Praskání svarů představuje jednu z nejzávažnějších vad ve svařování, která může vést k selhání celé konstrukce. Jedná se o nežádoucí porušení spojů vznikající buď během samotného svařování, nebo až po jeho dokončení, případně i po delším čase v provozu. Pro pochopení a prevenci těchto vad je nezbytné rozlišit jejich příčiny, mechanismy vzniku a efektivní opatření ke snížení rizika.
Typy trhlin ve svarových spojích
Praskliny ve svarech lze dělit podle doby vzniku, umístění a příčin. Z hlediska doby vzniku rozeznáváme trhliny:
-
Za tepla (nad 300 °C): vznikají při chladnutí svarového kovu po jeho nanesení.
-
Za studena (pod 300 °C): objevují se až po ochlazení, často i s časovým odstupem.
-
Zpětné trhliny: vznikají po delší době vlivem provozního zatížení nebo stárnutí materiálu.
Dále se trhliny rozdělují na:
-
Podélné – orientované ve směru svaru.
-
Příčné – kolmé ke směru svaru.
-
Krystalizační trhliny – tvoří se během tuhnutí taveniny.
-
Trhliny v tepelně ovlivněné oblasti (TOO) – mimo vlastní svarový kov, ale v přechodové zóně základního materiálu.
Hlavní příčiny vzniku prasklin
1. Vysoký obsah vodíku
Jednou z hlavních příčin studených trhlin je difuzní vodík, který se může do svaru dostat z vlhkého obalového materiálu, kontaminovaných povrchů nebo vlhkého prostředí. Při nízkých teplotách a v přítomnosti napětí způsobuje vodík vznik trhlin ve svarovém kovu nebo TOO.
Prevence:
-
Používat sušené elektrody nebo plněné dráty s nízkým obsahem vodíku.
-
Odstranit vlhkost a mastnotu z povrchů před svařováním.
-
Svařovat v suchém prostředí, případně s předehřevem.
2. Přítomnost vnitřních pnutí
Vnitřní napětí vzniká tepelnou roztažností a smršťováním svarového kovu. Pokud není umožněn volný pohyb materiálu během chladnutí, může dojít k akumulaci napětí a následnému prasknutí.
Prevence:
-
Návrh konstrukce s ohledem na dilatační pohyby.
-
Použití vícevrstvého svaru s vhodným pořadím jednotlivých housenek.
-
Mezivrstvé žíhání nebo předehřev snižující rozdíly v teplotách.
3. Nevhodný přídavný materiál
Nesprávně zvolený drát či elektroda může mít odlišné mechanické vlastnosti než základní materiál, což vede k vnitřnímu pnutí, nehomogenitě a náchylnosti k praskání.
Prevence:
-
Volba přídavného materiálu podle základního materiálu a způsobu zatížení konstrukce.
-
Dodržení doporučených parametrů výrobce materiálů.
4. Geometrie svarového spoje a špatná technologie
Ostré přechody, hluboké zářezy nebo vysoký poměr šířky ke hloubce svaru vytvářejí místa koncentrace napětí, která jsou náchylná ke vzniku trhlin.
Prevence:
-
Správný návrh svarového spoje s vyhlazením přechodů.
-
Použití vhodné technologie svařování – TIG, MIG/MAG, metodou s řízenou energií oblouku.
5. Metalurgické faktory
Nevhodná struktura vznikající při tuhnutí svarového kovu, jako jsou kolumnární krystaly nebo segregační pásma, podporuje tvorbu krystalizačních trhlin.
Prevence:
-
Optimalizace parametrů svařování pro rovnoměrné chladnutí.
-
Použití přísad zvyšujících odolnost proti praskání, např. feritotvorné prvky u austenitických svarů.
Role předehřevu a tepelného zpracování
Předehřev je osvědčený způsob, jak omezit rychlost ochlazování svaru a snížit riziko vzniku studených trhlin. Vhodně zvolená předehřevová teplota pomáhá:
-
Omezit difuzi vodíku.
-
Snížit napěťové koncentrace v TOO.
-
Zlepšit plastické vlastnosti spoje.
Dále lze aplikovat po svařování žíhání, které uvolní vnitřní pnutí a stabilizuje mikrostrukturu. Tato opatření jsou klíčová zejména u vysoce namáhaných konstrukcí nebo u materiálů s vyšším obsahem uhlíku.
Kontrola a detekce trhlin
Vzhledem k závažnosti prasklin je nutné provádět systematickou kontrolu svarových spojů. Mezi nejběžnější metody patří:
-
Vizuální kontrola (VT)
-
Penetrační test (PT) – pro zjištění povrchových trhlin.
-
Magnetická prášková zkouška (MT) – vhodná pro feromagnetické materiály.
-
Ultrazvuková zkouška (UT) – pro detekci vnitřních vad.
-
Radiografie (RT) – pro zobrazení vnitřních vad pomocí rentgenového nebo gama záření.
Včasná detekce umožňuje opravit vady dříve, než povedou k havárii.
Praskání svarových spojů je výsledkem kombinace technologických, materiálových a konstrukčních faktorů. Nejčastější příčinou bývá přítomnost vodíku, zbytkové pnutí a nevhodná mikrostruktura svarového kovu. Prevenci lze zajistit správnou volbou svařovací technologie, přídavných materiálů, předehřevem a následným tepelným zpracováním. Důsledná kontrola a znalost rizikových faktorů jsou nezbytné pro dlouhodobou bezpečnost a spolehlivost svařovaných konstrukcí.
Pokud řešíte problémy s praskáním svarů nebo potřebujete odborné doporučení ohledně prevence trhlin – ať už při svařování uhlíkových, legovaných či vysoce pevných ocelí – neváhejte nás kontaktovat. Pomůžeme vám optimalizovat svařovací proces tak, aby se minimalizovalo riziko vzniku vad, zlepšila životnost spojů a byla zajištěna maximální spolehlivost konstrukcí ve všech typech provozů – od těžkého strojírenství až po specializovanou výrobu.