Přípravná fáze zahrnuje výběr nejvhodnější elektrody. Kvalita tohoto spotřebního materiálu rozhoduje o těsnosti výsledného systému a také o složitosti svařování. Dnes se používají elektrody, které jsou představovány vodivou tyčí se speciálním povlakem. Použitím speciálního složení se oblouk stabilizuje a vytvoří se atraktivnější, vysoce kvalitní svar. Navíc v některých případech obsažené chemikálie snižují pravděpodobnost oxidace kovu.
V prodeji je poměrně velké množství různých možností pro provedení takového spotřebního materiálu. Podle typu jádra existují:
- S jádrem, které se netaví. Při jejich výrobě se používá grafit nebo wolfram a také elektrické uhlí.
- S tavnou tyčí. V tomto případě se při výrobě používá drát, jehož tloušťka se může měnit v širokém rozmezí. Při provádění elektrického svařování je tloušťka elektrody nejdůležitějším parametrem, který je třeba vzít v úvahu.
Horké tyčové elektrody
Klasifikace se také provádí podle toho, jaká látka se používá jako nátěr. Nejčastěji se používají následující verze:
- Kyselina rutilová se často používá k vytvoření potrubního systému vytápění nebo zásobování domácí vodou. Při elektrickém svařování může vznikat struska, kterou není těžké odstranit.
- Celulóza je vhodnější pro práci s výrobky, které mají velký průřez. Příkladem je případ výroby potrubí pro zásobování plynem a vodou.
- Rutil se používá, když potřebujete získat úhledný šev. Struska může být snadno a rychle odstraněna z povrchu. Navíc je vhodný pro svařování na druhém nebo následujícím švu.
- Rutil-celulóza je vhodná pro svařování téměř v jakékoli rovině. Tento bod určuje jejich časté použití při vytváření vertikálně umístěného švu velké délky.
- Hlavní povlak je považován za univerzální povlak, který je vhodný pro elektrické svařování široké škály dílů, včetně silnostěnných výrobků. Výsledné upevnění se vyznačuje plasticitou a vysokou pevností.
Doporučuje se věnovat pozornost výrobkům od známých výrobců, jejichž deklarované výkonové charakteristiky budou odpovídat skutečným. Kromě toho při výběru spotřebního materiálu musíte věnovat pozornost trvanlivosti produktu.
Druhy svarových spojů
Svařovací práce lze provádět pouze s ohledem na to, které svary lze nalézt. Nejrozšířenější jsou:
- Umístění a svařování dílů na tupo. V tomto případě musí být výrobky umístěny vedle sebe.
- T-spoj se vyznačuje tím, že výrobky jsou umístěny v pravém úhlu k sobě.
- Metoda lepení překrytím se rozšířila díky snadnému svařování a kontrole kvality výsledného spoje.
Zpravidla se v tomto případě používá metoda elektrického svařování na tupo. Díky tomu je zajištěno kvalitní spojení jednotlivých prvků.
Příprava dílů
Před prováděním elektrického svařování je nutné připravit spojované díly. Doporučení jsou následující:
- Kontroluje se rovnoměrnost řezu, která by se měla rovnat 90 stupňům.
- Čelní strana a okolní povrch se čistí brusným papírem a jiným brusivem, dokud se neobjeví kovový lesk.
- Všechny druhy nečistot musí být zcela odstraněny.
Příprava na svařování, čištění bruskou
V době svařování musí být všechny prvky pevně upevněny.
Existují následující hlavní typy tlakového svařování:
- Studená. Při této metodě se používá technika svařování dílů a obrobků bez natavení koncových zón.
- Použití efektu tření. Tlakové svařování touto metodou se provádí pomocí tepla, které se uvolňuje při dynamickém kontaktu svařovaných ploch.
- ultrazvuk a kování. Proces ultrazvukového tlakového svařování je efektivní metoda tlakování různých kovů, které jsou v pevném stavu. Kovářské svařování se prakticky neliší od metody pece, během níž dochází k mechanickému nárazovému účinku na materiál.
Svařování trubek
Poměrně častou otázkou je, jak vařit trubky elektrickým svařováním. Měniče a další zařízení se vyznačují snadnou obsluhou a také možností jemného doladění výstupních parametrů. Svařování kovových trubek se provádí s ohledem na následující informace:
- Spoj musí být průběžný.
- Jakmile začnete svařovat, nemusíte přestat.
- Všechny práce musí být prováděny v několika vrstvách, díky čemuž je zajištěna těsnost. Počet švů závisí na tloušťce stěny.
Při zvažování, jak svařovat trubky, je třeba věnovat pozornost skutečnosti, že každá předchozí vrstva musí zcela vychladnout.
Svařování trubek elektrickým svařováním by mělo být prováděno s kontrolou výsledného upevnění. Kromě toho je svar na potrubí rychle očištěn od strusky a jiných nečistot.
Jak opravit netěsnost v potrubí s tlakovou vodou
- Pokud potrubí netěsní při nízkém tlaku chladící kapaliny, pak je obyčejná železná svorka na potrubí k odstranění netěsnosti tím správným a rychlým řešením k odstranění netěsnosti v topném systému. Tovární svorka je kulatá kovová konstrukce o tloušťce stěny 1-1,5 mm, pogumovaná zevnitř a vybavená šroubem a maticí pro utažení (nebo párem – v závislosti na šířce svorky);
- Rady lidí, jak opravit netěsnost, pokud není ocelová svorka: obalte místo nehody gumou z cyklistické trubice, lékárenským gumovým obvazem nebo jakoukoli vhodnou gumou, například gumovou rukavicí. Takovou domácí svorku můžete opravit drátem nebo ji zabalit jakoukoli šňůrou;
- Při absenci tovární svorky a gumy si můžete vyrobit domácí svorku z cínu, dokonce i z víka plechovky;
- Dokonce i kus pružného polymeru (jako je vulkanická pryž) pevně propojený mezi cívkou a cívkou může na chvíli zachránit situaci.
Jiné způsoby odstranění havárie, pokud topná trubka teče, nebudou fungovat – studeným svařováním lze utěsnit pouze suché povrchy, i když pak může vytvrzený kompozit fungovat i ve vodě. Ze stejného důvodu nebude fungovat utěsnění díry nebo mezery těsnicími hmotami – povrch, který má být opraven, musí být suchý a nejlépe čistý. Proto se tmel pro topné trubky, epoxidová pryskyřice, dichlorethan a další rychle tvrdnoucí kompozity používají pouze na odpojených suchých úsecích topné trasy. To platí i pro opravu vodovodního řadu v potrubí TUV nebo studené vody.
Funkce procesu
Uvažovaný proces má poměrně velké množství funkcí. Při svařování trubek se berou v úvahu následující informace:
- Polarita proudu se volí v závislosti na tloušťce stěny, druhu materiálu a zvolené elektrodě. Je třeba mít na paměti, že všechny informace o parametrech, za kterých by měla být elektroda použita, uvádí výrobce.
- Je třeba mít na paměti, že připojení potrubí se také provádí s přihlédnutím k síle proudu. Tento indikátor lze určit vynásobením indikátoru tloušťky tyče číslem 30 nebo 40. Obdobným způsobem se určuje síla proudu, která je nastavena na zařízení.
- Rychlost svařování není regulována v žádné technické dokumentaci. Nedržte však elektrodu delší dobu na jednom místě, protože to může vést k šmouhám. Kromě toho může příliš vysoká teplota vést k propálení okraje.
Pro zjednodušení úkolu se provádí předběžné upevnění spojovaných prvků. Takové vlastnosti svařování je třeba vzít v úvahu, aby se zlepšila kvalita spojení.
Princip svařování
V procesu svařování obrobků se aktivační energie vynakládá buď na ohřev, který se projeví v podobě natavení kontaktního bodu, nebo na jeho plastickou deformaci.
Podle definice by se v závislosti na typu energie použité ke spojení produktů na meziatomové úrovni mělo rozlišovat mezi tavným svařováním a stejným postupem prováděným pod vlivem deformace. Posledně jmenovaný princip se používá zejména při svařování potrubí pod tlakem.
Známé typy svařovacích operací se liší především povahou fyzikálních a chemických procesů probíhajících přímo v kontaktní zóně.
Základem tavného svařování je princip jeho ohřevu do určitého stavu, při kterém dochází ke smíchání dvou spojených dílů za vzniku společné kapalné hmoty (svarové lázně).
Po dokončení svařovacích postupů a ochlazení lázně se vytvoří spojovací šev, získaný přímo z taveniny a pouze částečně díky použití speciálních přísad.
Zdrojem lokálního ohřevu v podmínkách klasického tavného svařování může být:
- elektrický oblouk;
- plamen plynového hořáku;
- chemická reakce doprovázená uvolněním velkého množství tepla;
- energie elektronického původu;
- plazmové nebo laserové záření.
Dostatečně úzký pás materiálu, který se tvoří podél hranice součástí nebo obrobků, které mají být svařeny, se nazývá zóna tavení. I přes malou velikost tohoto útvaru (měří se v mikronech) je jeho vliv na kvalitu svarového spoje poměrně velký.
Montáž spojů
Předběžná montáž spojů značně zjednodušuje úkol. Vlastnosti této fáze jsou následující:
- Trubky jsou upevněny v tesku. Pokud se upevnění provádí ve třech bodech, bude upevnění spolehlivější.
- Pouze s jedním bodem připojení se doporučuje začít svařovat ze zadní strany.
- Pokud mají stěny tloušťku asi 3 mm, pak by tloušťka tyče měla být 2,5 mm.
Většina potíží vzniká u svařovacích trubek, které nelze upevnit ve svěráku.
Co je svařování na tupo
Toto je další oblíbený typ tlakového svařování. Styčné plochy dílů jsou po celé délce spojeny švem. Aby práce probíhala hladce, jsou díly upevněny v uzlech svářečky.
Zařízení má speciální mechanismus, který pomáhá dosáhnout tohoto typu připojení.
Svařování rotačních a nerotačních spojů
Technologie svařování trubek se mírně mění, pokud potřebujete spojovat spoje tohoto typu. Vlastnosti jsou následující:
- Vaření se provádí pomocí speciálního rotátoru, pro který je nastavena požadovaná rychlost.
- Pozornost je věnována tomu, že svarová lázeň musí být správně umístěna.
Drážkování hran v tupém spoji
Podobnou práci lze provádět s obvyklým upevněním obrobku, trubka se otočí asi o 90 stupňů. Nejtěžší je vařit při otáčení obrobku o 180 stupňů.
Podle GOST 2601-84 se svařováním obecně rozumí proces vytváření kontaktu mezi prvky na atomární úrovni, který vzniká při ohřevu nebo plastické deformaci jednotlivých částí výrobků určených ke svařování.
Z této definice vyplývá, že pojem svařování se může vztahovat nejen na kovy, ale také na plasty, sklo a další nekovy, jakož i na jejich deriváty.
Pro přístupnější pochopení toho, co je tlakové svařování, je nutné zavést tak důležitou fyzikální veličinu, jakou je aktivační energie. Je zodpovědný za redistribuci meziatomových vazeb a jejich tvorbu na nové úrovni.
Princip svařování
V procesu svařování obrobků se aktivační energie vynakládá buď na ohřev, který se projeví v podobě natavení kontaktního bodu, nebo na jeho plastickou deformaci.
Podle definice by se v závislosti na typu energie použité ke spojení produktů na meziatomové úrovni mělo rozlišovat mezi tavným svařováním a stejným postupem prováděným pod vlivem deformace. Posledně jmenovaný princip se používá zejména při svařování potrubí pod tlakem.
Známé typy svařovacích operací se liší především povahou fyzikálních a chemických procesů probíhajících přímo v kontaktní zóně.
Základem tavného svařování je princip jeho ohřevu do určitého stavu, při kterém dochází ke smíchání dvou spojených dílů za vzniku společné kapalné hmoty (svarové lázně).
Po dokončení svařovacích postupů a ochlazení lázně se vytvoří spojovací šev, získaný přímo z taveniny a pouze částečně díky použití speciálních přísad.
Zdrojem lokálního ohřevu v podmínkách klasického tavného svařování může být:
- elektrický oblouk;
- plamen plynového hořáku;
- chemická reakce doprovázená uvolněním velkého množství tepla;
- energie elektronického původu;
- plazmové nebo laserové záření.
Dostatečně úzký pás materiálu, který se tvoří podél hranice součástí nebo obrobků, které mají být svařeny, se nazývá zóna tavení. I přes malou velikost tohoto útvaru (měří se v mikronech) je jeho vliv na kvalitu svarového spoje poměrně velký.
Vybavení potřebné pro práci
Pro termomechanické svařování se často používají stroje pro ražení za tepla. Jejich zvláštností je přítomnost vestavěného indukčního ohřívače, takže se obrobky ohřívají přímo na místě práce a není nutné je přenášet z pece.
V ostatních případech se používají hydraulické nebo mechanické lisy, výběr se provádí v závislosti na plasticitě materiálů. Výtah se provádí v modernizovaných razítkách. Nemají matrici, místo toho jsou obrobky lisovány podél spojovací linie.
Doporučená literatura Co je svařování za studena a jak jej používat
Specifické funkce
Princip tlakového svařování spočívá v plastické deformaci kovového materiálu podél spojů svařovaných dílů (např. jednotlivých úseků potrubí). Tohoto mechanického účinku je dosaženo v důsledku značného statického a v některých případech rázového zatížení.
Pro urychlení tohoto procesu je svařování doprovázeno lokálním ohřevem, který přispívá k vytvoření pevnějších vazeb mezi částicemi, které přicházejí do přímého kontaktu. Pás materiálu s fyzikálními procesy probíhajícími v jeho hranicích se nazývá slučovací zóna.
Jako zdroj tepla při tlakovém svařování za ohřevu lze použít jak speciální tepelné pece, tak elektrický nebo indukční proud, ale i speciální chemické reakce nebo střídavý elektrický oblouk.
Schéma procesu svařování pod tlakem s ohřevem kontaktní zóny se výrazně liší od případu tavného svařování.
Takže při svařování spojů tlakem s částečným ohřevem se spoje nejprve mírně nataví a teprve poté se plasticky deformují. Zároveň je určitá část deformovaného materiálu spolu se struskou vytlačována z hranic spáry a vytváří tzv. „otřepy“.
Odrůdy svařovacího procesu
Existují následující metody tlakového svařování:
Klasifikace metod svařování.
- termokomprese;
- difúze;
- ultrazvukové;
- tření
- klinopress;
- indukce;
- magnetický impuls;
- výbuchové svařování.
Toto není úplný seznam, protože teoretické znalosti ve fyzice rostou a jejich praktická aplikace také nestojí na místě, v současné době lze očekávat vznik technologicky pokročilejších metod spojování kovů. Všechny výše uvedené metody platí pro svařování ve studené fázi.
Nelze předpokládat, že materiály zůstávají v celém objemu ve studeném stavu: zóna přímého kontaktu je systematicky aktivována (ohřívána) na velmi vysoké teploty. Samotný díl prakticky nemění svoji teplotu.
Odrůdy tlakového svařování
Jsou známy následující typy tlakového svařování:
- Studený;
- použití třecího efektu;
- ultrazvuk a kování.
Kontaktní svařování (kdy je součást ohřívána elektrickým proudem) lze také klasifikovat jako typ tlakového svařování. Jeho výsledek závisí do značné míry na kompresní síle.
Nejvíce se používá při spojování potrubí a konstrukčních dílů ve strojírenství. Takové typy svařování pod tlakem, jako je difúzní a výbuchové spojování, se aktivně vyvíjejí.
Studená
Pod “studeným” tlakovým svařováním se rozumí technika spojování dílů a obrobků bez natavení konců (pouze díky jejich mechanickému stlačení značnou silou).
Při tlacích výrazně překračujících mezní hodnoty pro strukturu jakéhokoli kovu se v jeho spojích začíná projevovat efekt tekutosti. Obzvláště snadno se toho dosáhne za podmínky, že za normální teploty je samotný materiál dostatečně plastický.
Vlivem kompresního tlaku na spoji dochází k difúzi jednoho materiálu do druhého za současného uvolňování určitého množství tepla. Na konci procesu svařování se takto spojené díly postupně ochlazují.
V důsledku toho se vytvoří přirozené švy dostatečně vysoké kvality, bez jakýchkoli nežádoucích vnitřních pnutí a zbytkových jevů pozorovaných v důsledku přehřátí kovu. Tento typ svařování se používá, když je potřeba spojovat díly z těžko legovatelných materiálů obsahujících titan, nikl, měď a jejich slitiny.
Oblast možného použití této techniky je omezena nutností zapojit do procesu svařování poměrně drahé a složité speciální zařízení. Další nevýhodou metody svařování tlakem za studena je její relativně nízká produktivní účinnost.
S třecím efektem
Tento typ spojení částí materiálu je realizován využitím tepla uvolněného při dynamickém (třecím) kontaktu svařovaných ploch.
K dosažení výsledku jsou zpracovávané obrobky upevněny ve svěrkách speciálního mechanismu, z nichž jeden zůstává během operace nehybný. Druhá svorka v tomto okamžiku vytváří rotační a translační oscilace řízené operátorem.
V procesu svařování jsou zpracovávané obrobky nejprve stlačeny axiálním tlakem, načež je uveden do provozu speciální rotační mechanismus. Po dosažení mezní teploty tření (asi 980-1300 stupňů) se otáčení obrobků zastaví a jejich stlačování pokračuje.
Mezi výhody tohoto typu tlakového svařování patří jednoduchost a spolehlivost a také vysoká produktivita technologického procesu. K tomu je třeba připočítat nízkou spotřebu energie a možnost spojovat produkty z rozdílných materiálů.
Pro implementaci metody s účinkem tření vyrábí průmysl speciální mechanismy schopné svařovat plastové polotovary.
Metoda je široce používána pro spojování různých kovů, které se obtížně svařují. Příkladem jsou možnosti tlakového spojování oceli s hliníkem nebo austenitických materiálů s perlitou.
ultrazvuk a kování
Svařování pomocí ultrazvuku je další způsob artikulování materiálů různého složení v pevném stavu tlakem. Použití této metody je nejúčinnější při svařování moderních polymerů vyráběných ve formě plechových výrobků.
S jeho pomocí jsou téměř všechny názvy nejběžnějších polymerních materiálů dokonale spojeny. Lze jím také spojovat výrobky z umělé kůže, ale i přírodní přírodní tkaniny obsahující syntetická vlákna.
Ultrazvukový způsob svařování je zvláště žádaný tam, kde je potřeba spojovat konstrukčně rozdílné a na teplo citlivé materiály.
Kovářské tlakové svařování se ve své podstatě neliší od verze pece a zahrnuje mechanický rázový účinek na materiál polotovarů předehřátých do plastického stavu.
Výhody použití tlaku
Tlakové svařování se liší v tom, že nevyžaduje spotřební materiál.
Proč tedy mluvíme o metodách tlakového svařování?
Jejich výhoda oproti tradičnímu svařování je obrovská: nejsou potřeba žádné přídavné materiály (elektrody a různá tavidla usnadňující proces svařování), lze takto spojovat téměř všechny kovy nebo jejich slitiny.
Pro spravedlnost je třeba poznamenat, že řadu plastových materiálů (hliník) lze lepit bez dodatečného zahřívání kontaktní zóny.
Jak ukazují fyzikální studie, takové spojení nelze považovat za spolehlivé: obrovské množství mikroskopických ruptur v celém objemu jednoduše kazí materiál.
I u hliníkových dílů musí být celý proces přísně dodržován.
Jak se svařují nádoby
Při výrobě speciálních nádob a nádob je velmi často nutné vytvářet nejen přímé, ale také kruhové nebo kruhové tupé spoje.
Svařování nádob je v souvislosti s tím organizováno speciálními metodami, které berou v úvahu tloušťku stěn výrobku a zajišťují pečlivé provedení každého pracovního švu.
Všechny podmínky pro spojování částí tenkostěnných nádob je možné splnit pouze aplikací předmětného způsobu, a to tlakovým svařováním. K dosažení výsledku se používají jednoduché přípravky a speciální nástroj k zajištění rovnoměrného lisování hran svařovaných tenkostěnných výrobků.
Svařování pod tlakem poskytuje poměrně účinný jednodílný spoj široké škály typů kovů (včetně těch, které mají odlišné složení). Přitom kvalita výsledného svarového kontaktu, vytvořeného bez použití klasických slitinových technologií, je do značné míry dána pečlivostí přípravy svařovaných rovin a ploch.
Navíc do značné míry závisí na vlastnostech použitých materiálů, tedy na jejich schopnosti plastické deformace při extrémním mechanickém zatížení.
Svařování rotačních a nerotačních spojů
Technologie svařování trubek se mírně mění, pokud potřebujete spojovat spoje tohoto typu. Vlastnosti jsou následující:
- Vaření se provádí pomocí speciálního rotátoru, pro který je nastavena požadovaná rychlost.
- Pozornost je věnována tomu, že svarová lázeň musí být správně umístěna.
Drážkování hran v tupém spoji
Podobnou práci lze provádět s obvyklým upevněním obrobku, trubka se otočí asi o 90 stupňů. Nejtěžší je vařit při otáčení obrobku o 180 stupňů.
