Střední škola stavební Jihlava
Sada 2 – Klempířská technologie 33. Svařování plamenem – postup při svařování Digitální učební materiál projektu: SŠS Jihlava – šablony registrační číslo projektu:CZ.1.09/1.5.00/34.0284 Šablona: III/2 - inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Ing. Josef Štrouf © 2013
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Volba svařovacích hořáků Dle tloušťky svařovaného materiálu se volí velikost plamene. Velikost plamene měníme velikostí použité hubice a množstvím přiváděného plynu.
Svařovací hořáky
Zpětné šlehnutí plamene Zpětné šlehnutí kyslíko-acetylenového plamene je fenomén při němž dojde ke vniknutí plamene do svařovacího hořáku, kde dojde nežádoucímu zapálení a hoření směsi plynů.
Zpětné šlehnutí plamene Zpětné šlehnutí se projevuje třaskavým zvukem periodicky či neperiodicky se opakujícím nebo hvízdáním v injektoru hořáku.
Příčina vybuchování plamene - hořák je příliš teplý – nad teplotu 350 °C, která je teplotou vznícení kyslíko-acetylenové směsi. Ochladíme vodou. - ucpaná trubice, nečistoty v injektoru hořáku, hadicích . Hubici vyčistíme třískou dřeva.
Zpětné šlehnutí plamene malá průtoková rychlost – nižší než 70 m/s. U injektorového hořáku regulujeme množství přiváděného kyslíku a jeho tlak. U tlakového hořáku regulace tlaku obou plynů. Použitím pojistek zpětného šlehnutí.
Vodní předloha Zabraňuje zpětnému šlehnutí plamene z hořáku do vyvíječe. Jedná se o starší metodu pojištění proti zpětnému šlehnutí plamene. Dnes se používají pojistky ve formě vložky ze sintrovaného bronzu.
Příprava plamene Kyslíko-acetylenový plamen
Kyslíko-acetylenový plamen: (a) svařovací kužel, (b) závoj, (c) chvost
Zapalování plamene Tlakový hořák – puštění acetylénu, pak s menším tlakem kyslík, zapálení a doladění Přidáním kyslíku. Injektorový hořák – puštění kyslíku, ten nasaje acetylén a zapálíme.
Zhasínání plamene Zavřeme acetylén, pak zavřeme kyslík.
Hoření kyslíko-acetylenového plamene probíhá obvykle ve dvou fázích. C2H2 + O2 → 2CO + H2 + teplo 2CO + H2 + 3O → 2CO2 + H2O + teplo Kyslíko-acetylenový plamen se při použití směsi kyslíku k acetylenu v poměru 1,2 až 1:1 nazývá neutrální plamen. Tento typ plamene se používá při svařování ocelí.
Kyslíko-acetylenový plamen
a) Redukční plamen b) Oxidační plamen c) Neutrální plamen s naznačením vzdálenosti plamene od materiálu.
Hoření kyslíko-acetylenového plamene Při vyšším poměru acetylenu ke kyslíku se tvoří tzv. redukční plamen, charakterizovaný přebytkem uhlíku (dochází k nauhličení svarové lázně) a maximální teplotou okolo 3040 °C. Vzniká zvýšení tvrdosti povrchu oceli, tzv. cementování. Dále se redukční plamen používá pro svařování hořčíku, hliníku a jejich slitin.
Hoření kyslíko-acetylenového plamene Vyšší teploty plamene lze dosáhnout při vyšším obsahu kyslíku k acetylenu při použití oxidačního plamene v poměru zhruba 1,5:1. Používá se jen pro svařování některých mosazí a bronzů.
Hoření kyslíkoacetylenového plamene Poměr kyslíku a acetylenu lze zjišťovat podle vzhledu plamene. U neutrálního plamene je svařovací kužel ostře ohraničený a oslnivě bílý.
Hoření kyslíko-acetylenového plamene U redukčního plamene je svařovací plamen oslnivě bílý a překrytý bělavým závojem s redukčním účinkem. Čím více acetylenu směs obsahuje, tím je bělavý závoj delší.
Hoření kyslíko-acetylenového plamene U oxidačního plamene je svařovací plamen velmi krátký a modrofialové barvy.
Výstupní rychlost kyslíko-acetylenového plamene Měkký plamen, tj. plamen s malou výstupní rychlostí od 70 do 100 m/s. Je nestabilní a může způsobit tzv. zpětné šlehnutí plamene. Používá se především pro pájení.
Výstupní rychlost kyslíko-acetylenového plamene Střední plamen s výstupní rychlostí od 100 do 120 m/s. Používá se pro svařování. Ostrý plamen s rychlostí vyšší než 120 m/s se používá pro bodový ohřev, rovnání nebo čištění.
Výstupní rychlost kyslíko-acetylenového plamene Měkký plamen, tj. plamen s malou výstupní rychlostí od 70 do 100 m/s. Je nestabilní a může způsobit tzv. zpětné šlehnutí plamene. Používá se především pro pájení.
Výstupní rychlost kyslíko-acetylenového plamene Střední plamen s výstupní rychlostí od 100 do 120 m/s. Používá se pro svařování. Ostrý plamen s rychlostí vyšší než 120 m/s se používá pro bodový ohřev, rovnání nebo čištění.
Kyslíko-vodíkový plamen Dosahuje zhruba 2500 °C při takovém poměru obou plynů, který se hodí pro svařování hliníku, hořčíku a jejich slitin nebo olova. K hoření kyslíko-vodíkového plamene dochází při poměru kyslíku a vodíku v poměru 1:2. 2H2 + O2 → 2H2O + teplo
Kyslíko-vodíkový plamen Jednou z největších nevýhod kyslíko-vodíkového plamene je špatná viditelnost plamene, takže nastavení správného poměru plynů podle vzhledu plamene je obtížné.
Použití dalších hořlavých plynů a směsí • Kyslíko-butanový plamen s přebytkem kyslíku • Kyslíko-butanový plamen s přebytkem butanu
Kyslíko-butanový plamen s přebytkem butanu
Kyslíko-butanový plamen s přebytkem kyslíku
Použití dalších hořlavých plynů a směsí Další hořlavé plyny, jako např. metan, propan nebo butan, nejsou pro svařování ocelí příliš vhodné. Používají spíše pro svařování nízkotavitelných kovů a slitin, při pájení, ohřevu a dohřevu ocelových svarových spojů a při kyslíkovém řezání.
Přídavný materiál a tavidla Jako přídavný materiál se používají svařovací dráty stejného nebo podobného chemického složení jako svařovaný základní materiál. Ocelové svařovací dráty bývají poměděné kvůli Ochraně proti korozi legované manganem a křemíkem.
Přídavný materiál a tavidla Pro svařování litiny se většinou používají tyčky z obdobného materiálu se zvýšeným obsahem grafitizačních přísad (cca 3,5 % křemíku). Přídavný materiál pro měď je legován stříbrem nebo fosforem pro zvýšení svařitelnosti.
Přídavný materiál a tavidla Hliník pro svařovací dráty má být velmi čistý nebo legovaný titanem, pro hliníkové slitiny má chemicky obdobné složení jako základní materiál.
Technika svařování Svářeč drží hořák v jedné ruce a nahřívá svarové plochy základního materiálu a druhou rukou přidává do svarové lázně přídavný materiál, tj. svařovací drát.
Technika svařování Při svařování se postupuje buď technikou vpřed (vlevo) nebo vzad (vpravo). Při svařování vpřed je svařovací drát veden před hořákem ve směru svařování, sklon hořáku a drátu je přibližně 45°.
Levosměrné svařování
Technika svařování Tento postup je jednodušší na provádění , ale hrozí riziko rychlého chladnutí svaru. Proto se doporučuje používat pouze u tenkých plechů, u měděných a mosazných plechů nebo šedé litiny.
Technika svařování Při svařování vzad plamen nejenom roztavuje základní materiál a svařovací drát, který se vkládá za hořák, ale jeho chvost navíc chrání tuhnoucí lázeň před okolní atmosférou a zpomaluje chladnutí. Tím lze dosáhnout kvalitně provedeného svaru při zaručeném provaření kořene, menších vnitřních napětí a deformací po svařování.
Pravosměrné svařování
Tvary svárů
Tvary svárů
Upínání svařovaných ploch
Nářadí na čistění sváru
Bezpečnost při svařování Za vysokých teplot při svařování vznikají toxické dýmové zplodiny (kovové páry, aerosoly, plyny a prachové částice). Zvláště toxické zplodiny vznikají při svařování zinku a pozinkovaných polotovarů a mohou způsobit tzv. zinkový zápal.
Bezpečnost při svařování Při svařování uhlíkových ocelí legovaných manganem vznikají nebezpečné páry. Dýmové zplodiny proto musí být velmi dobře odvětrávány. Dílny pro svařování jsou vybaveny svařovacími stoly se spodním a horním odsáváním.
Poloha acetylénové lahve Lahev acetylenu se nesmí při činnosti položit do vodorovné roviny, hrozí únik acetonu do hadice.
Bezpečnostní brýle
33. Svařování plamenem – postup při svařování Literatura: Sedlár: Technologie pro klempíře, pro 2.ročník,SNTL Praha,1984, 192 stran, 237 obrázků, 2562, 04-70384 www.wikipedie.cz www.google.cz/obrázky/sváření plamenem
Materiál je určen k bezplatnému používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je :Ing. Josef Štrouf. Pokud není uvedeno jinak, byly při tvorbě použity volně přístupné internetové zdroje. Autor souhlasí se sdílením vytvořených materiálů a jejich umístěním na www.ssstavji.cz. Ing. Štrouf 2013
43
