Jak probíhá proces svařování?

Svařování je technologický proces získávání trvalého spojení materiálů v důsledku tvorby atomových vazeb. Proces vytváření svarového spoje probíhá ve dvou fázích.

V první fázi je nutné přiblížit povrchy svařovaných materiálů na vzdálenost působení meziatomových interakčních sil (asi 3 A). Obyčejné kovy při pokojové teplotě se při stlačení nespojí ani při velkých silách. Spojování materiálů je ztíženo jejich tvrdostí, když se spojí, ke skutečnému kontaktu dochází pouze v několika bodech, bez ohledu na to, jak pečlivě jsou zpracovány. Proces spojování je silně ovlivněn povrchovou kontaminací – oxidy, mastnými filmy atd., stejně jako vrstvami absorbovaných atomů nečistot. Z těchto důvodů nelze za normálních podmínek splnit podmínku dobrého kontaktu. Proto je vytvoření fyzického kontaktu mezi spojovanými hranami po celé ploše dosaženo buď roztavením materiálu, nebo následkem plastických deformací vyplývajících z působícího tlaku. Ve druhé fázi dochází k elektronické interakci mezi atomy spojovaných povrchů. V důsledku toho mizí rozhraní mezi díly a vznikají buď atomární kovové vazby (kovy se svařují) nebo kovalentní či iontové vazby (při svařování dielektrik či polovodičů). Na základě fyzikální podstaty procesu vzniku svarového spoje se rozlišují tři třídy svařování: tavné svařování, tlakové svařování a termomechanické svařování (obr. 1.25).

Obr. 1.25. Klasifikace typů svařování

Pro tavné svařování Jedná se o typy svařování prováděné tavením bez použití tlaku. Hlavními zdroji tepla při tavném svařování jsou svařovací oblouk, plynový plamen, zdroje energie paprsku a „Joulovo teplo“. V tomto případě jsou taveniny spojovaných kovů spojeny do společné svarové lázně a po ochlazení tavenina krystalizuje do litého svaru.

Pro termomechanické svařování využívá se tepelná energie a tlak. Spojení spojovaných dílů do monolitického celku se provádí působením mechanického zatížení a ohřev obrobků zajišťuje potřebnou plasticitu materiálu.

Pro tlakové svařování se týká operací prováděných za použití mechanické energie ve formě tlaku. V důsledku toho se kov deformuje a začne téci jako kapalina. Kov se pohybuje po rozhraní a bere s sebou kontaminovanou vrstvu. Do přímého kontaktu se tak dostávají čerstvé vrstvy materiálu, které vstupují do chemické interakce.

2. Hlavní druhy svařování

Ruční svařování elektrickým obloukem. Svařování elektrickým obloukem je v současnosti nejdůležitějším typem svařování kovů. Zdrojem tepla je v tomto případě elektrický oblouk mezi dvěma elektrodami, z nichž jednou je svařovaný obrobek. Elektrický oblouk je silný výboj v plynném prostředí.

Proces zapálení oblouku se skládá ze tří fází: zkrat elektrody k obrobku, stažení elektrody o 3-5 mm a vznik stabilního obloukového výboje. Provede se zkrat za účelem zahřátí elektrody (katody) na teplotu intenzivní exoemise elektronů.

Ve druhém stupni jsou elektrony emitované elektrodou urychlovány v elektrickém poli a způsobují ionizaci mezery mezi katodou a anodou, což vede ke vzniku stabilního obloukového výboje. Elektrický oblouk je koncentrovaný zdroj tepla s teplotou až 6000 °C. Svařovací proudy dosahují 2-3 kA při napětí oblouku (10-50) V. Nejčastěji se používá obloukové svařování obalenou elektrodou. Jedná se o ruční obloukové svařování elektrodou potaženou vhodným složením, které má následující účel:

1. Plynová a strusková ochrana taveniny před okolní atmosférou.

2. Legování svarového materiálu potřebnými prvky.

Složení nátěrů zahrnuje látky: struskotvorné látky – k ochraně taveniny pláštěm (oxidy, živce, mramor, křída); formovací plyny CO2, CH4, CCl4; legování – pro zlepšení vlastností svaru (ferrovanadium, ferochrom, ferrotitan, hliník atd.); dezoxidanty – k odstranění oxidů železa (Ti, Mn, Al, Si atd.) Příklad deoxidační reakce: Fe2O3+Al = Al2O3+Fe.

Obr. 1.26. Ruční svařování obalenou elektrodou: 1 – díly ke svařování, 2 – svarový šev, 3 – krusta tavidla, 4 – plynová ochrana, 5 – elektroda, 6 – povlak elektrod, 7 – svarová lázeň

Rýže. Obrázek 1.26 znázorňuje svařování obalenou elektrodou. Podle výše uvedeného schématu se mezi díly (1) a elektrodou (6) zapálí svařovací oblouk. Povlak (5) při roztavení chrání svar před oxidací a zlepšuje jeho vlastnosti legováním. Vlivem teploty oblouku se elektroda a materiál obrobku roztaví a vytvoří svarovou lázeň (7), která následně krystalizuje do svarového švu (2), nad nímž je tento svar pokryt krustou tavidla (3) , určený k ochraně švu. Pro získání vysoce kvalitního svaru svářeč umístí elektrodu pod úhlem (15-20)0 a posouvá ji dolů, jak se taví, aby udržela konstantní délku oblouku (3-5) mm a podél osy svaru. vyplňte drážku švu kovem. V tomto případě konec elektrody obvykle provádí příčné oscilační pohyby pro získání válečků požadované šířky.

Automatické svařování pod tavidlem.

Široce se používá automatické svařování stavnou elektrodou pod vrstvou tavidla. Tavidlo se nalije na produkt ve vrstvě (50-60) mm silné, v důsledku čehož oblouk nehoří ve vzduchu, ale v plynové bublině umístěné pod tavidlem roztaveným během svařování a izolované od přímého kontaktu se vzduchem . To stačí k vyloučení rozstřikování tekutého kovu a narušení tvaru švu i při vysokých proudech. Při svařování pod vrstvou tavidla se obvykle používá proud až (1000-1200) A, což je u otevřeného oblouku nemožné. Při svařování pod tavidlem lze tedy svařovací proud zvýšit 4-8krát ve srovnání se svařováním otevřeným obloukem při zachování dobré kvality svařování a vysoké produktivity. Při svařování pod tavidlem vzniká svarový kov roztavením základního kovu (asi 2/3) a pouze asi 1/3 elektrodovým kovem. Oblouk pod vrstvou tavidla je stabilnější než u otevřeného oblouku. Svařování pod vrstvou tavidla se provádí holým elektrodovým drátem, který je přiváděn z cívky do zóny hoření oblouku svařovací hlavou automatického stroje, která se pohybuje podél švu. Před hlavou vstupuje do svaru trubkou zrnité tavidlo, které se během procesu svařování roztaví a rovnoměrně pokryje šev a vytvoří tvrdou struskovou kůru.

Automatické svařování pod vrstvou tavidla se tedy liší od ručního svařování v následujících ukazatelích: stabilní kvalita švu, produktivita je (4-8) krát větší než u ručního svařování, tloušťka vrstvy tavidla – (50-60) mm , proudová síla – ( 1000-1200) A, optimální délka oblouku je udržována automaticky, šev se skládá ze 2/3 základního kovu a 1/3 oblouku hoří v plynová bublina, která zajišťuje vynikající kvalitu svařování.

Elektrostruskové svařování.

Elektrostruskové svařování je zásadně nový typ procesu spojování kovů, vynalezený a vyvinutý v Electric Welding Institute pojmenovaném po něm. Paton. Díly určené ke svařování jsou pokryty struskou, zahřátou na teplotu přesahující bod tavení základního kovu a elektrodového drátu.

V první fázi proces probíhá stejně jako u svařování pod tavidlem. Po vytvoření lázně kapalné strusky se hoření oblouku zastaví a dojde k roztavení okrajů výrobku vlivem tepla uvolněného při průchodu proudu taveninou. Elektrostruskové svařování umožňuje svařovat velké tloušťky kovu jedním průchodem, poskytuje vyšší produktivitu a vysoce kvalitní svary.

Obr. 1.27. Schéma struskového svařování:

1 – díly ke svaření, 2 – svar, 3 – roztavená struska, 4 – jezdce, 5 – elektroda

Schéma elektrostruskového svařování je na Obr. 1.27. Svařování se provádí svislým uspořádáním dílů (1), jejichž okraje jsou rovněž svislé nebo mají sklon nejvýše 30 o ke svislici. Mezi díly, které se mají svařovat, je instalována malá mezera, do které se nalévá struskový prášek. V počátečním okamžiku se zapálí oblouk mezi elektrodou (5) a kovovým páskem instalovaným pod ní. Oblouk taví tavidlo, které vyplňuje prostor mezi okraji svařovaných dílů a vodou chlazenými kluznými tělesy (4). Z roztaveného tavidla se tak objeví strusková lázeň (3), načež je oblouk posunut roztavenou struskou a zhasne. V tomto okamžiku se tavení elektrickým obloukem mění na elektrostruskový proces. Když proud prochází roztavenou struskou, uvolňuje se Jouleovo teplo. Strusková lázeň se zahřeje na teploty (1600-1700) 0C, překračující bod tání základního a elektrodového kovu. Struska nataví okraje svařovaných dílů a elektrodu ponořenou do struskové lázně. Roztavený kov proudí na dno struskové lázně, kde tvoří svarovou lázeň. Strusková lázeň spolehlivě chrání svarovou lázeň před okolní atmosférou. Po odstranění zdroje tepla krystalizuje kov svarové lázně. Vytvořený šev je pokryt struskovou krustou, jejíž tloušťka dosahuje 2 mm.

Ke zlepšení kvality svaru při elektrostruskovém svařování přispívá řada procesů. Na závěr si všimneme hlavních výhod elektrostruskového svařování.

— Plynové bubliny, struska a lehké nečistoty jsou odstraněny ze svařovací zóny díky vertikální poloze svařovacího zařízení.

— Vysoká hustota svaru.

— Svar je méně náchylný k praskání.

— Produktivita elektrostruskového svařování pro velké tloušťky materiálu je téměř 20krát vyšší než u automatického svařování pod tavidlem.

— Je možné získat švy složité konfigurace.

— Tento typ svařování je nejúčinnější při spojování dílů velkých rozměrů, jako jsou trupy lodí, mosty, válcovny atd.

Svařování elektronovým paprskem.

Zdrojem tepla je silný paprsek elektronů o energii desítek kiloelektronvoltů. Rychlé elektrony, pronikající do obrobku, předávají svou energii elektronům a atomům látky, což způsobuje intenzivní ohřev svařovaného materiálu na bod tání. Proces svařování se provádí ve vakuu, což zajišťuje vysokou kvalitu švů. Vzhledem k tomu, že elektronový paprsek lze zaostřit na velmi malé velikosti (méně než mikron v průměru), je tato technologie exkluzivní při svařování mikrodílů.

Plazmové svařování.

Při plazmovém svařování je zdrojem energie pro ohřev materiálu plazma, ionizovaný plyn. Přítomnost elektricky nabitých částic činí plazma citlivé na účinky elektrických polí. V elektrickém poli se elektrony a ionty urychlují, to znamená, že zvyšují svou energii, což odpovídá zahřátí plazmatu až na 20-30 tisíc stupňů. Ke svařování se používají obloukové a vysokofrekvenční plazmatrony (viz obr. 1.17 – 1.19). Pro svařování kovů se zpravidla používají přímé plazmové hořáky a pro svařování dielektrik a polovodičů nepřímé plazmové hořáky. Ke svařování se používají i vysokofrekvenční plazmové hořáky (obr. 1.19). V plazmatronové komoře je plyn ohříván vířivými proudy vytvářenými vysokofrekvenčními proudy induktoru. Neexistují žádné elektrody, takže plazma je vysoce čistá. Hořák takové plazmy lze efektivně využít při výrobě svařování.

Difúzní svařování.

Metoda je založena na vzájemné difúzi atomů v povrchových vrstvách kontaktujících materiálů za vysokého vakua. Vysoká difuzivita atomů je zajištěna zahříváním materiálu na teplotu blízkou bodu tání. Nepřítomnost vzduchu v komoře zabraňuje tvorbě oxidového filmu, který by mohl bránit difúzi. Spolehlivý kontakt mezi svařovanými plochami je zajištěn mechanickým zpracováním do vysoké třídy čistoty. Tlaková síla potřebná ke zvětšení skutečné kontaktní plochy je (10-20) MPa.

Technologie difuzního svařování je následující. Svařované obrobky jsou umístěny ve vakuové komoře a stlačeny mírnou silou. Poté se obrobky ohřívají proudem a udržují se po určitou dobu na dané teplotě. Difuzní svařování se používá ke spojování špatně kompatibilních materiálů: oceli s litinou, titanu, wolframu, keramiky atd.

Kontaktní elektrické svařování.

Při elektrickém odporovém svařování nebo odporovém svařování se ohřevu dosáhne průchodem elektrického proudu z dostatečné jehly místem svaru. Části zahřáté elektrickým proudem do roztaveného nebo plastického stavu jsou mechanicky stlačovány nebo rozrušovány, což zajišťuje chemickou interakci atomů kovu. Odporové svařování tedy patří do skupiny tlakového svařování. Odporové svařování patří mezi vysoce výkonné svařovací metody, lze jej snadno automatizovat a mechanizovat, díky čemuž je široce používáno ve strojírenství a stavebnictví. Na základě tvaru vytvářených spojů existují tři typy odporového svařování: tupé, válečkové (sutura) a bodové svařování.

Kontaktní svařování na tupo.

Jedná se o typ kontaktního svařování, při kterém jsou svařované díly spojeny podél povrchu tupých konců. Díly jsou upnuty v houbových elektrodách, poté přitlačeny k sobě navzájem spojovanými plochami a prochází jimi svařovací proud. Svařování na tupo se používá ke spojování drátů, tyčí, trubek, pásů, kolejnic, řetězů a dalších dílů po celé ploše jejich konců. Existují dva způsoby svařování na tupo:

— Odolnost: ve spoji dochází k plastické deformaci a spoj je vytvořen bez roztavení kovu (teplota spojů je 0,8-0,9 od teploty tavení).

— Tavením: díly přicházejí na začátku do kontaktu v samostatných malých kontaktních bodech, kterými prochází proud o vysoké hustotě, který způsobuje roztavení dílů. V důsledku natavení se na konci vytvoří vrstva tekutého kovu, která se při sedimentaci spolu s nečistotami a oxidovými filmy vytlačí ze spoje.

Parametry svařovacích strojů na tupo

Typ stroje

W, (kVA)

Ty otroku, (B)

Svařování je vysokoteplotní proces, který zahrnuje spojení dvou nebo více kovových částí jejich tavením. Při svařování dochází k metalurgickému spojování, základní kovy se zahřívají na bod tání a následně spolu tuhnou. Svařování lze provádět různými způsoby, např.

• laser;
• elektrický oblouk;
• plyn;
• Kontakt;
• ultrazvukové;
• třecím svařováním.

Během procesu jsou spojované kovové části vystaveny intenzivnímu teplu a tlaku, což způsobuje, že podléhají řadě fyzikálních a chemických změn. Vlivem tepla se atomy obecného kovu silně vzruší, začne měknout a tavit. Když kov vychladne a ztvrdne, vytvoří spoj, který je stejně pevný jako původní kovové díly.

Svařování se používá v různých průmyslových odvětvích, včetně stavebnictví, automobilového průmyslu, letectví a výroby. Používá se k vytváření pevných a odolných konstrukcí, zařízení a strojů. Hraje zásadní roli při opravách a údržbě kovových součástí a konstrukcí.

Svařování vyžaduje specializované vybavení a nástroje, včetně svařovacích strojů, elektrod, přileb, ochranných pomůcek a spotřebního materiálu, jako jsou výplňové tyče a drát. Aby byli svářeči produktivní ve výrobě, musí být schopni číst a interpretovat technické výkresy, rozumět metalurgickým principům a být zběhlí v různých svařovacích technikách.

Metody svařování

Existuje několik metod svařování, včetně:

• Laserové svařování;
• obloukové TIG;
• Oblouk s plněným drátem;
• elektrostruska;
• Bodové odporové svařování;
• Svařování elektronovým paprskem;
• Difúze;
• Termit;
• Plazma;
• Třecí svařování;
• Svařování výbuchem.

Laserové svařování

Laserové svařování je typ svařovacího procesu, který využívá vysoce intenzivní laserový paprsek ke spojení dvou nebo více kovových částí dohromady. Laserový paprsek je zaměřen na oblast, kde jsou části spojeny, a generuje intenzivní teplo, které spojuje kov dohromady.

Laserové svařování se používá v leteckém, automobilovém, lékařském a elektronickém průmyslu ke zpracování široké škály materiálů. Obliba metody v posledních letech vzrostla díky rozvoji a síle laserové technologie.

Rýže. 1. Laserové svařování kovů

Svařování plynem

Plynové svařování je technologie, při které se ke svařování dílů používá hořák nabitý acetylenem. Tato metoda, známá také jako plynové tavné svařování, je široce používána v automobilovém a kovoobráběcím průmyslu.

V důsledku vysoké teploty generované hořákem může dojít k deformaci kovových částí. Zkušení svářeči se tomu však mohou vyhnout řízením intenzity plamene a rychlosti hořáku. Náústek hořáku může být kolmý k povrchu nebo k němu nakloněný.

Plynové svařování zůstává oblíbenou technologií pro výrobu díky své přenosnosti a všestrannosti při práci s tlustými a tenkými kovy. Použití plynného acetylenu umožňuje vysoký přenos tepla, což činí tuto metodu účinnou pro svařování těžkých dílů a opravy strojů.

Obloukové svařování TIG

Svařování wolframovým obloukem je typ svařovacího procesu, který používá netavitelnou wolframovou elektrodu k vytvoření elektrického oblouku, který roztaví základní kov. K ochraně svaru před okolním vzduchem se používá inertní plyn (argon nebo helium), který zabraňuje oxidaci a jiným defektům.

Svarová lázeň je chráněna přívodem argonu z válce přes reduktor do hořáku. Wolframová elektroda se používá k vytvoření elektrického oblouku, který generuje intenzivní teplo, které taví kov. Svářeč ručně přivádí přídavný kov do svarové lázně, aby zpevnil svar a vytvořil pevné spojení mezi dvěma kovovými částmi.

Rýže. 2. Argon-obloukové svařování TIG

Proces svařování je negativně ovlivněn O2 a N ze vzduchu. Proto se k ochraně oblouku používají plynné látky a jejich směsi: aktivní – dusík, vodík; inertní – argon a helium.

Běžně používané ochranné plyny pro obloukové svařování jsou argon, helium a oxid uhličitý. Volba plynu závisí na typu svařovaného kovu a požadovaných vlastnostech svaru. Nejvýkonnější stroje pro argonové svařování produkují 400 A, to stačí na svařování materiálů o tloušťce 30 mm. Při takovém výkonu je nutné použít vodou chlazené hořáky.

Svařování elektrickým obloukem

Obloukové svařování s tavidlem, známé také jako svařování práškovým povlakem (FCAW), je svařovací proces, který využívá trubicový drát plněný tavidlem k ochraně svaru před okolním vzduchem.

Tavidlo vytváří kolem svaru plynový štít, který zabraňuje oxidaci a dalším defektům, které by mohly spoj oslabit. V tomto procesu se mezi kovovou elektrodou a základním kovem vytvoří elektrický oblouk, který generuje intenzivní teplo, které taví kov a spojuje jej dohromady. Tavidlo v plněném drátu také působí jako deoxidační činidlo a odstraňuje nečistoty ze svarové lázně. FCAW se používá ve stavebnictví, stavbě lodí a výrobě těžkých zařízení díky své schopnosti svařovat silné materiály a provádět sváry s minimální přípravou a čištěním. Tento proces je vhodný také pro venkovní aplikace, tok v plněném drátu poskytuje ochranu před větrem a dalšími faktory prostředí, které mohou ovlivnit výkon.

Rýže. 3. Práškové svařování

Elektrostruskové svařování

Elektrostruskové svařování (ESW) je technologie svařování, která využívá svařovací elektrodu a struskovou lázeň k vytvoření svarového spoje mezi dvěma kovovými díly. V procesu je vertikální elektroda přiváděna do lázně roztavené strusky, která taví základní kov a spojuje jej dohromady.

Podstatou procesu je přenos proudu do strusky az ní na elektrodu a okraje dílů. Stálosti procesu je dosaženo díky teplotní stabilitě, která je 1900-2000 °C.

Struska působí jako tepelný izolant, svar pomalu chladne a vytváří pevné spojení mezi materiály. ESW se používá pro svařování silných profilů oceli a jiných kovů, jako je nerezová ocel a slitiny niklu ve stavebnictví, stavbě lodí a výrobě těžkých zařízení. Vytváří vysoce kvalitní svary s minimální přípravou a čištěním. TVD však vyžaduje značné množství energie a specializované vybavení.

Rýže. 4. Proces elektrostruskového svařování

Bodové odporové svařování

Resistance Spot Welding (RSW) – Tato technologie využívá elektrický proud a tlak ke spojení dvou nebo více kovových dílů dohromady.

Dvě kovové elektrody se spojí a mezi ně se umístí kovové části, které mají být svařeny. Elektrický proud pak prochází elektrodami a vytváří teplo, které taví kov.

Tlak vyvíjený na elektrody zajišťuje, že jsou kovové části během procesu svařování těsně přitlačeny k sobě, čímž vzniká pevné a odolné spojení. RSW se používá v automobilovém, leteckém a spotřebním průmyslu. Tato technologie je však omezena na práci pouze s tenkými materiály a je neúčinná pro tlusté části kovu.

Rýže. 5. Odporové bodové svařování

Svařování elektronovým paprskem

Svařování elektronovým paprskem (EBW) je svařovací proces, který využívá vysokorychlostní paprsek elektronů ke spojení kovových částí dohromady.

Elektronové dělo generuje paprsek elektronů, které jsou zaměřeny na kovové části. Intenzivní teplo roztaví kov a spojí jej dohromady, čímž vznikne pevný svar. EBW se používá v leteckém, lékařském a automobilovém průmyslu k vytváření svarů s minimálním zkreslením a tepelně ovlivněnými zónami. Vhodné pro svařování široké škály kovů včetně nerezové oceli, titanu a hliníku.

Rýže. 6. Svařovací stroj elektronovým paprskem

Difúzní svařování

Difúzní svařování je proces svařování v pevném stavu, při kterém se dva nebo více kusů kovu spojují pod teplem a tlakem. Kovové části se zahřejí na teplotu, při které atomy na rozhraní začnou difundovat přes rozhraní a vytvoří pevnou vazbu. Difuzní svařování se používá v leteckém a energetickém průmyslu ke spojování složitých tvarových dílů a různých kovů.

Rýže. 7. Výsledek difúzního svařování ve vakuu

Svařování termitem

Termitové svařování je proces, který využívá chemickou reakci k vytvoření tepla a spojení dvou kovových částí dohromady. Směs hliníkového prášku a oxidu kovu se zapálí, což způsobí exotermickou reakci, která vytváří teplo a taví kovové části. Speciální prášek se skládá z jemné frakce hliníku nebo hořčíku a železných okují. Kov se spojí dohromady a vytvoří svarový spoj. Termitové svařování se používá ke spojování velkých částí kovu v železničním a stavebním průmyslu, jako jsou železniční tratě a mosty. Vhodné pro svařování uhlíkových ocelí a litiny o tloušťce 10-15 cm.

Principem termitového svařování je spojení dvou stran výrobku s mezerou mezi nimi. Bočnice jsou umístěny v ohnivzdorné formě, izolující kov od vnějšího prostředí a stanovující šířku a výšku svaru. Do formy je dodávána násypka (kelímek) s termitovým práškem.

Plazmové svařování

Plazmové svařování je technika obloukového svařování, která využívá soustředěný plazmový oblouk ke spojení kovových částí dohromady. Zařízení se skládá ze zdroje stejnosměrného proudu, argonové láhve a plazmového hořáku. Mezi elektrodou a svařovanými kovovými částmi vzniká vysokorychlostní plazmový oblouk. Intenzivní teplo, které vytváří, taví kov a spojuje jej dohromady. Plazmové svařování se používá v leteckém, lékařském a automobilovém průmyslu ke spojování tenkých plechů.

Rýže. 8. Plazmové svařování

Třecí svařování

Třecí svařování je spojování kovových dílů v pevném stavu pomocí tření a tlaku. Kovové části rotují pod vysokým tlakem, generují teplo, které taví kov a spojuje jej dohromady. Třecí svařování se používá v leteckém a automobilovém průmyslu ke spojování nepodobných kovů. Tato technologie je vhodná pro práci s díly složitých tvarů.

Rýže. 9. Třecí svařování

Svařování výbuchem

Výbušné svařování je technologie svařování, která využívá výbušniny ke spojení dvou nebo více kovových plátů dohromady. Používá se v leteckém, automobilovém a lodním průmyslu k vytváření kompozitních materiálů s jedinečnými vlastnostmi.

Materiály jsou kombinovány, aniž by došlo k roztavení nebo výrazné změně jejich původních vlastností. Tato technologie je užitečná pro spojování kovů, které se obtížně svařují, jako jsou kovy s různými teplotami tání, chemickými vlastnostmi nebo mikrostrukturami.

Při svařování se mezi dvě kovové desky umístí vrstva výbušniny a následně se zapálí. Výbuch vytvoří vysokorychlostní rázovou vlnu, která způsobí, že se desky srazí a spojí. Tato metoda umožňuje spojovat různé kovy, které by bylo obtížné nebo nemožné svařit tradičními metodami.

Rýže. 10. Technologie výbušného svařování

Automatické a poloautomatické svařování

Automatické svařování je metoda, při které svářečka vykonává práci bez nebo s minimálním zásahem člověka. Používá se ve velkých výrobních prostředích, kde je vyžadována stálá kvalita a rychlost. Mezi výhody automatického svařování patří zvýšená produktivita, snížené náklady na pracovní sílu a zlepšená bezpečnost. Vyžaduje však vyšší počáteční náklady a vyškolenou obsluhu.

Rozdíl mezi technologiemi je minimální. Liší se stupněm mechanizace operací. Poloautomatická zařízení mají jednodušší strukturu. Jsou vybaveny zařízeními pro přívod spotřebního materiálu do držáku. Svářeč je zodpovědný za pohyb oblouku a jeho nasměrování správným směrem.

Poloautomatické svařování zahrnuje použití svářečky řízené ručně svářečem. Svářečka ovládá posuv drátu a pohyb hořáku a stroj napětí a proud. Drát je navíjen na speciální cívku a rychlost jeho podávání je nastavitelná. Používá se v dílnách a malosériové výrobě, kde je vyžadována flexibilita a individuální přístup. Mezi výhody poloautomatického svařování patří nižší počáteční náklady, snadné použití a možnost svařovat širokou škálu materiálů a tlouštěk. Při poloautomatickém svařování v oxidu uhličitém se tento typ nazývá MAG, a pokud je inertní, pak MIG. Svařovací poloautomatické stroje jsou jednoduchým typem zařízení.

Oblasti použití strojů pro svařování kovů

• Konstrukce: Svařování je široce používáno ve stavebním průmyslu ke spojování kovových součástí k vytváření konstrukcí, jako jsou budovy, mosty a dálnice;
• Automobilový průmysl: V tomto odvětví se svařování používá ke spojování různých kovových součástí, podvozků, dílů karoserie a také při opravách poškozených vozidel;
• Letecký průmysl: V leteckém průmyslu je potřeba spojovat kovové součásti letadel a kosmických lodí, jako jsou křídla, trupy a raketové motory;
• Stavba lodí: Svařování se používá při stavbě lodí ke spojování různých kovových součástí lodí a člunů, jako jsou trupy a paluby;
• Ropný a plynárenský průmysl: V ropném a plynárenském průmyslu pro spojování trubek a jiných kovových součástí používaných pro těžbu, zpracování a přepravu ropy a plynu;
• Umění a sochařství: Svařování se používá při vytváření uměleckých a sochařských děl, umožňuje tvůrcům spojovat součásti a části jejich výrobků.

Jaký typ svařování si mám vybrat?

Volba metody svařování závisí na několika faktorech, včetně svařovaných materiálů, tloušťky materiálů, požadované pevnosti svaru, výrobních podmínek, vybavení a dostupnosti personálu.

Svařování tenkých plechů

Pro svařování tenkých plechů může být vhodné svařování plynovým wolframovým obloukem nebo plazmové svařování. Tyto technologie zanechávají přesné a kvalitní švy s minimálním zkreslením.

Svařování tlustého plechu

Pro svařování tlustých plechů může být lepší volbou obloukové svařování kovů v ochranné atmosféře nebo svařování práškovým nástřikem kvůli jejich vysoké rychlosti nanášení a schopnosti pronikat silnými materiály.

Svařování ve stísněných prostorách

Pro svařování v nebezpečných nebo stísněných prostorech, kde výpary a plyny mohou představovat nebezpečí pro personál, se dává přednost obloukovému svařování plynovým drátem a laserové technologii, protože produkují minimální výpary a emise.

Malosériová výroba

Pro maloobjemovou výrobu nebo opravy mohou být praktičtější ruční metody svařování, jako je SMAW nebo kyslíko-palivové svařování.

Nakonec výběr metody svařování závisí na konkrétních potřebách a požadavcích projektu a měl by být proveden na základě pečlivého vyhodnocení všech relevantních faktorů.

Rýže. 11. Výsledek švů získaných použitím různých typů svařování: 1. Svislý tupý svar pomocí poloautomatického stroje. 2. Vertikální tupý svar argonového obloukového svařování. 3. Pevný spoj potrubí RDS. 4. Autogenní svařování. 5. Robotické svařování svislého spoje.

Každá metoda má své jedinečné výhody a nevýhody a volba konkrétní technologie závisí na několika faktorech, jako je typ materiálu, tloušťka a požadované vlastnosti spoje.

Laserové svařování GOST

Název (anglicky): Impulzní svařování laserovým paprskem. Knoflíkové svary. Hlavní typy, konstrukční prvky a rozměry. Předmět: Tato norma stanoví základní typy, konstrukční prvky a rozměry bodových svarů ve spojích z oceli, slitin železa a niklu, niklu a titanu prováděných pulzním laserovým svařováním pevnolátkovými lasery.