Struktura

Svařování plamenem

Svařování plamenem

Anotace oblasti

Podstata svařování plamenem

Svařování plamenem (tzv. “autogenní svařování“) spočívá ve vytvoření pevného spoje natavením svarových ploch základního materiálu a roztavením přídavného materiálu, jejich slitím a ztuhnutím.

Zdrojem tepla je plamen, který vzniká spalováním směsi hořlavého plynu a kyslíku.

Nejčastějším hořlavým plynem, který se používá pro tento účel, je acetylen. Spalováním směsi acetylen C2H2 – kyslík O2 je možné dosáhnout teploty plamene až 3200°C. Acetylen může být nahrazen hořlavými plyny, např. propan-butan nebo vodík.

obrazek 

Obr. 1: Svařování plamenem    

 

Druhy plamenů

Plamen podle chemického složení - poměru kyslíku a acetylenu může být:

  • Neutrální – svařovací plamen je ostře ohraničený, používá se pro svařování běžných konstrukčních ocelí.

Poměr CH : O = 1 : 1,1

obrazek

 Obr. 2: Neutrální plamen

 

  • Redukční (přebytek acetylenu - nauhličující) - svařovací kužel je zakrytý bílým závojem, svar je křehký, tvrdý a pórovitý, tímto plamenem se svařují slitiny hliníku, hořčíku, navařovat tvrdé kovy.

Poměr CH : O> 1 : 1,1

obrazek

Obr. 3: Redukční plamen

 

  • Oxidační (přebytek kyslíku) - svařovací kužel je kratší a podle přebytku kyslíku se zbarvuje do fialova, dochází k vypalování přísadových prvků. Oxidy, které zůstanou ve svaru, snižují tažnost a vrubovou houževnatost. Tento plamen se užívá při svařování mosazi a bronzů.

Poměr CH : O< 1 : 1,1

obrazek

Obr. 4: Oxidační plamen

 

Plamen podle výstupní rychlosti z hubice hořáku může být:

  • Měkký – malá výstupní rychlost plamene 70 – 100 m/s způsobuje jeho nestabilitu a možnost zpětného šlehnutí, užívá pro svařování nízkotavitelných kovů a slitin, legovaných ocelí, k pájení.

  • Střední – výstupní rychlost plamene 100 – 120 m/s zaručuje dobrou jakost svaru, nedochází ke zpětnému šlehnutí, používá se pro všechny běžné druhy ocelí.

  • Ostrý – výstupní rychlost plamene je vyšší než 120 m/s zvětšuje teplem ovlivněnou oblast, plamen rozhání svarovou lázeň a má negativní vliv na jakost svaru.

Při svařování může dojít k tzv. zpětnému šlehnutí. Zpětné šlehnutí představuje problém při svařování a je třeba důsledně dodržovat zásady BOZP při svařování.

 

Zařízení pro svařování plamenem

Svařovací zařízení může být různého typu a konstrukce, obsahuje tyto funkční části:

obrazek

Obr. 5: Zařízení pro svařování plamenem

  • Tlakové láhve pro kyslík a hořlavý plyn - ocelové, bezešvé, jsou barevně označeny pruhem podle druhu plynu. Láhve mají rozdílné připojení k redukčním ventilům.

  • Acetylénové vyvíječe – používají se k výrobě acetylénu působením vody na karbid vápníku, bývají nízkotlaké, středně a vysokotlaké pro tlaky 5 až 150 kPa.

  • Redukční ventil s manometry – připojuje se k lahvovému ventilu a mění tlak za láhví na tlak pracovní (nižší než v lahvi). Udržuje tlak plynu na stálé hodnotě. Postup práce s redukčním ventilem:   Redukční ventil

  • Hadice – přivádí plyny ke svařovacímu hořáku, jsou vyrobeny z pryže s textilní vložkou, hadice pro rozvod kyslíku jsou označeny modrou barvou, pro acetylen a jiné hořlavé plyny červenou barvou.

  • Svařovací hořáky - směšují hořlavý plyn s kyslíkem, směs plynů vystupuje z hořáku a po zapálení hoří u hubice plamenem, jsou konstruovány jako nízkotlaké, vysokotlaké a speciální.

 

Zdroje

  • HLUCHÝ, Miroslav, Jan KOLOUCH a Rudolf PAŇÁK. Strojírenská technologie 2, Polotovary a jejich technologičnost, 1. díl. 2. vyd. Praha: Scientia, spol. s r.o., 2001, str. 158-220. ISBN 80-7183-244-8.
  • KOLEKTIV AUTORŮ. Realizační tým středních odborných škol Olomouckého kraje zapojených do projektu Profesmodul: Studijní text Svařování kovů, vydání 1., Olomouc, EPAVA Olomouc, 2012. CZ1.07/3.2.05/01.0006.

Obrázky:

  • Obr. 1: Svařování plamenem. Autor neznámý, [cit. 2014-11-23], dostupný z:  http://cs.wikipedia.org/wiki/Svarovani_plamenem

  • Obr. 2: Neutrální plamen. Autor neznámý.[cit. 2014-11-23], dostupný z: http://www.svarbazar.cz

  • Obr. 3: Redukční plamen. Autor neznámý.[cit. 2014-11-23], dostupný z: http://www.svarbazar.cz

  • Obr. 4: Oxidační plamen. Autor neznámý.[cit. 2014-11-23], dostupný z: http://www.svarbazar.cz

  • Obr. 5: Zařízení pro svařování plamenem. Autor neznámý.[cit. 2014-11-23], dostupný z: http://www.svarbazar.cz
  • Obr. 6:Svařování dopředu. KOLEKTIV AUTORŮ. Realizační tým středních odborných škol Olomouckého kraje zapojených do projektu Profesmodul: Studijní text Svařování kovů, vydání 1., Olomouc, EPAVA Olomouc, 2012. CZ1.07/3.2.05/01.0006.

  • Obr. 7: Svařování dozadu. KOLEKTIV AUTORŮ. Realizační tým středních odborných škol Olomouckého kraje zapojených do projektu Profesmodul: Studijní text Svařování kovů, vydání 1., Olomouc, EPAVA Olomouc, 2012. CZ1.07/3.2.05/01.0006.

  • Obr.8: Zařízení pro svařování plamenem. Autor neznámý. [cit. 2014-11-23], dostupný z: http://www.svarak.cz

Doplňující učivo

 

Způsoby svařování     

Svařování může být prováděno dopředu nebo dozadu. Použitý způsob závisí na požadavcích na svar a svařovaném materiálu.  

Dopředu - používá se pro plechy do tloušťky 4 mm. Svařovací drát je veden před hořákem ve směru svařování. Touto technologií se svařují plechy tenké, lehké kovy, měď, mosaz a šedá litina.

obrazek

Obr. 6: Svařování dopředu

 

Dozadu - používá se u plechů tloušťky nad 4 mm. Svařovací drát je veden za hořákem ve směru svařování. Používá se např. pro svařování trubek a potrubí pracujících za zvýšených teplot a tlaků.

obrazek

Obr. 7: Svařování dozadu

 

Zpětné šlehnutí

představuje problém při svařování a je třeba důsledně dodržovat zásady BOZP při svařování.

Při zpětném šlehnutí dochází ke vniknutí plamene do hořáku, kde dojde k zapálení směsi používaných plynů a jejímu hoření. Vzniklý vysoký tlak plynů vytlačí velkou rychlostí plyny ústím hubice hořáku.

Pokud pronikne plamen z mísící komory až k injektoru, tak je hoření provázeno pískotem, potom je nutné svařování okamžitě přerušit. Plamen pak může vniknout do hadic, redukčního ventilu a lahve s plynem. Zpětné šlehnutí se navenek projevuje třaskavým výstřelem, po kterém zhasne plamen. V případě zpětného šlehnutí je nutné okamžitě uzavřít přívody plynů, jako první se uzavírá kyslíkový ventil poté acetylenový.

 

Kde se používá svařování plamenem?

Plamenem lze svařovat technické železo – oceli a litiny, neželezné kovy i jejich slitiny a provádět opravy. Způsob je vhodný zejména pro svařování plechů do tloušťky 4 mm. Svařují se drobné součásti a trubky menších rozměrů z oceli, ze šedé litiny, mědi a mosazi, olova, zinku, niklu i hliníku.

Postup při svařování plamenem je závislý na tloušťce základního materiálu, přídavném materiálu, poloze svarového spoje při svařování, tepelném ovlivnění základního materiálu, apod.

 

Obrázek

Content vysokotlaky horak

Obr.8: Zařízení pro svařování plamenem

Kontrolní otázka

 

Kontrolní otázka pro žáky základních škol

Jaký je nejčastěji užívaný hořlavý plyn pro svařování plamenem?

Logolink