6.4.4.2
Plněné elektrody pro svařování vysokopevnostních ocelí v ochranném plynu a bez ochranného plynu (2025)
Ing. Josef Trejtnar
Plněné elektrody pro svařování ocelí s mezí kluzu vyšší než 500 MPa, resp. s minimální pevností nad 590 MPa klasifikuje zavedená ČSN EN ISO 18276 (055505). Tento dokument je kombinovaný předpis, který umožňuje klasifikaci a značení na základě dvou uznávaných světových ISO systémů. Společné je označení písmenem T pro plněnou elektrodu. Systém A má svůj základ v předchozí ČSN EN 12535 a klasifikuje plněné elektrody pro tento účel především podle hodnot minimální meze kluzu čistého svarového kovu a jeho tažnosti a teploty, při které jeho nárazová práce dosáhne hodnoty nejméně 47 J. Rozšiřuje možnost použití svarových kovů těchto elektrod až do teplot minus 80°C. Systém B vychází z amerických a z pacifických zvyklostí a základem klasifikace je pevnost v tahu a tažnost čistého svarového kovu a teplota, při které dosahuje hodnot minimální nárazové práce 27 J.
Svařovací charakteristiky a v určité míře i vlastnosti získaného svarového kovu mohou být ovlivněny použitím pulzního proudu – pro klasifikaci dle uvedených systémů se však s použitím pulzního proudu neuvažuje.
Oba systémy jsou rozdílné i v dalším detailním rozlišování ostatních vlastností a nejsou navzájem srovnatelné. Případným zájemcům je nutno doporučit plné znění této normy. Její obsah byl v roce 2025 podroben opakované revizi. Došlo k úpravě označování použitého ochranného plynu v obou systémech, v systému B pak k doplnění a ke změně chemického složení. Příslušné změny byly do této kapitoly promítnuty.
Způsob klasifikace je velmi podobný klasifikaci drátů pro svařování vysokopevnostních ocelí, jak je vidět z předchozích uvedených kapitol. V obou systémech se pro klasifikaci používá plněná elektroda o průměru 1,2 mm (nebo nejbližší větší průměr) pro použití s ochranným plynem, nebo elektroda o průměru 2,4 mm (nebo nejbližší větší průměr) pro elektrody s vlastní ochranou.
Kapitola byla na vyžádání dále doplněna o klasifikaci podle obdobných AWS A5.28 a AWS A5.29 a byl podstatně rozšířen přehled plněných elektrod uvedené klasifikace od význačných výrobců. Pro současnou nedostupnost není uváděna nejnovější norma AWS A5.36.
NahoruKlasifikace podle ČSN EN ISO 18276-A
Jak již bylo v úvodu uvedeno, klasifikace podle výše uvedené ČSN EN ISO 18276- A je založena na velikosti minimální meze kluzu čistého svarového kovu a velikosti nárazové práce 47 J při zkušební teplotě. Způsob klasifikace vysvětluje následující příklad:
Plněná elektroda ČSN EN ISO 18276-A : T 62 5 Mn1,5Ni B M21 1 H5
V uvedeném příkladu označení je část T 62 5 Mn1,5Ni B M21 částí povinnou, zbytek 1 H5 částí nepovinnou, kterou výrobce jako v předešlých příkladech nemusí uvádět, protože by bylo nutno specifikovat další podmínky pro svařování.
Význam jednotlivých částí klasifikace je následující:
T – je označení pro plněnou elektrodu
62 – je označení pro pevnostní vlastnosti a tažnost získaného svarového kovu ve stavu po svařování nebo po tepelném zpracování po svařování dle tab. 1
5 - udává teplotu, při které je dosažena průměrná nárazová práce 47 J s významem podle tab.2
Mn1,5Ni - udává chemické složení čistého svarového kovu s významem podle tab.3.
B – je označení pro druh náplně elektrody a pro charakteristiku její strusky.
Vysvětlení podává tab.4
M 21 – je označení pro ochranný plyn podle ČSN EN ISO 14175, symbol NO pak pro plněné elektrody s vlastní ochranou (tj. k použití bez ochranného plynu)
V nepovinné části značení pak vyjadřuje:
1 – označení pro doporučené polohy svařování podle tab.5
H5 – písmeno H a číslice 5, 10 resp. 15 udává max. přípustný obsah difúzního vodíku v ml/100g čistého svarového kovu, stanovené měřením podle ČSN EN ISO 3690.
NahoruKlasifikace podle ČSN EN ISO 18276 - B
Systém klasifikace podle systému –B výše uvedené normy je založen na pevnosti v tahu čistého svarového kovu a jeho průměrné nárazové práci 27 J při zkušební teplotě. Klasifikace je v řadě detailů od klasifikace podle systému – A opět rozdílná a tyto odchylky jsou patrné z rozboru klasifikačního značení dle dále uvedeného příkladu:
Plněná elektroda ČSN EN ISO 18276–B: T 695T5-1M21A-N3M1-UH5
kde v povinné části T695T5-1M21A-N3M1 znamená:
T – je označení pro plněnou elektrodu
69 – označení pro pevnostní vlastnosti svarového kovu podle tabulky 6.
Pozn. Platí totéž co pro tab.1
5 – teplota, při níž je dosažena nárazová práce čistého svarového kovu min. 27 J podle tab. 2. Význam symbolů je shodný pro oba systémy.
T5 – zařazení do jedné ze skupin podle tab. 7 charakterizuje použití dané plněné elektrody
1 – označuje polohy, pro které je plněná elektroda klasifikována. Na rozdíl od systému
- A zde existují jen dvě možnosti: označení "0" znamená pouze polohy PA a PB označení "1" značí polohy PA, PB, PC, PD,PF nebo PG, nebo PF + PG
M 21 – označuje ochranný plyn stejným způsobem jako systém A.
A - znamená, že plněná elektroda byla klasifikována pro svarový kov ve stavu po svařování. Jestliže je klasifikována ve stavu po tepelném zpracování po svařování, je označení písmenem "P". Existuje i možnost, kdy je klasifikace provedena jak pro stav po svařování, tak i pro stav po tepelném zpracování po svařování-v tomto případě je nutno použít oba symboly, tj. "AP"
N3M1 – symbol, který podle tab.8 charakterizuje chemické složení čistého svarového kovu
V tabulce uvedené jednotlivé hodnoty jsou hodnotami maximálními. V případě označení písmenem G musí svarový kov obsahovat neméně jeden prvek s označením minimálního obsahu v tabulce. Úplné chemické složení pak musí být dohodnuto mezi dodavatelem a odběratelem.
Nepovinná část klasifikace může mít následující části:
U – používá se pouze v případě, kdy nárazové vlastnosti čistého svarového kovu splňují současně i podmínku hodnoty 47 J
H5 – znamená obsah difúzního vodíku v ml/100g čistého svarového kovu stejně, jako v případě klasifikace podle systému – A.
Pro svařování klasifikačních kusů existují další podmínky pro jejich tvar, předehřev a interpass teploty i rozsahy tepelné zpracování, které přesahují možnosti tohoto přehledu a je nutno je vyhledat v příslušném dokumentu.
NahoruKlasifikace podle AWS A5.28
Jak již bylo v předchozích kapitolách uvedeno, tato americká norma platí nejen pro plné dráty pro svařování vysokopevnostních ocelí v ochranné atmosféře, ale rovněž pro kovovým práškem plněné elektrody, používané pro stejný účel. Na následujícím příkladu jen velmi stručně zopakujeme způsob značení a klasifikace.
Plněná elektroda E 70C-B2L H8
znamená:
E – elektroda pro svařování
70 – označuje minimální pevnostní charakteristiky svarového kovu – viz tab. 9
C – je označení pro kovovým práškem plněnou elektrodu
B2L – označuje chemické složení čistého svarového kovu podle tab. 10
H8 – znamená maximální obsah difúzního vodíku v ml/100g svarového kovu s používanou stupnicí H2,H4,H8 a H16
Tab.9B. Požadavky na mechanické vlastnosti svarového kovu kovovým práškem plněných elektrod podle AWS A5.28 (2025)
NahoruKlasifikace podle AWS A5.29
Tato norma popisuje klasifikaci tavidlem plněných elektrod pro svařování nízkolegovaných (tj, včetně vysokopevnostních a žáropevných ) ocelí s použitím ochranného plynu nebo bez ochrany plynu. Klasifikace je provedena na základě jak mechanických vlastností jejich svarového kovu, vhodnosti pro použití v určité poloze svařování, charakteristických vlastností při svařování a samozřejmě i podle dosaženého chemického složení svarového kovu.
Klasifikaci vysvětlí podrobněji následující příklad:
Plněná elektroda E81T1-Ni1M JH4
kde jednotlivé části znamenají:
E – elektroda pro obloukové svařování
8 – pevnostní charakteristika svarového kovu (označuje min. pevnost v jednotkách 10x ksí, min. mez kluzu, tažnost a požadavky na nárazovou práci dle tab.11)
Vysvětlivky:
“x“ v klasifikaci znamená symbol,kzterý dle systému přísluší klasifikaci dle této normy
“G“ znamená, že vlastnosti svarového kovu a polohy svařování jsou záležitostí dohody dvýrobce a uživatele
TZ 0 znamená stav po svařování, TZ stav po tepelném svařování po svařování.Teplota TZ nemá překročit 620°C.
“a“ označuje, že jak pevnostní charakteristiky svarového kovu, tak i polohy svařování a druh ochranného plynu jsou dohodnuty mezi výrobcem a odběratelem.
“b“ měřené prodloužení
1 – číslice "1" nebo "0" pro označení doporučené polohy pro svařování, a to :
0 – vhodnost pro polohy PA a PB
1 - vhodnost pro všechny polohy svařování
T – znamení plněnou elektrodu s tavidlovou náplní
1 – některá z číslic 1,4,5,6,7,8 a 11 nebo z písmene G, které označují charakteristiku použití podle tab.12
Ni1 – dva,tři nebo čtyři znaky (písmeno, číslice) udávají chemické složení jejich svarového kovu podle tab.13
M – je označení pro ochranný plyn, v tomto případě pro směsný plyn o složení 75 až 80% Ar a zbytek CO2, C – značí 100% CO2. Pokud označení na tomto místě chybí, jde o typ s vlastní ochranou, který již nepotřebuje jiný ochranný plyn.
Zbývající část klasifikačního značení je nepovinná a nemusí být uvedena. Jinak znamená:
J – pokud je písmeno použito, znamená to, že svarový kov má vyšší houževnatost proti požadované hodnotě
H4 – je označení pro maximální obsah difuzního vodíku ve svarovém kovu v ml/100g v mezích H4, H8 a H16.
Značení může obsahovat i některé další znaky, používané např. jen pro svařován í ocelí typu B91 a B92 resp. dodatečné nepovinné značky, které naleznete v citované normě.