Zváranie v prostredí ochranného plynu: technológia práce, popis procesu, technika vyhotovenia, potrebné materiály a nástroje, pracovné pokyny krok za krokom a odborné rady

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-02 14:02

Zváracie technológie sa využívajú v rôznych odvetviach ľudskej činnosti. Vďaka svojej všestrannosti je zváranie v ochrannej atmosfére plynu neoddeliteľnou súčasťou akejkoľvek výroby.

Táto odroda uľahčuje spájanie kovov s hrúbkou od 1 mm do niekoľkých centimetrov v akejkoľvek polohe v priestore. Zváranie v ochrannej atmosfére postupne nahrádza tradičné zváranie elektródou.

Podstata zváracieho procesu v ochranných plynoch

Zvárací proces sa používa na vytvorenie trvalého spojenia medzi rôznymi kovmi. Dosahuje sa zahriatím spojených prvkov na teplotu blízku bodu topenia. K ohrevu dochádza pomocou elektrického oblúka, ktorý má teplotu spaľovania 7 000 až 18 000 °C. To umožňuje ohrievať zváraný kov a vytvárať zvarový kúpeľ, ktorý je naplnenýroztavená elektróda.

Aby elektrický oblúk stabilne horel a tiež aby vzduch neovplyvňoval zváranie, je do spaľovacej zóny privádzaný ochranný plyn, ktorý vytvára kupolu zabraňujúcu oxidácii.

Zváranie v ochrannej atmosfére plynu sa používa tam, kde jednoduché zváranie obalenou elektródou nefunguje. Ide o zlúčeninu kovov, ako napríklad:

• meď;
• bronz;
• titanium;
• molybdén;
• chrome a ďalšie

Moderná automatická výroba využíva mechanizované zváranie v ochranných plynoch. S jeho pomocou sa varia nielen neželezné kovy, ale aj železné (odrody ocele).

Výhody metódy

Tento typ zvárania má mnoho výhod.

1. Umožňuje zváranie neželezných kovov. Zložitosť ich zvárania spočíva v tom, že majú nízky bod tavenia s vysokou oxidáciou, ktorá znečisťuje zváraciu zónu oxidmi a sťažuje získanie vysokokvalitného švu.
2. Vyhrievanie na vysokú teplotu. To umožňuje lokalizovať zónu zvárania v malých medziach. Výsledkom je, že zváraný kov nemení svoje mechanické vlastnosti v dôsledku prehriatia.
3. Vysoký výkon. Zváranie v prostredí ochranného plynu umožňuje automatizovať proces pomocou drôtu navinutého na cievke a jeho automatického podávania.
4. Žiadna troska. Jeho odstránením nestrácate čas.

Nevýhody zvárania v tienidle

K nevýhodám tohto druhuzváranie možno pripísať objemnosti zariadenia. Okrem samotného zváracieho stroja súprava obsahuje plynové fľaše, redukcie, plynové armatúry.

Spotrebný materiál je drahší ako konvenčné oblúkové zváranie.

V moderných podnikoch je hlavným kritériom ekonomickej realizovateľnosti čas strávený výrobou. Zavádzajú automatické zváracie systémy v ochranných plynoch. Preto sú vysoké náklady na materiály kompenzované vysokou produktivitou.

Aké silné sú zvary

Zváranie kovov vytvára pevné spojenie. Je oveľa pevnejší ako skrutkové alebo nitované spoje. Okrem toho tam, kde je potrebné vytvoriť tesnosť, je zváranie nevyhnutné. Hlavným obmedzením pri jeho aplikácii je neschopnosť odolávať dynamickým zaťaženiam, ktoré sa líšia veľkosťou aj vektorom nárazu. Práve z tohto dôvodu sa pri konštrukcii lietadiel používajú nity namiesto zváraných spojov.

Sila zvaru závisí od použitých materiálov, dodržania technológie a správnej prípravy hrán na zváranie.

Rôzne použité vybavenie

Zváranie v ochrannej atmosfére plynu má dva druhy:

1. Nekonzumovateľná elektróda. Elektrický oblúk je vytvorený volfrámovou tyčou, ktorá sa pri tomto procese neroztaví. Materiál na plnenie zvarového kúpeľa sa podáva ručne vo forme kusu drôtu.
2. Spotrebná elektróda. Tu vzniká elektrický oblúkautomaticky napájaný drôt, ktorý dostáva elektrický prúd. Tento drôt sa roztaví a naplní zvarový kúpeľ, čím sa vytvorí šev.

V závislosti od toho sa plynové zváracie zariadenia delia na dva typy:

1. Zváracie transformátory a invertory vybavené volfrámovým horákom.
2. Poloautomatické zváranie. Teraz je tento typ zariadenia najpoužívanejší. S ich pomocou môžete zvárať celý rad kovov. Sú mobilné a majú skvelý výkon. Poloautomatické zváranie v prostredí ochranného plynu sa používa v garážach a súkromných domácnostiach, ako aj vo serióznych podnikoch.



3. Zváranie laserovým oblúkom. Ide o typ hybridného zariadenia, kde okrem zváracieho oblúka z volfrámovej elektródy dochádza k hĺbkovému taveniu laserovým lúčom. V tomto prípade sa používa zariadenie, ktoré kombinuje laserovú optiku a baterku s volfrámovým koncom.

Aké plyny sa používajú

Používa sa niekoľko druhov plynov, ktoré možno rozdeliť do 3 skupín: inertné, aktívne a kombinované.

Inertné plyny zahŕňajú: hélium, argón. Hélium je ľahšie ako vzduch, jeho výroba je drahšia a používa sa menej. Oblúk v ňom ale naberá vyššiu teplotu ako v argóne, takže zváranie v héliovom prostredí má vyššiu produktivitu. Používa sa na zváranie zliatin hliníka a horčíka.

Argón má širšíaplikácie. Používa sa na zváranie kritických častí, ako aj vzácnych a neželezných kovov.

Dusík možno klasifikovať ako podmienene inertné plyny. Používa sa iba na zváranie medi a jej zliatin, vo vzťahu ku ktorým nie je aktívny.

Aktívne plyny, hoci chránia zvarovú zónu, samy sa rozpúšťajú vo zvarovom kove a menia jeho zloženie. Patria sem oxid uhličitý a kyslík. CO_{2 sa používa na zváranie železných kovov: nízkou a stredne uhlíkových ocelí, liatiny, nízkolegovaných ocelí atď.}

Kyslík prichádza iba zmiešaný s inertnými plynmi.

Kombinácie zmesí plynov sa používajú v rôznych pomeroch na zvýšenie stability procesu zvárania a zlepšenie mechanických vlastností zvaru.

Spotrebný materiál

Na poloautomatické zváranie v prostredí ochranného plynu sa používa drôt zvinutý do zvitkov. Má viac ako 80 odrôd. Jeho priemer je od 0,3 do 12 mm. Cievky, do ktorých sa skladá, vážia od 1,5 do 40 kg. Drôt je vybraný s rovnakým zložením ako časti, ktoré sa majú zvárať.

Nespotrebovateľná elektróda môže byť volfrámová alebo uhlíková. Volfrámová elektróda je drôt s priemerom 0,5–3 mm alebo tyče s priemerom 5–8 mm. Materiál pre prísadu je drôt s priemerom 1,6–5 mm.

Príprava na zváračské práce

Zváranie v ochrannom prostredí sa vykonáva hlavne pri zváraní kritických častí. Prvou požiadavkou je preto vysoká kvalifikácia pracovníka. Vykonávať takétoprácu môžu vykonávať zvárači minimálne 5. ročníka, ktorí boli vyškolení a dostali povolenie.

Pred začatím práce, bez ohľadu na certifikát, je zvárač nútený zvárať natupo vzorku, ktorá bude testovaná na pevnosť. Zváranie v ochrannej atmosfére GOST určuje, akú veľkú ťahovú silu musí táto vzorka vydržať.

Zváracia miestnosť by mala obsahovať minimum prachu. Všetky druhy prác s jeho formovaním sú zakázané (rezanie, brúsenie, brúsenie).

Vnútorný vzduch by mal byť teplý a suchý. Na tento účel sú nainštalované teplomery a vlhkomery. Teplota musí byť aspoň 16 °C.

Dobré osvetlenie by malo poskytnúť prehľad o zváracej zóne a umožniť včasné odhalenie chýb, ktoré sa vyskytujú pri rôznych režimoch zvárania v prostredí ochranného plynu.

V miestnosti nie sú povolené koncepty. Rýchlosť prúdenia vzduchu by nemala presiahnuť 0,5 m/s.

Tipy a triky

Ak chcete získať kvalitné pripojenie, musíte vykonať nejaké prípravné práce.

1. Správne odrežte okraje prvkov, ktoré sa majú zvárať. Od toho závisí prienik a naplnenie zvarového kúpeľa kovom.
2. Povrch, ktorý sa má zvárať, dôkladne očistite od nečistôt, hrdze.
3. Upravte tlak ochranného plynu. Ak je tlak vysoký, dôjde k nadmernému ochladzovaniu zváracej zóny. Nízky tlak spôsobí vytvorenie pórov vo zvare.
4. Vyberte optimálnu silu prúdu. Vyberá sa na základe hrúbky kovu, ktorý sa má zvárať. Posuv drôtu sa nastavuje podľa intenzity prúdu.
5. PrijaťVysokokvalitný horák švov sa musí pravidelne čistiť od vodného kameňa. Ak sa tak nestane, vodný kameň postupne zníži vnútorný priemer horáka a ochranný plyn bude privádzaný do spaľovacej zóny nesprávnym horákom. Váha tiež sťaží podávanie drôtu. Na zníženie tvorby sadzí na horáku je možné použiť silikón. Premazávajú vnútro horáka. Veľmi praktické aerosólové plechovky na zváranie.

Zváranie v ochrannej atmosfére plynu je zodpovedný proces, ktorý do značnej miery závisí od ľudského faktora. Dodržiavanie bezpečnostných opatrení, používanie ochranných prostriedkov pomôže nielen efektívne vykonávať prácu, ale aj zachovať zdravie.