Submenu 1:


ZPRACOVÁNÍ VYSOKOPEVNOSTNÍCH PLECHŮ


Na následujících stránkách naleznete doporučení pro dílenské zpracování plechů z vysoce pevných ocelí, zejména pro třískové obrábění, tváření za tepla, tváření za studena, termické řezání a svařování.

Třískové obrábění
Zušlechtěné, vysoce pevné oceli vykazují vlivem chemického složení, tepelného zpracování a dosažené mikrostruktury vysoké hodnoty pevnosti a tvrdosti. Tato vysoká tvrdost ztěžuje obvyklé - jednoduché obrábění. Pro dosažení dobrých výsledků při zpracování plechů by měly být dodrženy následující pokyny.

Doporučené řezné rychlosti

Obecně platné zásady: 
vrtat s relativně vysokým počtem otáček a aktivním chlazením;
obrobek upnout pevně a co nejblíže vrtaného místa, zamezit vibracím;
jako podložku vrtání zvolit ocel.

Výběr vrtáku:
vrták s kuželovou stopkou, s dlouhou šroubovitou drážkou a s velkým vrcholovým  úhlem;
pro oceli do S 690 mohou být použity vrtáky z rychlořezné oceli HSS; 
pro oceli s vyšší pevností doporučujeme vrtáky z rychlořezné oceli HSSCO legované kobaltem, popřípadě vrtáky s břitem z tvrdokovu;

Parametry obrábění (směrné hodnoty)

Druh oceli Vrták Průměr Řezná rychlost
m/min
Počet otáček
ot/min
Posun
mm/ot
S 550 Q/QL/QL1 HSS 5 4 - 6 250 - 380 0,08
    10 4 - 6 125 - 190 0,15
    15 4 - 6 85 - 125 0,18
    20 4 - 6 65 - 95 0,22
    25 4 - 6 50 - 75 0,26
S 690 Q/QL/QL1 HSS 5 3 - 5  190 - 320 0,05
    10 3 - 5 95 - 160 0,10
    20 3 - 5 45 - 80 0,15
    25 3 - 5 40 - 65 0,17
S 690 Q/QL/QL1 HSSCO 5 17 - 19 1020 - 1280 0,10
    10 17 - 19 510 - 640 0,15
    20 17 - 19 250 - 320 0,24
    25 17 - 19 210 - 250 0,30
S890 Q/QL/QL1 HSSCO 5 13 - 18 830 - 1150 0,10
S 960 Q/QL   10 13 - 18 410 - 580 0,12
    15 13 - 18 280 - 380 0,16
    20 13 - 18 210 - 280 0,23
    25 13 - 18 160 - 230 0,30
    30 13 - 18 140 - 190 0,35
S 890 Q/QL/QL1 Tvrdokov 5 20 - 25 1250 - 1600 0,05
S 960 Q/QL   10 20 - 25 640 - 800 0,08
    20 20 - 25 320 - 400 0,10
    25 20 - 25 250 - 320 0,12

Tváření za tepla
Vodou zušlechtěné vysoce pevné oceli jsou převážně určeny pro tváření za studena, ale i tváření za tepla je možné. Jelikož ohřátím obrobku před vlastním tvářením dojde ke změně vnitřní mikrostruktury, bude nezbytné nové tepelné zpracovaní - zušlechtění, s cílem dosažení původních vlastností materiálu.

Tváření za studena
Vysoký stupeň čistoty ocelí, včetně úzkého vymezení rozsahulegujících prvků, jakož i nízká úroveň vnitřního pnutí je předpokladem pro dobré výsledky při tváření za studena.


Ohýbání za studena a ohraňování jsou klasickými příklady tváření za studena pro plechy z vysoce pevných ocelí. Při tomto druhu tváření za studena musí být brán zřetel na skutečnost, že s rostoucí tvrdostí klesá plasticita oceli a může tak někdy docházet ke vzniku mělkých trhlin na povrchu.


Při tváření vysokopevnostních ocelí je též nutno zohlednit vysokou hodnotu meze kluzu a tomu odpovídající míru tvářecí síly. Dále pak je nutno počítat při ohraňování s vyšším stupněm odpružení ramen, než je obvyklé u nelegovaných konstrukčních ocelí.

  Doporučené poloměry ohýbání

Při tváření za studena by mělo obecně platit: 
povrch nástrojů musí být bez vrypů, otřepů a rýh;
okuje z nástrojů pravidelně odstraňovat; 
vyhnout se ohýbání zakalených hran a hran zpevněných stříháním;
obrobek by měl mít pokojovou teplotu; 
matrice musí být mazány;
volit technologii postupného ohýbání ve více krocích.

  Doporučené poloměry u "V" zápustek


Značka oceli   tloušťka do 6 mm   tloušťka do 16 mm   tloušťka do 20 mm
    napříč podél   napříč podél   napříč podél
    R/t W/t R/t W/t   R/t W/t R/t W/t   R/t W/t R/t W/t
S550 Q/QL/QL1   1,5 9,0 2,0 10,0   2,0 10,0 2,5 11,0   2,5 11,0 3,0 12,0
S620 Q/QL/QL1   2,0 10,0 2,5 11,0   2,5 11,0 3,0 12,0   3,0 12,0 3,0 13,0
S690 Q/QL/QL1   2,0 10,0 2,5 11,0   2,5 11,0 3,0 12,0   3,0 12,0 3,0 13,0
S890 Q/QL/QL1   3,0 12,0 3,5 13,0   3,5 13,0 4,0 13,0   4,0 13,0 4,0 14,0
S960 Q/QL   3,0 12,0 3,5 13,0   3,5 13,0 4,0 13,0   4,0 13,0 4,0 14,0


Termické řezání
Vysoce pevné oceli se dají zprácovávat pomocí všech termických metod řezání. Vedle klasického řezání autogenem získává stále více na významu, především ve spodním rozsahu tlouštěk, řezání laserem nebo plazmou.

Vedle vlastností povrchu hrají důležitou roli pro vytvoření čisté řezné hrany i volba řezné metody a nastavení správných řezných parametrů.

Nejlepších výsledků je možno dosáhnout na otryskaném povrchu plechů s následným nástřikem ochranného primeru.

  Podmínky řezání plamenem v závislosti na tloušťce plechu


  Řezání s předehřevem

Rychlé ochlazení řezné hrany při řezání autogenem může vést, od určitých tlouštěk plechu a v závislosti na chemickém složení oceli, k tvorbě trhlin. 

Vzniku zmíněných trhlin může být účinně zabráněno, pokud bude oblast řezu v šířce 80 až 100 mm předehřáta. 

Předehřevem se zároveň dosáhne snížení nárůstu tvrdosti v okolí řezaných hran a tím i zlepšení podmínek pro následné tváření a obrábění. 

Při poklesu okolní teploty pod 5 stupňů C, musí být řezaný plech předehřán minimálně na pokojovou teplotu. 

  Doporučené teploty předehřevu při řezání autogenem

Svařování

Vysoce pevné oceli S 690/S 890/S 960 s příznivou hodnotou uhlíkového ekvivalentu jsou svařitelné všemi nejčastěji použivanými metodami - ručně i automatem. 

U ocelí S 890 a S 960 je na základě menšího přívodu tepla upřednostňováno ruční obloukové svařování nebo obloukové svařování v ochranné atmosféře. 

U nejmenších tlouštěk plechů se vedle konvenčních metod obzvláště doporučuje svařování laserovým paprskem, a to zdůvodu relativně vysoké rychlosti svařování a malé tepelně ovlivněné oblasti okolo místa sváru. 

Při svařování musí být zvláště zohledněn fakt, že vysoce pevné oceli jsou náchylné k prasklinám vzniklým za studena. Tyto praskliny vznikají při svařování tehdy, když vlivem rychlého ochlazení nemůže vodík uniknout z oblasti svaru a vlivem nárůstu objemu molekulárního vodíku dochází k porušení vnitřní struktury svarového spoje. 

Vedle obsahu vodíku v přídavném svařovacím materiálu, úrovně vnitřního pnutí a tepelného režimu je pro zamezení vzniku prasklin důležité též chemické složení základního materiálu. 


Prasklinám vzniklým za studena může být účinně předcházeno, když budou respektována následující pravidla:
předehřev provádět v závislosti na geometrii svaru, tloušťce materiálu a druhu oceli; 
svarové spáry musí být čisté a suché; 
pokud možno používat měkké, nelegované svařovací elektrody; 
volit přídavné svařovací materiály s nízkým obsahem vodíku;
vhodným technologickým postupem svařování zamezit vysoké úrovni vnitřního pnutí. 

Předehřev při svařování

Předehřev příznivě ovlivňuje pozvolné ochlazování svarového spoje a snižuje hodnotu vnitřního pnutí na přijatelnou úroveň. Předehřev umožní i lepší únik vodíku ze svarového spoje. 

Při poklesu okolní teploty pod 5 stupňů C platí již dříve zmíněná zásada,že obrobek musí být předehřán minimálně na pokojovou teplotu. 

  Doporučené teploty předehřevu pro obloukové svařování


Podmínky svařování

Je třeba mít na zřeteli, že vysoká rychlost ochlazování, v důsledku malého přívodu tepla při svařování, může vést k vysokým tvrdostem v tepelně ovlivněné zóně a tím reálnému nebezpečí vzniku trhlin za studena. 

Naopak při nastavení příliš nízké rychlosti ochlazování, prostřednictvím zvýšeného přívodu tepla, se jednak rozšíří tepelně ovlivněná zóna v okolí svaru a v takto ovlivněné zóně se zhorší původní houževnatost materiálu. 

Čas t 8/5 musí být v rozmezí 10 - 25 s. Teplota mezivrstvy musí ležet v rozmezí 150 - 225 st.C. 

Podle metody svařování, času t 8/5 a hodnoty pevnosti se mění maximální přípustné energie prodloužení. 

Je nepřípustné, aby se při svařování pracovalo s hodnotou "přívodu tepla" nad 3,0 -3,5 kJ/mm. Pokud bude po svařování zapotřebí žíhání ke snížení vnitřního pnutí, musí tak probíhat v rozmezí teplot 530 - 580 st. C. 


  Doporučený maximální přívod tepla při svařování - tupý svár



Volba přídavných svařovacích materiálů

Svařovací metoda Označení    
       
El.. obloukem - ruční FOX EV 85, FOX U 100 N E11018-G Böhler
  OK 75.75 E11018-M ESAB
UP U 100-UP, NiCrMo 2,5-UP / BB24 EF6, F11A8-EM4-M4 Böhler
  OK Autrod 13.44 / OK Flux 10.62   ESAB
MAG 70-IG / M21 ER110S-G Böhler
  OK Autrod 13.29 / OK Tubrod 14.03 ER100S-G,E110T-G ESAB

pro oceli S 890 a S 960

Svařovací metoda Označení     
       
El. obloukem - ruční FOX EV 100 E12018-M Böhler
  OK 75.78 E12018-M ESAB
UP X 90-UP   Böhler
  OK Autrod 13.43 / OK Flux 10.62   ESAB
MAG X 90-IG / M21 ER120S-G Böhler
  OK Autrod 13.31 / OK Tubrod 14.03 ER100-G, ER110T-G ESAB



Vygenerováno za 0.0341861248016 sekund