Tavné zváranie

Tavné zváranie je spájanie kovových materiálov do nerozoberateľného celku vzájomným pôsobením tepla a tlaku, resp. iba tepla alebo iba tlaku, podľa potreby aj za použitia prídavného materiálu. Medzi tavné spôsoby zvárania patrí :


  1. zváranie plameňom (zdrojom tepla je plameň, v ktorom horí zmes horľavého plynu a kyslíka)
  2. zváranie elektrickým oblúkom (využíva teplo elektrického oblúka)

 

Zváranie plameňom, ktoré je jedným z najstarších spôsobov zvárania je čoraz viac vytláčane zváraním elektrickým oblúkom. Používa sa najmä v malých prevádzkach (napr. autoopravovne) a jeho hlavnou nevýhodou oproti oblúkovému zváraniu je širšia teplom ovplyvnená oblasť materiálu, doba zvárania a väčšie riziko vzniku chýb. Nevýhodou oblúkového zvárania je zas závislosť na elektrickej sieti.
Pre dosiahnutie kvalitného zvaru pri oblúkovom zváraní je potrebné izolovať roztavený kov od nepriaznivého vplyvu okolitého vzduchu. Pre tento účel sa vytvára tzv. ochranná atmosféra v okolí zvaru použitím inertných (nereagujú s roztaveným kovom – Ar, He) a aktívnych (reagujú s roztaveným kovom CO2, H2) plynov.

Podľa ochrannej atmosféry a zváracej elektródy rozlišujeme 3 druhy oblúkového zvárania :

  1. Zváranie v ochrannej atmosfére inertného plynu neodtavujúcou sa elektródou (TIG) – ako inertný plyn sa používa argón, zvára sa neodtavujúcou sa volfrámovou elektródou. Takto je možné zvárať tenké a obtiažne zvariteľné materiály (napr. nerez, hliník atď.)( 1-Zvarený dielec, 2-Oblúk, 3-Zvar, 4-Prídavný materiál, 5-Dýza, 6-Ochranný plyn, 7-Kontaktná špička, 8-Volfrámová elektróda, 9-Zdroj prúdu)
  2. Zváranie v ochrannej atmosfére inertného plynu odtavujúcou sa elektródou (MIG) – ochranná atmosféra Ar, He, elektródou je odtavujúci sa drôt prisúvaný do oblúka (1-Zvarený dielec, 2-Oblúk, 3-Zvar, 4-Dýza, 5-Ochranný plyn, 6-Kontaktná špička, 7-Drôtová elektróda, 8-Kladky podávania drôtu, 9-Zdroj prúdu)
  3. Zváranie v ochrannej atmosfére aktívneho plynu odtavujúcou sa elektródou (MAG) – ochrannú atmosféru tvorí CO2, odtavujúca elektróda je špeciálny zvárací drôt
tavne_zvaranie_original

Tavné zváranie

 

Zvariteľnosť kovových materiálov

Zvariteľnosť kovových materiálov


Zvariteľnosť kovových materiálov je jednou z najdôležitejších vlastností, ktoré treba poznať pri riešení zvarových spojov. Množstvo privedeného tepla a rýchlosť jeho odvodu zo zvarového spoja v súvislosti s chemickým zložením zváraných materiálov vytvárajú zložité procesy, ktoré vplývajú na kvalitu a pevnostné charakteristiky zvarových spojov, ako aj na ich spoľahlivosť. Podľa STN 05 000 pod pojmom zvariteľnosť sa rozumie komplexná charakteristika materiálu, ktorá za určitých technologických podmienok zvárania určuje jeho technickú vhodnosť pre spoje predpísanej akosti.

Z hľadiska výroby zvarového spoja sa zvariteľnosť rozčleňuje na :

– metalurgickú

– technologickú

– konštrukčnú

– operatívnu

Zvariteľnosť ocelí

Podľa chemického zloženia a hrúbky prierezu polovýrobku, ako aj ďalších činiteľov, sa zvariteľnosť ocelí udáva v týchto stupňoch :

1a – zaručená zvariteľnosť (výrobca ocele zaručuje zvariteľnosť ocelí až do 0 stupňov Celzia bez akýchkoľvek osobitných opatrení)

1b – podmienečne zaručená zvaritelnosť (výrobca zaručuje zvariteľnosť podľa vopred stanovených podmienok)

2 – dobrá zvariteľnosť (výrobca zvariteľnosť nezaručuje, ale ocele možno zvárať a väčšinou dávajú vyhovujúce zvarové spoje)

3 – obtiažna zvaritlnosť (pri týchto oceliach výrobca nezaručuje vyhovujúcu akosť zvarových spojov ani pri dodržaní osobitných podmienok)
Zvariteľnosť uhlíkových ocelí

Uhlíkové ocele patria k najpoužívanejším technickým materiálom. Zvariteľnosť týchto ocelí ovplyvňuje predovšetkým : chemické zloženie, spôsob výroby a technológia zvárania (najmä množstvo privedeného tepla a rýchlosť jeho odvádzania zo zvaru – tepelný spád).

Z hľadiska chemického zloženia k najdôležitejším prvkom sa zaraďuje: množstvo uhlíka, mangánu, kremíka, síry, fosforu, pričom obsah kyslíka a dusíka je limitovaný

Uhlík (C) – je základný prvok uhlíkových ocelí a rozhodujúco vplýva na vlastnosti uhlíkovej ocele.

Okrem uhlíka na vlastnosti uhlíkových ocelí vplývajú aj sprievodné prvky :

– škodlivé nečistoty : síra, fosfor, kyslík, dusík a vodík

– prospešné : mangán, kremík, hliník a meď

Zvariteľnosť nízkolegovaných ocelí

Nízkolegované konštrukčné ocele v porovnaní s uhlíkovými konštrukčnými oceľami obvyklých akostí majú lepšie a rovnomernejšie vlastnosti a vyššiu čistotu. Prísadové prvky zvyšujú pevnosť, prekaliteľnosť, húževnatosť, žiarupevnosť a pod.. Z prísadových prvkov sa pri týchto oceliach najviac používa mangán, chróm, nikel, molybdén a vanád. Úplne rozpustný v železe je nikel. Ostatné prísadové prvky tvoria so železom substitučné tuhé roztoky.

V oceliach, ktoré obsahujú chróm, sa pri zváraní tvorí žiaruvzdorný oxid chromitý, ktorý výrazne zhoršuje zvariteľnosť najmä pri zváraní plameňom. Vo zvarovom kove a v teplom ovplyvnenej zóne pri pomalom ochladzovaní, ak zváraný a prídavný materiál neobsahuje stabilizačné prvky, vznikajú karbidy chrómu, ktoré ochudobňujú okolie o chróm a pôsobia ako vtrúseniny s vysokou tvrdosťou a krehkosťou. Okrem toho chróm zvyšuje prekaliteľnosť.
Zvariteľnosť mikrolegovaných ocelí

Mikrolegované ocele sa vyrábajú ako konštrukčné ocele a ich prednosťou sú zvýšené mechanické vlastnosti, najmä medza klzu (až do 700MPa). Zvýšenie pevnostných vlastností sa získa :

– zjemnením zŕn

– precipitačným vytvrdzovaním