizmických oblastiach vo Fínsku nepotrebujú. Fínsky delegát dúfa, že národné prílohy jednotlivých štátov budú
dostupné. Fíni umožňujú zadarmo
stiahnuť svoje národné prílohy komukoľvek z webstránky, pričom sú
preložené do 27 jazykov.
Francúzsko: väčšina z 58 častí eurokódov bola zavedená do systému
národných noriem. Nepredpokladá
sa tvorba všetkých národných príloh
168
(napríklad tie, k jednotlivým častiam
EN 1999 Navrhovanie hliníkových
konštrukcií, pretože vo Francúzsku
nie sú na to odborníci). Určité problémy sú tvorbou seizmických oblastí
a s časťami týkajúcimi sa navrhovania na účinky požiaru, kde bude treba meniť zákon.
Grécko: preklady a národné prílohy
by mali byť k dispozícii v marci 2010.
Prax je nespokojná s tým, že eurokódy sú veľmi drahé.
Holandsko: všetkých 58 častí preložených, niekoľko národných príloh
treba vypracovať. Zdá sa, že by mali
byť k dispozícii koncom r. 2010. Eurokódy sú príliš komplexné, veľmi drahé, menej vhodné pre navrhovanie
jednoduchších konštrukcií. Inžinier
musí platiť za eurokódy, národné prílohy, kurzy, príručky a nový softvér.
Chorvátsko: eurokódy sú k dispozícii v angličtine. Preklady brzdí nedostatok financií. Od r. 2010 by sa malo
navrhovať iba podľa eurokódov.
Írsko: všetkých 58 častí eurokódov
bolo publikovaných. V prvom štvrťroku 2010 bude publikovaných posledných 26 národných príloh. Následne bude treba upraviť všetky
predpisy tak, aby sa odvolávali na
eurokódy.
Litva: všetky eurokódy boli publikované, 16 národných príloh je pripravených. Problémom je vysoká cena
eurokódov. Projekčné kancelárie nie
sú bohaté. Celkove zlá ekonomická
situácia v krajine.
Lotyšsko: 32 častí je preložených,
16 národných príloh je vypracovaných. Nedodržia dohodnutý termín
zavedenia eurokódov 1. apríl 2010
z dôvodu veľmi ťažkej ekonomickej
situácie, v ktorej sa krajina nachádza. Povinne sa používajú EN 1994
a EN 1998. Mosty sa od minulého
roku navrhujú iba podľa eurokódov.
Problémy sú s EN 1997.
Nemecko: prax má veľké výhrady voči eurokódom. Prax požaduje
zjednodušenie pravidiel pre navrhovanie nosných konštrukcií. Pravidlá
v eurokódoch sú vraj dobré, ale nie
vždy jasné. Eurokódy sú príliš podrobné, nie vhodné pre denné používanie v praxi. Skôr sú vhodné pre
profesorov na univerzitách ako pre
projektantov v praxi. Druhým závaž-
ným nedostatkom eurokódov je, že
návrhové pravidlá v nich uvedené
nie sú konzistentné s pravidlami materiálových a harmonizovaných noriem. Túto výhradu uviedli viaceré
krajiny. Odpoveďou bolo, že zladenie týchto noriem je možné len po
etapách. V Nemecku postupne pripravujú národné prílohy na publikovanie. Overovanie pravidiel eurokódov a ich porovnávanie s pravidlami
národných noriem vyžaduje veľa
času.
Nórsko: približne tretina z 58 častí
bola preložená, 14 národných príloh treba ešte vypracovať, väčšina z nich bude k dispozícii v marci
2010.
Portugalsko: preložených je len veľmi málo častí eurokódov, podobne
je to s tvorbou národných príloh.
Pri niektorých eurokódoch (napr. aj
pri EN 1993) sa ešte ani nevie, kedy
ich začnú prekladať. Až budú všetky
časti eurokódov a ich národné prílohy k dispozícii, upravia sa právne
predpisy a zákony v prospech používania eurokódov.
Rakúsko: od druhej polovice roka
2009 sú platnými len eurokódy. Rakúsky delegát uviedol, že ak napríklad nemecká firma chce navrhovať
v rakúsku podľa DIN, tak je to možné
a všetko je v poriadku, ak sa nič nestane. V prípade problémov ich súd
môže obviniť, že nepoužili najmodernejšie normy – eurokódy.
Rumunsko: väčšina častí eurokódov a ich národných príloh boli publikované. Výnimkou sú
EN 1991-1-7, EN 1993-1-6, -1-7, -1-12,
-4-1, -4-2, -4-3. -5, -6, EN 1996-1-2,
EN 1998-3, EN 1999-1-3, -1-4.
Slovensko: od 1. apríla 2010 sa
stiahnu národné normy, budú sa
používať eurokódy. Normy a národné prílohy sa predávajú samostatne. Pripomienka smerom k CEN /
TC 205: Spolu s publikovaním plánovaných nových častí eurokódov
by CEN / TC 250 mal súčasne vydať vedecké podklady, komentáre
a numerické príklady. Aj keď to nie
je určite ľahké, podstatne to urýchli
ich zavedenie. V prípade EN- eurokódov sa tak žiaľ nestalo. Zástupca
CEN / TC 250 prof. Sedlacek odpovedal, že tak je to tentoraz aj plánoZ VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
vané. V prvej etape budú dostupné
vedecké podklady a numerické príklady, samotné normy budú publikované až následne.
Švajčiarsko: pri navrhovaní nosných
konštrukcií je možné používať popri národných normách aj eurokódy.
Boli publikované ich verzie v angličtine, nemčine, francúzštine a taliančine. Národné normy založené na ENV
eurokódoch a dostupných EN eurokódoch boli publikované v r. 2003 a v
r. 2011 budú revidované.
Švédsko: popri národných normách sa môžu používať aj eurokódy. Od r. 2011 sa budú môcť používať iba eurokódy.
Taliansko: preložených je 25 z 58
častí eurokódov, vypracovaných je
22 národných príloh, do 30.6.2010
by malo byť hotových 29 národných
príloh.
Turecko: eurokódy prekladajú.
Veľká Británia: je zavedených všetkých 58 častí eurokódov, je publikovaných 57 národných príloh. Stiahnutie národných noriem: tých, ktoré
sú v konflikte s EN 1992 Navrhovanie betónových konštrukcií v r. 2008;
tých, ktoré sú v konflikte s EN 1995
Navrhovanie drevených konštrukcií
v r. 2009; všetky ostatné sa stiahnu
v marci 2010.
V spoločnej diskusii sa konštatovalo, že eurokódy by mali byť v jednoduchšej forme. Delegáti odmietli
návrh, že by si také zjednodušenia
mali vypracovať jednotlivé krajiny
sami. Dlho sa rozoberal problém vysokej ceny eurokódov. Ide o 5 320
strán. Tento problém sa v jednotlivých štátoch pokúšajú riešiť aspoň
čiastočne a to rôznymi spôsobmi.
Dôležitým problémom sa javí skutočnosť, že eurokódy nie sú konzistentné s materiálovými normami,
s čím súvisí aj udeľovanie značky
CE. Niektoré štáty to udávali ako
dôvod prečo nie je možné zaviesť
v ich krajine eurokódy ako jediné
platné normy v dohodnutom termíne 1. apríl 2010. Diskutovaný bol
aj odborný výraz „stiahnuť národné normy“. Niektoré krajiny si totiž
chcú ponechať aj naďalej národné
normy, ktoré sú v konflikte s eurokódmi s tým, že ich už nebudú ďalej udržiavať. Toto potom považujú
za ich „stiahnutie“. Dôležitou otázkou je aj ako sa vysporiadať s projektmi, či stavbami začatými pred
1. aprílom 2010, ktoré neboli navrhnuté podľa eurokódov, resp. aké
pravidlá zaviesť v nevyhnutnom
prechodovom období. Každá krajina sa to chystá riešiť svojim spôsobom. Predseda CEN / TC 250 prof.
Calgaro, ktorý je zároveň ENC za
Francúzsko uviedol, že najčastejšia
otázka, ktorú v emailoch z praxe dostáva je: „Čo sa stane v noci z 31.
marca na 1. apríla 2010?“
Slovensko: na web stránke Ministerstva výstavby a regionálne-
ho rozvoja SR: www.build.gov.sk,
v sekcii Aktuality, dňa 20.01.2010
možno nájsť usmernenie, ktoré vydali Ministerstvo výstavby a regionálneho rozvoja SR, sekcia
stavebníctva a bytovej politiky, Slovenská komora stavebných inžinierov a Slovenská komora architektov, v súvislosti s povinnosťou
ukončiť do 31. marca 2010 používanie národných noriem pre navrhovanie stavebných konštrukcií, ktoré
sú v rozpore s eurokódmi. V usmernení sa píše: „V záujme zjednotenia aplikácie technických noriem
v procese spracovania projektovej dokumentácie stavieb, MVRR
SR po dohode so Slovenskou komorou stavebných inžinierov a Slovenskou komorou architektov týmto
oznamujeme projektantom stavieb,
stavebným úradom, krajským stavebným úradom i stavebníkom, že
projektová dokumentácia stavieb
predložená na stavebné konanie od
1. apríla 2010 musí byť vypracovaná
podľa noriem STN EN.
V súvislosti s vyššie uvedeným projektová dokumentácia stavby (projektu stavby), vypracovaná podľa
noriem STN, môže byť dokončená
a predložená na konanie na stavebný úrad najneskôr do 31.marca
2010, po tomto termíne je potrebné
predložiť projektovú dokumentáciu vypracovanú podľa
noriem STN EN.
<
Problematika zvárania pri dostavbe 3. a 4.
bloku jadrovej elektrárne Mochovce
MARIANNA
MILAN
KYSEL
MATYSOVÁ
– R U D– OL
PAVOL
F HR
SEJČ
IVÍK
Ing. Milan Kysel, IWE – Ing. Rudolf Hrivík, Slovenské elektrárne, a. s., Slovensko [email protected]
Dostavba 3. a 4. bloku jadrovej
elektrárne v Mochovciach je najväčšou privátnou investíciou v novodobej histórii Slovenska. Objem
plánovaných finančných prostriedkov predstavuje sumu takmer 3 miliardy euro.
Dostavba je naplánovaná na roky
2009 až 2013. V súčasnej dobe (máj
2010) pracuje na stavbe viac ako
1 700 pracovníkov. Pri vrcholnom nasadení (2010/2011) by malo pracovať
na stavbe až 4 000 pracovníkov.
Významnú úlohu pri dostavbe závoZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
du MO34 zohráva zváranie. Väčšina
spojov v elektrárni je alebo bude vyrobená zváraním, preto sa príprave
zvárania venuje veľká pozornosť.
Na úvod si treba uvedomiť niekoľko
závažných faktov:
1. elektráreň sa začala stavať za odlišných geopolitických podmienok aké sú v súčasnosti,
2. nejedná sa o stavbu nového zariadenia, ale o dostavbu rozostavaného diela,
3. stav techniky a legislatívy sa za
posledné obdobie výrazne zmenil.
HISTÓRIA VÝSTAVBY
Prípravné práce na 1. a 2. bloku v Mochovciach sa začali v roku
1981, na 3. a 4. bloku v roku 1987.
V tej dobe bolo Slovensko súčasťou Československej socialistickej
republiky. ČSSR bola členom tzv.
východného bloku, čo okrem iného zahŕňalo aj členstvo v Rade vzájomnej hospodárskej pomoci. Elektrárne boli národným podnikom.
Projekt stavby elektrárne v Mochovciach bol zjednodušene pove-
169
Problematika zvárania pri dostavbe 3. a 4. bloku jadrovej elektrárne Mochovce
dané projektom sovietsko-československým.
Po politicko-spoločenských zmenách v Európe začiatkom 90–tych
rokov došlo k spomaleniu výstavby
z dôvodov zmeny štruktúry financovania, pričom sa priorita kládla
na dostavbu 1. a 2. bloku. Stavba
3. a 4. bloku bola v roku 1992 pozastavená a od tej doby sa veľká
pozornosť venovala konzervácii už
namontovaných, resp. dodaných
komponentov elektrárne. Prvý blok
sa dokončil a uviedol do prevádzky v roku 1998 a druhý blok v roku
2000. V tej dobe bolo Slovensko
samostatným suverénnym európskym štátom.
V roku 2006 bola ukončená privatizácia štátneho podniku Slovenské elektrárne, pričom majoritným
vlastníkom 66 % akcií sa stala talianska energetická spoločnosť Enel
a 34 % si ponechal štát. Necelý rok
nato, v roku 2007, bolo rozhodnuté
o dostavbe elektrárne. Slovensko už
bolo súčasťou Európskej únie.
170
V roku 2008 sa začala príprava dokončovacích prác. Stavebné práce
boli rozpracované na 70 %. Dodávka
technológií pre primárny okruh bola
zrealizovaná na 40 % a pre sekundárny okruh na 10 %.
Od začiatku výstavby uplynulo veľa
rokov – za ten čas sa zmenili nielen
štáty a vlastníci, ale aj legislatívne
predpisy a normy. Veda a technika
sa posunula o riadny kus ďalej.
SÚČASNOSŤ
Z vyššie uvedených skutočností
vyplynuli pre dostavbu nové fakty.
Všeobecne, a aj s ohľadom na zváranie, si treba uvedomiť, že máme
nové zákony a vyhlášky, máme nové
normy – národné STN, európske EN
a medzinárodné ISO, máme nové
základné materiály, nové prídavné materiály, nové, resp. vylepšené
technológie zvárania, nové zváracie
stroje, nové pomôcky na zváranie,
atď. Vznikli nové dozorné a odborné
orgány. Zanikli niektoré firmy a nové
firmy zasa vznikli. Všetky tieto skutočnosti treba zohľadniť a zosúladiť
pri prípravných etapách prác na dostavbe MO34.
Týka sa to samozrejme aj zvárania.
V súčasnej dobe bol schválený dokument „Všeobecné technické podmienky pre montážne zváranie vybraných zariadení jadrovej časti 3.
a 4. bloku JE Mochovce“, ktorý spoločne vypracovali odborné útvary
hlavného dodávateľa technológie
pre primárny okruh Škoda Jadrové
strojírenství, a. s. Plzeň a investora
Slovenské elektrárne, a. s., závod
MO34. Technické podmienky sú základným dokumentom, podľa ktorého sa budú vykonávať zváračské
práce na dostavbe MO34.
Pri tvorbe tohto pomerne rozsiahleho dokumentu sa vyskytli tri hlavné
okruhy problémov:
1. spôsob náhrady pôvodných prídavných zváracích materiálov,
resp. postup schvaľovania nových – náhradných prídavných
materiálov,
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
2. spôsob vykonávania kontrolných
zvarových spojov,
3. kontrola kvality zvarových spojov.
Problém spočíva v tom, že pôvodné prídavné materiály sa už nevyrábajú, resp. sa vyrábajú za iných
podmienok. Preto ich treba nahradiť novými vhodnými materiálmi.
V technických podmienkach je určené, akým spôsobom sa budú
nové materiály atestovať a schvaľovať pre použitie na dostavbe elektrárne.
S problematikou prídavných materiálov úzko súvisí aj spôsob vykonávania kontrolných zvarových spojov. Tu sa ešte pridružuje aj problém
so základnými materiálmi. Niektoré
budú nové, niektoré boli dodané už
v minulosti a dnes sa už nevyrábajú. Niektoré skôr dodané základné
materiály už nie celkom vyhovujú
požiadavkám súčasných predpisov.
Problémy z oboch vyššie uvedených okruhov sa riešia v spolupráci s nezávislými odbornými organizáciami.
Kontrola kvality zvarových spojov
je náročný proces. V základe zahŕňa vizuálnu a penetračnú kontrolu,
kontrolu ultrazvukom a prežiarením.
Rozsah kontroly je závislý od bezpečnostnej triedy vybraného zariadenia a od kategórie zvarového spoja. Kontrolné operácie sú stanovené
do všetkých etáp zváracích prác –
pred začiatkom zváracích prác, počas zvárania a po ukončení prác.
Celý kontrolný proces je organizovaný podľa vopred schválených plánov
kontroly a zdokumentovaný formou
záznamov v stavebnom denníku alebo formou protokolov. Všetky záznamy sú súčasťou sprievodnej technickej dokumentácie zariadenia, resp.
prevádzkového súboru.
PRÍPRAVA DOKUMENTOV
V súčasnosti sú všetky firmy, ktoré budú vykonávať zváracie práce na dostavbe MO34 v prípravnej
fáze. Príprava spočíva v prvom rade
v spracovaní projektovejj dokumentácie. Projektanti Úvodného projektu určili zaradenie jednotlivých komponentov elektrárne do príslušných
bezpečnostných tried. Následne
projektanti Vykonávacích projektov
určia zaradenie všetkých zvarových
spojov do príslušných kategórií. Ďalej sa určia základné materiály, spôsoby zvárania, prídavné materiály, rozsah nedeštruktívnych kontrol.
Po schválení projektovej dokumentácie príde na rad technická dokumentácia – Plány kvality, Plány kontrol a skúšok, Technické podmienky,
Technologické postupy, WPS-ky,
atď. Firmy súčasne realizujú aj prípravné aktivity na samotné zváranie – výber zváračov, výber inžiniersko-technických pracovníkov, výber
pracovníkov OTK a NDT, školenia
personálu, zabezpečovanie zváracích strojov, zabezpečovanie prí-
davných materiálov, riešenie subdodávok a kooperácií, ...
Plné ruky práce majú aj technici odberateľskej organizácie, teda Slovenských elektrární, závod MO34
Mochovce. Všetky nové dokumenty pripomienkujú a schvaľujú. Samozrejme spoluorganizujú a kontrolujú aktuálne prebiehajúce práce
na stavbe. Na Oddelení technickej kontroly sa pripravuje inštrukcia
Kontrola zvárania. V tomto materiáli bude popis, ako budú prebiehať
kontroly v celom rozsahu zváracích
prác – kontrola zváracích pracovísk, kontrola zváračov, technológov
a kontrolórov, kontrola materiálov
základných aj prídavných, kontrola zváracích strojov, ... Podľa tohto
materiálu budú vyškolení všetci inžiniersko-technickí pracovníci dodávateľských a subdodávateľských organizácií. Tým bude zabezpečené
odstránenie všetkých možných nejasností, ktoré by sa mohli vyskytnúť
pri dostavbe MO34. V zmysle tejto
inštrukcie následne všetky organizácie vyškolia svojich pracovníkov.
Toľko vo všeobecnosti o príprave zváračských prác pri dostavbe
3. a 4. bloku elektrárne Mochovce. V ďalších článkoch sa budeme
venovať konkrétnym technickým
problémom – prídavné materiály, kontrolné zvarové spoje, zváranie austenitických ocelí, nedeštruktívna kontrola zvarov
a pod.
<
Spájkovanie, moja retrospektíva
a pohľad do budúcnosti
MARIANNA
VILIAM
RUŽ
MATYSOVÁ
A
– PAVOL SEJČ
Ing. Viliam Ruža, PhD., konzultant, Bratislava, Slovensko
Spájkovanie patrí k najstarším tepelným procesom spájania. Už 4000
rokov pred Kristom sa našli zlaté
ozdobné predmety ako vázy a misky zo sumerských kráľovských hrobov. Spájkovanie súviselo s úrovňou ťažby a spracovania kovov za
studena a neskôr aj za tepla – žíhaním. Okrem zlata sa spracovávalo
tiež striebro, v tej dobe drahšie ako
zlato a tzv. elektrón, čo predstavovalo zliatinu zlata a 14 – 22 % striebra.
Egyptskí zlatníci sa začali podrobnejšie venovať technikám spájkovania
„až“ okolo roku 3000 pred Kristom.
Dokazujú to zlaté perly a náhrdelZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
níky z retiazok z ohýbaných drôtov.
Pre ohrev sa používalo fúkadlo z trstiny, resp. medenej rúrky s konusovým koncom. Kvalita vyhotovených
spojov bola veľmi dobrá, čo súviselo s vysokou zručnosťou spájkovača.
Manuálna zručnosť spájkovača sa
dedila z pokolenia na pokolenie. V tej
dobe neboli definované pojmy spájkovanie, zváranie. Dejiny spájkovania
podrobne spracoval J. Wolkers [1].
V stredoveku sa používalo k spájkovaniu železných predmetov pocínované spájkovadlo a cínová spájka obalená voskom (ako tavivo), spájkovacia
plocha bola pred spájkovaním me-
chanicky oškrabaná na lesklo. Medené výrobky sa spájkovali spájkou
Sn80-Pb20 za použitia živice a taviva medeného spájkovadla. Pri tvrdom
spájkovaní striebra, zlata a železa sa
používala spájka typu Ag-Cu [2] zmiešaná v pomere 2:1, čo zodpovedalo
eutektickému zloženiu pri spájkovacej
teplote 780 °C. Ako tavivo sa používal
tzv. pálený vínny kameň (K2CO2). Pre
spájkovanie železa sa volila spájka
z práškovej zliatiny medi a 33 % cínu.
Tavivo tvoril vínny kameň, kuchynská
soľ a voda. Pri kombinácii spojov medi
a mosadze sa vyžadovala od spojov
vyššia mechanická pevnosť, výsled-
171
Spájkovanie, moja retrospektíva a pohľad do budúcnosti
V súčasnej dobe pri výrobe automobilov sa uplatňuje pri spojovaní tenkostenných plechov (cca 1,0 mm)
z pozinkovaného vysokopevného
oceľového a hliníkového plechu tzv.
hybridné spojovanie (spájkovanie
+ zváranie) pomocou metódy MIG,
elektrónového lúča, lasera a pod.
Rozsah spájkovania v celosvetovom
meradle predstavuje cca 15 – 20 %
rozsahu zvárania. V ČSR to bolo cca
5 – 10 %, na Slovensku podstatne
menej. Z toho až 80 % rozsahu predstavuje mäklé spájkovanie. Vo VÚZ
Bratislava začala riešiť malá skupina
pracovníkov problematiku výskumu
spájkovania od r. 1955.
KNIŽNÉ PUBLIKÁCIE
O SPÁJKOVANÍ
Obr. 1
Hore – Detailný pohľad dokumentuje ohrievanú oblasť
Dolu – Pohľad na ochrannú komoru pre v. f. spájkovanie stelitových doštičiek na nábehovú hranu
titánovej lopatky
kami boli najmä výrobky, teda zbrane, úžitkové dielce – napr. zámky, kľúče a pod. Aj keď bol v starom Egypte
známy borax, nie je zmienka o jeho
používaní ako taviva na tvrdé spájkovanie. Pre ohrev na spájkovaciu teplotu začali postupne používať kováčske
vyhne, najmä na väčšie predmety.
Rozvoj spájkovania v novoveku súvisí
s rozvojom hutníctva a ovládania spájkovacích teplôt z rôznych tepelných
zdrojov slúžiacich pre ohrev. Často sa
vychádzalo z tepelných zdrojov používaných pri zváraní. Ako zdroj tepla
sa na mäkké spájkovanie začala využívať spájkovacia lampa, resp. zvárací horák. Podobne aj ostatné tepelné
zdroje na zváranie sa začali prispôsobovať podmienkam spájkovania.
S ohľadom na rozsah používania
zvárania v našej praxi získané poznatky z tejto oblasti sa veľmi často
uplatňujú aj pri riešení problematiky
spájkovania, čo nie je najlepší postup. S ohľadom na rozdielnu fyzikálnu metalurgiu spájkovania treba
pri riešení problematiky spájkovania
voliť osobitný postup.
Úspešné riešenie spájkovateľnosti
v našej praxi je hlavne v rukách odborne zdatného konštruktéra a technológa spájkovača.
172
STAV A ROZSAH SPÁJKOVANIA
Pri spájkovaní sa v stykovej ploche základné materiály (ZM) nenatavia, pretože spájka s ohľadom na
rozdielne chemické zloženie vyžaduje nižšiu spájkovaciu teplotu ako
1000 °C. Vo všeobecnosti sa požaduje aplikovať tavivo.
Spájkovanie možno realizovať jednak
na opravy poškodených výrobkov
najmä z liatiny, jednak na zvýšenie
ochrany špeciálnych plôch bežných
ZM – nánosové spájkovanie, ako aj
pri výrobe výrobkov komplikovaného
tvaru pozostávajúceho z viacerých
dielcov, najmä rôznych ZM. Pri kapilárnom spájkovaní vyplnenie spojov
v úzkej medzere (cca 0,05 mm) nastane vplyvom kapilárnej sily.
Optimálna aplikácia spájkovania
v praxi závisí hlavne od požadovaných úžitkových vlastností a životnosti spojov, ďalej od druhu a hrúbky
ZM a veľkosti výrobnej série. Pri malých a stredných výrobných sériách
je výhodné spájkovanie realizovať
v kooperácii, najlepšie prostredníctvom spájkovacích centier (ako napr.
vo Francúzsku), alebo prostredníctvom veľkých podnikov, kde majú príslušné spájkovacie zariadenie.
V zahraničí riešeniu problematiky
spájkovania venujú značnú pozornosť, pretože spájkovanie pre svoje technicko-ekonomické výhody je
značne rozšírené v priemysle. V ZSSR
založili v r. 1970 v Polytechnickej vysokej škole v Togliaty trojročné večerné štúdium (2 150 hod. prednášok
a 990 hod. cvičenia) s ukončením
diplomový inžinier – spájkovač. V ZIS
Halle organizovali jedenkrát v roku
osobitný štrnásťdňový kurz spájkovania. Aj u nás sa organizovali takéto
kurzy, jednak v DT Pardubice, jednak
vo VÚZ Bratislava.
Skúsenosti z oblasti výskumu a praxe spájkovania sú vo svete spracované len v ojedinelých knižných
publikáciách. V USA je to kniha AWS
– Brazing Manual, kolektív autorov,
r. 1963 (271 s., 100 obr., 36 tab.),
novšia z r. 1991 pod názvom Brazing
Handbook. Ďalej kniha Schwartz,
M.: Brazing, London, 1995, 399 str.
Po skončení druhej svetovej vojny, prof. SVŠT v Bratislave a riaditeľ
VÚZ, akademik Dr. h. c., prof. Ing. Jozef Čabelka (absolvent špecializovanej zváračskej školy v Paríži – ESSA)
spracoval novodobú spojovaciu
techniku nánosového spájkovania
(rozšírenie vo Francúzsku) do knihy:
Pájení plamenem (271 str., 268 obr.),
Bratislava, 1947. V ČSFR bol v r. 1958
k dispozícii preklad knihy z nemčiny:
Lüder, E.: Příručka pájení, SNTL, Praha (357 str., 157 obr., 11 tab.). Problematika kapilárneho spájkovania je
popísaná v knihe Ruža, V. [3].
V r. 1993 vydal Výskumný ústav pre
hutníctvo železa (VUHŽ) – Hutnícky
inštitút Ostrava pre jednotnú profesnú prípravu zváračov publikáciu V.
Ružu s názvom Pájení kovů v češtine a Spájkovanie v slovenčine
(95 str., 13 tab., 43 obr.).
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
V r. 2007 vydalo STU Bratislava, Katedra zvárania Trnava v elektronickej podobe učebné texty: Koleňák,
R., Ruža, V.: Spájkovanie materiálov,
TU Trnava, 2006 (149 str., 105 obr.,
58 tab.) a Koleňák, R., Turňa, M.:
Spájkovanie mäkkými bezolovnatými
spájkami (150 str., 163 obr., 49 tab.).
VÝSKUM SPÁJKOVANIA VO VÚZ
V zahraničí sa riešeniu spájkovateľnosti venujú jednak veľké výrobné podniky, resp. spoločnosti,
najmä výrobcovia spájok a tavív, základných materiálov, ako aj vybrané technické univerzity. Pre informáciu môžeme spomenúť len niektoré,
napr. Wall Colmonoy, Westinghouse Electric – USA, Jonson Mattey
– VB, Degussa – SRN, National Laboratories Rokscelde – Dánsko, TU
Saarbricken, TU Aachen, a pod. Vo
VÚZ Bratislava sa výskumu spájkovania, od r. 1955 – 2005, venovala
len malá skupina pracovníkov. Vo
všeobecnosti sa využila aj spolupráca ďalších výskumných pracovníkov
VÚZ pre komplexné posúdenie materiálovej spájkovateľnosti, či už chemickej – korózia [4], metalografickej
a fraktografickej analýzy [5], alebo
konštrukcií špeciálnych prípravkov,
ako aj mechanických vlastností spojov pri rôznom namáhaní [6, 7].
Dajú sa spomenúť niektoré charakteristické výsledky. Spočiatku sa vyhodnotili existujúce typy spájok a príslušných tavív vyrábaných v Safine
Vestec. V ďalšej časovej etape sa urobil návrh a vyhodnotenia nových typov spájok podľa DIN 8513. Záväzne
sa navrhli vyhodnocovať spájky podľa chemického zloženia legúr a nečistôt. Informatívne sa vyhodnotili spájky
aj podľa pevnosti v šmyku preplátovaného spoja z medi, resp. ocele.
Počas vývoja titánu a jeho zliatin
v ČSSR sa okrem spájkovateľnosti vysoko frekvenčného (v. f.) titánu v ochrane argónu (obr. 1) riešila
súbežne aj zvariteľnosť spôsobom
WIG v tvare plechu do hrúbky 3 mm
(obr. 2) [8] s doplnkovou argónovou
ochranou koreňa a povrchu zvaru.
V oblasti vysokopevných ocelí určených na výrobu kompresorov sa
posudzovala materiálová spájkovateľnosť vo vákuu štyroch typov Cr
ocelí z hľadiska mikroštruktúry pri
ohreve do 1 200 °C a pevnosti spájkovaných spojov hrúbky 3 mm pri
statickom a dynamickom namáhaní.
Zisťovala sa pevnosť tupého spoja
v ťahu, rázovým ohybom a pri creepe do 700 °C, ako aj na únavu plochým ohybom spoja [9].
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Získané výsledky sa predstavili na
medzinárodnej európskej konferencii o spájkovaní v r. 1979 v Londýne
a v r. 1981 v Essene, ako aj domácich
konferenciách, resp. domácich a zahraničných odborných časopisoch
(zváranie, zváračské zborníky, zváračské správy, Strojírenství, Strojírenská výroba, Welding Metal Fabrication, Metal Construction, Schweissen
und Schneiden, Schweisstechnik,
Svaročnoje proizvodstvo, Zavarivanie). Určitá výskumná kapacita sa venovala tiež riešeniu podnikových zákaziek, za účelom zvýšenia úrovne
spájkovania v podnikoch.
V tejto súvislosti možno spomenúť
spájkovanie vo vákuu tepelných poistiek (keramika – kov) vyrábaných
vo veľkej výrobnej sérii v ostravskom závode. Pre spájkovanie sa
použila vývojová aktívna spájka
typu Ag 70CuTi v tvare fólie medzikružia ø 10/8 x 0,03 mm. Pretože
sa jedná o hromadnú výrobu, bolo
treba na zhotovenie spomínaného
tvaru spájky vyvinúť osobitný lisovací nástroj.
VÚZ sa zaoberal v menšej miere aj
výskumom a výrobou spájkovacích
tavív a spájok pod vedením Ing. L.
Kosnáča. Vznikol celý produktový rad
tavív, pričom niektoré sú vo VÚZ – PI
SR vyrábané dodnes (obr. 3). Výrobný sortiment spájok predstavujú v súčasnosti tyčinkové spájky, pastovité
spájky na mäkké spájkovanie, vysokoteplotné práškové spájky, práškové spájky a mosadzné spájky obalené tavivom na tvdé spájkovanie.
SVETOVÉ KONFERENCIE
Prvá svetová konferencia o spájkovaní sa konala v USA v r. 1969. Počas troch dní ju organizovala americká zváračská spoločnosť AWS,
komisia Brazing and Soldering,
koná sa každý rok v rôznych amerických mestách dodnes.
Obr. 2
Hore vpravo – Zváraná titánová rúrkovnica výmenníka
Dolu vľavo – Pohľad na ručné zváranie spôsobom VIG lopatiek titánového obežného kola
173
Spájkovanie, moja retrospektíva a pohľad do budúcnosti
Podobne sa konala európska konferencia v r. 1972. Organizovala ju
spoločnosť B.A.B.S (Britisch Associan for Brazing and Soldering) každé tri roky v Londýne. Prvej konferencie sa zúčastnilo 120 účastníkov
z 10 krajín a bolo prezentovaných
17 prednášok. Prednášatelia z Nemecka obohatili svoje prednášky aj
o premietanie dvoch filmov. Z toho
jeden o mechanizovanom spájkovaní plameňom, druhý o difúzii prvkov
niklovej spájky v spoji z austenitickej a chrómovej ocele. Tejto konferencie, ako aj ďalších, sa aktívne zúčastnili L. Kosnáč a V. Ruža z VÚZ.
Uvedení pracovníci sa zúčastnili aj
na ďalších konferenciách organizovaných DVS Düsseldorf v r. 1972,
1975, 1989. Od r. 2001 sa organizovali tieto konferencie v Aachene
pod organizačným vedením prof. E.
Lugcheidera, TU Aachen. Posledná konferencia sa uskutočnila 15.
– 17. júna 2010. Konferencia sa organizovala pod názvom LÖT 2010.
Bolo prihlásených 260 účastníkov
a 80 prednášok domácich a zahraničných odborníkov. Hybridné spájkovanie laserom sa prvýkrát prezentovalo v r. 2004.
DOMÁCE KONFERENCIE
V spoločnej republike sa uskutočnili v období 1968 – 2003 konferencie o spájkovaní s medzinárodnou účasťou v Prahe, Pardubiciach,
Brne, Bratislave, Žiline, Piešťanoch,
organizované DT odbornou skupinou COS – Spájkovanie pri čsl. výbore pre zváranie ČSVTS Praha.
Ako zahraniční prednášatelia sa ich
zúčastnili členovia subkomisie IA –
IIW/IIS, ktorí absolvovali pracovné
zasadnutia IA – IIW/IIS u nás.
Prednášky o spájkovaní sa prezentovali každoročne aj na konferenciách o zváraní, poriadané DT pri
ČSVTS. Najvýznamnejšie boli medzinárodné zváračské kongresy organizované VÚZ Bratislava vo Vysokých Tatrách od r. 1967 každý rok.
Teória spájkovania sa prednášala
aj v kurzoch zvárania pre vyšší zváračský personál, poriadaných VÚZ
Bratislava a MtF STU Trnava, žiaľ
len v malom predpísanom časovom rozsahu (4 hod.). Podobne je
to aj s prednáškami (1 hod.) na inžinierskom štúdiu na technických vysokých školách. Jedine na Katedre
zvárania v Trnave sa na inžinierskom
štúdiu vyučuje samostatný predmet
Spájkovanie v rozsahu 3 hod. týždenne (2 prednášky a 1 cvičenie).
K dispozícii je pre poslucháčov pub-
174
Obr. 3
Spájkovacie tavivá vyrábané vo VÚZ – PI SR
likácia autorov Koleňák, R., Ruža,
V., Spájkovanie materiálov vydaná
v elektronickej podobe, v rozsahu
138 str., 105 tab., 115 obr.
VÝHĽAD (BUDÚCNOSŤ)
SPÁJKOVANIA
S ohľadom na očakávaný zvýšený export Slovenskej republiky,
najmä drobných výrobkov z vysokopevných a korózne odolných zliatin, kedy sa tavné zváranie nemôže
aplikovať buď z operatívnych alebo metalurgických dôvodov, realizácia spájkovania by mohla nájsť
v takýchto prípadoch vhodné uplatnenie. Podobne sa uplatňuje v priemyselne vyspelých krajinách sveta.
Výhľad spájkovania u nás treba zamerať na nasledovné oblasti:
 technológiu spájkovania vo výrobe podľa STN EN 131 34, posudzovaním kvality spájkovaného
spoja podľa STN EN ISO 18 279,
STN EN 127 97, STN EN 127 99,
 kvalitu ručného spájkovania plameňom realizovanú podľa STN
EN 131 33 (v tomto zmysle preskúšať inštruktorov spájkovania
vo zváračských školách),
 organizovanie týždenných osobitných kurzov spájkovania v rozsahu 50 hodín,
 mäkké spájkovanie bezolovnatými spájkami v elektronike (vývoj spájok, tavív, charakteristické
vlastnosti spájkovaných spojov),
 mechanizované spájkovanie s lokálnym ohrevom tenkostenných
výrobkov stredných výrobných
sérií, organizovanie osobitných
kurzov spájkovania (plameňom,





vysokoteplotné, na mäkko v elektrotechnike),
aplikáciu hybridných technológií
spojovania, zisťovania úžitkových
vlastností spojov,
spájkovanie vo vákuu špeciálnych
materiálov vrátane vývoja príslušných spájok podľa požadovaných
vlastností spájkovaných spojov,
nánosové spájkovanie ochranných kovových povlakov na bežné
materiály, za účelom získania osobitých vlastností výrobkov,
ďalšie organizovanie medzinárodných konferencií,
odporúča sa založiť centrum spájkovania (HIGH-TECH) na Katedre
zvárania STU Trnava.
Literatúra:
[1] Wolters, J: Zur Geschichte der
Löttechnik, Degussa, Hanau, SRN,
1975
[2] Ruža, V. – Kiraly, F.: Spájkovanie Ag-Cu
kontaktov úspornou spájkou Ag-Cu-P
chýba odvolávka v texte
[3] Ruža, V.: Pájení, SNTL, Alfa Praha,
1978 (451 str., 79 tab., 319 obr.), V r.
1988 vyšlo druhé, doplnené, vydanie
tejto knihy
[4] Kosnáč, L. – Ruža, V.: Korózia
spájkovaných spojov ZváranieSvařování 9-10/2009
[5] Ruža, V. – Bošanský, J.: Vplyv medzery
na pevnosť spájkovaných spojov
legovaných ocelí, Zváračské správy, 4,
1977
[6] Ruža, V. – Iždinský, O.: Únavová
pevnosť spájkovaných spojov, Zváranie
5, 1983
[7] Ruža, V. – Malík, K.: Odolnosť
spájkovaných spojov z ocelí za vyšších
teplôt, Zváranie 2, 1973
[8] Ruža, V.: Zváranie titánu v ochrane
argónu, VÚZ Bratislava, 1965
[9] Ruža, V. – Bošanský, J.: Vplyv medzery
na pevnosť spojov legovaných
ocelí, Zváračské správy č. 4,
1977
<
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
I N FO R M ÁCI E CE R TI FI KA ČN ÝCH O R G Á NOV
Vzdelávanie, skúšanie a certifikácia
spájkovačov
Slovenská republika so vstupom do
Európskej únie prevzala záväzky vyplývajúce z členstva EÚ, a tým samozrejme aj všetky právne predpisy
a normy. Niekoľko zásadných zmien
nastalo aj v certifikácii osôb vo zváraní a príbuzných procesoch, akým
je i spájkovanie. Nesporným faktom
je, že tieto zmeny ovplyvňujú veľký
počet ľudí, a ich príprava, realizácia
a možnosť spätnej kontroly je dôležitým faktorom pre reálne uplatnenie
v bežnom živote.
Všeobecným smerovaním priemyselnej výroby, vrátane spájania materiálov (zvárania, spájkovania) je zvýšenie
efektívnosti a kvality. V tomto kontexte musíme vnímať aj oblasť spájkovania. Na Slovensku bola problematika
spájkovania, teda aj školenie spájkovačov, v minulosti riešené na relatívne
vysokej úrovni hlavne zásluhou odborníkov z Výskumného ústavu zváračského. Dlhé roky, desaťročia, sa
vzdelávanie spájkovačov riešilo na
základe normy ČSN 05 0705 z roku
1976, po osamostatnení SR podľa
STN 05 0705 a na základe rôznych
smerníc VÚZ Bratislava. Môžeme konštatovať, že spájkovači, ktorí absolvovali kurzy a skúšky podľa horeuvedených dokumentov, spĺňajú náročné
požiadavky a kritériá praxe.
Po privatizácii VÚZ Bratislava vzniklo
viacero skúšobných organizácií a certifikačných orgánov personálu pre
zváranie a spájkovanie, ale v zásade
postupovali pri tejto činnosti rovnako.
Najväčšia zmena v tejto oblasti nastala po zavedení normy STN EN 13133:
2002 – Tvrdé spájkovanie. Skúška
spájkovača. V Slovenskej republike
vznikla špecifická situácia z toho dôvodu, že existovali 2 platné normy, t. j.
STN 05 0705 a STN EN 13133, ktoré
riešili identickú problematiku, ale úplne v inom ponímaní. Slovenská republika, ako členský štát Európskej
únie, je zaviazaná používať európske
normy (EN) a to sa týka aj spájkovania. Určitú duplicitu, ktorá vznikla,
bolo treba riešiť a prispôsobiť sa podmienkam normy STN EN 13133.
NOVÁ AKREDITÁCIA VÚZ – PI SR
NA CERTIFIKÁCIU
SPÁJKOVANIA
Ak sa vrátime do histórie, vieme, že
bývalý systém školenia bol postavený na základnom kurze spájkovania
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
podľa STN 05 0705 a následne na
tzv. „úradnej“ skúške spájkovača,
na základe ktorej spájkovač získal
„Protokol o skúške zvárača podľa
STN 05 0710“, v tomto protokole sa
vyznačila skúška spájkovača a jednotlivé dielčie skúšky. Napriek tomu,
že norma STN 05 0705 nezodpovedá dnešným požiadavkám a niektoré články tejto normy sú už nahradené inými normami (STN EN), na
Slovensku je stále platná. Obmedzenia normy obsahuje Zmena Z1
z decembra 2005 a pre spájkovanie platí, že v tabuľke 1 sa ruší názov
Kurz spájkovania plameňom a symbol Z-L, v obrázku 2 sa ruší celý
stĺpec pre spájkovanie, ďalej v článku 25 sa ruší slovo spájkovanie (L).
V praxi to znamená, že pre spájkovačov už nemôžeme aplikovať normu STN 05 0705, ale musíme aplikovať normu STN EN 13133.
Na vzniknutú situáciu musel zareagovať aj VÚZ – PI SR. Ako je v odborných kruhoch všeobecne známe, vo
VÚZ – PI SR pôsobí SNAS-om akreditovaný Certifikačný orgán personálu vo zváraní a NDT (COP VÚZ
– PI SR). Tento orgán v rámci rozšírenia akreditácie na začiatku roka
2005 požiadal SNAS aj o rozšírenie
akreditácie pre oblasť vzdelávania,
skúšania a certifikácie spájkovačov,
tzn. zavedenie kvalifikácie „Spájkovač“. Po získaní akreditácie aj pre
spomínanú oblasť je COP VÚZ – PI
SR oprávnený vydávať certifikáty na
kvalifikáciu „Spájkovač“. Tieto certifikáty sú vystavené v súlade s normou STN EN 13133 a presne vymedzujú spôsobilosť spájkovača,
rozsah aj platnosť jeho skúšky.
NOVÁ SMERNICA PODĽA
STN EN 13133
V kontexte s týmito zmenami COP
VÚZ – PI SR vypracoval aj novú
smernicu pre vzdelávanie, skúšanie a certifikáciu spájkovačov, ktorá
bola súčasťou akreditačného procesu a odsúhlasená na základe odborných stanovísk. Tento dokument má
názov „Smernica pre prípravu, výcvik a skúšky spájkovačov pre tvrdé
spájkovanie podľa STN EN 13133“
a nahrádza už spomínanú pôvodnú
verziu smernice VÚZ Bratislava na
spájkovanie. Táto smernica podrobne popisuje podmienky certifikačné-
ho procesu kvalifikácie „spájkovač“
v kontexte s normou STN EN 13133
bez ohľadu na to, že táto norma prejednáva len skúšanie spájkovačov.
COP VÚZ – PI SR vypracoval túto
smernicu na základe dlhoročných
skúseností v oblasti spájkovania a školenia spájkovačov vo Výskumnom ústave zváračskom a po
následnom pripomienkovaní a odsúhlasení odborníkmi z tejto oblasti
odporúča zváračským školám spolupracujúcim s VÚZ – PI SR riadiť
sa podľa nej. Toto odporúčanie je
podopreté faktom, že okrem smerníc certifikačných orgánov neexistuje ucelený dokument pre školenie
a vzdelávanie spájkovačov.
Smernica COP rieši aj postup výcviku a výchovy spájkovačov. Norma STN EN 13133 dáva možnosť
uskutočniť skúšky aj priamo u zamestnávateľa na základe schválenej žiadosti, ale vzhľadom na lepšie
podmienky vo zváračských školách COP VÚZ – PI SR preferuje výcvik a skúšky v týchto zariadeniach
pod dohľadom inštruktorov a technológov. Podľa STN EN 13133 spájkovač získa certifikát, ktorý presne
určí rozsah platnosti, zjednodušene
povedané, môže spájkovať len tie
materiály, na ktorých robil skúšky.
Základné kurzy so širokým rozsahom stratili opodstatnenie a sú nahradené prípravnými kurzami na
skúšky podľa STN EN 13133. COP
VÚZ – PI SR odporúča dvojtýždňové prípravné kurzy (80 hod.), z toho
32 hodín teoretickej prípravy a 48
hodín praktického výcviku, vrátane
skúšok. Zváračský technológ môže
v prípade potreby zvýšiť počet hodín. Skúšky sa konajú pod dozorom skúšajúceho (skúšobného komisára) povereného COP VÚZ – PI
SR. Skúška pozostáva z teoretickej a praktickej časti. Na základe
úspešne vykonanej skúšky spájkovač dostane certifikát s platnosťou
na 2 roky a po dvoch rokoch môže
požiadať o predĺženie platnosti
skúšky.
COP VÚZ – PI SR v súlade požiadavkami normy STN EN 13133 vypracoval aj osnovu k teoretickej
príprave spájkovačov ako prílohu
k smernici COP.
Po zavedení normy STN EN 13133
nastala veľmi dôležitá zmena aj
v označovaní skúšok spájkovačov.
175
Vzdelávanie, skúšanie a certifikácia spájkovačov
Označenie skúšky spájkovača musí
obsahovať tieto údaje:
 číslo normy (STN EN 13133),
 spôsob spájkovania,
 polotovar,
 skupina(y) materiálov,
 prídavný materiál (spájka),
 rozmery skúšobnej vzorky.
Odborníci z oblasti zvárania, resp.
spájkovania vedia, že roky zaužívaný spôsob školenia a skúšania spájkovačov bol len československý
a neskôr slovenský systém, ktorý
ostatné štáty Európskej únie nepoznali, resp. neaplikovali. Z toho dôvodu v ostatných štátoch Európskej
únie zavedenie normy EN 13133 nepociťujú tak intenzívne ako u nás,
ale vzhľadom na kvalitu nášho bývalého systému školenia a skúšania spájkovačov sme presvedčení, že táto zmena aj u nás prebehla
bez vážnejších problémov. Napriek
tomu, že už prešlo 5 rokov, stále
existujú technológovia, ktorí nepoznajú alebo ignorujú tieto zmeny
a naďalej potvrdzujú predlžovanie
platnosti základných kurzov spájkovania do zváračských preukazov, čím samozrejme privádzajú do
omylu samotných spájkovačov, ktorí si myslia že majú platné oprávnenia na spájkovanie.
Tento príspevok má napomôcť objasneniu niektorých zmien v oblasti
spájkovania.
Ing. Attila Tarcsi
[email protected]
Certifikácia odborníkov vo zváraní
Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR
prostredníctvom Certifikačného orgánu pre certifikáciu
personálu vo zváraní a NDT (COP) a Autorizovaný národný orgán (ANB) usporiadal 13. októbra 2010 pravidelný seminár pre certifikovaných odborníkov vyššieho zváračského personálu. Účasť na takomto seminári
a potreba celoživotného vzdelávania je stanovená a je
jednou z nevyhnutných podmienok na udelenie certifikátu na ďalšie trojročné obdobie platnosti.
Odbornými prednáškami z oblasti materiálov, noriem
a prípadov z praxe prinášame zváračským odborníkom
aktuálne informácie z týchto oblastí.
S cieľom skvalitniť ponuku vzdelávania sa Výskumný
ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR (VÚZ – PI SR)
podieľa na riešení niekoľkých medzinárodných projektov, z ktorých čerpá hlavne skúsenosti zahraničných
partnerov so vzdelávaním a sám tak získava uznanie ako
významná medzinárodná vzdelávacia inštitúcia, ktorá
poskytuje nadobudnuté skúsenosti svojim partnerom
v zahraničí, v tomto prípade v slovinskej Ľubľane. VÚZ
– PI SR je partnerom, spolu s Európskou federáciou pre
zváranie, spájanie a rezanie (EWF), Inštitútu zvárania
(IzV) v Ľubľane v programe „Lifelong Learning Programme“ v podprograme „Leonardo da Vinci“. IzV je hlavným
riešiteľom projektu, ktorý sa zaoberá transferom inovácií
v oblasti celoživotného vzdelávania a certifikácie koordinátorov zvárania.
Cieľom projektu je za podpory VÚZ – PI SR a EWF zaviesť
medzinárodne uznávaný systém certifikácie zváračských
odborníkov v IzV v Slovinsku.
Trvanie projektu je naplánované na obdobie 1. decembra
2009 až 30. novembra 2011. Úvodné stretnutie riešiteľov
projektu sa konalo v decembri 2009 v Slovinsku a následne 1. workshop v marci 2010 v Bratislave.
Projekt je rozdelený do šiestich pracovných skupín, ktoré sa zaoberajú:
– WP1 Riadenie projektu,
– WP2 Koordinácia vývoja certifikačného systému pre
Slovinsko,
176
Ing. Marian Bartoš, SAG ELV Slovensko, a. s.
Ing. Ján Lipiansky, SOPK
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
I N FO R M ÁCI E CE R TI FI KA ČN ÝCH O R G Á NOV
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
177
Certifikácia odborníkov vo zváraní
Ing. Ľuboš Mráz, PhD.
Účastníci seminára
– WP3 Pilotná certifikácia,
– WP4 Celoživotné vzdelávanie zváračských odborníkov,
– WP5 Valorizácia,
– WP6 Hodnotenie výsledkov a Systém kvality.
Úlohou VÚZ – PI SR je vedenie pracovnej skupiny WP2,
vypracovanie príručky kvality a pracovných postupov
pre certifikáciu, konzultácie a podpora zavádzania certifikácie v Slovinsku, validácia dokumentácie, vypracovanie smernice pre celoživotné vzdelávanie zváračských
odborníkov a zorganizovanie 1 meetingu a 1 workshopu.
Výsledkom projektu má byť návod na riadenie certifikačných orgánov a implementácie pracovných postupov,
zavedenie certifikačného systému do praxe, pilotný seminár pre zváračských odborníkov, pilotná certifikácia
zváračských odborníkov a vypracovaný systém celoživotného vzdelávania pre zváračských odborníkov.
Ing. Viera Hornigová
vedúca COP/ANB
Spôsobilosť výrobcov podľa
DIN 18800-7:2008 na výrobu zváraných
stavebných konštrukcií a EN 15085-2:2008
na zváranie železničných koľajových vozidiel
Dňa 22. septembra 2010 Výskumný
ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR v spolupráci GSI SLV Hannover a SVV Praha usporiadal seminár pre tých koordinátorov zvárania,
ktorých organizácie sú certifikované na spôsobilosť výrobcov podľa
normy DIN 18800-7:2008 na výrobu zváraných stavebných konštrukcií a podľa normy EN 15085-2:2008
na zváranie železničných koľajových
Prof. Dr. Gerd Kuscher
178
vozidiel. Seminár bol rozdelený na
dve časti.
V prvej časti bola prezentovaná
prednáška na tému prijatej európskej normy EN 1090 na stavebné
konštrukcie, ktorú predniesol prof.
Dr. Gerd Kuscher z GSI SLV Hannover, Nemecko.
V druhej časti Ing. Pavel Flégl z SVV
Praha vyzdvihol aktuálne informácie
k vykonávacím predpisom k norme
EN15085-2:2008 na zváranie železničných koľajových vozidiel.
Seminára sa zúčastnilo široké auditórium z odbornej verejnosti a s veľkým ohlasom prijali ponuku takéhoto vzdelávania prostredníctvom
každoročných informačných seminárov.
Ing. Viera Hornigová
vedúca COP/ANB
Účastníci seminára
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
I N FO R M ÁCI E CE R TI FI KA ČN ÝCH O R G Á NOV
Zoznam osôb certifikovaných vo VÚZ – PI SR
v nedeštruktívnom skúšaní v súlade
s normou STN EN 473 v 2. polroku 2009
Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR, Cer tifikačný orgán pre cer tifikáciu personálu vo zváraní
a NDT v Bratislave v 2. polroku 2009 v súlade s STN EN 473 cer tifikoval 98 osôb a vydal 116 cer tifikátov.
Zoznam cer tifikovaných osôb s príslušnou kvalifikáciou a číslom cer tifikátu:
Priezvisko, meno, titul
Metóda a stupeň
Č. certifikátu
VT2
VT2
PT2
VT2
VT3
VT2
UT2
PT2
RT3
LT2
VT2
PT2
VT2
UT3
PT2
VT2
PT2
RT2
MT2
VT2
PT2
UT2
MT2
VT2
VT2
MT2
VT2
VT2
RT2
LT2
VT2
PT2
VT2
PT2
PT2
PT2
RT2
VT2
PT2
VT2
VT2
PT2
VT2
RT2
MT2
UT2
VT2
VT2
1A 217/09
2B 309/09
2B 256/09
2B 271/09
2B 292/09
1A 303/09
2B 308/09
3A 313/09
1A 284/09
2B 236/09
2B 296/09
2B 251/09
1A 218/09
1A 246/09
2B 250/09
1A 307/09
2B 252/09
1A 213/09
2B 272/09
2A 316/09
2B 315/09
2B 299/09
2B 314/09
1A 219/09
1A 247/09
1A 235/09
1A 220/09
1A 221/09
1A 212/09
2B 241/09
2B 310/09
1A 280/09
3A 264/09
3A 239/09
2B 254/09
3A 237/09
1A 206/09
1A 222/09
2B 253/09
2B 274/09
1A 223/09
3A 306/09
1A 224/09
1A 207/09
3A 215/09
1A 205/09
1A 225/09
1A 226/09
Babunov Aleksandr
Bagala Gabriel, Ing.
Bartoš Marian, Ing.
Bartoš Marian, Ing.
Beljajev Sergei, Ing.
Blinka Miroslav
Bócová Anna
Bócová Anna
Bogadelscikovas Viktoras, Ing.
Boroš Juraj
Boroš Juraj
Boroš Juraj
Brazinskas Jurgis, Ing.
Brazinskas Jurgis, Ing.
Caban Ľubomír
Csepregi Michal
Čanky Milan
Čermáková Marta
Čermáková Marta
Gabriška Pavel, Ing.
Gabriška Pavel, Ing.
Gabriška Pavel, Ing.
Gabriška Pavel, Ing.
Galinskas Petras
Gonda Michal, Ing.
Gruzdys Gediminas
Gruzdys Gediminas
Gruzdys Vytautas
Halaš Vladimír
Hlinica Ladislav, Ing.
Holásek Ivan, Ing.
Horban Erik
Horváth František
Hrnčiar Štefan
Chorendžák Miroslav
Chromčík Ľubomír
Janulionis Aloyzas, Ing.
Janusaitis Rosvaldas, Ing.
Jelenovič Jaroslav
Jelenovič Jaroslav
Jukna Ramunas
Kabina Gabriel
Kasabuckas Laurynas
Katerinic Georgij
Kereš Roman
Kesminas Imantas
Kiricenko Dmitrij, Bc.
Kiriliov Jurij, Ing.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Priezvisko, meno, titul
Klimov Oleg
Knapík Martin
Kolek Ľubomír
Kolóny Pavol, Ing.
Kolotygin Viktor, Ing.
Kováč Ján
Kováč Tomáš, Ing.
Krajčovič Miroslav
Krasovskis Jurijs
Kršiak Július, Ing.
Kupča Jozef
Kuvshinov Vjacheslav, Ing.
Kysel Ján
Kyselicová Danica
Lelovics Gabriel
Liauchuk Uladzimir, Ing.
Liauchuk Uladzimir, Ing.
Liubinas Richardas
Lukáč Jozef
Lukaitis Vidas
Makaravicius Vaidas, Ing.
Mariak Ladislav, Ing.
Markovič Peter, Ing.
Martius Róbert
Mikláš Vladimír
Mockus Tadas
Munius Danielius
Nesnadný Miroslav
Novák Pavol, Mgr.
Novikov Anatolij, Ing.
Novotný Jan
Ondrejka Jaroslav
Oravek Július
Ovšanka Peter
Ovšanka Peter
Pakalnishkis Juozapas
Paldanová Iveta, Ing.
Pálinkás Alfréd
Pauer Július
Pelach Ondrej, Ing.
Petrík Pavel
Petrosius Linas
Pocius Romualdas
Porhajaš Milan, Ing.
Porhajaš Milan, Ing.
Preibys Arturas
Preibys Arturas
Rakauskas Rimas, Bc.
Metóda a stupeň
Č. certifikátu
VT2
VT2
MT2
UT1
UT3
RT2
MT2
MT2
RT2
PT2
VT2
RT2
PT2
MT2
VT2
VT2
UT-T2
UT2
PT2
VT2
UT2
UT2
VT2
RT2
VT2
VT2
VT2
VT2
VT2
VT2
VT2
PT2
VT2
PT2
MT2
RT3
VT2
UT2
VT2
VT2
VT2
RT3
UT2
PT2
VT2
RT3
VT2
RT3
1A 227/09
3A 265/09
1A 268/09
2B 293/09
1A 245/09
3A 297/09
3A 214/09
3A 216/09
1A 208/09
3A 238/09
3A 305/09
1A 209/09
1A 243/09
1A 318/09
1A 289/09
1A 260/09
1A 282/09
1A 258/09
2B 262/09
1A 228/09
1A 210/09
2B 291/09
1A 304/9
3A 298/09
2B 302/09
1A 229/09
1A 230/09
2B 276/09
1A 320/09
1A 231/09
1A 312/09
3A 295/09
2B 277/09
2B 263/09
1A 242/09
1A 285/09
1A 240/09
2B 275/09
1A 281/09
3A 266/09
1A 249/09
1A 286/09
1A 259/09
1A 279/09
1A 319/09
1A 287/09
1A 232/09
1A 288/09
179
Zoznam osôb certifikovaných vo VÚZ – PI SR v nedeštruktívnom skúšaní
v súlade s normou STN EN 473 v 2. polroku 2009
Priezvisko, meno, titul
Rušin Dušan, Ing.
Semančík Štefan
Sharov Yury, Ing.
Schotter Rudolf
Sideikis Petras, Bc.
Skutans Vjaceslavs, M. Sc. Ing.
Smriga Ján, Ing.
Stančík Stanislav
Sulír Peter
Sulír Peter
Metóda a stupeň
Č. certifikátu
Priezvisko, meno, titul
Metóda a stupeň
Č. certifikátu
VT2
PT2
VT2
VT2
VT2
VT2
MT2
VT2
VT2
PT2
2B 273/09
1A 244/09
1A 261/09
2B 267/09
1A 233/09
1A 211/09
3A 294/09
1A 248/09
1A 311/09
1A 270/09
Sventek Michal, Ing.
Sventek Michal, Ing.
Šimko Tibor
Tebinka Ľubomír, Ing.
Tisoň Ladislav
Vozár Miroslav, Ing.
Vozár Miroslav, Ing.
Yakushkin Vasily, Ing.
Zaicev Viktor, Ing.
Želipský Martin
VT2
PT2
PT2
PT2
PT2
MT2
VT2
VT2
MT2
VT2
1A 300/09
1A 301/09
1A 269/09
2B 290/09
2B 255/09
1A 317/09
2B 257/09
1A 234/09
1A 283/09
2B 278/09
Dana Barinová
Poznámka redakcie: Zoznam osôb certifikovaných vo VÚZ – PI SR v 1. polroku 2009 v súlade s STN EN 473 bol uverejnený v časopise Zváranie-Svařování
v čísle 7-8/2009. Zoznam osôb certifikovaných v roku 2008 bol uverejnený v číslach 6-7/2008 a 1-2/2009.
Zoznam osôb certifikovaných vo VÚZ – PI SR
v súlade s STN EN 473 a v zmysle Smernice
97/23/EC pre tlakové zariadenia (PED)
v 2. polroku 2009
Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR, Cer tifikačný orgán pre cer tifikáciu personálu vo zváraní
a NDT, v 2. polroku 2009 v súlade s STN EN 473 cer tifikoval a v zmysle ustanovení prílohy č. 1, odseku 3.1.3
Smernice 97/23/EC pre tlakové zariadenia vydal 45 osobám 52 cer tifikátov na vykonávanie nedeštruktívnych
skúšok nerozoberateľných spojov na tlakových zariadeniach III. a IV. kategórie. Zoznam cer tifikovaných osôb
s príslušnou kvalifikáciou a číslom cer tifikátu:
Priezvisko, meno, titul
Babunov Aleksandr
Beljajev Sergei, Ing.
Bogadelscikovas Viktoras, Ing.
Brazinskas Jurgis, Ing.
Brazinskas Jurgis, Ing.
Galinskas Petras
Gruzdys Gediminas
Gruzdys Gediminas
Gruzdys Vytautas
Janulionis Aloyzas, Ing.
Janusaitis Rosvaldas, Ing.
Jukna Ramunas
Kasabuckas Laurynas
Katerinic Georgij
Kesminas Imantas
Kiricenko Dmitrij, Bc.
Kiriliov Jurij, Ing.
Klimov Oleg
Kolotygin Viktor, Ing.
Krajčovič Miroslav
Krasovskis Jurijs
Kuvshinov Vjacheslav, Ing.
Liauchuk Uladzimir, Ing.
Liauchuk Uladzimir, Ing.
Liubinas Richardas
Lukaitis Vidas
Metóda a stupeň
Č. certifikátu
VT2
VT3
RT3
VT2
UT3
VT2
VT2
MT2
VT2
RT2
VT2
VT2
VT2
RT2
UT2
VT2
VT2
VT2
UT3
MT2
RT2
RT2
VT2
UT-T2
UT2
VT2
PED-617/217/09
PED-653/292/09
PED-645/284/09
PED-618/218/09
PED-637/246/09
PED-619/219/09
PED-620/220/09
PED-635/235/09
PED-621/221/09
PED-610/206/09
PED-622/222/09
PED-623/223/09
PED-624/224/09
PED-611/207/09
PED-609/205/09
PED-625/225/09
PED-626/226/09
PED-627/227/09
PED-636/245/09
PED-616/216/09
PED-612/208/09
PED-613/209/09
PED-640/260/09
PED-643/282/09
PED-638/258/09
PED-628/228/09
Priezvisko, meno, titul
Makaravicius Vaidas, Ing.
Mockus Tadas
Munius Danielius
Nemec Jozef
Nemec Jozef
Novikov Anatolij, Ing.
Novotný Jan
Novotný Jan
Pakalnishkis Juozapas
Paldanová Iveta, Ing.
Pauer Július
Petrosius Linas
Pocius Romualdas
Preibys Arturas
Preibys Arturas
Pupáková Katarína, Ing.
Radič Pavol, Ing.
Radič Pavol, Ing.
Radičová Helena, Ing., PhD.
Rakauskas Rimas, Bc.
Sharov Yury, Ing.
Sideikis Petras, Bc.
Skutans Vjaceslavs, M. Sc. Ing.
Tebinka Ľubomír, Ing.
Yakushkin Vasily, Ing.
Zaicev Viktor, Ing.
Metóda a stupeň
Č. certifikátu
UT2
VT2
VT2
RT2
PT2
VT2
PT2
VT2
RT3
VT2
VT2
RT3
UT2
VT2
RT3
VT2
PT2
VT2
VT2
RT3
VT2
VT2
VT2
PT2
VT2
MT2
PED-614/210/09
PED-629/229/09
PED-630/230/09
PED-650/299/06
PED-651/162/07
PED-631/231/09
PED-659/102/09
PED-660/312/09
PED-646/285/09
PED-658/240/09
PED-642/281/09
PED-647/286/09
PED-639/259/09
PED-632/232/09
PED-648/287/09
PED-657/323/08
PED-654/321/08
PED-655/023/09
PED-656/322/08
PED-649/288/09
PED-641/261/09
PED-633/233/09
PED-615/211/09
PED-652/290/09
PED-634/234/09
PED-644/283/09
Dana Barinová
Poznámka redakcie: Zoznam osôb certifikovaných vo VÚZ – PI SR v 1. polroku 2009 v súlade s STN EN 473 bol uverejnený v časopise Zváranie-Svařování
v čísle 7-8/2009. Zoznam osôb certifikovaných v roku 2008 bol uverejnený v číslach 6-7/2008 a 1-2/2009.
180
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
A KC I E
63. výročné zasadnutie Medzinárodného
zváračského inštitútu (IIW)
11. – 16. júla 2010 v Istanbule
Výročné zasadnutie Medzinárodného zváračského inštitútu (IIW) a Medzinárodná konferencia sa v duchu motta: „Stretnime sa tam, kde sa stretávajú kontinenty“ tohto roku konali na rozhraní dvoch kontinentov, Európy
a Ázie.
Tohtoročné zasadnutie usporiadala organizácia GEV
(Gedik Education and Social Benefits Foundation) za
enormne krátke obdobie, keď ukrajinská členská organizácia na poslednú chvíľu odstúpila od možnosti zorganizovať takúto udalosť.
Napriek tomu, že časový priestor na zostavenie takéhoto veľkolepého celosvetového podujatia bol príliš
krátky, Turecko sa mohlo popýšiť bravúrne zvládnutou akciou na vysokej odbornej, technickej a spoločenskej úrovni.
Celkový počet účastníkov sa odhaduje na 900 zo 48 krajín a zahrňuje odborníkov z rôznych pracovných komisií,
študentov, mladých profesionálov, účastníkov konferencie a sprevádzajúce osoby.
Podujatie sa začalo zasadnutím valného zhromaždenia 11. júla 2010. Argentína, reprezentovaná Universidad
National de la Plata, bola oficiálne vylúčená z členských
krajín IIW, tak isto ako aj ďalší člen z Turecka, Welding
and Joining Technologies Society.
The Houdremont Lecture
Alebo po slovensky – Houdremontova prednáška predstavuje úvodnú prednášku Medzinárodnej konferencie IIW, ktorá
prebieha každoročne spolu s valným zhromaždením IIW. Bola
založená na počesť profesora Edouarda Houdremonta, ktorého vynikajúca kariéra v rámci IIW trvala bohužiaľ veľmi krátko. Za predsedu Komisie XII Oblúkové zváracie procesy a výrobné systémy bol vymenovaný v roku 1953 a o rok sa stal
predsedom Komisie IX Správanie sa kovových materiálov pri
zváraní. Pod vedením profesora Houdremonta, komisia IX vydala odporúčania týkajúce sa zvariteľných ocelí, ktoré mali
ďalekosiahly vplyv na špecifikácie týchto ocelí aj mimo okruhu IIW. V roku 1956 bol zvolený za viceprezidenta IIW, avšak
krátko pred výročným zasadnutím v roku 1958 náhle zomrel
vo svojej kancelárii. Prvá pamätná prednáška, spojená práve
s menom profesora Houdremonta, sa konala na výročnom zasadnutí v Opatiji (vtedy Juhoslávia, dnes Chorvátsko) v roku
1959. Prednášajúcim na „Houdremont Lecture“ môže byť iba
významná osoba, ktorá preukáže obsiahle znalosti o zvolenej
téme. Veľkú časť kariéry pritom vybraný odborník strávi práve
v rámci oblasti, ktorej sa prednáška týka.
Nositelia cien a medailí IIW 2010 s prezidentom IIW Ulrichom Diltheyom a s vedúcou sekretariátu IIW Cécile Mayer – zľava Ryoji Ohashi, Carl D. Lundin,
Yoshihiro Fujita, David A. Fink, Jeffrey D. Weber, John W. Elmer, Zuheir Barsoum, zprava Ulrich Dilthey, Cécile Mayer, Tim J. Jessop a Saleem U. Khosa
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
181
63. výročné zasadnutie Medzinárodného zváračského inštitútu (IIW)
11. – 16. júla 2010 v Istanbule
Príhovor prezidenta IIW – Ulrich Dilthey na otváracom ceremoniáli
Výskumným ústavom zváračským – Priemyselným inštitútom SR (VÚZ – PI SR) a Slovenskou zváračskou
spoločnosťou (SZS) za Slovenskú republiku zúčastnili
Ing. Peter Klamo, generálny riaditeľ VÚZ – PI SR a Ing.
Viera Hornigová, vedúca sekretariátu Slovenského výboru IIW.
Celotýždňové aktivity IIW sa začali otváracím ceremoniálom 11. júla 2010 vo Fuji Ballroom v hoteli Swissotel The
Bosphorus. Večerný program začal veľkolepým štýlom,
s dramatickou vážnosťou majestátnym príchodom sultánovej gardy. Ako v dávnej histórii, garda bola poverená
doručením sultánovho verejného vyhlásenia. Následne
prezidentka GEV, pani Hülya Gedik Sadiklar, slávnostne privítala účastníkov na 63. výročnom zasadnutí IIW
2010, ktoré začalo príhovorom prezidenta IIW, prof. prof.
h. c. Dr.-Ing.Ulricha Diltheya.
Plénu sa neskôr prihovoril minister priemyslu a obchodu Tureckej republiky, pán H. E. Nihat Erhun. Odovzdal
tiež ocenenie za celoživotný úspech v oblasti spájania
materiálov a príbuzných procesov pánovi Halil Kaya Gedikovi a prof. Dr. Selahaddin Anikovi, odborníkom, ktorí
sa svojho času stali vôbec prvými zváračskými inžiniermi v Turecku.
Otvárací ceremoniál následne pokračoval v odovzdávaní cien a ocenení IIW za rok 2009, a to nasledovne:
Cena Henryho Granjona
Peter Brziak (VÚZ – PI SR) prednáša na Medzinárodnej konferencii IIW
Kategória A
Dr. Ryoji Ohashi (Japonsko)
Kategória B
M.Sc. Saleem U. Khosa (Rakúsko)
Dr. Yoshihiro Fujita (Japonsko)
Kategória C
Dr. Zuheir Barsoum (Švédsko)
Cena Uga Guerrera
prof. Weizhi Dai (Čína)
Cena Andrého Leroya
Jeffrey D. Weber
(Spojené štáty americké)
Cena Yoshiakiho Aratu Dr. John W. Elmer
(Spojené štáty americké)
Predsedkyňa tureckého organizačného výboru, Hülya Gedik Sadiklar,
odovzdáva zástavu IIW Baldevovi Rajovi, predsedovi indického
organizačného výboru 64. výročného zasadnutia IIW v prítomnosti
prezidenta IIW, Ulricha Diltheya
Nové zloženie Rady riaditeľov valného zhromaždenia
bolo odsúhlasené nasledovne:
Volebné obdobie viceprezidenta, prof. Dr. Qiang Chen
(Čína), bolo ukončené, v tejto funkcii ho nahradil pán
Ray W. Shook (Spojené štáty americké).
Volebné obdobie riaditeľov pána Chee-Pheng Ang (Singapur) a pána Ray W. Shook (Spojené štáty americké)
skončilo, za nových riaditeľov boli zvolené pani Hülya
Gedik Sadiklar (Turecko) a prof. Luisa Quintino (Portugalsko).
Rada riaditeľov vymenovala ďalších členov Technical
Management Board (TMB) a to pánov Douglesa R. Lucianiho (Kanada) a Leifa Karlssona (Švédsko).
Valného zhromaždenia IIW sa v zmysle dohody medzi
182
Thomasova Medaila
David A. Fink
(Spojené štáty americké)
Cena Arthura Smitha
Eur. Ing. Tim J. Jessop
(Spojené Kráľovstvo)
Cena Evgenija Patona
prof. Carl D. Lundin
(Spojené štáty americké)
Otvárací ceremoniál vyvrcholil národnými tureckými
tancami s moderným nádychom.
Zasadania pracovných skupín sa konali od 12. do 15.
júla 2010. Za Slovenskú republiku sa zasadaní jednotlivých pracovných skupín za obe členské organizácie zúčastnili títo delegáti a experti.
Za VÚZ – PI SR:
Peter Klamo – delegát valného zhromaždenia, delegát
IAB, skupiny A a skupiny B, člen SG – RES, expert komisie XIV
Peter Bernasovský – delegát komisie IX, expert komisie
II – C, IX – H a XI – E
Peter Brziak – delegát komisie X a XI, expert komisie IX
a IX – C
Viera Hornigová – delegát valného zhromaždenia, delegát IAB, skupiny A a skupiny B, expert komisie XIV
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
A KC I E
Zástupcovia slovenskej delegácie na 63. valnom zhromaždení IIW –
riaditeľ VÚZ – PI SR, Peter Klamo a vedúca sekretariátu SV IIW, Viera
Hornigová
Zľava člen slovenskej delegácie Peter Bernasovský, VÚZ – PI SR, Igor
Blaha, obchodný konzul pri veľvyslanectve SR v Turecku, Ali Ihsan Koruk,
Arcelor Tailored Blank, Senica
Ľuboš Mráz – delegát komisie VI a XIV, expert komisie
IX a člen WG – STAND
Na konferencii účastníci predniesli 134 prednášok v 13
sekciách, vrátane prezentácií 18 pozvaných prednášateľov a prezentovali sa 35 postermi.
Na konferencii slovenskí delegáti prezentovali nasledovné dokumenty:
• P. Brziak, P. Bernasovský, P. Zifčák, Ľ. Mráz (VÚZ – PI
SR), G. Zima, E. Valacsai (Slovnaft): „Performance of
Centrifugally Cast Tubes Serviced in Petrochemical
Industry“
• E. Hodúlová, M. Marônek, K. Ulrich (STU MtF): „Study
of Lead-Free Soldered Joints Interfaces“
• Š. Smetana, D. Šefčík, B. Tybitancl (VÚZ – PI SR):
„Hot Flame Spraying of Feed Rollers for Hot Rolling
Mill by VÚZ Powder Filler Metals“
• P. Bernasovský, P. Brziak, R. Kostún, A. Britanová
(VÚZ – PI SR), A. I. Koruk (ArcelorMittal): „Laser Edge
Preparation and Welding of Ultra-Strenght Steel Coated by Al-Si Layer“.
Ako je každoročným zvykom, aj toho roku boli udelené pamätné plakety tým delegátom a expertom pracovných skupín, ktorí sa zúčastnili na 10, 20 a 30-tich výročných zasadnutiach IIW:
6 plakiet za účasť na 10 výročných zasadnutiach IIW,
7 plakiet za účasť na 20 výročných zasadnutiach IIW,
3 plakety za účasť na 30 výročných zasadnutiach IIW.
V priebehu slávnostného galavečera, ktorý sa konal 14.
júla 2010 v Çira an Palace v Istanbule, predsedkyňa organizačného výboru, pani Hülya Gedik Sediklar odovzdala vlajku IIW do rúk Dr. Baldej Raja, reprezentantovi
indického organizačného výboru 64. výročného zasadnutia IIW.
Štefan Smetana – expert komisie II a XII
Dušan Šefčík – delegát komisie II, expert komisie XII
Peter Zifčák – delegát komisie III, expert komisie II.
Za SZS:
Erika Hodúlová – expert komisie XII
Milan Marônek – expert komisie XII a XVI
Koloman Ulrich – expert komisie XIII a XV, člen SG – RES
V rámci pôsobenia pracovných skupín sa vytvorili ďalšie dve, a to:
C-XIII-WG6: „Vplyv zvyškových napätí na únavu“
Predseda: Dr. Thomas Nitschke-Pagel (Nemecko)
SG-RES-WG: „Mikro a nano spájanie“
Predseda: prof. Norman Zhou (Kanada)
V priebehu zasadnutí pracovných skupín boli zvolení noví
predsedovia v nasledovných pracovných skupinách:
C-XI – Tlakové nádoby, kotly, potrubia
Predseda: Teresa Melfi (Spojené štáty americké) nahradila Dr. Martina Pragera (Spojené štáty americké)
C-XII – Oblúkové zváracie procesy a systémy
Predseda: prof. Dr.-Eng. Yoshinori Hirata (Japonsko),
nahradil prof. Williama Lucasa (Spojené Kráľovstvo)
SC-QUAL – Manažment kvality vo zváraní a príbuzných procesoch
Predseda: Dr.-Ing. Klaus Middeldorf (Nemecko), nahradil pána Rainera Zwätza (Nemecko).
Experti a delegáti pracovných skupín IIW prijali spolu
136 rozhodnutí, vrátane odporúčaní na publikovanie 104
dokumentov IIW v časopise Welding in the World.
V dňoch 15. a 16. júla 2010 sa v hoteli Swissotel the
Bosphorus konala medzinárodná konferencia „Advances in Welding Science and Technology for Construction, Energy and Transportation Systems“ (AWST 2010).
Konferencia začala tzv. Houdremontovou prednáškou,
tentoraz s názvom „Structural Integrity of Welded Structures: Process – Property – Performance (3P) Relationship“, ktorú predniesol Dr. Mustafa Koçak, predseda
konferencie a výkonný riaditeľ GEDIK Holding, Turecko.
Houdremontovu plaketu mu za nemeckú delegáciu odovzdal prof. prof. h. c. Dr.-Ing. Ulrich Dilthey.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Budúce výročné zasadnutia sa uskutočnia:
2011
India (Chennai)
17. – 22. júl
2012
Spojené štáty americké (Denver, Colorado)
8. – 14. júl
2013
Nemecko (Essen)
12. – 17. september
2014
Kórea (Jeju Island)
13. – 18. júl
2015
Fínsko (Helsinki)
8. jún – 03. júl
Budúce medzinárodné kongresy sa uskutočnia:
2010
Bulharsko (Sofia)
21. – 24. október
2011
Austrália (Cairns)
25. – 28. september
2012
Turecko (Antalya)
11. – 13. október
2013
Singapur
bude oznámený neskôr
2014
India
bude oznámený neskôr
Ing. Viera Hornigová
vedúca sekretariátu SV IIW
183
Zasadnutia výboru SZS – Príprava
medzinárodnej konferencie Zváranie 2010
Zasadanie Západoslovenskej
regionálnej skupiny SZS
v Novom Meste nad Váhom
Členovia Západoslovenskej RS SZS
pod vedením jej predsedu Ing. Jozefa Horniga sa stretli 21. júna 2010
v priestoroch Zváračskej školy 089
v Novom Meste nad Váhom. Zasadnutie sa týkalo prípravy programu
a ekonomického zabezpečenia medzinárodnej konferencie Zváranie
2010. Zúčastnení tiež prerokovali návrhy odborných príspevkov, vytvorenie posterovej sekcie a spoločenský
program podujatia. Ďalej prehodnotili výšky požadovaných sponzorských
príspevkov a mnohé ďalšie náležitosti.
Na konci rokovania mali členovia
výboru možnosť prezrieť si priestory školy spolu s prezentáciou a celkovým pohľadom na stratégiu jej
úspešného fungovania priamo od
majiteľa, Ing. Čillíka. Prezentácia vyvolala veľký obdiv nad množstvom
práce, ktorú odvádza celý kolektív školy. Zváračská škola 089 – Ing.
Milan Čillík je súkromná škola s významným postavením na Slovensku
v oblasti školenia zváračov, ktorá sa
za osemnásť rokov svojho pôsobenia
(založená bola v roku 1992) presadila najmä kvalitou výučby a enormným úsilím o najlepšie zabezpečenie
všetkých požiadaviek zákazníka –
zvárača. Ako školiace stredisko zváračská škola získala štatút ATB pre
akreditovaný certifikačný orgán per-
sonálu vo VÚZ – PI SR. Zabezpečuje
školenia zváračov zamerané na zváranie kovov, plastov a disponuje tiež
oprávnením školiť Európskeho zvárača plastov. V roku 2008 získala certifikát ISO 9001: 2000 platný pre model
zabezpečenia kvality v oblasti výroby, montáže a rekonštrukcie oceľo-
Budova Zváračskej školy 089
Účastníci zasadania v Novom Meste nad Váhom
184
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
ČI N N O SŤ S Z S
vých zváraných konštrukcií, zváračské práce a vzdelávanie zváračov.
Vysoká kvalita poskytovaných školení je garantovaná používaním najmodernejších technológií a postupov vo
vzdelávaní zváračov, ako aj nepretržitým zvyšovaním kvalifikácie systematickým preškoľovaním a zvyšovaním odbornosti zamestnancov školy.
Popri tom škola poskytuje ubytovanie priamo v budove školy s veľmi
priaznivou cenou ubytovania. Veľmi
nás zaujali tiež pomôcky na vyučovanie, ktoré nám predstavil Ing. Milan
Čillík a ktoré si škola sama navrhla
a vyrobila.
Prijatie členov Výboru SZS
v spoločnosti Messer Tatragas,
spol. s r.o.
Na pôde Messer Tatragas, spol. s r. o.
v Bratislave sa 9. septembra 2010 konalo IV. zasadnutie Výboru Slovenskej
zváračskej spoločnosti. Spoločnosť
so sídlom v Bratislave je členom nadnárodnej skupiny Messer, ktorá patrí
k svetovým výrobcom priemyselných
plynov a je najväčšou spoločnosťou
skupiny Messer na Slovensku.
Zasadnutie organizačne zabezpečila členka výboru SZS za východoslovenský región Ing. Renáta Kozmová,
ktorá sa v spoločnosti Messer Tatragas profesijne venuje predaju technických plynov na zváranie a rezanie. V sídle spoločnosti nás privítal
aj Ing. Michal Paľa, konateľ a riaditeľ
spoločnosti, ktorý zároveň v mene
spoločnosti Messer Tatragas, spol.
s r. o. prisľúbil spoluprácu pri napĺňaní poslania SZS. Účastníci zasadnutia prerokovali témy súvisiace s prípravou konferencie Zváranie 2010
a ďalších podujatí v rámci plánu činnosti SZS. Ako vieme, SZS patrí medzi spoločnosti ZSVTS s najväčšou
aktivitou, avšak pri organizovaní viacerých odborných akcií sa nevyhnutne musí opierať aj o pomoc svojich
kolektívnych členov, akým je aj spoločnosť Messer. V rámci programu
stretnutia pán Juraj Petrovič, manažér aplikácií, predniesol prezentáciu
o firme Messer a spoločnosti Messer
Tatragas ako takej a v diskusii k nej
zodpovedal otázky.
V závere zasadnutia predseda SZS
Ing. Pavol Radič, poďakoval za prijatie vo firme Messer Tatragas, spol.
s r. o. a hostiteľovi navrhol spoluprácu pri príprave odborných akcií, seminárov ako aj prezentáciu spoločnosti Messer Tatragas, spol. s r.o. na
akciách organizovaných SZS.
Ing. Pavol Radič
Foto: Ing. Tibor Zajíc
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Všetkých zaujali výnimočne spracované učebné postery
Ing. Michal Paľa, konateľ a riaditeľ spoločnosti Messer Tatragas (v strede) privítal zástupcov SZS
Priebeh rokovania
185
MSV Brno 2010
September sa v kalendári strojárov už tradične nesie v znamení
Medzinárodného strojárskeho veľtrhu v Brne. Inak tomu nebolo ani v tomto
roku, keď sa po 52-krát pre návštevníkov otvorili brány brnianskeho
výstaviska v dňoch 13. – 17. septembra.
Organizátori dali tomuto ročníku
prívlastok – prísľub do budúcnosti
a snáď sa ich želanie naplní, pretože krízové roky, ktoré postihli nielen
ekonomiku, ale aj priemysel a hospodárstvo celkovo, veľtržným akciám neprospievajú.
Viac firiem, menej návštevníkov
Napriek kríze, ktorá paralyzovala aj
značnú časť priemyselných odvetví,
MSV Brno potvrdilo pozíciu najväčšej akcie podobného druhu v strednej Európe, na ktorú neváhajú prísť
nielen domáci, ale v hojnom počte aj
zahraniční vystavovatelia a návštevníci. Poslední spomenutí si mohli pozrieť ponuku celkovo 1606 vystavujúcich firiem z 26 krajín sveta, medzi
ktorými nechýbalo samozrejme Slovensko, ale spoločnosti pricestovali aj z Talianska, Ruska, z ďalekého
Iraku či Sýrie alebo Egypta. Slovenskú účasť tvorilo celkovo 61 firiem,
z toho zváraním sa ich zaoberá sedem. Celková návštevnosť zaznamenala istý pokles oproti minulému
roku, avšak jednotlivé výstavné pavilóny si prišlo pozrieť viac ako 70 tisíc
návštevníkov, rozhodne teda nezívali prázdnotou. Podiel zahraničných
návštevníkov veľtrhu predstavoval
z celkového počtu 10 percent a najhojnejšie zastúpenie predstavili práve návštevníci zo Slovenska, ostatní pochádzali z viac ako 50 krajín.
Podiel zahraničných firiem predstavoval 34 % z celkového objemu
vystavujúcich a výstavisko tak zaznamenalo len približne jednopercentný pokles zahraničných vystavovateľov oproti minulému roku.
Viaceré z domácich i zahraničných
firiem, ktoré do Brna prišli predstaviť svoju produkciu a zaplnili všetky haly brnianskeho výstaviska, sa
tam vracajú pravidelne, iné sa veľtrhu zúčastnili prvýkrát, našli sa však
aj také, ktoré sa rozhodli prísť po
ročnej prestávke. Dôvod na ňu našli v kríze, ktorá svoju moc stráca len
pomaly. Napriek tomu sa však bolo
na čo pozerať. Postaral sa o to strojársky veľtrh ako taký, ale aj pridružené výstavy: FOND–EX – 13. medzinárodný zlievarenský veľtrh,
186
Pavilón so zváračskou technikou
Členovia SZS na MSV 2010
IMT – 7. medzinárodný veľtrh obrábacích a tvárniacich strojov,
PROFINTECH – 3. medzinárodný veľtrh pre povrchové úpravy
ako aj WELDING – 20. medzinárodný veľtrh zváracej techniky.
Okrem spomenutých mali návštevníci možnosť prezrieť si produkty
banskej, hutnej, keramickej a sklárskej techniky; materiály a kompo-
nenty pre strojárstvo; pohony, hydrauliku a pneumatiku; chladiacu
techniku a klimatizáciu; plasty, gumárstvo a chémiu, mohli sa oboznámiť s najnovšími trendmi v klasickej a jadrovej energetike, teplárňach
a alternatívnych zdrojoch energie;
silnoprúdovej elektrotechnike; elektronike, automatizačnej a meracej
technike; určite zaujali aj produkty
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
ČI N N O SŤ S Z S
Experimentálne lietadlo VUT 001 Marabu – najlepší inovatívny exponát, ktorý vznikol v spolupráci
VUT Brno s českými výskumnými organizáciami.
ekotechniky; dopravy, manipulácie,
priemyselného balenia, skladovania
a logistiky ako aj výskumu, služieb
a inštitúcií.
Partnerom Rakúsko
Aj tento rok si vystavovatelia zvolili partnerskú krajinu. Po Nemecku a Slovensku sa ňou stalo Česku
opäť veľmi blízke Rakúsko a jeho postavenie sa prejavilo nielen v počte
vystavujúcich firiem, ale aj v programe sprievodných podujatí. Organizátori vymedzili veľa priestoru pre bilaterálne rozhovory a Rakúsko, pre
ktoré je Česká republika dôležitým
exportným partnerom, tak mohlo
využiť široký priestor na prezentáciu
svojich firiem a ich prípadné etablovanie sa na českom trhu.
Zlatá medaila a odborný
program
Aj tento rok dostali vystavovatelia
možnosť prihlásiť svoje exponáty
do súťaže Zlatá medaila MSV 2010.
Návštevníci testujú zváračský trenažér
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
Z celkového počtu takmer 30 prihlásených exponátov sa ich do užšej
nominácie dostalo 23, no držiteľmi
ocenenia sa mohli stať len niektoré. Víťaznými produktami sa za tento rok stali:
• Stroj určený na dynamické HSC
frézovanie, ako aj obrábanie ťažko obrábateľných materiálov
Fehlmann Picomax® 825 Versa
od firmy Fehlmann AG Maschinenfabrik zo Švajčiarska za najlepší inovačný exponát – komerčný produkt,
• Mobilný merací stroj Romer Absolute Arm, typ 7525 od firmy Hexagon Metrology Division ROMER
z Francúzska za najlepší inovačný
exponát – komerčný produkt,
• Experimentálne lietadlo VUT
001 Marabu vyrobený Vysokým
učením technickým v Brne za najlepší inovačný exponát, ktorý preukázateľne vznikol v spolupráci
firiem s českými výskumnými organizáciami,
• TriHyBus – Trojmo hybridný vodíkový autobus z Ústavu jadrového výskumu Řež a. s., Husinec –
Řež za najlepší inovačný exponát
– energeticky efektívny produkt.
Taktiež, ako každý rok, aj tento pripravili organizátori veľtrhu viacero
odborných podujatí. Patrili medzi ne:
• Vzájomné obchody medzi švédskymi, českými a slovenskými
spoločnosťami,
• Machines Communicate – Embedded Systems in Automation,
• Rakúsko – partnerská krajina MSV,
• Energia pre budúcnosť – energetická efektívnosť v priemysle,
• Konferencia strojárskych výskumných centier,
• Business deň Ruskej federácie,
• Systém spolupráce podnikov
a vysokých škôl v oblasti výskumu a vývoja,
• Slovenské zváranie,
• Slovenský národný deň a mnohé
ďalšie.
Pokiaľ ide o samotné zváranie, rok
2010 patril k tým, počas ktorých sa
na MSV Brno konala aj technologická výstava WELDING. Patrí vôbec
k najstarším častiam brnianskeho
strojárskeho veľtrhu, koná sa totiž
každý druhý rok už od roku 1969.
Slovenské firmy, ktoré tvoria jeden
z najpočetnejších zahraničných tímov na každom ročníku, v rámci
neho majú možnosť predstaviť sa celej strednej Európe so svojimi strojmi
a zariadeniami a technológiami na
zváranie, spájkovanie, ale napríklad
aj na rezanie. Toto podujatie si nenechala ujsť ani Slovenská zváračská
spoločnosť, ktorá zabezpečila účasť
svojich členov na MSV v spolupráci
s firmou ALFAcon, s. r. o., za čo jej
patrí vďaka.
Mgr. Katarína Čiefová
Foto: Ing. Tibor Zajíc a MSV Brno
Stánok Českej svářečskej společnosti ANB
187
Vienna-Tec 2010
V znamení energetickej efektivity
Messe Wien – najnovšie a teda aj najmodernejšie výstavisko v Rakúsku
tento rok opäť v dňoch 12. – 15. októbra otvorilo svoje brány pre technickú
verejnosť na podujatí Vienna-Tec 2010. Výstavba komplexu, umiestneného
neďaleko zábavného parku Prater, začala v roku 2001 a v porovnaní
s nitrianskym, brnianskym, či bratislavským výstaviskom ide teda skutočne
o mladé priestory, o to viac však pôsobia príjemným, otvoreným a vľúdnym
dojmom, takže vôbec nie je ťažké uveriť, že návšteva tohto veľtrhu sa
dobre zapíše do zoznamu miest s bohatou vystavovateľskou tradíciou.
Samotné výstavisko dokázali zainteresovaní sprevádzkovať len tri roky
po začiatku prác a ono si rýchlo dokázalo získať a následne aj obhájiť pozíciu jedného z vedúcich miest
medzi kongresovými a výstavnými
strediskami. Podarilo sa mu to určite aj vďaka jeho vynikajúcemu postaveniu, ktorému vďačí za to, že sa
Messe Wien stalo miestom stretania Západu a Východu Európy v podobe konania viacerých medzinárodných veľtrhov. Veľtrh Vienna-Tec
patrí medzi nich.
Koná sa každé dva roky a v roku
2010 sa uskutočnil len tretí ročník,
napriek tomu tvorí v Rakúsku najväčšiu platformu na prezentáciu stavu a vývoja rôznych priemyselných
odvetví. Podobne ako MSV Nitra alebo MSV Brno, aj Vienna-Tec zahrnul
do seba niekoľko predtým samostatných výstav – AUTOMATION AUSTRIA (automatizácia), ENERGY-TEC
(energetika), IE-IndustrieElektronik
(priemyselná elektronika), INTERTOOL (nástrojárske odvetvia a obrábanie), MESSTECHNIK (meracia
technika) a samozrejme SCHWEISSEN/JOIN-EX (zváranie), hoci sme
museli trochu sklamane konštatovať, že posledná spomenutá bola na
veľtrhu zastúpená toho roku pomerne skromne.
Celkové hodnotenia veľtrhu sa však
pohybovali vo veľmi dobrých číslach. Zúčastnilo sa ho 570 priamych
vystavovateľov, 600 nepriamych,
pričom pochádzali z 23 krajín. Podujatie, ktoré obsadilo 45 tisíc m2,
zastrešila spoločná téma – energetická efektivita a v rámci nej sa v širokom meradle preberali rôzne spôsoby šetrenia energie a jej efektívne
a životnému prostrediu menej škodlivé využívanie. Miesto pre prezentáciu a diskusiu tak dostali systémy
188
Študentská formula postavená v rámci súťaže SAE, podobnú vytvorili aj študenti SjF STU Bratislava
Elektromobil z produkcie MINI
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
ČI N N O SŤ S Z S
Inovovaná podoba vrtúľ veterných elektrární
Prezentačný stánok firmy Fronius
DI Matthias Limbeck, generálny riaditeľ veľtrhu
Vienna-Tec
Pohľad na pavilón C nového výstaviska Messe Wien
energetického manažmentu, oblasti
šetrenia energie a jej spätného získavania ako aj spomínané alternatívne typy pohonu, ktoré reprezentovali okrem iného aj elektromobil či
technologicky upravené vrtule veterných elektrární.
Samozrejmou súčasťou dnešných
veľtrhov bývajú sprievodné akcie.
O tie účastníkov a vystavovateľov
nepripravili organizátori ani tento
rok a špeciálnu pozornosť venovali
najmä krajinám strednej a východnej Európy – Slovensku, Českej republike, Maďarsku, Ukrajine, Ruskej federácii či Bielorusku. Takmer
pre každú z nich pripravili aj osobitnú tlačovú besedu a novinári tak
mali možnosť v úzkom kruhu debatovať s organizátormi o výstavníctve
ako takom, ale samozrejme predovšetkým o aktuálnom ročníku Vienna-Tecu. Okrem iného sa dozvedeli aj to, že návštevnosť viedenských
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
priemyselných výstav pod jednou
strechou z roka na rok stúpa, rovnako ako podľa organizátorov rastie
aj záujem slovenských vystavovateľov o účasť na tomto veľtrhu. Taktiež
to, že sa opäť dostáva priestor aj výskumným organizáciám a univerzitám, ktorých vzájomnú spoluprácu
sa snaží rozvíjať a upevňovať takzvaná kooperačná burza.
Mgr. Katarína Čiefová
Foto: Ing. Tibor Zajíc
189
Životné jubileum
Prof. Ing. Milana Turňu, PhD., EWE, IWE
Milan Turňa a obec Čierny Balog
v Slovenskom Rudohorí k sebe neodmysliteľne patria už neuveriteľných
70 rokov. Oslávenec, ktorého čitateľom určite netreba zvlášť predstavovať, už s materským mliekom prijímal
lásku k rodnému kraju. Vyzbrojený
nefalšovanou hrdosťou k rodisku sa
výrazným písmom zapísal do kroniky
Čierneho Balogu, za čo sa mu rodáci
tohto roku poďakovali udelením čestného občianstva.
Základné vzdelanie nadobudol v osade Dobroč a v Čiernom Balogu. Zmaturoval na Priemyselnej škole strojníckej sídliacej v areáli Strojární Piesok
pri Podbrezovej (1958). V čase detstva a dospievania sa spolu s priateľmi rád túlal prírodou, vrátane majestátneho Dobročského pralesu,
liezli na skaly, chytali ryby, lyžovali, venovali sa atletike, hrali hádzanú,
basketbal a predovšetkým hrali futbal. Ich bezhraničná láska k športu
by mala pre dnešných mladých ľudí
príchuť nepoznaného: súčasťou tréningu bolo kosenie trávy na ihrisku
a ak chceli prilákať divákov na zápas,
plagáty si museli namaľovať sami. Talentovaný mladý muž chytal za dorast
v najslávnejších časoch balockého
futbalu, keď sa dorastenci prebojovali
až do finále o postup do dorasteneckej ligy!
K obdobiu štúdia na priemyselnej
škole strojníckej je potrebné ešte
uviesť, že už vtedy bol tzv. „robotníckym dopisovateľom“ do krajského
časopisu „Smer“.
190
Po úspešnom absolvovaní priemyselnej školy strojníckej (technologické zameranie) sa prihlásil na Strojnícku fakultu Slovenskej vysokej školy
technickej v Bratislave (dnes Slovenská technická univerzita v Bratislave).
Keďže sa prihláška na štúdium záhadne stratila, na skúšky ho nepozvali. Až
do najbližších prijímacích skúšok praxoval v Mostárni Brezno. Najskôr robil
na stredisku, kde sa „rezali“ kyslíkom
oceľové plechy a potom v konštrukcii.
Tu okrem iného nakreslil most, ktorý
bol postavený pri obci Gombasek.
Po roku sa opäť prihlásil na Strojnícku
fakultu SVŠT a tentokrát mu už osud
nestál v ceste. Odišiel študovať do
Bratislavy a týmto krokom tento výnimočný človek vstúpil do novej etapy
svojho života. Počas vysokoškolských
štúdií kombinoval štúdium so športom, pretekal za Sláviu SVŠT Bratislava v hode diskom a v behu na 1500
m porazil majstra Slovenska a slovenského rekordéra v tejto disciplíne.
Hoci mal veľký športový talent (ešte
donedávna hrával tenis a založil Slovensko-Český tenisový turnaj pracovníkov vysokých škôl, nazývaný tiež
„Turňa-j Cup“, v tomto roku sa konal už
X. ročník), napokon dal prednosť zváraniu, jeho celoživotnej záľube. Štátne skúšky zložil v roku 1964. Vedúcim
diplomovej práce (Priváranie lopatiek na obežné koleso vodnej turbíny
pre ČKD Blansko) mu bol prof. Jozef
Adamka. Treba pripomenúť, že v tom
roku neuspelo na štátnych skúškach
zo zvárania 23 diplomantov!
V roku 1967 ukončil na Katedre mechanickej technológie Strojníckej fakulty SVŠT Postgraduálne štúdium
zvárania s vyznamenaním. V roku
1977 pod odborným dohľadom nestora zvárania u nás prof. Jozefa Čabelku (ako jeho posledný ašpirant)
ukončil na Katedre mechanickej
technológie Strojníckej fakulty SVŠT
ašpirantské štúdium a získal hodnosť
CSc. Z tohto obdobia sa s jeho menom spája aj prívlastok „mladý Čabelka“. Zváranie (a z neho predovšetkým
špeciálne metódy zvárania) sa týmto
definitívne stáva centrom jeho profesijného života. Neskôr absolvoval Postgraduálne štúdium vysokoškolskej
pedagogiky (1972) a Postgraduálne
štúdium angličtiny pre zahraničných
expertov (1981).
Už ako doktorand sa podieľal na riešení niekoľkých štátnych výskumných
úloh z oblasti technických materiálov
a zvárania. Vo vedeckej činnosti nepretržite pokračoval. Habilitoval na
docenta (1981) a neskôr inauguroval
na vysokoškolského profesora (1991).
Stal sa najmladším profesorom na Materiálovotechnologickej fakulte STU so
sídlom v Trnave. Je jedným z posledných československých profesorov,
ktorého vymenoval prezident Václav
Havel. Titul Európskeho zváračského
inžiniera (EWE) získal v roku 1997 a titul Medzinárodného zváračského inžiniera (IWE) v roku 2004.
Dve obdobia pôsobil vo funkcii dekana Materiálovotechnologickej fakulty
STU so sídlom v Trnave a dve obdobia ako prodekan pre vedu a výskum
na uvedenej fakulte. Bol iniciátorom
a má hlavnú zásluhu na založení Detašovaného pracoviska MtF STU so
sídlom v Brezne.
Iniciatívne sa zapájal do širokej medzinárodnej spolupráce. Na pôde
vedy a výskumu v oblasti zvárania
vykonal obdivuhodný kus práce. Od
roku 1967 až do roku 1990 bol vedúcim československej delegácie na
Medzinárodných študentských kolokviách (MŠK) zo zvárania (Bratislava,
Varšava, Budapešť, Sofia, Moskva,
Bukurešť). Toto MŠK bolo založené
na podnet prof. Čabelku počas medzinárodnej zváračskej konferencie na zámku v Smoleniciach (1962).
V análoch sa uvádza ako vôbec prvá
medzinárodná študentská konferencia zo zvárania vo svete. Roky veľmi
úspešne vykonával funkciu predsedu
„Klubu zváračov“ v Bratislave.
Hlavné ťažisko výskumnej činnosti
oslávenca: difúzne zváranie vo vákuu
(autor patentov SINTER WELDING
a zvárania s využitím teplotnej rozťažnosti zváraných kovov), zváranie
tlakom za studena. (autor hybridnej
technológie zvárania tlakom za studena pretláčaním s využitím UZ energie),
zváranie trením (vrátane FSW), zváranie explóziou (vrátane MPW), zváranie, naváranie a delenie plazmovým
oblúkom, zváranie elektrónovým lúčom, zváranie, naváranie, spájkovanie a delenie laserovým lúčom (ako
prvý v rámci Slovenska aplikoval CO2
laser na delenie CrNi austenitických
ocelí a neskôr na naváranie kovových
práškov (1982), spájkovanie s využitím ultrazvukovej energie, spájkovanie infračerveným lúčom, spájkovanie
trením, výskum bezolovnatých spájok a technológií spájkovania v mikroelektronike, indukčné naváranie so
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
JU B I L E U M
skin efektom, delenie materiálov metódou PASER. V rámci jeho vedeckej
a výskumnej činnosti (spolu s kolektívom) sa za unikátne diela považujú
najmä: vyriešenie bimetalických spojov Al-oceľ pre elektrolyzéry na výrobu hliníka v Žiari nad Hronom, kde
boli spoje vyhotovené technológiami
zvárania explóziou a GMAW (originálne bolo vyriešené a patentované hromadné naváranie explóziou hliníka
na konštrukčnú uhlíkovú oceľ, zváranie 32 kusov Al plechov hrúbky 1 mm
a súčasne ich privarenie na oceľový
katódový vývod (čas zvárania cca 1
μs a rýchlosť zvárania cca 2500 m.s1), vyriešenie vn a vvn svoriek Cu-oceľ
zváraním explóziou, vyriešenie bimetalických targetov pre M.R.C. (Materials Research Corp.) New York, zváranie explóziou bimetalických targetov
Ta-Cu pre Teslu Lanškroun (publikované v Číne), hromadné naváranie 500 ks oceľových skrutiek meďou
(PAL Kroměříš), Bimetalické príložky HO-KUO (Hadfieldova oceľ – konštrukčná uhlíková oceľ) pre VÚKV
Praha a iné. V posledných rokoch sa
jeho láska k prírode a jej ochrane začala snúbiť s odbornosťou. Ako vedúci projektu sa zaoberal s environmentálne vhodnými prídavnými materiálmi
a technológiami. Vymenovať by sme
tu bezpochyby mohli ešte mnoho ďalších činností.
Publikačná činnosť jubilanta je bohatá. Z jeho pera vzišiel úctyhodný počet odborných článkov, 4 monografie, 17 expertíz, 17 vysokoškolských
skrípt a viacero populárno-vedeckých
článkov. Do dnešných dní je držiteľom 13 uznaných československých
patentov a s kolektívom špičkových
slovenských fyzikov a svojich doktorandov v rámci projektu VEGA pripravuje podanie objavu z oblasti vysokorýchostného zvárania.
Vedeckú činnosť orientovanú predovšetkým na zváranie zúročoval v bohatej pedagogickej činnosti. Ako
pedagóg sa podieľal na výučbe niekoľkých generácií strojných inžinierov.
Vychoval viac ako 250 diplomantov,
ako školiteľ poskytol odborné vedenie
a záštitu 21 doktorandom, mnohokrát
sa vo funkcii predsedu zúčastnil štátnicových komisií v Trnave, Košiciach
i v Prahe. V Prahe na FS ČVUT je predsedom na štátniciach už takmer 14
rokov. Ako dekan MtF STU sa zaslúžil o habilitovanie na docentov a inaugurovanie na profesorov aj viacerých
pracovníkov VÚZ Bratislava a SAV. Počas svojej vysokoškolskej praxe bol
vždy náročným, ale obetavým učiteľom. Je povestný tým, že k študentom
má taký ten správny, športovo-zdravý
prístup. Jeho starostlivosť o budúcich
strojných inžinierov bola vždy príkladZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 7 -8 /2 0 1 0
ná. Ako vysokoškolský pedagóg stál
za katedrou nielen na domácej pôde,
ale prednášal napr. aj v Moskve (MTI
MMP, MEI), Peterburgu (vtedajšom
Leningrade), Sydney, Gold Coast,
New Yorku, Pekingu, Varšave, Magdeburgu, Sofii, Budapešti či v Zenici
(Univerzita Sarajevo). Osobne spolupracoval s takými osobnosťami z oblasti zvárania ako boli prof. Petrov,
prof. Kočergin (tlakové metódy zvárania), prof. Kazakov (difúzne zváranie),
prof. Koteľnikov (difúzne zváranie v tlecom výboji), Ing. Vill („otec“ zvárania
trením) a ďalšími.
Cieľavedomá a iniciatívna práca jubilanta bola ocenená množstvom vyznamenaní a medailí a to nielen v oblasti rozvoja, vzdelávania a výskumu
vo zváraní:
Prvá cena Slovenského literárneho
fondu za vedeckú a odbornú literatúru v kategórii technických vied za
dielo „Špeciálne metódy zvárania“,
Medaila za zásluhy o rozvoj zvárania
(Výskumný ústav zváračský), Cena
primátorov miest Trnava, Brezno,
Dubnica n/V, 60 rokov ZTS Dubnica
n/Váhom (zlatá medaila), Pamätná
strieborná medaila k 50. výročiu založenia SVŠT, Medaila primátora mesta Trnava pri príležitosti 760 rokov Trnavy ako slobodného kráľovského
mesta, Zlatá medaila k 100 výročiu
založenia Fakulty strojní VUT Brno,
Medaila STU Bratislava, Platinová
medaila Strojníckej fakulty TU Košice,
pamätná medaila Fakulty strojní VŠB
Technická univerzita Ostrava, Medaila pri príležitosti 240 rokov vysokého
technického školstva na Slovensku,
Medaila za spoluprácu a významný
prínos pre rozvoj a postavenie strojného inžinierstva pri príležitosti 140.
výročia založenia fakulty strojní ČVUT
Praha (Betlemská Kaple, kde pôsobil
ako rektor ČVUT Ján Hus), Čabelkova medaila (VÚZ – PI SR a Slovenská zváračská spoločnosť), Pamätná
medaila k 20. výročiu založenia MtF
STU Trnava, Cena predsedu Banskobystrického samosprávneho kraja za
prínos v rozvoji vzdelávania a výskumu v oblasti strojárskych technológií (spolu s Ladislavom Chudíkom
a prof. Štefanom Nosáľom), Pamätná medaila rektora STU pri príležitosti 70. výročia založenia univerzity,
Ocenenie rektorom STU – ako najlepší pedagóg MtF STU Bratislava so
sídlom v Trnave, Ocenenie rektorom
STU pri príležitosti 150. výročia narodenia Aurela Stodolu, Gold Medal for
Slovak Republic (ABI USA).
Tento medzinárodne uznávaný odborník je na Slovensku považovaný za priekopníka v oblasti zvárania
v pevnom stave (difúzne zváranie,
zváranie explóziou, zváranie tlakom
za studena a pod.), kde vyriešil zváranie materiálov s veľmi rozdielnymi
mechanickými a fyzikálnymi vlastnosťami, ktoré nie je možné zvládnuť žiadnou tavnou technológiou
zvárania. Predsedal Medzinárodnej
koordinačnej rade pre výchovu inžinierov zváračov ako aj Medzinárodnému študentskému kolokviu zo
zvárania a bol, resp. je členom viacerých vedeckých rád a učených spoločností (American Welding Society, Chinese Mechanical Engineering
Society, Welding Technology Institute of Australia, American Society of
Mechanical Engineers, ABI – American Biographical Institute, Asociace
strojních inženýrů ČR, COS spájkovania, Slovenská zváračská spoločnosť
(podpredseda), Slovenská asociácia
strojných inžinierov, vedecký tajomník OS hygiena a bezpečnosť práce pri zváraní SVTS, Výbor jadrovej
bezpečnosti SE-VYZ, Predsedníctvo
VEGA (MŠ SR a SAV), Vedecká rada
MtF STU Trnava (predseda), Vedecká
rada STU v Bratislave, Vedecká rada
Výskumného ústavu zváračského –
Priemyselného inštitútu SR, Vedecká
rada Strojníckej fakulty STU v Bratislave, Vedecká rada Strojníckej fakulty TU Košice, predseda komisie č. 5
Vedeckej grantovej agentúry VEGA
pre strojárstvo, hutníctvo a materiálové inžinierstvo MŠ SR a SAV, člen
Redakčnej rady časopisu „Kovové
materiály“, Redakčnej rady časopisu
„Zváranie-Svařování“ a iné.
V súčasnosti je vedeckým pracovníkom MtF STU v Trnave, popri tom tiež
prednáša predmet Špeciálne metódy zvárania na kurzoch vyššieho zváračského personálu na Fakulte strojní
ČVUT v Prahe a VÚZ – PI SR Bratislava.
Ako často spomína, veľmi si váži spoluprácu so špičkovými odborníkmi na
Katedre fyzikálnej metalurgie, zvárania a zlievania Strojníckej fakulty
SVŠT, VÚZ Bratislava, SAV a iných
vzdelávacích a vedecko-výskumných
ustanovizní v bývalom Československu, na Slovensku, v Českej republike, ako aj v zahraničí. Ťažko ich je
všetkých vymenovať. Len pre informáciu 5 profesorov zváračov z bývalého ZSSR, s ktorými odborne komunikoval boli, majstri športu!
Členovia Slovenskej zváračskej spoločnosti prajú profesorovi Turňovi do
nadchádzajúcich rokov najmä veľmi
potrebné zdravie a elán, ktorým oplýval po celý svoj činorodý život. K blahoželaniu k významnému životnému
jubileu sa pripájajú aj vedenie VÚZ –
PI SR a redakcia časopisu Zváranie-Svařování.
Srdečne blahoželáme.
191
Časopis Welding in the World 2009, 53. ročník
1. časť
Časopis Welding in the World (Zváranie vo svete) vydáva mimovládna organizácia International Institute of Welding – IIW (Medzinárodný
zváračský inštitút). 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 2009 bol v priemere 88
strán, formát A4.
V ďalšom texte sú uvedené názvy
všetkých odborných príspevkov
v angličtine a v preklade do slovenčiny, autori a ich pracoviská a rozsah jednotlivých príspevkov uverejnených v roku 2009.
Číslo 1/2 2009
Technické príspevky (Technical
papers)
Determination of residual stresses in Low Transformation Tem-
192
perature (LTT-) weld metals using
X-ray and high energy synchrotron radiation.
Stanovenie zvyškových napätí vo
zvarových kovoch s nízkou teplotou premeny (LTT) použitím rádiografie a vysokoenergetického synchrotrónneho žiarenia. Kromm, A.
– Kannengiesser, Th., Federal Institute for Materials Research and Testing, BAM, Nemecko – Gibmeier, J.
– Genzel, Ch., Hahn-Meitner-Institute, HMI, Nemecko – van der Mee,
V., Lincoln Electric Europe B.V., Holandsko (13,5 str., 38 obr., 4 tab.,
15 liter. zdrojov)
Study of hot cracking behaviour of
14Cr-15Ni-2,5Mo Ti-modified fully
austenitic stainless steels using
Varestraint and hot ductility tests.
Skúmanie charakteristík praskania za tepla plnoaustenitických
nehrdzavejúcich ocelí typu 14Cr-15Ni-2,5Mo modifikovaných titánom použitím Varestraintovej
skúšky a skúšky ťažnosti za tepla. Bhaduri, A. K. – Srinivasan, Indira
Gandhi Centre for Atomic Research,
Kalpakkam, India (10,5 str., 14 obr.,
3 tab., 13 liter.)
Examination of joints of different
weld metals.
Skúšanie spojov z rôznych zvarových kovov. Heinemann, J., UTP
Schweißmaterial GmbH, Bad Krozingen, Nemecko (10 str., 21 obr., 2 tab.)
Shielding gas oxygen additions
as a means of curbing nitrogen
degassing during the autogenous arc welding of nitrogen-alloyed
stainless steel.
Pridávanie kyslíka do ochranného
plynu ako prostriedok zamedzenia
odplynenia dusíka pri plameňovom oblúkovom zváraní nehrdzavejúcej ocele legovanej dusíkom.
Du Toit, M. – Pistorius, P. C., Department of Materials Science and Metallurgical Engineering, University of
Pretoria, Južná Afrika (10 str. 7 obr.,
5 tab., 34 liter.)
Thick plate CO2-laser based hybrid welding of structural steels.
Hybridné zváranie konštrukčných
ocelí vo forme hrubých plechov na
báze CO2 lasera. Kristensen, J. K.,
Force Technology, Dánsko (10 str.,
14 obr., 4 tab., 4 liter.)
Interaction between laser beam
and arc in hybrid welding processes for dissimilar materials.
Vzájomné pôsobenie laserového lúča a oblúka pri hybridných
metódach zvárania rôznorodých
materiálov. Thomy, C. – Möller, F.
– Sepold, G. – Vollertsen, F., BIAS
Bremer Institut für angewandte
Strahltechnik, Bremen, Nemecko
(9 str., 10 obr., 2 tab., 20 liter.)
Development and application of
on-line weld modelling tool.
Vývoj a použitie nástroja na modelovanie zvarov on-line. Zhang,
W. – Yang, Y-P., Edison Welding Institute, Inc. Columbus, Ohio, USA
(9 str., 17 obr., 2 tab., 25 liter.)
Výskumné príspevky (Research
supplement)
Utilization of the arc light emission emitted during TIG welding
to monitoring this process.
Využitie emisie svetla z oblúka
emitovaného v priebehu TIG zvárania na monitorovanie tohto procesu. Węglowski, M. St., Instytut
Spawalnictwa, Testing of Materials
Weldability and Welded Construction Department, Gliwice, Poľsko
(11 str., 32 obr., 2 tab., 26 liter.)
Friction stir spot welds between
aluminium and steel automotive
sheets: Influence of welding parameters on mechanical properties
and microstructure.
Bodové zvary z hliníka a ocele automobilových plechov zhotovené
trecím miešacim zváraním: Vplyv
parametrov zvárania na mechanické vlastnosti a mikroštruktúru. Figner, G. – Vallant, R. – Weinberger, T.
– Enzinger, N., Institute for Materials
Science and Welding, Graz University of Technology, Graz, Rakúsko –
Schröttner, H., Institute for Electron
Microscopy and Fine Structure Research, Graz University of Technology – Paśič, H., MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik AG & Co KG, Rakúsko
(10 str., 17 obr., 3 tab., 19 liter.)
Pokračovanie v budúcom čísle.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 7-8 / 2 0 1 0
KOMPLEXNÉ RIEŠENIE
ANORGANICKEJ
STOPOVEJ ANALÝZY
PureLabULTRA
ELGA LABWATER
ETHOS 1
MILESTONE
Ultraþistá voda pre
najnároþnejšie aplikácie
Mikrovlnné tlakové rozklady
s dynamickým riadením výkonu
contrAA 700
analytikjena
Duálny AAS s kontinuálnym
zdrojom žiarenia a vysokým
rozlíšením
CHROMSPEC-SLOVAKIA, spol. s r. o. ponúka nasledovné produkty:
•
•
•
•
•
•
•
•
UV-VIS spektrofotometre ANALYTIK JENA
Spektrofluorometria ISS
AAS ANALYTIK JENA
Vákuové systémy BOC EDWARDS
Mikrovlnné rozklady MILESTONE
ýistá voda ELGA
Elementárne analyzátory C,N,S,Cl ANALYTIK JENA
Analyzátory AOX ANALYTIK JENA
•
•
•
•
•
•
•
Analyzátory TOC, TNb ANALYTIK JENA
Bioanalytické aplikace ANALYTIK JENA
Meranie farebnosti HunterLab
Termická analýza NETZSCH
Elektrochémia Thermo ORION
Alkoholtestery LION
Pracovné prostredie Casella
Jánošíkova 1827/65, 927 01 ŠaĐa,
Tel.: 031/7707 994,5; fax: 031/7712 155
Email: [email protected]
WEB: www.chromspec.sk
=DYHGHQLHYLUWXiOQHMWHFKQROyJLHGRãNROHQLD]YiUDþRYD
Y]GHOiYDQLD]YiUDþVNêFKRGERUQtNRY
VIRTWELD
9,578È/1$7(&+12/Ï*,$929é8ý%(=9È5$ý29
Viac informácií pozri na:
&,(ď20
352-(.78
-(
32'325$
www.virtweld.com
328äË9$1,$
75(1$äe529 =9È5$1,$ 352-(.7 %2/ =$+È-(1é 9
9<8ä,7,(75(1$äe529=9È5$1,$320Ðä(
„
=1Ëä,ġ1È./$'<1$9='(/È9$1,(
„
=/(3â,ġ352675(',(35(=9È5$ý29
129(0%5,$32759È'22.7Ï%5$
3UtOHåLWRVĢQDSRV~GHQLHXSODWQHQLDDSRWHQFLiOQ\FKPRåQRVWt
SRXåtYDQLD WUHQDåpURY ]YiUDQLD Y U{]Q\FK ]YiUDþVNêFK
NXU]RFK Y SDUWQHUVNêFK NUDMLQiFK 7LHWR V\VWpP\ SRVN\WXM~
RNUHP]QtåHQLDQiNODGRYDM]OHSãHQLHSUDFRYQpKRSURVWUHGLD
DNRDM]YêãHQLH]UXþQRVWL]YiUDþRY
$%62/9(1729.85=29
„
=/(3â,ġ021,725,1*9='(/È9$&,(+2
352*5$08
„
=/(3â,ġ2%5$=2=9È5$1Ë$=9È5$ý6.(-
352)(6,,
3$571(56
(XURSHDQ )HGHUDWLRQ IRU
Welding, Joining and Cutting
Portugal
ZZZHZIEH
9êVNXPQê ~VWDY ]YiUDþVNê
3ULHP\VHOQê,QãWLW~W65
6ORYDNLD
ZZZYX]VN
ýHVNiVYiĜHþVNiVSROHþQRVW
ANB
&]HFK5HSXEOLF
ZZZFZVDQEF]
,QVWLWXW]D9DULOVWYR
6ORYHQLD
ZZZGUXVWYRVGYWVL
³7KLVSURMHFWKDVEHHQIXQGHGZLWKVXSSRUWIURPWKH(XURSHDQ&RPPLVVLRQ7KLVSXEOLFDWLRQUHIOHFWVWKHYLHZVRQO\RIWKH
DXWKRUDQGWKH&RPPLVVLRQFDQQRWEHKHOGUHVSRQVLEOHIRUDQ\XVHZKLFKPD\EHPDGHRIWKHLQIRUPDWLRQFRQWDLQHGWKHUHLQ´
Download

oceľové konštrukcie prídavné materiály skúšobníctvo a certifikácia