ZÁKLADY STROJÁRSKEJ VÝROBY 1. Základné pojmy a názvy, metódy zvárania, zváranie plameňom, rezanie kyslíkom, spájkovanie Prednáška č.9

Základné pojmy a názvy Zváranie kovov Metalurgický proces, pri ktorom sa vytvára nerozoberateľné spojenie prostredníctvom medziatómových väzieb medzi zváraným materiálom priamo, alebo prostredníctvom prídavného materiálu pri ich ohreve alebo plastickou deformáciou Pri zváraní môže a nemusí byť použitý prídavný materiál

Zvarok Montážna jednotka zhotovená zváraním Zvarový spoj Nerozoberateľné spojenie zhotovené zváraním Prídavný materiál materiál, ktorý sa pridáva do zvarového kúpeľa Zvarový kov Je odtavený z prídavného materiálu bez premiešania so základným materiálom Zvarový kov spoja Kov odtavený z prídavného materiálu premiešaný zo základným materiálom alebo iba roztavený základný materiál

Kótovanie zvarov A – miesto určené na uvedenie charakteristického rozmeru zvaru B – miesto na umiestnenie základných a doplnkových značiek zvaru C – miesto na zápis dĺžkových rozmerov zvaru D – čiara zástavky určujúca polohu zvaru E – vidlica odkazovej čiary na zápis doplňujúcich označení pre zváranie

Doplňujúce značky zvarov Základné značky sa môžu doplniť značkou charakterizujúcou tvar vonkajšieho povrchu alebo tvarom zvaru, viď. tabuľka hore.

Metódy zvárania Tavné zváranie – je zváranie vyžadujúce miestne tavenie kovu, bez použitia tlaku a to s prídavným materiálom alebo bez neho Tlakové zváranie – je zváranie, kedy zvar je vytvorený použitím dostatočnej sily pre plastickú deformáciu zvarových plôch. Obyčajne sa nepoužíva prídavný materiál.

Zváranie plameňom Je proces, ktorý využíva teplo získané spaľovaním horľavého plynu, zmiešaného s kyslíkom v zváracom horáku Ako horľavý plyn sa používa acetylén, menej plyny vodík, propán, bután a pod. 1 – zváraný materiál 2 – zvar 3 – prídavný materiál 4 – plameň 5 – horľavý plyn a kyslík 6 – zvárací horák

Plyny používané pri zváraní KYSLÍK Bezfarebný plyn, bez zápachu, podporuje horenie Pre zváranie plameňom sa dodáva o čistote 99,2% Pre technické účely sa vyrába destiláciou kvapalného vzduchu Je výbušný plyn pri styku s tukmi a preto sa nesmú používať žiadne mazivá pre zváracie prístroje a zariadenia

ACETYLÉN Je ako všetky horľavé plyny výbušný Má výrazný zápach, chemický čistý je bez zápachu Je ľahší ako vzduch Využíva sa pre zváranie plameňom spolu s kyslíkom VODÍK Horľavý plyn, bez zápachu Horí neviditeľným plameňom, je 15x ľahší ako vzduch Vyrába sa elektrolýzou vody Dopravuje sa kvapalný a podchladený pod teplotu -253 ºC

Zvárací plameň Zdrojom tepla je plameň, ktorý vzniká zapálením zmesi horľavého plynu a kyslíka Druhy plameňa: a) neutrálny plameň – používa sa najčastejšie spaľovací proces prebieha dokonale plameň nemá nepriaznivý vplyv na materiál b) redukčný plameň – má prebytok acetylénu Používa sa pre zváranie hliníkových a horčíkových zliatin

c) oxidačný plameň – prebytok kyslíka Obsahuje voľný kyslík, ktorý sa zlučuje s kovmi na oxidy, ktoré zostávajú v zvare a znižujú ťažnosť Používa sa pri tvrdom spájkovaní Oxidačný plameň

Technológia zvárania plameňom Zvárať plameňom je možné dvoma spôsobmi a to zváraním dopredu a dozadu, líšia sa od seba v polohe horáku a prídavného drôtu voči smeru zvárania Zváranie prebieha pridávaním zvarového kovu v určitých časových intervaloch do natavených zvarových plôch Pri zváraní je potrebné brať do úvahy druh základného materiálu, polohu a hrúbku zvarového spoja, tepelné ovplyvnenie materiálu a pod.

Zváranie dopredu Pri zváraní sa postupuje sprava doľava, pričom v smere postupu zvárania ide najprv drôt, potom horák a za ním vzniká zvar Chvost plameňa chráni taviaci sa prídavný materiál a čiastočne líce zvaru Používa sa pri zváraní plechu hrúbky od 0,8 až do 3 mm Horák je sklonený pod uhlom 30° až 60° drôt, pod uhlom 45° Používa sa na bežné zváranie oceľových plechov

Zváranie dozadu Obrátený postup zvárania dopredu Zvárací horák postupuje zľava doprava Drôt postupuje za horákom, plameň smeruje do tavného kúpeľa a na chladnúci zvar Pri tomto spôsobe zvárania nastáva ochrana zvarového kúpeľa ako i tuhnúceho zvaru pred nepriaznivými účinkami okolitej atmosféry Sklon drôtu sa pri tomto spôsobe zvárania pohybuje od 30° do 75° Používa sa pre zváranie plechov hrubších ako 4 mm Kvalitnejšie zvary, zaručené prevarenie koreňa, menšie pnutia deformácie

Prídavný materiál Ako prídavný materiál sa používa zvárací drôt Zváracie drôty sa vyrábajú ako ťahané a tepelne spracované drôty Pre zváranie ocelí tr. 10 a 11 sa vyrábajú drôty v pevnostných triedach 380 až 420 Mpa Priemer zváracieho drôtu sa volí vzhľadom k hrúbke zváraného materiálu

Tavivá Používajú sa pre zabránenie oxidácie kovov a rozpustenie oxidov na povrchu kovov Používané sú vo forme práškov, pást alebo roztokov Môžu byť nanesené na prídavný materiál ako obal, alebo sú výplňou zváracej trubičky Merná hmotnosť taviva musí byť menšia než merná hmotnosť roztaveného kovu Tavivo nemá tvoriť pri zváraní plyny

Zváranie pod tavivom 1- prívod prúdu 2- podávacie zariadenie 3- elektróda-drôt 4- kúpeľ tekutej trosky 5- tavivo 6- stuhnutá troska 7- zvar 8- základný zváraný materiál 9- tekutý kovový kúpeľ 10- el. oblúk

Chyby zvarov Vyskytujúce sa chyby pri zváraní plameňom: - bubliny - póry - studený spoj - neprevarený koreň - trhliny - vruby - vysoký zvar a pod. Chyby zvarových spojov majú rôzne modifikácie a popis je v STN ISO 6520

Rezanie kyslíkom Používa sa na tepelné delenie ocele Na rezanie sa používajú rezacie horáky Proces rezania spočíva v predhriatí rezaného materiálu na zápalnú teplotu 1150 ºC Zápalná teplota je teplota, pri ktorej kov reaguje s kyslíkom Rezanie prebieha dovtedy, pokiaľ je kyslík privádzaný do miesta rezu

a) ohrev kovu na zápalnú teplotu b) oxidácia kovu Proces rezania: a) ohrev kovu na zápalnú teplotu b) oxidácia kovu c) vyfukovanie roztaveného kovu z reznej medzery Pre predhrev na zápalnú teplotu sa najčastejšie používa acetylén Na rezanie sa používajú dva typy rezacích horákov: a) so zmiešaním plynov pre predhrievací plameň v špici horáka b) injektorová konštrukcia horáka

Rezací horák Je vyrábaný v základnej zostave pre rezanie hrúbok od 3 až do hrúbky 80 mm Špeciálne horáky dokážu rezať až do hrúbky 300 mm Spotreba kyslíka pri technológií rezania je dvojnásobná oproti zváraniu plameňom Akosť rezaného povrchu ovplyvňuje nastavenie horáka, čistota povrchu a nečistoty v materiály

Spájkovanie Je to spôsob pevného spájania materiálov roztaveným kovom – spájkou na rozdiel od zvárania má spájka, ako prídavný materiál vždy nižšiu teplotu tavenia než spájkované materiáli Spoj sa vytvorí tak, že spájané materiály sa zohrejú na pracovnú teplotu a na ne sa nanesie roztavená spájka

Prídavné materiály Prídavne materiály sa používajú dva druhy: a) spájka b) tavivo Podľa pracovnej teploty sa rozdeľujú: a) spájky a tavivá pre mäkké spájkovanie b) spájky a tavivá pre tvrdé spájkovanie

Mäkké spájky s nízkou pracovnou teplotou majú nízke hodnoty mechanických vlastností Najčastejšie sa používajú zliatiny cínu a olova Tvrdé spájky majú pracovnú teplotu vyššiu než 450°C Ich mechanické vlastnosti sú trochu nižšie než mechanické vlastnosti základného materiálu Vyrábajú sa na báze mosadze, hliníka, striebra, medi, zlata a platiny

Technológia spájkovania 1.) Spájkované miesto sa čistí od oxidov, nečistôt a mastnôt 2.) Na predhriaty základný materiál sa nanesie tavivo 3.) U tvrdého spájkovania sa nahreje spájkovaný materiál a súčasne spájka, ktorá sa obalí tavivom a súčasne sa nanesie tavivo na povrch spájkovaných plôch 4.) Na predhriate a tavivom očistené plochy sa odtaví spájka s tavivom a vytvorí spájkovaný spoj

Použitá literatúra: [1] Kráľ J., Zdravecká E. – Základy strojárskej výroby , elfa s.r.o. ,Košice 2004, ISBN 80-89066-72-0 , 142s. [2] Blaščík a kol. – Technológia tvárnenia, zlievárenstva a zvárania , Alfa. ,Bratislava 1988, 063-563-87 TTZ , 832s. [3] Altego, Dostupný z WWW: <http://www.altega.sk/products.php?p=251> [online] [10.1.2013] [4] Vasilková D., Sedláková J., –Technická dokumentácia podľa európskych a medzinárodných foriem 2 .časť, Rokus s.r.o., [5] Strojárska technológia, Dostupný z WWW: <http://www.strojarskatechnologia.info/8-zvaranie-pod-tavivom/> [online] [10.1.2013] [6] ESAB, Dostupný z WWW: <http://sk.esab.net/sk/sk/education/processes-oxy-fuel.cfm> [online] [10.1.2013] [7] Redukční ventily, svařovací hořáky, Dostupný z WWW: <http://web.quick.cz/rekva/autogen/redvent.htm> [online] [10.1.2013] [8] Wikipedia, Dostupný z WWW: <http://sk.wikipedia.org/wiki/Sp%C3%A1jkovanie> [online] [10.1.2013]

ĎAKUJEM VÁM ZA POZORNOSŤ