Svařování je technika, která umožňuje spojování kovů za vzniku pevného a trvalého spoje. Pro dosažení kvalitního svaru je klíčové použít vhodné svařovací materiály, které zahrnují dráty, elektrody a ochranné plyny. Výběr těchto materiálů závisí na typu svařovaného materiálu, zvolené metodě svařování a specifických požadavcích na konečný výrobek. V tomto článku se podíváme na různé typy svařovacích drátů, elektrod a ochranných plynů a na jejich použití v různých svařovacích technikách.
Svařovací dráty
Svařovací drát je základním materiálem používaným při metodách svařování, jako je MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) svařování. Drát je podáván kontinuálně do svarové lázně, kde se taví a vytváří svar. Typ drátu a jeho složení závisí na svařovaném materiálu a požadovaných vlastnostech svaru.
Typy svařovacích drátů:
- Dráty z měkké oceli:
- Používají se převážně pro svařování uhlíkových a nízkolegovaných ocelí.
- Mají obvykle měděný povlak, který zlepšuje elektrickou vodivost a chrání drát před korozí.
- Poskytují dobrý průvar a jsou vhodné pro většinu běžných aplikací.
- Nerezové dráty:
- Vhodné pro svařování nerezových ocelí, které vyžadují vysokou odolnost proti korozi.
- Obsahují legující prvky, jako je chrom a nikl, které zlepšují mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi.
- Používají se v potravinářském, chemickém a petrochemickém průmyslu.
- Hliníkové dráty:
- Používají se pro svařování hliníku a jeho slitin.
- Jsou měkké a mají nízkou teplotu tavení, což vyžaduje specifické nastavení svařovacího zařízení.
- Ideální pro výrobu lehkých konstrukcí, jako jsou lodě, automobily a letadla.
- Plněné dráty (FCAW – Flux-Cored Arc Welding):
- Dráty s tavidlem uvnitř, které vytváří ochrannou strusku nebo plyn při svařování.
- Vhodné pro venkovní svařování, protože nevyžadují dodatečný ochranný plyn.
- Používají se pro svařování silnějších materiálů a v podmínkách, kde je důležité rychlé svařování a vysoká produktivita.
Svařovací elektrody
Svařovací elektrody se používají při manuálním obloukovém svařování (MMA) a dalších metodách, kde elektroda nejenže slouží jako zdroj tepla, ale také se taví a stává se součástí svaru. Elektrody jsou obaleny tavidlem, které při svařování vytváří ochrannou atmosféru a zlepšuje vlastnosti svaru.
Typy svařovacích elektrod:
- Bazické elektrody:
- Obsahují tavidlo s vysokým obsahem vápenatých a hořečnatých sloučenin, které poskytují vynikající mechanické vlastnosti svaru.
- Vytvářejí nízký obsah vodíku ve svaru, což snižuje riziko praskání.
- Vhodné pro svařování ocelí s vysokou pevností a konstrukčních ocelí.
- Rutilové elektrody:
- Obsahují tavidlo na bázi oxidu titaničitého, které usnadňuje zapalování oblouku a poskytuje hladký, estetický svar.
- Jsou snadno ovladatelné a poskytují dobrý průvar, což je činí ideálními pro svařování tenkých plechů a tam, kde je důležitá estetika svaru.
- Používají se pro obecné opravy a údržbu.
- Celulózové elektrody:
- Obsahují tavidlo na bázi celulózy, které vytváří vysoký tlak plynu a poskytuje hluboký průvar.
- Vhodné pro svařování v různých polohách, včetně svislého svařování shora dolů.
- Často se používají v potrubním průmyslu, kde je klíčová rychlost a mobilita.
- Nerezové elektrody:
- Určeny pro svařování nerezových ocelí.
- Obsahují legující prvky, jako je chrom, nikl a molybden, které zvyšují odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti svaru.
- Používají se v aplikacích, kde je vyžadována vysoká odolnost proti korozi a pevnost.
Ochranné plyny
Ochranné plyny jsou klíčovou součástí procesu svařování, zejména při metodách jako MIG/MAG a TIG svařování. Tyto plyny chrání svarovou lázeň před atmosférickým vzduchem, který by mohl způsobit oxidaci a jiné defekty ve svaru. Typ plynu a jeho směs závisí na svařovaném materiálu a požadované kvalitě svaru.
Typy ochranných plynů:
- Argon:
- Inertní plyn, který se často používá jako ochranný plyn pro svařování hliníku, nerezové oceli a dalších neželezných kovů.
- Poskytuje stabilní oblouk a chrání svar před kontaminací kyslíkem a dusíkem.
- Používá se také v kombinaci s dalšími plyny pro zlepšení vlastností svaru.
- Oxid uhličitý (CO₂):
- Aktivní plyn, který se často používá pro MAG svařování uhlíkových a nízkolegovaných ocelí.
- Poskytuje hluboký průvar a zvyšuje rychlost svařování, ale může způsobit větší rozstřik a méně estetické svary.
- Často se míchá s argonem pro dosažení lepších vlastností svaru.
- Směsi plynů (např. Argon + CO₂, Argon + Helium):
- Kombinace plynů se používají pro optimalizaci vlastností svaru a zlepšení stability oblouku.
- Argon-helové směsi se používají pro svařování hliníku a mědi, zatímco argon-CO₂ směsi jsou populární pro svařování uhlíkových ocelí.
- Směsi plynů umožňují jemné doladění svařovacího procesu pro různé aplikace.
- Helium:
- Inertní plyn, který poskytuje vyšší teploty oblouku než argon, což je výhodné pro svařování silných materiálů a mědi.
- Helium se často používá v kombinaci s argonem pro svařování hliníku a mědi, kde je potřeba vyšší energie oblouku.
- Zlepšuje průvar a umožňuje rychlejší svařování.
Výběr správného materiálu pro svařování
Výběr správného svařovacího materiálu závisí na několika faktorech, včetně typu svařovaného materiálu, požadavků na pevnost a odolnost svaru, metody svařování a pracovních podmínek.
- Typ svařovaného materiálu: Různé materiály vyžadují různé svařovací dráty, elektrody a plyny. Například hliník vyžaduje hliníkové dráty a argon jako ochranný plyn.
- Požadavky na pevnost a odolnost: Aplikace, které vyžadují vysokou pevnost a odolnost proti korozi, jako je nerezová ocel, vyžadují specifické elektrody a dráty s legujícími prvky.
- Metoda svařování: Metoda svařování určuje typ drátu, elektrody a plynu, které budou použity. Například MIG svařování vyžaduje kontinuální drát a ochranný plyn, zatímco MMA svařování vyžaduje obalenou elektrodu.
- Pracovní podmínky: Podmínky, jako je venkovní svařování nebo svařování v omezených prostorech, ovlivňují výběr materiálů. Plněné dráty, které nevyžadují externí ochranný plyn, jsou například vhodné pro venkovní svařování.
Závěr
Svařovací materiály, jako jsou dráty, elektrody a ochranné plyny, hrají klíčovou roli v úspěchu svařovacího procesu. Výběr správných materiálů pro konkrétní aplikaci je nezbytný pro dosažení kvalitního, pevného a odolného svaru. Porozumění různým typům svařovacích materiálů a jejich vlastnostem je klíčové pro každý svařovací projekt, ať už se jedná o jednoduché opravy nebo složité průmyslové aplikace.
