a. Laserový svar

Metalografická analýza

Obr. 9-3: Laserový svar - zvětšení: cca 40x , lupa

Obr. 9-4: Laserový svar - zvětšení: cca 50x , leptáno, oblasti č. 1 a 2

Obr. 9-5: Laserový svar - zvětšení: 250x, oblast č. 1, přechody: základní materiál-tepelně ovlivněná oblast-svarový kov (zleva)

Obr. 9-6: Laserový svar - zvětšení: 250x, oblast č. 2, přechody: základní materiál-tepelně ovlivněná oblast-svarový kov (zleva)

Obr. 9-7: Laserový svar - zvětšení: 1000x, detail acikulárního feritu ve svarovém kovu

Měření tvrdosti

Graf 9-1: Laserový svar - mikrotvrdost linie č. 1

Graf 9-2: Laserový svar - mikrotvrdost linie č. 2

Metalografické hodnocení laserového svaru vycházelo nejprve z hodnocení makroskopického a následně mikroskopického. Makroskopicky byl zjištěn především rozdílný vliv teplotního cyklu svařování na strukturu jednotlivých spojovaných plechů viz. obr. 9-4 - oblasti 1 a 2. Podrobnější charakteristika těchto oblastí je mikroskopicky dokumentována na obr. 9-5 a obr. 9-6, kde jsou patrné především změny struktur při přechodech ze základního materiálu do tepelně ovlivněné oblasti a z tepelně ovlivněné oblasti do svarového kovu.

U plechu č. 1 (z obr. 9-4) bylo v oblasti tepelného ovlivnění zjištěno zjemnění zrna materiálu. Zjemnění zrna je obecně spojováno se zlepšením jakosti (vyšší tažnost, pevnost, houževnatost, menší vnitřní pnutí). Zjemnění tedy neznamená změnu k horšímu. U daného svarového spoje tedy není působící teplotní cyklus zdrojem nežádoucího poklesu únosnosti.

Na druhou stranu, u plechu č. 2 došlo symetricky na obě strany kolem svaru v tepelně ovlivněných oblastech naopak ke zhrubnutí zrna. Podle zahraniční rešerše* lze v daných souvislostech předpokládat nežádoucí účinky - výskyt částic sekundární fáze spojené s lokálním zvýšením obsahu síry jako možného důsledku poklesu celkové plochy hranic zrn, což může limitně vést až k likvačním trhlinám ve svarovém kovu. Proto bylo podrobnější pozorování zaměřeno především na hodnocení kompaktnosti spoje. Ukázalo se, že spoj je bez vnitřních necelistvostí. Z toho lze soudit, že v daném případě aplikovaná technologie (za působení konkrétních parametrů) nevedla k naznačeným kritickým stavům.

Základní charakteristika mikrostruktur:

Základní materiál - rovnoosý ferit, tepelně ovlivněná oblast - rozdíly ve strukturách oblastí 1 a 2 (obr. 9-4), svarový kov - acikulární ferit (obr. 9-7) (výskyty vrstev bainitu a Widmanstattenovy struktury jsou také velmi běžné ve svarech s velmi nízkým obsahem uhlíku*). Výskyt uvedených fází je ve všech případech spojen s lokálním nárůstem pevnosti (v práci deklarované v asociaci na mikrotvrdost odpovídající oblasti). Propojení jednotlivých výše zmíněných oblastí je optimální. Průvar je v souladu s normou koncernu VW. Struktura SK odpovídá struktuře materiálu. Mikročistota základního materiálu i svarového spoje je vyhovující, tj. obsah i charakter pozorovaných vměstků odpovídá obvyklým relacím daného typu oceli i aplikované technologie svařování.

Měření mikrotvrdostí byla provedena ve dvou liniích a to ve směru podélné orientace obou svařených plechů. U plechu č. 1 vedla linie zleva doprava napříč symetrickými oblastmi celého svaru viz. graf 9-1. U plechu č. 2 vedla linie od povrchu svarového kovu až do struktury základního materiálu - viz. graf 9-2. Vzhledem ke zjištěným změnám velikosti zrna v tepelně ovlivněných oblastech jsem se zaměřil na měření tvrdosti především v těchto oblastech. Popsané modifikace se však na stupnici HV1 neprojevily. Prokázalo se pouze zvýšení HV1 v oblasti svarového kovu, což ale odpovídá jeho mikrostruktuře (acikulární ferit).

Tahové zkoušky nemohly být vzhledem k ojedinělosti laserového svaru a jeho parametrům provedeny.

Žádná z uvedených a blíže popsaných zjištěných struktur nemá přímý vliv na únosnost laserového svaru.