Při svařování kovů nejde jen o spojení materiálů tavným procesem. Aby byl svar pevný, bez vnitřních vad a odolný vůči namáhání, je potřeba věnovat pozornost i teplotnímu režimu před a po samotném svařování. Právě proto se používají techniky známé jako preheat a postheat. Tyto kroky hrají zásadní roli při ochraně svaru před prasklinami, deformacemi nebo nežádoucími mikrostrukturami. V následujících částech se podíváme na to, co přesně preheat a postheat znamenají, kdy jsou nutné a jak ovlivňují výsledek svařovacího procesu.
Definice pojmů
Preheat (předehřev) je proces zahřátí materiálu před samotným svařováním. Jeho účelem je snížit teplotní spády, zabránit vzniku trhlin a zlepšit metalurgickou kvalitu svaru.
Postheat (dohřev) je tepelná úprava prováděná po dokončení svaru. Používá se k uvolnění zbytkových napětí, snížení tvrdosti nebo temperování martenzitu.
Proč je předehřev důležitý
Předehřev je klíčový při svařování materiálů, které jsou náchylné k praskání za studena, například:
-
uhlíková a nízkolegovaná ocel,
-
silnostěnné plechy a odlitky,
-
litina,
-
vysoce pevné oceli.
Bez předehřevu dochází ke strmým teplotním rozdílům mezi svarovou línií a zbytkem materiálu, což způsobuje vznik trhlin v oblasti tepelně ovlivněné zóny (TOZ).
Typické teploty předehřevu
Teplota předehřevu se řídí podle chemického složení materiálu a jeho uhlíkového ekvivalentu (CE). Obecně platí:
-
běžná konstrukční ocel: 50–150 °C,
-
nízkolegovaná ocel: 150–300 °C,
-
litina: 300–700 °C.
Vliv preheatu na kvalitu svaru
Použitím preheatu se:
-
snižuje riziko prasklin a deformací,
-
zlepšuje penetrační profil svaru,
-
podporuje rovnoměrné chladnutí,
-
omezuje vznik tvrdých a křehkých struktur (např. martenzit).
Kdy je nutný dohřev (postheat)
Dohřev se používá především u:
-
kalitelných ocelí s vysokým obsahem uhlíku,
-
litin a odlitků,
-
svarů s vysokou pevností,
-
konstrukcí vystavených výrazným dynamickým zatěžím.
Postheat probíhá ihned po svaření a jeho teplota bývá obvykle nižší než při předehřevu, např. 200–400 °C. Cílem je pomalé chladnutí a uvolnění napětí bez vzniku nových mikrotrhlin.
Metody ohřevu
K ohřevu se nejčastěji používá:
-
plynový hořák (propylén, acetylen),
-
elektrický odporový ohřev (topné podložky, kabely),
-
indukční ohřev,
-
pecní ohřev (pro menší díly nebo laboratorní podmínky).
Pro menší konstrukce a dílnu jsou ideální systémy nabízené např. společností KOWAX, která dodává i specializované vybavení pro předehřev a dohřev svarů.
Normy a dokumentace
Použití preheatu i postheatu se řídí normami jako:
-
České a evropské normy ČSN EN ISO 13916,
-
ASME sekce IX (pro tlakové systémy),
-
AWS D1.1 (konstrukční ocel).
V praxi se ohřev dokumentuje pomocí WPS (Welding Procedure Specification), kde jsou stanoveny teploty, způsoby měření a držení teploty v času.
Preheat i postheat jsou klíčové procesy pro dosažení kvalitních a bezchybných svarů, zejména u náročnějších materiálů. Jejich správná aplikace minimalizuje rizika vzniku vad, zvyšuje životnost svaru a splňuje technické normy. Použití vhodné technologie a dodržení postupu je klíčem k úspěšnému svaření.
Předehřev (preheat) a dohřev (postheat) nejsou zbytečné komplikace, ale důležité kroky ke zvýšení kvality, bezpečnosti a životnosti svarových spojů. Správně zvolený teplotní režim pomáhá eliminovat trhliny, snižuje zbytková napětí a zajišťuje stabilní metalurgickou strukturu svaru. Jejich použití je nutností především u materiálů s vyšším obsahem uhlíku, u silnostěnných dílů nebo tam, kde normy výslovně předehřev a dohřev požadují. Investice do správného vybavení a dodržení technologického postupu se vždy vrátí – ve formě bezchybných spojů a dlouhodobé spolehlivosti konstrukcí.