Z tabule vysokopevnostního plechu materiálu S700MC o rozměrech 870×670×12 mm bylo na plazmovém dělícím stroji vypáleno po třech kusech pásnic a stojin. Vzniklé plochy po řezání bylo potřeba obrobit. Nejprve byly dosedací plochy ofrézovány a posléze byly boky obroušeny tak, aby byl v místě svaru pouze kovově čistý materiál. Finální rozměry prvních dvou pásnic byly 170×250 mm (š×d). Třetí pásnice byla o dvacet milimetrů delší, tedy170×270 mm (š×d). Svrchní strany pásnic byly ve středové části, po celé své délce, obroušeny brusným lamelovým kotoučem, za pomocí úhlové brusky. Cílem této technologické operace bylo, aby byl povrch před svařováním zbaven nežádoucích nečistot, jako jsou okuje a zbytky oxidů po válcování, případně dalších nečistot. Na očištěný povrch pásnice byly rozměřeny a pomocí nádrhu narýsovány rysky, pro přesné uložení stojin. Před usazením dílčí stojiny do finální polohy, byla její podstava znovu kontrolována. Výsledné rozměry stojin byly 110×250 mm (v×d), resp. pro třetí stojinu 110×270 mm. Po ustavení stojiny, opracovanou plochou na očištěný povrch pásnice, bylo provedeno stehování za pomocí svařovací metody TIG. Stehování bylo provedeno vždy ve dvou, navzájem protilehlých, styčných místech. Bodem kontaktu byly hrany tvořené čelem a spodní podstavou stojiny a svrchní plochou a čelem pásnice.
Ve shodě s rovnicí (4) byla stanovena hodnota uhlíkového ekvivalentu. Pro ocel S700MC byla stanovena hodnota Cekv = 0,4256 hm %. Tloušťka materiálu s nepřesahuje hodnoty 25 mm. Z toho vyplynulo, že ocel nepotřebovala pro obloukové svařování MAG další opatření, typu předehřev apod.
3.2.1 Svařování a měření deformací
Nastehované díly (pásnice a stojina) byly ustaveny a zajištěny do výchozí svařovací polohy v upínacím přípravku, který je součástí svařovacího poloautomatického pracoviště společně se zdrojem MAG - BDH 550 Puls Syn. Poloha hubice hořáku byla nastavena tak, aby osa hubice svírala se směrem kolmým na směr svařování 90° a vůči pásnici úhel 30°. Pro názornější představu jsou výše uvedené úhly patrnější z obr. 24. Hořák byl vůči vznikajícímu svaru v poloze svařování PA, viz obr. 25. Na řídícím počítači v programu WeldMonitor byla nastavena rychlost pojezdu lineárního automatu.
56
Obrázek 24 - Grafické znázornění polohy hořákové hubice [24]
Nanečisto, tedy bez technologického procesu obloukového svařování, proběhla opakovaná vizuální kontrola správné trajektorie upínacího přípravku vůči ústí hořáku, resp. konci svařovacího drátu. Poté byly nastaveny svařovací parametry na svařovacím zdroji MAG - BDH 550 Puls Syn. Na obr. 25 je znázorněn svařovací zdroj MAG - BDH 550 Puls Syn a upínací přípravek s lineárním automatem.
Obrázek 25 - Svařovací zdroj BDH 550 Puls Syn a upínací přípravek s pojezdovým ústrojím
57 odzkoušeny již v předchozích pracích při svařování jemnozrnné oceli S460MC. Přehled parametrů pro svařování prvých dvou housenek na svařenci č.1 je uveden v následují tabulce, tab. 4. Pro ostatní svařence jsou údaje uvedeny v tab. 1, která je v samostatných přílohách diplomové práce.
Tabulka 4 - Přehled svařovacích parametrů svařence č.1 Přehled svařovací parametrů
Číselné označení svařence 1 1
Svarová housenka 1 2
Vzdálenost kontaktní špičky [mm] 15 15 Nastavované parametry
Svařovací proud [A] 315 315
Rychlost svařování [m·min-1] 0,5 0,5 Skutečné monitorované svařovací parametry
Svařovací proud [A] 353,2 342,5
Svařovací napětí [V] 29,7 30,0
Rychlost svařování [m·min-1] 0,500 0,500 Rychlost podávání drátu [m·min-1] 10,031 9,978 Délka svařené housenky [mm] 250 247
Průtok plynu [l·min-1] 15 15
Celkově vnesené teplo [kJ·cm-1] 12,588 12,330 Účinnost přenosu tepla [-] 0,84 0,84 Způsob přenosu kovu v oblouku Bezzkratový přenos
Svarová housenka č. 1 byla provedena v celé délce svaru. Koutový svar byl v přípravku upevněn tak, aby mohl volně dilatovat. Po vychladnutí byl svařenec uvolněn z upínacího přípravku a přemístěn na dílenský ponk, kde proběhlo dochlazení na okolní teplotu přibližně 20 °C.
58
Totožným způsobem proběhlo svařování housenek č.1 u zbylých dvou nastehovaných dílů. Pro přehlednost byly svarové housenky označeny systematicky jako 1/1, resp. 1/2 a 1/3. Prvá číslice značí číslo svarové housenky a druhá číslice označuje pořadí svařence. Obdobně proběhlo číslování i u druhých svarových housenek, 2/1, resp. 2/2 a 2/3.
Z důvodu úhlových deformací, které vznikly v průběhu svařování, byly po vychladnutí svařenců měřeny deformace pásnic a stojin. Nejprve po provedení svarové housenky číslo 1 a poté po provedení svarové housenky číslo 2. Aby byly deformace změřeny co nejpřesněji, byl každý svařenec rozměřen na deset shodných dílů, označených chronologicky od nuly do desítky. V případě délky svařence 250 mm byly díly po 25 mm. U svařence délky 270 mm byly díly po 27 mm. Toto označení posloužilo pro načrtnutí přímek, ve kterých bylo prováděno měření deformací na okrajích vzorků. Hodnoty deformací stojiny a pásnice pro první svařenec jsou uvedeny v tab. 5 a tab. 6. Pro zbylé svařence jsou hodnoty deformací uvedeny v samostatných přílohách diplomové práce, viz tab. 2 - tab. 5. Postup měření deformace stojiny na svařenci je znázorněn na schematickém obr 26.
Tabulka 5 - Hodnoty naměřených deformací stojiny svařence č.1 Deformace stojiny vzorku č. 1
59
Tabulka 6 - Hodnoty naměřených deformací pásnice svařence č. 1 Deformace pásnice vzorku č. 1
Obrázek 26 - Grafické znázornění měření deformace stojiny na svařenci [24]
Vlevo na obr. 26 je názorně ukázáno, jak probíhalo měření odklonu stojiny po provedení svarové housenky číslo 1 na koutovém svaru. Vpravo je znázorněn postup měření deformace stojiny po provedení svarové housenky číslo 2. Obdobně jako měření deformací stojin, probíhalo také měření deformací pásnic, viz obr. 27.
60
Obrázek 27 - Grafické znázornění měření deformace pásnice na svařenci [24]
Svařování druhých svarových housenek probíhalo při stejně nastavených technologických parametrech a stejných podmínkách jako tomu bylo u svarové housenky číslo 1. Obojí svařování probíhalo v synergickém režimu, to znamená, že byl nastavován pouze jeden hlavní procesní parametr (v tomto případě svařovací proud) a ostatní parametry byly automaticky nastaveny svařovacím zdrojem podle zvoleného programu.