PROCES ZVÁRANIA: DEFINÍCIA, TYPY, PROCESY

A tiež si môžete stiahnuť PDF súbor tohto článku na jeho konci.

Čo je zváranie?

Zváranie je proces trvalého spájania, pri ktorom dva kusy kovu spolu tvoria jeden kus zahrievaním kovov na ich teplotu topenia. Počas procesu zahrievania sa pridáva ďalší kov, ktorý sa tiež nazýva prídavný kov, aby pomohol spojiť dva kusy dohromady.

Vo všeobecnosti ide o proces, pri ktorom sa dva podobné (alebo) rozdielne kovové kusy môžu spojiť ich zahriatím na teplotu dostatočne vysokú na tavenie kovov s (alebo) bez použitia tlaku a s (alebo) bez pomoci výplňového materiálu.

Zvárací stroj

Na vytvorenie tepla a nanášanie prídavného kovu sa používa zvárací stroj. Prídavný kov sa dodáva na vytvorenie spoja buď zo samotnej elektródy (alebo) prídavným materiálom. Teplota produkovaného tepla je rádovo 6000° až 7000°C. Poďme teda diskutovať o tom, aké sú rôzne typy zváracích procesov a ako sa používajú v priemysle?

Typy zváracích procesov

Nasledujú typy zváracích procesov podľa spôsobu generovaného tepla:

1. MIG zváranie

2. Zváranie tyčou

3. TIG zváranie

4. Zváranie plazmovým oblúkom

5. Zváranie elektrónovým lúčom

6. Zváranie laserovým lúčom

7. Plynové zváranie

8. Oblúkové zváranie tavnou šnúrou

9. Automatické vodíkové zváranie

10. Elektrotroskové zváranie

1. MIG zváranie

MIG zváracie držiaky pre zváranie kovov v inertnom plyne. Tento proces zvárania MIG sa tiež označuje ako zváranie plynovým kovovým oblúkom (GMAW), ktoré môžete nazvať aj zváraním drôtom.

Pri týchto typoch zvárania funguje tenký drôt ako elektróda, ktorá je napájaná z cievky pripevnenej na pištoli cez ohybnú trubicu a vychádza z dýzy na zváracej pištoli alebo horáku. Drôt sa podáva nepretržite, keď stlačíte spúšť zváracia pištoľ.

2. Oblúkové zváranie v tienidle (SMAW)

Je tiež identifikované ako ručné oblúkové zváranie kovov, oblúkové zváranie v ochrannej atmosfére alebo zváranie tyčou. Pri tomto type zváracieho procesu, pri ktorom sa oblúk zapáli medzi kovovou tyčou alebo elektródou (potiahnutou tavivom) a obrobkom, sa povrch tyče aj obrobku roztaví a vytvorí zvarový kúpeľ.

Súčasné roztavenie povlaku tavidla na tyči vytvorí plyn a trosku, ktorá chráni zvarový spoj pred prostredím. Oblúkové zváranie kovov v tieni je rôznorodý proces ideálny na spájanie železných a neželezných materiálov s hrúbkou materiálu vo všetkých polohách.

3. TIG zváranie

Zváranie TIG znamená oblúkové zváranie volfrámovým inertným plynom, od americkej zváračskej spoločnosti je tiež identifikované ako (GTAW). Tento proces zvárania sa tiež nazýva zváranie plynom.

TIG zváranie využíva volfrámovú elektródu, pretože volfrám má vysoký bod topenia. Keď vezmeme tig zvarová elektróda sa zahrieva, ale neroztopí sa, hovoríme, že ide o nekonzumovateľnú elektródu. Netaviteľné elektródy neznamenajú, že nevydrží večne a to znamená, že sa neroztaví a stane sa súčasťou zvaru.

4. Plazmové oblúkové zváranie (PAW)

Plazmové oblúkové zváranie (PAW) je proces oblúkového zvárania využívajúci teplo generované stlačeným oblúkom medzi volfrámovou nespotrebovateľnou elektródou a obrobkom (proces s preneseným oblúkom) alebo vodou chladenou zužujúcou dýzou (proces bez prenosu oblúka).

Plazma je plynná zmes kladných iónov, elektrónov a molekúl neutrálneho plynu. Proces prenášaného oblúka vytvára plazmové prúdy s vysokou hustotou energie a možno ich použiť na vysokorýchlostné zváranie a rezanie keramiky, zliatin medi, ocele, hliníka, zliatin niklu a zliatin titánu.

5. Zváranie elektrónovým lúčom (EBW)

Zváranie elektrónovým lúčom je zvárací proces, pri ktorom sa aplikuje teplo vytvorené lúčom vysokoenergetických elektrónov. Elektróny dopadnú na obrobok a ich kinetická energia sa premení na tepelnú energiu ohrievajúcu kov tak, aby sa mohli spojiť hrany obrobku a po zmrazení vznikol zvar.

EBM je tiež proces zvárania v kvapalnom stave. V ktorom je spoj kov na kov vyrobený v kvapalnom alebo roztavenom stave. Je tiež opísaný ako proces zvárania, pretože prijíma kinetickú energiu elektrónov na spojenie dvoch kovových obrobkov.

6. Zváranie laserovým lúčom (LBW)

Zváranie laserovým lúčom (LBW) je zvárací proces, pri ktorom sa teplo vytvára vysoko energetickým laserovým lúčom zacieleným na obrobok. Laserový lúč zahrieva a taví konce obrobku, čím vytvára spoj.

Pri laserovom zváraní (LBM) je spoj vytvorený ako sled prekrývajúcich sa bodových zvarov alebo ako súvislý zvar. Laserové zváranie sa používa v elektronickom, komunikačnom a leteckom priemysle na výrobu lekárskych a vedeckých zariadení, ktoré obsahujú malé komponenty.

7. Plynové zváranie

Plynové zváranie sa vykonáva roztavením strán alebo povrchov, ktoré majú byť spojené plynovým plameňom, a poskytnutím roztaveného kovu, aby spolu tiekol, čím sa po ochladení vytvorí pevný súvislý spoj.

Zmesi kyslíka a acetylénu sa používajú vo veľmi väčšom rozsahu ako iné a majú popredné postavenie v zváračskom priemysle. Teplota kyslíko-acetylénového plameňa v jeho najhorúcejšej oblasti je asi 3200 °C, zatiaľ čo teplota dosiahnutá v plameni kyslíka a vodíka je asi 1900 °C.

8. Flux Cored Arc Welding (FCAW)

Tento typ zvárania je takmer podobný MIG zváranie . V skutočnosti zvárači MIG môžu často vykonávať zváranie elektrickým oblúkom. Pri tomto zváraní má drôt jadro taviva, ktoré tvorí okolo zvaru plynový štít. To znižuje dopyt po externej dodávke plynu.

FCAW je vhodnejší pre hrubé, ťažké kovy, pretože ide o vysokoteplotný proces zvárania. Na tento účel sa zvyčajne používa na opravu ťažkých zariadení. Je to proces, ktorý neprodukuje príliš veľa odpadu. Pretože nie je potrebný externý plyn, stojí to aj menej.

9. Atómové vodíkové zváranie

Atómové vodíkové zváranie je extrémne vysokoteplotná forma zvárania známa ako oblúkové atómové zváranie. Tento typ zvárania vyžaduje použitie plynného vodíka na tienenie dvoch elektród vytvorených z volfrámu. Môže dosiahnuť teploty nad acetylénovým horákom a môže sa vykonávať s prídavným kovom alebo bez neho.

10. Elektrotroskové zváranie

Ide o pokročilý proces zvárania, ktorý sa používa na vertikálne spojenie tenkých koncov dvoch kovových kusov. Namiesto toho, aby sa zvar použil na vonkajšiu stranu spoja, uskutoční sa medzi koncami dvoch kusov.

Medený elektródový drôt je vedený cez kovovú vodiacu trubicu, ktorá bude pôsobiť ako výplňový kov. Keď sa pridá výkon, vytvorí sa oblúk a zvar sa spustí pod švom a pomaly sa posunie nahor, čím sa vytvorí zvar na mieste švu.

Typy zváracích pozícií

Nasledujú štyri hlavné typy pozícií zvárania:

1. Plochá poloha (1G a 1F)

2. Horizontálna poloha (2G a 2F)

3. Vertikálna poloha (3F a 3G)

4. Poloha nad hlavou (4G a 4F)

1. Plochá poloha

Najzrejmejším typom, ktorý sa má vykonať, je plochá poloha, niekedy nazývaná poloha ruky dole. To zahŕňa zváranie v hornej časti spoja. V tomto prípade sa roztavený kov v spoji stiahne smerom nadol. Výsledkom je rýchlejšie a jednoduchšie zváranie.

V 1G a 1F sa číslo 1 týka plochej polohy, zatiaľ čo písmeno G je pre drážkový zvar a písmeno F je pre kútový zvar.

2. Horizontálna poloha (2G a 2F)

Toto je ťažšia poloha ako rovná poloha a vyžaduje si väčšiu zručnosť zváracieho operátora na jej korekciu.

2G je poloha zvaru drážky, ktorá zahŕňa umiestnenie osi zvaru v horizontálnej rovine alebo takmer vodorovnej. Pre čelo zvaru musí ležať približne vo vertikálnej rovine.

2F je poloha kútového zvaru, v ktorej sa zváranie vykonáva na hornej strane povrchov, ktoré sú takmer horizontálne oproti povrchu, ktorý je takmer vertikálny. V tejto polohe je horák normálne udržiavaný v uhle 45 stupňov.

3. Vertikálna poloha (3F a 3G)

V tejto polohe kus aj zvar ležia vertikálne alebo takmer vertikálne. 3F a 3G vedú k pozíciám vertikálneho zaoblenia a vertikálnej drážky.

Keď sa zváranie vykonáva vertikálne, gravitačná sila tlačí roztavený kov nadol, a preto má tendenciu stohovať sa. Aby ste tomu zabránili, môžete použiť zvislú polohu nahor alebo nadol.

Ak ho chcete skontrolovať vo vertikálnej polohe nahor, nasmerujte plameň nahor a umiestnite ho pod uhlom 45 stupňov k dielu. Týmto spôsobom zvárač aplikuje kov zo spodných častí obrobku na zváranie smerom k sile gravitácie.

4. Poloha nad hlavou (4G a 4F)

V tomto type polohy zvárania sa zváranie vykonáva zospodu spoja. Má najkomplexnejšiu a najťažšiu pozíciu na prácu. Polohy 4G a 4F sú pre drážkové a kútové zvary.

V polohe nad hlavou vedie kov uložený v kĺbe k otvoru na kuse, ktorý sa vyskytuje v obrube s vyššou korunou. Aby ste tomu zabránili, nechajte roztavenú kaluž malú. Ak je zvarová kaluž príliš dlhá, na chvíľu odstráňte plameň, aby roztavený kov mohol vychladnúť.

Výhody procesu zvárania

1. Dobrý zvar bude silnejší ako základný alebo základný kov.

2. Rýchlejší proces v porovnaní s nitovaním a odlievaním.

3. Procesom zvárania je možné zabezpečiť úplné tuhé spoje.

4. Použiteľné na všetky kovy a zliatiny.

5. Ťažké tvary je možné vyrábať zváraním.

6. Zváracie zariadenie je prenosné a dá sa ľahko udržiavať.

7. Počas procesu zvárania nevzniká žiadny hluk ako pri nitovaní.

8. Proces zvárania vyžaduje menej pracovného priestoru v porovnaní s nitovaním.

9. Akýkoľvek priestor spoja sa dá ľahko vytvoriť.

Nevýhody procesu zvárania

1. Vydáva škodlivé žiarenie, výpary a nepoškvrnené (náhly záblesk iskry).

2. Zvarové spoje sú lámavejšie, a preto ich únavová sila je menšia ako spojované prvky.

3. Výsledkom je deformácia a vyvoláva vnútorné napätie.

4. Na správne držanie kovov potrebuje určité prípravky a prípravky.

5. Na zváranie sú potrební kvalifikovaní pracovníci a elektrina.

6. Kontrola zváračských prác je náročnejšia a nákladnejšia ako nitovacie práce.

Aplikácie zvárania

Použitie zvárania je také odlišné a rozsiahle, že by nebolo prehnané tvrdiť, že neexistuje kovopriemysel a žiadne odvetvie strojárstva, ktoré by nevyužívalo zváranie v tej či onej forme, konkrétne automobilový priemysel, lodná doprava, letecký priemysel a stavebníctvo. Používa sa hlavne na výrobu.

Niektoré z aplikácií sú:

• Stavba lodí

• Železničné vozne

• Automobilové podvozky a nadstavby

• Telesá Earthmoverov

• Okenné rolety

• Dvere, brány

• Všetky druhy výrobných prác.

---

Záver

Ako už viete, zváranie je silný proces spájania, pri ktorom dve časti kovu spolu tvoria jednu časť zahrievaním kovov na ich teplotu topenia. Niektoré typy zvárania sú vyrábané strojmi a vyžadujú si nákladné špecializované vybavenie. Zváranie je rýchlejšia metóda súvisiaca s nitovaním a odlievaním.