Svařování

Obloukové svařování

Každý svařovací proces, při kterém se používá elektrický oblouk, se nazývá obloukové svařování. Mezi běžné formy obloukového svařování patří:

• Svařování v ochranné atmosféře (SMAW): SMAW je také známé jako "tyčové" svařování.
• Obloukové svařování plynem (GMAW): GMAW je také známé jako MIG (svařování kovů v inertním plynu).
• Obloukové svařování plynem (GTAW): GTAW je také známé jako TIG (svařování wolframem v inertním plynu).

Obloukové svařování zahřívá kovy vytvořením elektrického oblouku o vysokém proudu mezi kusy spojovaného kovu a elektrodou.

Použití elektrody se liší podle typu svařovacího procesu. Při SMAW, GMAW a příbuzných svařovacích procesech se elektroda spotřebovává a stává se součástí svaru. Elektroda je obvykle vyrobena ze stejného druhu svařovaného kovu. Protože se elektroda při svařování spotřebovává, musí být do svaru neustále přiváděna. Při svařování metodou SMAW se používá "tyčová" elektroda napuštěná svařovacím prostředkem, tzv. tavidlem, upnutá na konci.

Při svařování metodou GMAW se jako kontinuální elektroda používá tenký drát na rotující cívce. Velikost této elektrody se pohybuje od přibližně 0,635 milimetru do přibližně 4 milimetrů. Svařovací stroj má uvnitř motorově poháněnou cívku, která drátovou elektrodu přivádí do svaru.

Při svařování metodou TIG (GTAW) se používá elektroda, která se při svařování nespotřebovává, protože kovem, který tvoří svar, neproudí žádná elektřina. Elektroda je vyrobena z wolframu, který se používá proto, aby se při ponoření do elektrického oblouku neroztavil. K přidání kovu do oblasti svaru lze použít přídavný kov ve formě tyčinky.

Téměř při každém svařování se k vyplnění malé mezery mezi kovovými díly používá přídavný kov. Dodatečný kov přispívá k pevnosti svaru. Někdy je třeba svary provést bez přídavného kovu. Svařování bez přídavného kovu se nazývá autogenní svařování.

Stínění při obloukovém svařování

Všechny typy svařování vyžadují ochranu horkého kovu. Nečistoty, rez, mastnota a dokonce i oxidace kovu pod svařovacím procesem mohou zabránit správnému svarovému spoji. Všechny svařovací procesy proto používají jednu ze dvou metod ochrany: tavidlo a ochranný plyn.

Svařovací tavidlo může být použito v tuhé, kapalné nebo pastovité formě. Během svařování se tavidlo taví a část se ho odpařuje. Tím se kolem svaru vytvoří malá kapsa plynu. Tato plynová kapsa zabraňuje oxidaci svařovaného kovu. Roztavené tavidlo korozní reakcí odstraňuje nečistoty, které brání správnému svaru. Po svařování tavidlo ztuhne. Tato vrstva pevného tavidla se nazývá struska a musí být ze svaru odstraněna. Při svařování SMAW se nejčastěji používá tavidlo a nejčastěji se používá na oceli.

Ochranný plyn chrání svar tím, že kolem něj vytváří kapsu plynu. Účelem tohoto plynu je zabránit přístupu normálního vzduchu, zejména kyslíku. Od tavidla se liší tím, že na svaru není kapalina. Kolem svaru je pouze plyn. Protože v něm není žádná kapalina, nečistoty a další věci na kovu se neočistí. To znamená, že kov musí být před svařováním čistý. Pokud není, mohou nečistoty a další věci způsobit problémy. Obvykle se používají tyto plyny: argon, helium a směs 3 dílů argonu a 1 dílu oxidu uhličitého. Další směsi plynů mohou obsahovat dusík, vodík nebo dokonce trochu kyslíku. Jedním z druhů svařování, při kterém se používá ochranný plyn, je obloukové svařování plynem. Obvykle se používá v továrnách k výrobě věcí.

Svařování s použitím tavidla je snazší provádět venku, když fouká vítr. Je to proto, že tekuté tavidlo chrání horký kov a neodfoukne ho. Tavidlo také stále vytváří kapsu plynu, která zabraňuje zhasnutí elektrického oblouku. Svařování, při kterém se používá ochranný plyn, obvykle nelze provádět venku, protože při větru by plyn odletěl.

Další druhy svařování

Při některých druzích svařování se nepoužívá elektrický oblouk. Mohou používat plamen, elektřinu bez oblouku, energetický paprsek nebo fyzikální sílu. Nejběžnější typ svařování, který nepoužívá elektrický oblouk, se nazývá svařování v plynu. Při svařování plynem se hořlavý (což znamená, že hoří) plyn a kyslík kombinují a hoří na konci hořáku. Plynové svařování nepotřebuje žádné speciální ochranné prostředky, protože správně nastavený plamen nemá v sobě žádný kyslík navíc. Přesto je důležité zajistit, aby byl kov čistý. Plamen kov zahřívá natolik, že se taví. Když se oba kusy kovu na okraji roztaví, vznikne z tekutého kovu jeden celek.

Jiný druh svařování, který nepoužívá elektrický oblouk, stále využívá elektřinu. Nazývá se odporové svařování. Při tomto druhu svařování se k sobě přitisknou dva kusy tenkého kovu a poté se jimi protáhne elektrický proud. Tím se kov velmi zahřeje a roztaví se v místě, kde je k sobě přitisknut. Oba kusy se v tomto místě roztaví. Někdy se tomuto svařování říká bodové, protože svařování může probíhat vždy jen na jednom malém místě (nebo v jednom bodě).

Kovářské svařování je prvním druhem svařování, který se kdy používal. Při kovářském svařování se musí dva kusy kovu rozžhavit natolik, že se téměř roztaví. Poté se do nich tluče kladivy, dokud se nespojí v jeden celek.

Ostatní druhy svařování, které nepoužívají oblouk, jsou obtížné a obvykle nové. Jsou také drahé. Většina těchto druhů svařování se provádí pouze tam, kde je to speciálně nutné. Mohou používat elektronový paprsek, laser nebo ultrazvukové zvukové vlny.

Energie pro svařování

Každý druh svařování potřebuje energii. Touto energií je obvykle teplo, ale někdy se ke svařování používá i síla. Pokud se používá teplo, může pocházet z elektřiny nebo z ohně.

Napájecí zdroje pro obloukové svařování

Při obloukovém svařování se spotřebuje velké množství elektřiny. Některé druhy svařování využívají střídavý proud, podobně jako je tomu u elektřiny v budovách. Jiné druhy používají stejnosměrný proud jako elektřina v autě nebo ve většině věcí s baterií. Téměř všechny druhy svařování používají nižší napětí než elektřina, která pochází z elektrárny. Obloukové svařování vyžaduje použití speciálního napájecího zdroje, díky kterému je elektřina z elektrárny použitelná pro svařování. Napájecí zdroj snižuje napětí a řídí velikost proudu. Napájecí zdroj má obvykle ovládací prvky, které umožňují tyto věci měnit. U druhů obloukového svařování, které používají střídavý proud, může někdy napájecí zdroj provádět speciální úkony, aby se elektřina střídala jinak. Některé napájecí zdroje se nezapojují do zásuvky, ale vyrábějí si vlastní elektřinu. Tyto druhy napájecích zdrojů mají motor, který otáčí hlavou generátoru a vyrábí elektřinu. Motor může pracovat na benzín, naftu nebo propan.

Energie pro jiné druhy svařování

OFW používá k ohřevu kovu plamen z hořícího topného plynu a kyslíku. Tímto palivovým plynem je téměř vždy acetylen. Acetylen je hořlavý plyn, který hoří velmi horkým plamenem, žhavějším než jakýkoli jiný plyn. Proto se používá nejčastěji. Lze použít i jiné plyny, jako je propan, zemní plyn nebo jiné průmyslové plyny.

Při některých druzích svařování se ke svařování nepoužívá teplo. Při těchto druzích svařování může dojít k zahřátí, ale kov se při nich neroztaví. Příkladem je kovářské svařování. Svařování třením je speciální druh svařování, při kterém se nepoužívá teplo. Používá velmi výkonný motor a speciální rotující bit, který kovy na okraji smíchá. Zdá se to zvláštní, protože kovy jsou pevné látky. proto je k tomu zapotřebí velké síly a je to velmi těžké. Energie pro tento druh svařování je mechanická energie z rotujícího bitu.