Działy

Mapa strony →

PL

Temperatura międzyściegowa przy spawaniu wielościegowym

Temperatura międzyściegowa to temperatura spoiny wielościegowej i metalu tuż obok niej w chwili przed położeniem następnego ściegu (ISO 13916). Ma dwie granice: dolną wyznacza podgrzewanie wstępne, górna chroni udarność i odporność korozyjną. Dla S355 zwykłe okno to od temperatury podgrzewania do 250 °C, dla nierdzewki austenitycznej do 150 °C, dla aluminium 6xxx około 120 °C.

Krótka odpowiedź

Mierzy się na spoinie albo tuż przy niej, bezpośrednio przed następnym ściegiem. Poniżej minimum — dogrzać, powyżej maksimum — odczekać. Typowe górne granice: stale niestopowe i drobnoziarniste 250 °C, stale ulepszane cieplnie 200 °C, nierdzewka austenityczna 150 °C, duplex 150 °C, aluminium 6xxx około 120 °C. Wiąże cię wartość z twojej WPS; tabela niżej pokazuje, skąd takie wartości się biorą.

Maksymalna temperatura międzyściegowa według grup materiałów

Minimum to temperatura podgrzewania i obowiązuje dla każdego ściegu, nie tylko pierwszego. Maksimum zależy od tego, co ciepło robi z materiałem.

Okno temperatury międzyściegowej według grup materiałów
Grupa ISO/TR 15608MateriałyMinimumMaksimumPo co górna granica
1, 2S235, S355, S460N/Mpodgrzewanie wg EN 1011-2 z kalkulatora podgrzewania; metal poniżej +5 °C zawsze się ogrzewa250 °Cudarność spoiny i SWC; t8/5 rośnie z każdym ściegiem
3.1S690Q i inne stale ulepszane cieplniepodgrzewanie według danych producenta stali200 °CSWC traci wytrzymałość uzyskaną z ulepszania
5.210CrMo9-10 (P22)200 °C350 °Cstal żarowytrzymała Cr-Mo: utrzymywana gorąca przeciw pęknięciom wodorowym, zakres z karty elektrody
8.11.4301 (304), 1.4404 (316L)brak150 °Cuczulenie na korozję międzykrystaliczną, pęknięcia gorące, odkształcenia
10duplex 1.4462 (2205)brak150 °Cfazy międzymetaliczne, zaburzony udział ferrytu i austenitu
10superduplex 1.4410 (2507)brak100–150 °Cjak wyżej, jeszcze czulszy; wiele specyfikacji projektowych daje 100 °C
22, 23aluminium 5xxx z Mg powyżej 3 %, 6xxx (6060, 6082)brak; grube elementy ogrzewa się, żeby odparować wilgoćokoło 120 °C, najwyżej 15 minSWC stopów utwardzanych wydzieleniowo trwale mięknie

Skąd liczby: 250, 200 i 150 °C to wartości domyślne generatora pWPS i kalkulatora podgrzewania na tej stronie; 200–350 °C dla 10CrMo9-10 — karta elektrody CrMo2 firmy Böhler; 150 °C dla duplex — wytyczne International Molybdenum Association (IMOA); 100 °C dla superduplex — granica ze specyfikacji offshore opartych na NORSOK; 120 °C dla aluminium — granica AWS D1.2 w przytoczeniu Hobart i ESAB. Twoja WPS i karty stali oraz spoiwa mają pierwszeństwo przed nimi wszystkimi.

Reklama

Po co w ogóle górna granica

  • Stal konstrukcyjna. Każdy ścieg ponownie nagrzewa złącze. Im wyższa temperatura wyjściowa, tym wolniej spoina stygnie od 800 do 500 °C: ziarno rośnie, udarność spada. O ile — pokazuje przykład niżej.
  • Stal ulepszana cieplnie. Jej wytrzymałość pochodzi z obróbki cieplnej; za dużo ciepła w SWC ją niszczy.
  • Nierdzewka austenityczna. Czas w zakresie 450–850 °C wydziela węgliki chromu na granicach ziaren (patrz spawanie stali nierdzewnej); gorące złącze także bardziej się odkształca i łatwiej pęka na gorąco.
  • Duplex. Ciepło jest ograniczone z obu stron: za zimno daje za dużo ferrytu, za gorąco — kruche fazy międzymetaliczne.
  • Aluminium 6xxx. SWC stopu utwardzanego wydzieleniowo traci wytrzymałość powyżej około 120 °C i bez ponownej obróbki cieplnej jej nie odzyska (spawanie aluminium).

Jak mierzyć temperaturę międzyściegową (ISO 13916)

  1. Gdzie. Na spoinie albo na materiale rodzimym tuż przy niej. Podgrzewanie sprawdza się w odległości 4·t od krawędzi rowka, ale nie dalej niż 50 mm; powyżej 50 mm grubości materiał rodzimy musi być nagrzany na szerokości co najmniej 75 mm.
  2. Kiedy. Tuż przed następnym ściegiem, nie po przerwie na kawę.
  3. Z której strony. Jeśli się da — z przeciwnej niż nagrzewanie. Gdy dostępna jest tylko strona grzana, odsunąć palnik i odczekać około 2 min na każde 25 mm grubości, potem odczytać.
  4. Czym. Kredki termometryczne, termometr kontaktowy, termopara albo pirometr. Kredki bierze się parami: dolna (podgrzewanie) ma się topić, górna (maksimum) nie. Pirometr na błyszczącej nierdzewce albo aluminium pokazuje za mało, jeśli nie ustawi się emisyjności dla tej powierzchni.

Temperatura międzyściegowa a t8/5: przykład

S355J2, złącze doczołowe, MAG 135, 28 V, 250 A, prędkość 280 mm/min. Energia liniowa Q = k·U·I·60 / (v·1000) = 0,8·28·250·60 / (280·1000) = 1,2 kJ/mm (ten sam wzór co w kalkulatorze energii liniowej). Przy CET 0,34 i drucie niskowodorowym (HD 4) wzór EN 1011-2 daje dla 20 mm podgrzewanie 80 °C, więc okno to 80–250 °C. Czas stygnięcia ze wzoru kalkulatora t8/5, z temperaturą międzyściegową jako T₀:

Czas stygnięcia t8/5 złącza doczołowego przy Q = 1,2 kJ/mm (EN 1011-2, załącznik D); pogrubione — powyżej 25 s
Temperatura międzyściegowa T₀t8/5 przy 10 mm, st8/5 przy 20 mm, s
20 °C14,75,7
80 °C19,26,8
150 °C27,58,5
200 °C37,210,3
250 °C53,113,3

Przy 20 mm czas rośnie z 6,8 s przy temperaturze podgrzewania do 13,3 s przy 250 °C — nadal w zwykłym zakresie 5–25 s dla stali konstrukcyjnej. Przy 10 mm ciepło może odpływać tylko w płaszczyźnie blachy: 19,2 s przy podgrzewaniu, 27,5 s przy 150 °C i 53,1 s przy 250 °C. Na cienkiej blasze z dużą energią liniową rzeczywista granica leży więc niżej niż maksimum z WPS — trzeba odczekać albo zmniejszyć Q. Dla pierwszego ściegu T₀ to temperatura podgrzewania, dla kolejnych — międzyściegowa.

Temperatura międzyściegowa w WPS i WPQR

WPS podaje maksimum (a z podgrzewaniem także minimum). Według EN ISO 15614-1 temperatura międzyściegowa zmierzona na złączu próbnym kwalifikuje do 50 °C więcej: 250 °C na próbie daje 300 °C w WPS. Dla stali austenitycznych, duplex i stopów niklu tego dodatku nie ma — zostaje wartość z próbki. Kalkulator zakresu WPQR stosuje obie zasady, a generator pWPS wypełnia ten wiersz wartościami z tabeli wyżej.

Jak utrzymać okno na hali

  • Spawać dwa, trzy złącza na zmianę zamiast czekać przy jednym.
  • Mierzyć przed każdym ściegiem, nie według zegarka: spoina pachwinowa a6 i złącze doczołowe 30 mm stygną zupełnie inaczej.
  • Wymuszone chłodzenie (sprężone powietrze, woda) tylko wtedy, gdy WPS na nie pozwala.
  • Gdy złącze między ściegami spadnie poniżej minimum, dogrzać przed dalszym spawaniem — częste przy grubej stali i na mrozie (pęknięcia spoin).
  • Zapisać. Zmierzona temperatura międzyściegowa trafia do zapisu spawania obok temperatury podgrzewania.

Częste pytania

Co to jest temperatura międzyściegowa?

Temperatura spoiny wielościegowej i przyległego materiału rodzimego tuż przed położeniem następnego ściegu (ISO 13916). W WPS zwykle ma maksimum; minimum to temperatura podgrzewania.

Jaka jest maksymalna temperatura międzyściegowa dla S355?

250 °C to zwykła wartość z WPS dla stali niestopowych i drobnoziarnistych i ta, której używa kalkulator podgrzewania. Minimum to obliczona temperatura podgrzewania, w przykładzie dla 20 mm na tej stronie 80 °C.

Jaka temperatura międzyściegowa dla stali nierdzewnej?

Dla gatunków austenitycznych, takich jak 1.4301 i 1.4404, 150 °C; dla duplex 2205 — 150 °C; dla superduplex 2507 często 100 °C. Górna granica chroni odporność korozyjną — przed wydzieleniami węglików w austenicie i fazami międzymetalicznymi w duplex.

Gdzie mierzy się temperaturę międzyściegową?

Na spoinie albo materiale rodzimym tuż obok, bezpośrednio przed następnym ściegiem. Podgrzewanie sprawdza się 4·t od rowka, nie dalej niż 50 mm; przy grubości ponad 50 mm materiał rodzimy musi być nagrzany na co najmniej 75 mm.

Czy temperatura międzyściegowa zmienia t8/5?

Tak, to T₀ każdego ściegu po pierwszym. W przykładzie na tej stronie blacha 10 mm przy 1,2 kJ/mm stygnie od 800 do 500 °C w 19,2 s z 80 °C i w 53,1 s z 250 °C — do sprawdzenia w kalkulatorze t8/5.

Autor: , spawacz i ślusarz konstrukcji stalowych Aktualizacja:

Reklama