{' '} {' '}
Limited time offer
SAVE % on your upgrade.

Page 26

M . H u g o – V. B r y k s í

Sv a ř o v á n í t l a ko v ě l i t ý c h o d l i t k ů ze s l i t i ny h l i n í ku s k ř e m í ke m e l e k t r o n o v ý m s v a z ke m

Tab. I. Přehled způsobu čištění s výsledky svařování druh čištění povrchu odlitku (čištěno tělo i víko výměníku)

Z PRAXE

Výsledek bez čištění

technický benzín

shodné

11

11

10

11

oprava

1 – vizuální

0

1 – netěsnost svaru

1 – vizuální

neshodné

0

technický líh

1 – netěsnost 1 – netěsnost víka víka

Isopropanol

0

změny pouze s přidáním operace čištění ultrazvukem po obrábění odlitků a následně proběhlo svařování. Nutnost oprav svarů v sérii čištěné ultrazvukem se oproti nečištěným odlitkům snížila zhruba o čtvrtinu. Analýza povrchu svarů Vzorky svarů (obr. 1) byly odeslány na analýzu povrchu na Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství na VŠCHT. Vzorky byly vyhodnoceny za pomoci elektronového mikroskopu (SEM), kde lze vidět odlišnou morfologii produktů na povrchu vzorku. Analýzy (tab. II) odpovídají složení povrchu materiálu odebraného z plochy 500 × 500 µm. Globálně se tedy „čistý“ i „znečištěný“ povrch jeví velmi podobně. U odloupnuté povrchové vrstvy byl jednoznačně patrný vyšší obsah Si a nižší obsahy O a C. Lze tedy předpokládat, že znečištění povrchu je způsobeno převážně uhlíkem se samozřejmou přítomností kyslíku. Podle výsledků chemického složení je uhlík na celém povrchu odlitku. Pouze tam, kde se vrstva přehřeje, změní barvu. Problémem je, že uhlík může být obsažen na ploše jak z procesu lití, tak z procesu obrábění.

je také patrné, že větší vliv rafinace na svařitelnost má odlitek víka. To je zřejmé v případě, kdy byla tavenina na odlitky víka rafinovaná. Dosáhlo se 93 % shodných svařenců bez nutnosti opravy. Naopak při rafinaci těla výměníků je počet shodných svařenců pouze 78 %. Na základě tohoto testování se zapojila rafinace taveniny pod naběračkou do sériového výrobního procesu odlitků víka i těla výměníku. Při ošetření taveniny se musí dbát na dokonalé vyčištění hladiny taveniny od zbytků rafinační soli. Chemické složení a index hustoty Vzorky pro určení chemického složení a indexu hustoty se odlévaly z odebíracího prostoru udržovací pece během testování čistoty taveniny a to ihned po provedení rafinace. Graf na obr. 2 znázorňuje kombinace naplynění u svařovaných odlitků, kde výsledkem byl shodný svařenec. Průměrná hodnota naplynění u shodných kompletů je u těla výměníku DI T = 0,97 % a u víka DI V = 1,15 %. Obr. 3 představuje kombinace naplynění u svařovaných odlitků, kde výsledkem byl neshodný svařenec vyžadující opravu. Průměrná hodnota DI u neshodných kompletů je u těla výměníku DI Tn = 1,12 % a u víka DI Vn = 1,14 %. Průměrná hodnota naplynění v sériové výrobě se pohybuje kolem 1,04 % jak u odlitků víka, tak pro odlitky těla výměníků. Při testování se odhalila skutečnost, že při naplynění 1 % a 1,6 % není patrný rozdíl ve zvýšení procenta neshodných svařenců. Hraniční hodnota naplynění byla tedy zvolena 2 %. Tato hodnota bývá v sériové produkci dosažena bez zvláštních opatření. Svařitelnost mohou ovlivnit převážně prvky Cu, Mg a Zn. V důsledku velké tepelné vodivosti mědi tuhne roztavený materiál za postupujícím svazkem rychleji, takže případné plynné složky nestačí uniknout a jsou příčinou pórovitosti svaru. Za přítomnosti Mg ohřev vyvolává vytvrzovací proces v tepelně ovlivněné oblasti základního materiálu. V tepelně ovlivněné oblasti dochází k poklesu pevnosti a ke změně struktury, z tohoto důvodu může oblast prasknout. Rozstřikování roztaveného kovu během svařování ve vakuu může být způsobené vysokým tlakem par zinku [3], [4]. Chemické slo-

Ošetření taveniny Rafinace taveniny v nalévacím prostoru udržovací pece se obecně provádí před začátkem výroby, každé dvě hodiny, a před dolitím taveniny do pece. V tomto testování se navíc prováděla rafinace taveniny v odebíracím prostoru pece pod naběračkou. Při testování vlivu rafinace na svařování se použil materiál tavený pouze z nového hutního materiálu. Zamezilo se tak vlivu, který může být Tab. II. Chemické složení povrchu vzorku [%] do taveniny vnášen použitím vratného Č. analýzy typ vzorku C O Mg Al Si Mn Fe materiálu. Testování probíhalo ve 2 reži1 „znečištěný“ povrch 22,73 9,71 0,32 57,63 8,68 0,36 0,57 mech pro oba odlitky (vzorky bez rafi2 „čistý“ povrch 21,48 7,93 0,28 59,67 9,66 0,38 0,61 nace, vzorky s rafinací). Parametry lití 3 čistá část – odloupnutá vrstva 16,65 2,56 0,3 66,25 13,82 – 0,41 zůstaly během procesu lití konstantní. Výsledky svařování jsou shrnuty v tab. III. Světle šedé buňky označují odlitky odlité bez úpravy taveniny. Tab. III. Kombinace svařování v závislosti na použití rafinace při výrobě odlitku Tmavěji označené buňky znázorňují Výsledek tělo víko Výsledek tělo víko taveninu, kde byla každé dvě hodiny svařování výměníku výměníku svařování výměníku výměníku provedena rafinace v prostoru pod naOK 21 OK 26 běračkou. oprava 9 oprava 7 Nejlépe z testovaných kombinací vyšly KO 0 KO 1 odlitky, které byly v obou případech 70 % shodných svařenců 78 % shodných svařenců rafinované. Shodné svařence bez nutVýsledek tělo víko Výsledek tělo víko nosti opravy se objevily v 96,7 % svasvařování výměníku výměníku svařování výměníku výměníku řování. Naopak je tomu u svařování OK 31 OK 29 odlitků, u kterých neproběhla rafinace oprava 2 oprava 1 taveniny pod naběračkou; zde se objeKO 1 KO 2 – netěsnost víka vuje pouze 70 % shodných svařenců 93 % shodných svařenců 96,7 % shodných svařenců bez nutnosti oprav. Z údajů v tabulkách

230

S l é vá re ns t v í . L X V . č e r v e n e c– s r p e n 2017 . 7– 8

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 7 8 2017  

Slevarenstvi 7 8 2017  

Profile for inasport