Svařování plynem – TECHNOLOGIE KONSTRUKČNÍCH MATERIÁLŮ. SVÁŘENÍ VÝROBY

Jedná se o tavné svařování, které k ohřevu využívá teplo plamene směsi hořlavých plynů s kyslíkem, spalované hořákem. Schéma plynového svařování (GS) je znázorněno na obr. 3.1. Okraje obrobků / jsou vystaveny lokálnímu ohřevu až do roztavení koncentrovaným plynovým plamenem. 4. Výsledná koupel 6 roztavený kov se dotýká okrajů obou plechů. Když se hořák pohybuje 3 Ve směru šipky se kov pod plamenem roztaví a za hořákem se ochladí a ztvrdne, čímž se vytvoří svar 5. Pro zvětšení pracovního průřezu svaru a zvýšení pevnosti svarového spoje jsou hrany pro svařování vyrobeny se zkosením. Výsledný objem je vyplněn dalším kovem vytvořeným v důsledku roztavení přídavné tyče. 2.

Svařování plynem má řadu výhod. Tato metoda svařování je relativně jednoduchá, nevyžaduje složité a drahé zařízení. Obr. 3.1. Schéma svařování plynem: / — obrobky; 2 – plnicí tyč; 3 – hořák; 4 – plynový plamen; 5 — svarový šev; 6 — lázeň roztaveného kovu; šipka ukazuje směr pohybu hořáku a zdroje energie. Změnou tepelného výkonu plamene, jeho polohy vzhledem k místu svařování a rychlosti svařování může svářeč regulovat rychlost ohřevu a chlazení svařovaného kovu v širokém rozsahu. Svařování plynem umožňuje spojovat téměř všechny kovy používané ve strojírenství. Kovy, jako je litina, měď, mosaz a olovo, se svařují plynem snadněji než obloukové svařování. Nevýhodou svařování plynem je nízká rychlost ohřevu kovu a velká zóna tepelného působení na kov. Při správném výběru výkonu plamene, dovedné regulaci jeho složení, vhodné značce přídavného materiálu a odpovídající kvalifikaci svářeče však svařování plynem zajišťuje výrobu vysoce kvalitních svarových spojů. Vzhledem k relativně pomalému ohřevu kovu plamenem a relativně nízké koncentraci tepla během ohřevu se produktivita svařování plynem výrazně snižuje se zvětšující se tloušťkou svařovaného kovu. Například při tloušťce oceli 1 mm je rychlost svařování plynem asi 10 m/h a při tloušťce 10 mm pouze 2 m/h. Proto je svařování plynem oceli o tloušťce nad 6 mm nízkoproduktivní. Náklady na hořlavý plyn (acetylen) a kyslík při svařování plynem jsou vyšší než náklady na elektřinu při obloukovém a kontaktním svařování. V důsledku toho je svařování plynem dražší než elektrické svařování. Proces svařování plynem je na rozdíl od elektrického svařování obtížněji mechanizovatelný a automatizovatelný. Automatické svařování plynem s víceplamennými lineárními hořáky se proto provádí pouze při spojování plášťů a trubek z tenkého kovu podélnými švy. Svařování plynem má následující oblasti použití:

• • výroba a opravy výrobků z tenkých ocelových plechů (svařování maloobjemových nádob a nádrží, opravy trhlin, svařování záplat);
• • svařování potrubí malého a středního průměru (do 100 mm) a armatur pro ně;
• • opravné svařování odlitků z litiny, bronzu a siluminu (odstraňování vad odlitků);
• • svařování výrobků z hliníku a jeho slitin, mědi, mosazi a olova;
• • svařování mosazi na ocelové a litinové díly;
• • svařování kované a vysokopevnostní litiny pomocí přídavných tyčí z mosazi a bronzu;
• • svařování litiny za nízkých teplot.

Plyny pro svařování plynem. Pro svařování plynem se používají následující hořlavé plyny: acetylén, vodík, koksovací plyn, metan, propan, butan, petrolej a benzínové páry (tabulka 3.1).

Hlavním hořlavým plynem je acetylen, bezbarvý plyn s štiplavým zápachem, který je výbušný a jedovatý pro člověka. Získává se termooxidační pyrolýzou metanu ve směsi zemního plynu s kyslíkem nebo ve speciálních generátorech acetylenu reakcí karbidu vápníku s vodou:

Z 1 kg karbidu vápníku se vytvoří 0,23-0,28 m3 plynného acetylenu s uvolněním až 2 MJ tepla.

Zařízení pro svařování plynem. Generátory acetylenu — jedná se o zařízení pro výrobu acetylenu z karbidu vápníku.

Podle GOST 5190-78* se generátory acetylénu klasifikují podle produktivita – 0,5; 0,75; 1,25; 2,5; 3,5; 5; 10; 20; 40; 80; 160; 320 a 640 m3/h acetylenu; způsob aplikace – mobilní (s kapacitou až 3,2 m3/h) a stacionární (s kapacitou 5 320 m3/h); tlak vyrobeného acetylenu — nízký (do 10 kPa), střední

Charakteristiky hořlavých plynů používaných při svařování

Hustota za normálních podmínek, g/cm3

Teplota plamene během hoření v kyslíku, °C

Spotřeba kyslíku na 1 m3 hořlavého plynu, m3

Meze výbušnosti, %, hořlavé směsi