Zváranie na tupo: zariadenia, metódy a procesná technológia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Vytvorenie akejkoľvek kovovej konštrukcie vždy znamená spoľahlivé a odolné spojenie jednotlivých komponentov a dielov do jedného mechanického celku. Samozrejme, že kovový výrobok môže byť vyrobený ako monolitický, jednodielny diel, napríklad odlievaním. Najčastejšie je však potrebné vytvoriť celistvé spojenie metódou medziatómových kovových väzieb, sprevádzané vysokým ohrevom miesta spájania dielov. Jednoducho povedané, bleskové zváranie na tupo.

Zariadenia, metódy a procesná technológia sú predmetom záujmu mnohých začínajúcich zváračov. Tento typ spojenia je široko používaný v leteckom a automobilovom priemysle, pretože umožňuje vytvoriť pevný a spoľahlivý zvar.

Funkcie zvárania na tupo

Zváranie na tupo rôznych materiálov je jednou z odrôd pevného spojenia pod vplyvom tlakovej sily a elektrického prúdu. To znamená, že časti spojené počas bleskového zvárania na tupo sú súčasne stlačené proti sebe a zahrievané elektrickým oblúkom.

Ak je medzera spojenádiely do plastického stavu (bez roztavenia), potom sa tento typ spojenia nazýva odporové zváranie. Keď sú obrobky zahriate na roztavenie, hovorí sa, že tupé okraje zvarových spojov používajú metódu lemovania. Každá z týchto metód sa používa v určitých situáciách, ktoré zvárač vyhodnotí v závislosti od požiadaviek na kvalitu a spoľahlivosť spojovacieho švu, ako aj použitého zariadenia.

Prítomnosť chýb vo zvaroch výrazne zhoršuje kvalitu vykonanej práce. Preto, aby sa tento problém odstránil, je potrebné predčistiť kontaktné plochy od oxidov, nerovností a nečistôt.

Tiež treba pamätať na to, že so zväčšujúcou sa veľkosťou povrchu spoja sa výrazne zhoršuje pevnosť a kvalita zvaru. Je to spôsobené tým, že veľká plocha sa zle zahrieva a prispieva k rýchlej tvorbe oxidov, ktoré negatívne ovplyvňujú kvalitu zvarového spoja.

Výhody zadku

Akýkoľvek typ zvárania má svoje technologické výhody a nevýhody. Zváranie na tupo má podľa mnohých zváračov množstvo pozitívnych vlastností, ktoré ho výrazne odlišujú od iných technológií.

Výhody bleskového zvárania na tupo zahŕňajú:

• pri použití tohto spôsobu pretavenia nie je potrebné predhrievať spoj a pripravovať okraje spájaných častí;
• pri dodržaní technológie zvárania je ľahké získať silné a spoľahlivéspojenie, ktoré môže trvať niekoľko desaťročí bez nehôd;
• udržiava vysokú úroveň chemickej homogenity materiálu po zváraní, čo zvyšuje pevnosť spoja;
• jednoduchosť a jednoduchosť práce si nevyžadujú špeciálne znalosti ani od začínajúceho zvárača;
• schopnosť vykonávať proces bleskového zvárania na tupo v plne automatickom režime;
• vysoká rýchlosť technologických operácií;
• všestrannosť pri použití takmer všetkých materiálov.

Všetky tieto výhody výrazne prevažujú nad menšími nevýhodami procesu zvárania na tupo.

Nevýhody zvárania

Niektoré nevýhody tohto typu zvárania zahŕňajú:

• vysoká spotreba elektrickej energie;
• pomerne vysoká cena odporového zváracieho stroja na domáce použitie, preto je najlepšie urobiť tupý spoj ručne svojpomocne;
• potreba prísneho dodržiavania požiadaviek na veľkosť povrchu spájaných dielov;
• ťažkosti pri zváraní v podmienkach vysokej vlhkosti.

Typy zvárania na tupo

Proces zvárania tupého spoja je založený na zákone Joule-Lenz. Proces medziatómových väzieb prebieha pôsobením elektrického prúdu pomocou silnej kompresie aplikovanej na kontaktnú plochu produktu.

Existujú dva typy zvárania na tupo:

• zváranieodpor;
• bleskové zváranie.

V podstate obe tieto metódy využívajú rovnaký technologický proces elektrodeformácie, existujú však aj špeciálne rozdiely.

Odporové zváranie

Jedinečnosťou tejto metódy je, že proces spájania dielov prebieha bez roztavenia základne. V tomto prípade je kovový povrch vystavený silnej plastickej deformácii. Konštrukčne sú zváracie tyče napojené na elektrický prúd a pri kontakte s kovovým povrchom sa vytvorí uzavretý okruh. V mieste kontaktu sa objaví vysoký odpor, ktorý poskytuje malé zahrievanie. Tyče, zahriate na určitú hodnotu, sú pevne pritlačené k sebe a prúd je vypnutý.

Potom, čo nahriate tyče začnú tvrdnúť, preto sa táto technológia nazýva odporové zváranie. Aby sa predišlo chybám vo zvare, povrchy zváraných výrobkov musia byť podrobené starostlivej predbežnej úprave, aby pri spájaní kovu nezostali žiadne drobné čiastočky cudzieho pôvodu.

Odporové zváranie sa používa na pripojenie drôtu alebo rúrok a materiály môžu byť rôzne (oceľ a meď, liatina a hliník).

Reflow connection

Výrazným znakom bleskového zvárania na tupo je privádzanie napätia do transformátora až po kontakt zváraných plôch. V tomto prípade sa vyčnievajúce mikrodrsnosti povrchu zahrievajú a drvia. Elektrický prúd teda netečie po väčšom výstupku, ale hneď pozdĺžcelá rovina kontaktu.

Existujú dva typy bleskového zvárania na tupo:

1. Kontinuálne zváranie sa vyznačuje plynulým pohybom dvoch častí výrobku, upnutých v špeciálnych svorkách zváracej jednotky, smerom k sebe. Potom sa aplikuje prúd a časti sú vzájomne prepojené, pričom sa dotýkajú celej roviny. Časti sú zvarené, potom dôjde k ustáleniu pri určitej hodnote a vypnutiu elektrického prúdu.
2. K občasnému topeniu dochádza v dôsledku striedania momentov tesnenia a zoslabovania spojov, pričom elektrický prúd zostáva zapnutý. Tento pohyb tam a späť uzatvára okruh až po bod topenia materiálu.

Požiadavky na povrch a technológia čistenia

Povrchy materiálov, ktoré sa majú spojiť, aby sa dosiahol vysokokvalitný zvar, musia spĺňať určité požiadavky:

1. Hodnota odporu v celej kontaktnej rovine by mala byť približne rovnaká.
2. Odpor voči elektrickému prúdu by mal byť čo najnižší.
3. Roviny dvoch povrchov, ktoré sa majú zvárať, sa musia zhodovať v úrovni.
4. Rovnomerný vzhľad povrchu je kľúčom k vysokokvalitnému zváraniu.

Pre splnenie týchto podmienok je potrebné vykonať predbežnú prípravu povrchu. Na to potrebujete:

1. Vykonajte odmastenie spoja.
2. Odstráňte oxidový film z celej kontaktnej roviny.
3. Vykonajte neutralizáciu kĺbov.
4. Povrch dobre vysušte.

Po vyčistení musíte vizuálne skontrolovať pripravenosť povrchov na zváranie.

Stroje na zváranie na tupo

Pomocou špeciálnych zváracích strojov na tupo sa polyetylénové rúry najčastejšie zvárajú, pretože materiál týchto výrobkov je ľahko prispôsobiteľný typu kontaktného spojenia na tupo.

Existujú nasledujúce typy zváracích strojov:

• mobil;
• stacionárne;
• pendant;
• universal;
• špecializované.

Konštrukcia každého zváracieho stroja zahŕňa elektrickú a mechanickú zostavu, ako aj systém vodného chladenia a pneumatický podávač obrobkov.

Zváranie polyetylénových rúr na tupo sa mierne líši od spájania kovových výrobkov. Pretože plastový materiál nie je vodičom elektrického prúdu, zahrievanie koncov rúrok sa vykonáva špeciálnymi vykurovacími prvkami. Inak je technológia zvárania polyetylénových rúr na tupo podobná ako pri spájaní iných povrchov.

Ručné zváranie na tupo

Doma je použitie kontaktného zváracieho stroja nerentabilné, takže rúry malého priemeru je možné zvárať ručne. Zároveň pre dosiahnutie kvalitného spojenia je potrebné získať skúsenosti s vykonávaním práce školením.

Technologické kroky procesu ručného zvárania na tupo sú nasledovné:

1. Pripravte pracovný priestor podľa bezpečnostných požiadaviek.
2. Urobte bezpečnú fixáciu obrobkov. Upevnenie je možné vykonať pomocou špeciálnych svoriek, v domácich podmienkach sa však najčastejšie používajú tehly alebo výklenky v zemi. Hlavná vec je, že časti zostávajú nehybné.
3. Na čistenie povrchov, ktoré sa majú zvárať, použite brúsny papier alebo pilník.
4. Pri zahrievaní tupého zvaru musí byť na spoj vyvíjaný tlak.
5. Šv je chladený prirodzene – na vzduchu.

V prípade silného vetra vonku je vhodné prerušiť prácu, aby sa zabránilo vniknutiu prachu alebo piesku do oblasti zvárania. V daždivom počasí možno práce vykonávať pod špeciálnym prístreškom.

Poruchy tupých kĺbov

Dlhodobé fungovanie akéhokoľvek mechanického zariadenia do značnej miery závisí od kvality vizuálnej kontroly vykonávanej práce. Preto musí každý zvárač poznať a vedieť vyhodnotiť hlavné chyby, ktoré sa môžu vyskytnúť počas procesu zvárania.

Hlavné chyby bleskového zvárania na tupo zahŕňajú:

1. Nedostatočná penetrácia zvaru, ktorá sa prejavuje čiastočnou kovovou väzbou. Najčastejšou príčinou tohto defektu je prítomnosťspojenie oxidového filmu, ako aj slabé zahrievanie koncov častí.
2. Praskliny a delaminácia švu, ktoré sa môžu vyskytnúť, keď sa materiál po zváraní rýchlo ochladí.
3. Skreslenie vlákna v oblasti zvaru môže byť spôsobené aj nadmerným rozrušením.
4. Znečistenie spoja rôznymi inklúziami, veľké zrná na zvare sú štrukturálne defekty. Takéto problémy vznikajú, keď je šev oxidovaný alebo prehriaty.

Odporové zváranie na tupo je podľa odborníkov spoľahlivým a kvalitným spôsobom spájania dielov z rôznych materiálov. Vďaka schopnosti vykonávať proces v automatickom režime je široko používaný v priemyselných podnikoch na pripojenie zložitých komponentov mnohých mechanických zariadení.