Svařované a pájené spoje na částech karoserie zhotovené zdrojem STT II (výsledky zkoušek)

 

Svařovací zdroj STT využívá zcela ojedinělý způsob řízení přechodu svarového kovu do tavné lázně. Zdroj STT pracuje výhradně ve zkratové oblasti technologie svařování MIG/MAG. Umožňuje použití všech běžně používaných drátů ( mimo Al a jeho slitin) jak pro nelegované oceli tak i pro austenitické oceli včetně materiálů CrNi. Dá se použít i pro pájení obloukem při použití drátu na bázi Cu.

Použití typu ochranného plynu je standardní dle typu přídavného materiálu. Pro nelegované oceli je možné použití čistého CO2 při minimálním rozstřiku.

Hlavní rozdíl oblouku STT v porovnání s konvenčním zdrojem s plochou charakteristikou (CV) je v tom, že oblouk STT je menší a vytváří i daleko menší tavnou lázeň , která se velmi snadno ovládá i v obtížných polohách svařování.

Teplo vnesené do svaru je také menší. Navíc umožňuje vnesené teplo dávkovat dle nastavení funkce TAIL-OUT. To je obrovská výhoda, která u ostatních zdrojů pro MIG/MAG svařování není možná.

Zdroj STT má jako jediný řízení svařovacího cyklu podle skutečných parametrů na oblouku bez zásahu obsluhy ( obsluha provede pouze základní nastavení zdroje).

Možnosti procesu STT pracujícího ve zkratové oblasti plynou z dokonale zvládnutého přenosu svarového kovu do tavné lázně prostřednictvím analýzy jednotlivých fází hoření oblouku.

Vzhledem k používaným parametrům svařování je zdroj STT vhodný tam, kde se využije jeho specifických vlastností:

- vnesené teplo do svaru je minimální
- tím se snižuje i deformace svařence
- teplem ovlivněná oblast je menší

- minimální rozstřik až o 90% nižší než u konvenčních zrojů GMAW (MIG/MAG)
- minimalizace potřeby čistění svaru
- okolí svaru zůstává čisté

- velikost tavné lázně je stejná v jakékoliv poloze a situaci svařování, (např. na kraji tenkého plechu, v kořenu svaru) se tavná lázeň se nezvětšuje.
- svářeč se nemusí obávat propadnutí
- i méně zkušený svářeč bez problémů zvládne svařování kořenů svarů i tenkých plechů až 0,6 mm a pod. a to v poloze shora dolů!!!

- flexibilita procesu
- bez problémů si zdroj STT poradí i s velkou spárou mezi svařovanými materiály např. plechy 3 mm, spára 12 mm !!!

- dokonale řízený proces
- při svařování tenkých plechů , kořenů svarů apod. Nahrazuje stávající technologie svařování netavící se elektrodou GTAW (TIG) s několikanásobně větší produktivitou a lepším výsledkem svařování.

- umožňuje volbu větších průměrů drátů
- úspora nákladů na přídavný materiál

- pro svařování nelegovaných a nízkolegovaných ocelí
- umožňuje použití ochranné atmosféry CO2, při vysoké kvalitě svaru
- úsporu nákladů na svařování

- jednoduché ovládání zdroje STT
- zaškolení obsluhy je krátké
- výhody zdroje STT uživatel využije „od prvého dne“

- vznik škodlivých emisí je snížen na minimum
- menší zatížení životního prostředí

- umožňuje svařování běžných nelegovaných a nízkolegovaných ocelí, vysokolegovaných a galvanicky pokovených ocelí
- univerzální zdroj pro široké spektrum uživatelů
- umožňuje aplikace technologie pájení elektrickým obloukem, např. tenkých plechů automobilových karoserií
- vyšší rychlost pájení s menším ohřevem pájených součástí
- lze použít nejrůznější ochranné plyny včetně čistého argonu a helia pro nerezové oceli
- uživatel si může vybrat dle svých možností a ceny.

- aplikace tvrdonávarů
- v důsledku malého vneseného tepla a tavné lázně dochází k minimálním promísení se základním materiálem a návar má v mnoha případech požadované vlastnosti už v 1. vrstvě a nepraská.

Praktický příklad aplikace zdroje STT

Vlastnosti zdroje STT se s výhodou využijí tam, kde je nutné velice přesné dávkování vneseného tepla a kde je nutné celkové vnesené teplo přísně omezit vzhledem k charakteru svařence a jeho dalšího zpracování.

Typickým příkladem je svařování karoserie osobního automobilu zvláště pokud jsou svary umístěny v místech které jsou pohledové.

Pro analýzu spojů zhotovených zdrojem STT na částech karosérií bylo rozhodnuto zhotovit na originálním základním materiálu pro výrobu částí karosérií tj. pro oboustranně pozinkovaný plech 0,8 mm sadu spojů v různých polohách svařování. Konkrétní typy svarových spojů a poloh svařování pro jednotlivé typy svarů jsou uvedeny v tabulce č. 1. Vlastnosti zdroje STT II umožnili jak pájení bronzovým drátem, tak i svařování drátu G3Si1.

Spoje zhotovené pájením – č. 1,2,3,4,5,14. Spoje svařené 6,7,8,9,10,11,12,13.

Ze spojů zhotovených v jednotlivých polohách byly zhotoveny dva vzorky, které se podrobili zkoušce tahem podle ČSN EN 895. Pro všechny pájené spoje ve všech uvedených polohách proběhlo porušení vzorku v základním materiálu (PM). Výsledky zkoušek tahu tedy odpovídají pevnosti základního materiálu. Pájené spoje nebyli opravovány. Pro zhotovení těchto spojů byl použit speciální ochranný plyn – čistý He, materiál AlBz8 1,0 mm od Lincoln Electric.

Za pozornost stojí také vzorek č. 14 .- tupý zhotovený též pájením a i zde došlo k porušení vzorku v oblasti základního materiálu. Obdobné výsledky jsou i na všech svařovaných spojích, všechny vzorky byly porušeny v oblasti základního materiálu. Výsledky zkoušek tahem jsou shrnuty v tabulce č. 2.

Pro všechny typy spojů jak svařovaných tak pájených se neprokázal vliv polohy svařování na pevnosti zhotoveného spoje. I spoje pájené nebo svařované v poloze svislé shora dolů měli pevnost vyšší jak základní materiál. Spoje č. 11,12,13 – svary v základní poloze a v poloze 3G nahoru a dolů, s minimální mezerou mají též vyhovující pevnost.

Celkově lze konstatovat, že zdrojem STT II zhotovené spoje a to pájením, nebo svařováním jsou z hlediska pevnosti v tahu vzhledem k základnímu materiálu zcela srovnatelné.

Při aplikaci pájení zdrojem STT II bylo možné na plechách tloušťky 0,8 mm svařovat i v poloze 3G nahoru a 3G dolů což je možné při použití bronzového drátu považovat za velice příznivou vlastnost řízeného zkratového přenosu zdroje STT.

Na obrázku 1. je ukázka pájeného spoje napojení prahu a sloupku karoserie vozu Škoda Octavia, obrázek 2. demonstruje vzhled pájeného spoje v poloze 3G nahoru se zvětšením 8x. Ze vzorků č. 1,6,11,13,14 byly zhotoveny makrovýbrusy. Všechny makrostruktury provedených spojů byly shledány bez vad.

Při detailnějším pohledu na makrostruktury svarů je zřejmé, že pájení spoje mají oproti svarům minimální teplem ovlivněnou oblast TOO 0,2 mm, která se omezuje jen na oblast pod svarovou housenkou. U svařených vzorků je TOO široká cca 2 mm. Lze předpokládat, že i následné deformace budou u pájených spojů menší než u svařovacích spojů. Praxe i zkušenosti při svařování karosérií tuto skutečnost potvrdili. Přesto lze svarové spoje zhotovené zdrojem STT II na reálné karoserii hodnotit velmi pozitivně, neboť záleží na vlastním umístění svarů, na požadavcích na svary, nebo na následném zpracování svarů.

Obecně lze konstatovat z uvedených zkoušek a praktických zkušenostech, že použití zdroje STT II na částech karoserie z plechu tloušťky 0,8 mm s oboustranným pozinkováním je bezproblémové s minimálním vlivem na svařovaný materiál a s minimálním rozstřikem.

Plně se prokázal předpoklad, že řízený zkratový přenos zdroje STT II výrazně omezuje i následné deformace. Navíc zdroj STT II umožňuje snadné vedení tavné lázně i v obtížných polohách svařování. Snad největší přínos lze spatřit v minimální TOO při pájení.

Celkově se splnily všechny předpoklady uvedené v úvodu této zprávy, že zdroj STT je výjimečné zařízení pro zhotovování kořenů svarů pro svařování tenkých plechů.

Kontaktujte nás, rádi Vám podáme bližší informace.

CZ WELD s.r.o.


Tabulka č. 1


Tabulka č. 2

 

Klikni na obrázek, aby se zvětšil.

Svařování karosérií vozů Škoda procesem STT II

 

CZ WELD s.r.o., Medlešice č.139, 538 31 Medlešice, tel./fax: 466 303 210
info@czweld.cz, http://www.czweld.cz