Vzťah medzi rýchlosťou zvárania a kvalitou zvaru

Vzťah medzi rýchlosťou zvárania a kvalitou zvaru by sa mal chápať dialekticky a nemal by sa zanedbávať. Odráža sa najmä vo fáze ohrevu a fáze kryštalizácie.

1. Fáza ohrevu

Za pracovných podmienok vysokofrekvenčných rovných zváraných rúr sa okraj polotovaru rúry zahrieva z izbovej teploty na teplotu zvárania. Počas tohto obdobia okraj polotovaru rúry nie je vôbec chránený a je úplne vystavený vzduchu. To nevyhnutne spôsobuje intenzívne reakcie s kyslíkom, dusíkom a inými látkami vo vzduchu, čo výrazne zvyšuje obsah dusíka a oxidov vo zvarovom šve. Nameralo sa, že obsah dusíka vo zvarovom šve sa v dôsledku toho zvyšuje 20 až 45-krát. Obsah kyslíka sa tak zvyšuje 7 až 35-krát. Zároveň sa spáli a odparí veľké množstvo legujúcich prvkov, ako je mangán a uhlík, ktoré sú prospešné pre zvarový šev, čo vedie k zníženiu mechanických vlastností zvarového švu. Z toho vyplýva, že v tomto zmysle platí, že čím pomalšia je rýchlosť zvárania, tým horšia je kvalita zvarového švu.

Nielen to, čím dlhšie je okraj vyhrievaného polotovaru rúry vystavený vzduchu, teda čím pomalšia je rýchlosť zvárania, tým viac nekovových oxidov sa vytvorí v hlbšej vrstve. Tieto hlboko uložené nekovové oxidy sa počas následného procesu extrúzie a kryštalizácie ťažko úplne vytláčajú zo zvarového švu. Po kryštalizácii zostávajú vo zvarovom šve vo forme nekovových inklúzií, čím vytvárajú zreteľné krehké rozhranie. Tým sa narúša súdržnosť mikroštruktúry zvaru a znižuje sa pevnosť zvaru. Čím vyššia je rýchlosť zvárania, tým kratší je čas oxidácie a tým menej nekovových oxidov, ktoré sa vytvoria len v povrchovej vrstve, sa dá počas následného procesu extrúzie ľahko vytláčať zo zvarového švu. Vo zvarovom šve sa tiež nezostanú nadmerné zvyšky nekovových oxidov a pevnosť zvarového švu je vysoká.

2. Fáza kryštalizácie

Podľa princípov metalografie je na dosiahnutie vysokopevnostných zvarov potrebné čo najviac zjemniť zrná mikroštruktúry zvaru. Základným prístupom k zjemneniu je vytvoriť dostatočný počet kryštálových jadier v krátkom čase, aby sa navzájom dotýkali predtým, ako výrazne narastú a proces kryštalizácie sa skončí. To si vyžaduje zvýšenie rýchlosti zvárania, aby zvarový šev čo najskôr opustil vyhrievaciu zónu a aby mohol pri väčšom stupni podchladenia rýchlo kryštalizovať. So zvýšením stupňa podchladenia sa môže výrazne zvýšiť rýchlosť nukleácie, zatiaľ čo rýchlosť rastu sa zvyšuje menej, čím sa dosiahne cieľ zjemnenia zvarového zrna.

Preto, či už z hľadiska fázy ohrevu počas zvárania alebo chladenia po zváraní, za predpokladu splnenia základných podmienok zvárania platí, že čím vyššia je rýchlosť zvárania, tým lepšia je kvalita zvarového švu.

Znalecrobotický laserový zvárací strojje vláknový laser, ktorý spája vysokoenergetický laserový lúč s robotickým laserom ako pohyblivou platformou na zváranie. Zvárať je možné v akejkoľvek priestorovej trajektórii. Viacúčelový laserový zvárací stroj je možné naprogramovať na zváranie dielov, ku ktorým je bežným laserovým zváracím strojom ťažko dostupný, čo poskytuje maximálnu flexibilitu zvárania. Laserový lúč je možné rozdeliť v čase a energii, čo umožňuje súčasné spracovanie viacerých lúčov a zvyšuje produktivitu zvárania.