Svařování švů v různých prostorových polohách – Svářečské práce
Svařování švů by mělo být prováděno v nižší poloze, kde jsou vytvořeny nejpříznivější podmínky pro získání kvalitních švů.
To se vysvětluje skutečností, že roztavený kov elektrody se přenáší do lázně ve směru gravitace, povrch svarové lázně zaujímá vodorovnou polohu. Navíc ve spodní poloze je pro pracovníka pohodlnější provádět svařování a je snazší proces pozorovat.
Kvalita svarového spoje bez zkosených hran je dána správnou volbou průměru elektrody a proudu. Tupé spoje s přípravou hran ve tvaru U se svařují pomocí jednovrstvých nebo vícevrstvých švů v závislosti na tloušťce kovu. Na obr. 44 je znázorněno umístění buzení oblouku a pohyb konce elektrody při jednoprůchodovém svařování spoje s preparací hrany ve tvaru V (u kritických výrobků je oblouk vybuzen pouze na hranách). Na zkosených hranách je pohyb oblouku zpomalen, aby se dosáhlo požadované penetrace, a u kořene švu je zrychlen, aby se zabránilo propálení. U výrobků, kde je přístup pro svařování možný z obou stran, se po prvním očištění kořene svaru od kovových usazenin, otřepů a strusky aplikuje na rubovou stranu zadní svar.
Rýže. 44. Buzení oblouku a trajektorie konce elektrody při jednoprůchodovém svařování spoje s přípravou hrany ve tvaru V.
Rýže. 45. Pořadí nanášení švů při vícevrstvém svařování
Na obr. 45 čísla ukazují pořadí nanášení švů během vícevrstvého svařování. Svařování s drážkou ve tvaru X se neliší od svařování s drážkou ve tvaru C. Pro získání vysoce kvalitního svaru při vícevrstvém svařování by tloušťka podkladové vrstvy neměla přesáhnout 4-5 mm. V tomto případě je kov spodní vrstvy dobře roztaven a žíhán. Plocha průřezu F nanesené vrstvy je obvykle vztažena k průměru použité elektrody.
Rohové svary by měly být také svařeny v poloze dolů. Tato metoda se nazývá „lodní“ svařování (obr. 46).
Rýže. 46. Svařování “na lodi”
Rýže. 47. Svařování rohových švů
Při svařování svislých švů se roztavený kov elektrody přenáší do lázně ve směru kolmém na gravitační sílu. Kvalitní svar lze tedy získat pouze s maloobjemovou svařovací lázní. Vertikální švy se svařují kratším obloukem, pak působením sil povrchového napětí mezi roztaveným kovem lázně a kapkou kovu elektrody dochází ke vzájemné přitažlivosti. Při průchodu elektrodového kovu do svarové lázně se množství tekutého kovu v něm zvyšuje a vlivem gravitace může kov vytékat. Aby se tomu zabránilo, musí být elektroda rychle posunuta nahoru nebo do strany, aby kov mohl ztvrdnout. Na obr. 49 jsou znázorněny polohy elektrody v jednotlivých okamžicích svařování svislého švu. Svařování svislých švů se obvykle provádí zdola nahoru. Kráter vytvořený na začátku svařování zadrží kapky roztaveného kovu. Elektrodu lze naklonit nahoru nebo dolů. Nakloněním elektrody směrem dolů je pro pracovníka snazší pozorovat proces svařování. Svařování shora dolů se obvykle používá pro tenké plechy. V tomto případě je oblouk vybuzen, když je elektroda kolmá ke svařovanému povrchu, a po vytvoření kapky kovu je elektroda vychýlena směrem dolů a krátkým obloukem drží roztavený kov před stékáním dolů (obr. 50).
Rýže. 49. Polohy (a, b, c) elektrody při svařování svislého švu zdola nahoru
Vodorovné švy se svařují obtížněji než svislé. Aby se zabránilo odtékání roztaveného kovu, nejsou okraje na spodním plechu zkosené. Za stejným účelem začíná svařování na okraji spodního plechu, poté se svaří kořen drážky a poté se oblouk přenese na okraj horního plechu (obr. 51). Postup svařování pro vodorovný šev s drážkou ve tvaru F je na obr. 52. U svařování svislých a vodorovných svarů se proud sníží o 10-20 % oproti svařování ve spodní poloze.
Stropní svary se svařují ze všech nejobtížněji, protože roztavený kov má neustále tendenci vytékat ze svarové lázně. Tato okolnost vyžaduje, aby svářeč udržoval co nejkratší oblouk během celého procesu svařování. Fáze přenosu kapky z elektrody do svarové lázně při svařování nad hlavou jsou znázorněny na obr. 53. Sklon elektrody ke směru svařování by měl být 10-15° (0,17-0,25 rad). Doporučuje se používat elektrody s žáruvzdorným povlakem. Povlak, který se taví o něco později než tyč elektrody, vytváří na konci elektrody plášť, který zajišťuje více směrový přenos kovu, čímž se usnadňuje proces svařování. Při svařování stropních švů se proud sníží o 20-25% ve srovnání se svařováním ve spodní poloze.
Rýže. 50. Svařování vertikálních švů metodou shora dolů
Rýže. 52. Pohyb elektrody při svařování vodorovného švu
Svařování tenkých plechů. Svařování kovu o tloušťce 1,5-3 mm by mělo být prováděno stejnosměrným proudem s obrácenou polaritou. Svařování střídavým proudem je možné pouze pomocí oscilátorů. Svařování se provádí s periodickými obloukovými uzávěry přes roztavené kapky elektrodového kovu. Základní kov je roztaven do své plné hloubky a dokonce i trochu prosakuje na zadní stranu.
Svařování švů různých délek a tlouštěk. Podle délky se švy dělí na krátké (do 300 mm), středně dlouhé (300-1000 mm) a dlouhé (více než 1000 mm). Krátké švy jsou svařovány od začátku do konce v jednom směru. Švy střední délky se svařují v úsecích (1-6) od středu ke koncům švu nebo obráceným způsobem (obr. 54). Délka úseků se volí tak, aby každý z nich mohl být svařen celým počtem elektrod. Pro svařování dlouhých švů se také používá metoda obráceného kroku, která umožňuje důkladné roztavení počátečních částí švů a snížení deformace výrobku.
Rýže. 51. Polohy (1, 2, 3) elektrody při svařování vodorovného švu
Rýže. 53. Schéma přenosu kapek kovu při svařování nad hlavou
Rýže. 54. Svařování středně dlouhých švů
a – v úsecích od středu ke koncům; b – obráceným způsobem
Rýže. 55. Svařování “skluzem”
Pro aplikaci dlouhých švů velké tloušťky se používá metoda svařování „skluzem“ nebo „kaskádou“. Při svařování „kopcem“ (obr. 55) na úseku dlouhém 200–300 mm se první vrstva svaru nanese uprostřed. Poté ustoupíme 200-300 mm od jeho začátku, přivaříme tento úsek k začátku první vrstvy, zakryjeme první vrstvu a dokončíme svařování ve vzdálenosti 200-300 mm od konce první vrstvy. Všechny následující vrstvy jsou umístěny ve stejném pořadí, dokud jedna z nich nedosáhne vypočítané tloušťky švu. Poté se svařují kratší úseky v oblastech, které ještě nemají vypočtenou tloušťku švu. Při svařování v kaskádě se na konec švu nanese úsek první vrstvy o délce 200–300 mm. Poté se svařování provádí v pořadí podobném svařování „skluzem“.
Pro získání spolehlivého horizontálního (a jakéhokoli jiného) svaru se elektroda pohybuje ve třech rovinách najednou: postupně ve směru své osy, přímočaře podél svarové housenky a oscilačně přes svar. Zpočátku se to může zdát nemožné, ale pravidelné pokusy a vytrvalost brzy přinesou požadovaný výsledek.
Bude to trvat
- ruční svařovací stroj;
- svařovaný kov;
- elektrody příslušného průměru;
- struskové kladivo;
- svářecí zařízení (maska, rukavice atd.).
Proces svařování
Oscilační pohyby napříč osou svaru zajišťují požadovanou šířku, spolehlivé svaření kořene a hran svaru, zpomalení ochlazování lázně tekutého kovu a odstranění strusky ze spalovací zóny. S ohledem na tloušťku kovu a průměr elektrody volíme svařovací proud 91 A.
Půlměsíc dopředu
Během tohoto pohybu se konec elektrody pohybuje po oblouku kruhu s konvexitou směřující dopředu. Používá se ke spojování švů se zkosenými hranami ve spodní části a rohových švů s délkou nohavice ne větší než 6 mm.
Pokud jsou tyto pohyby prováděny správně, veškerá struska skončí na horní části válce a k jejímu odstranění nepotřebujete ani kladivo. Šev má požadovanou šířku a konstantní délku.
Spirála
Zde konec elektrody vytváří kruhy nebo ovály, které lemují okraje svarové lázně. Tím je zajištěno rovnoměrné zahřívání po celé šířce švu. Často se používá při svařování v rovině spodního horizontu.
Tento pohyb je považován za jednoduchý a snadno proveditelný. Poskytuje stálou a snadnou kontrolu nad roztaveným kovem. Při správném provedení se na svaru tvoří i struska, kterou lze snadno odstranit po celé délce najednou.
Nitový steh
Když konec elektrody nekmitá přes šev, ale pohybuje se přímočaře v podélném směru vzhledem k válci, vytvoří se úzký nebo závitový šev o šířce 1,2±0,4násobku průměru elektrody. Používají se při svařování tenkého kovu a při nanášení první vrstvy ve vícevrstvém švu. Tento typ je nejjednodušší na provedení.
Cikcak
Pro vytvoření svarového švu dané šířky se konec elektrody pohybuje podél klikaté čáry symetricky k ose válečku. Ale v tomto procesu nesmíme zapomenout na délku oblouku, aby se získala hladká cesta bez struskových vměstků.
Tato metoda se používá při svařování kovu do tloušťky 6 mm. Nejvyšší kvality švů je dosaženo při svařování od konce ke konci a v dolní poloze. Umožňuje také spolehlivé svařování spojů bez zkosení hran.
Reverzní srpek Měsíce
Při této metodě se levý a pravý okraj svaru lépe zahřejí, protože konec elektrody vytváří oblouky s konvexitou směřující dozadu. Používá se, když se pro lepší roztavení kovu a strusky používají elektrody s tlustým obalem.
Tento způsob pohybu elektrody se používá při svařování v dolní poloze a při svařování svislých a horních švů, které mají konvexní vnější povrch.
