Svařování patinujících ocelí

OCELI SE ZVÝŠENOU ODOLNOSTÍ PROTI ATMOSFÉRICKÉ KOROZI

Podstata zvýšené odolnosti proti atmosférické korozi je v přítomnosti malého množství mědi, fosforu, chromu a niklu v oceli. Oceli typu Cor-Ten A, B a C, Mayary R 50 a 60, Republic 50 a 60 a Steelcoloy 50, 60 a 70 se uplatňují na konstrukcích mostů, stožárů, průmyslových staveb a budov. V České republice jsou tyto oceli označovány nebo známy pod obchodním názvem Atmofix a patří do sortimentu řady hutí. Patří mezi ně např. Vítkovice Steel. Zvýšení korozní odolnosti zajistí vznik nepropustné vrstvy korozních produktů – patiny. Zvýší-li se agresivita prostředí, má patina trvale šupinatý až vrstevnatý charakter. Současný sortiment konstrukčních ocelí se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi je uveden v tabulce 1.

VLIV SVAŘOVÁNÍ A DOPORUČENÉ PŘÍDAVNÉ MATERIÁLY

Prvky podporující odolnost proti atmosférické korozi zvyšují uhlíkový ekvivalent, který ovlivňuje svařitelnost ocelí. Tento vliv je částečně kompenzován sníženímobsahu uhlíku v závislosti na daném typu oceli. Měď zvyšuje náchylnost ke vzniku krystalizačních a likvačních trhlin. Fosfor snižuje houževnatost spoje a jeho odolnost proti vzniku trhlin za tepla. Dále může způsobit vznik bublin a jejich shluků v důsledku vypařování. Protože jsou výše zmiňované oceli legovány i mikrolegujícími prvky (Ti, Nb, V, příp. Zr), je nutné eliminovat jejich nepříznivé důsledky na svařitelnost. Precipitace sulfonitridů nebo tenkých karbonitridických filmů na hranicích primárních zrn může vyvolat vznik trhlin za tepla, zvýšenou náchylnost na lamelární štěpení, nárůst tranzitní teploty a snížení plasticity vznikem krystalizačních trhlin. Proto je nutné limitovat množství vneseného tepla a v případě mikrolegování Nb použít přídavné materiály s 0,3–0,5 Mo. Při svařování je snížena rychlost ochlazování předehřevem, který působí příznivě nejen na tvorbu rozpadových struktur v tepelně ovlivněné oblasti, ale i na snížení zbytkovéhopnutí a množství difuzního vodíku.
 

Savřování patinujících ocelí má svá specifika

Při volbě přídavných materiálů u jednovrstvých svarů je možné volit nelegované přídavné materiály stejné pevnostní třídy. Svarový kov má obdobné vlastnosti jako základní materiál. Vzhledem k nižšímu obsahu legujících prvků ve svaru však lze očekávat, že v počáteční fázi působení atmosférické koroze bude světlejší, barevná různorodost se srovná teprve po 1–3 letech. Je-li stejná barevnost požadována již od počátku, doporučuje se používat přídavné materiály odpovídající svým legováním základnímu materiálu.

 

U vícevrstvých svarů je možné výplňové vrstvy realizovat nelegovanými přídavnými svařovacími materiály, pro krycí vrstvy pak použít legované, vyvinuté speciálně pro oceli se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi. V praxi se však běžně používají přídavné materiály se zvýšenou odolností i pro výplňové vrstvy. Ty vybrané jsou uvedeny v tabulce 2. Hrozí-li, že v kořenových oblastech vzniknou trhliny, je možné použít materiály s nižší pevností a vyšší plasticitou.
 

Kromě doporučení vhodného typu přídavného materiálu pro různé technologie svařování mohou specialisté na svařování poradit při stanovení předehřevu pro konkrétní tloušťky, typ spoje, tuhost spoje a měrný tepelný příkon. Měli by být schopni konzultovat i hodnocení rychlosti korozního napadení v atmosférických podmínkách (základního materiálu i svarového spoje podle platných norem). Aby byla zajištěna vysoká jakost svařené ocelové konstrukce, je vždy dobré prohloubit spolupráci všech stran na projektovém, statickém a konstrukčním řešení, výrobě a montáži.

Autoři

• Doc. Ing. Janovec Jiří CSc.
• Ing. Martinec Jiří IWE