123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

02_2-1 Svařování v ochranných plynech

Svařování v ochranných plynech (MSG) je ve svařovací výrobě široce rozšířený způsob spojování. S cílem dále zvyšovat produktivitu práce byly vyvinuty další varianty, jako např. svařování plochým drátem, svařování trubičkovým drátem nebo tandemové svařování.

V literatuře je popisováno svařování plochým drátem. Tavná drátová elektroda má pravoúhlý příčný průřez s šířkou mezi 4,0 až 4,5 mm a tloušťkou mezi 0,5 až 0,6 mm. Na základě zvláštního tvaru vznikají výhody pro svařovací proces ve formě lepší překlenutelnosti spáry, vyššího odtavovacího výkonu a různého tvaru závaru podle nastavení pásku. Zajímavé je použití pásku pro navařování, protože se speciálním tvarem závaru dá minimalizovat promíchání. Naopak negativně působí vliv tuhosti plochého drátu na flexibilitu hadicového systému.

Ještě výkonově výhodnější se jeví MSG-tandemové svařování, které je však spojeno s vyššími investičními náklady. Při tomto způsobu se současně odtavují dvě elektrody, které se v jednom hořáku nacházejí s oddělenými potenciály. Oblouky se napájejí ze dvou samostatných zdrojů proudu a dají se proto řídit a přizpůsobovat samostatně. Pro lepší manipulaci s oblouky mohou být zdroje synchronizovány a v impulsním režimu umožňují přesné časově přesazení oddělování kapek na obou drátových elektrodách. Pomocí širokých možností v ovlivňování parametrů je možno optimalizovat přechod materiálu a profil závaru pro jednotlivé svařovací úlohy. Proto je MSG-tandemové svařování hospodárnou alternativou jak pro spojovací svařování, tak i pro navařování.

Ve více článcích je popisována varianta MIG-svařování s impulsním obloukem, která se zvláště hodí pro spojování tenkostěnných hliníkových konstrukcí. Zvláštnost procesu spočívá v tom, že pólování v základní proudové fázi může být zcela nebo jen částečně negativní, zatímco impulsní proud je vždy pozitivní. Parametry střídavého proudu je možno přizpůsobovat pro odpovídající svařovací úlohu. Tím je možno dobře dávkovat příkon proudu v elektrodě nebo ve svařovaném dílu. Svařovací proces je s ohledem na kontrolovaný přechod kapiček a na docilovaný profil závaru lépe ovladatelný. Ve srovnání s dosavadním MIG-svařováním s impulsním obloukem se při snížení tlouštěk plechů pod 1 mm ukazuje, že MIG-svařování střídavým proudem na základě dobré překlenutelnosti spár a dobré provařitelnosti je třeba při těchto tloušťkách upřednostnit. I jiné svařovací úlohy, které vyžadují co nejnižší příkon tepla nebo přesné řízení tohoto příkonu (jako např. MSG-pájení pozinkovaných ocelových plechů), jsou pomocí MIG-svařování střídavým proudem řešitelné. Při tomto způsobu je možné zvýšit odtavovací výkon pomocí negativního podílu svařovacího proudu při nezměněném měrném příkonu.

Řada článků se zabývá trvajícím trendem uplatňování mikroelektroniky a digitální techniky při stavbě zdrojů svařovacího proudu a periferních přístrojů. Předností tohoto vývoje je např. snižování hmotnosti a komputerizace řízení zdrojů proudu, reprodukovatelnost parametrů a možnosti měření a vyhodnocování svařovacích dat. Použití digitálních procesorů a spolu s nimi vstupující digitalizace zdrojů proudu se zpětně odráží ve svařovacích výsledcích speciálních případů použití. Pomocí lepšího přizpůsobení parametrů je možno zabránit nepravidelnostem ve spojích. Další vývoj mikroelektroniky v kombinaci s technologickým přizpůsobením svařovacího procesu vede k lepším výsledkům svařovací výroby.

Je popsáno použití tavidel ve spojení s obloukovým svařovacím procesem. Jako typické se jeví použití tavidel pro zvláštní případy WIG-svařování a pro svařování pod tavidlem. Jeví se snaha přenést pozitivní vlivy, jako jsou zvýšená hloubka průvaru, bezpórovitost a pravidelnost ve vytváření spoje, i na MSG-svařování. Jako prostředky umožňující vnést tavidlo do oblasti spojování se jeví pasty, prášky, dále tavidlem plněné nebo obalené elektrody, příp. přísady do svařovacího plynu. Podle svařovací úlohy se používají různé varianty, při čemž při pastách je obtížné přesné dávkování tavidla, a tím i obtížná reprodukovatelnost svařovacích výsledků. Proto se ruční nanášení používá jen zřídka.

Pomocí kombinace obou konvenčních svařovacích procesů, MSG-svařování a laserového svařování, vznikl hybridní svařovací proces, který ve svařovací technice otevírá nové možnosti. Tím jsou použitelné nejen přednosti obou stávajících procesů, ale vznikají i nové pro hybrid laser-MSG-svařování procesně specifické vlastnosti. Je možno realizovat úlohy, které se pouze kterýmkoliv jedním z uvedených procesů nedají splnit, nebo jen podmínečně. Je popsán princip uvedeného hybridního svařování včetně přístrojové techniky s jednou modulární hlavou pro automatické robotové použití. Zvláštní efekty z uvedené kombinace procesů dávají celou řadu předností pro svařovací výrobu. Účastí laserového paprsku na svařovacím procesu se zvýší hloubka provaření ve srovnání s čistým MSG-svařováním. S přibývající tloušťkou plechů se tak snižuje objem spoje. Do spojové zóny se přivádí méně tepla, takže je jednak menší smrštění dílu a jednak se šetří množství přídavného materiálu, a tím i náklady. Kromě toho jsou možné vyšší svařovací rychlosti než při čistém laserovém svařování. Laserový paprsek je také základem vysoké spolehlivosti procesu zejména při koutových svarech, protože není elektromagneticky vytlačován ze spáry, MSG-oblouk hoří automaticky do ohniskového bodu laserového paprsku a nepřebíhá nekontrolovatelně s jedné stěny na druhou. Při startu procesu umožňuje laserovým paprskem vzniklý sloupec plazmatu spolehlivé bezzkratové zapálení MSG-oblouku a zabrání tak typickým vadám.

Laser-MSG-hybridní svařování má schopnost překlenout v určitých mezích spojovou spáru a tolerance a pomocí v oblouku roztaveného přídavného kovu ve srovnání s čistým laserovým procesem ji dále výrazně zlepšit. Snižují se také nároky na přidržovací a upínací přípravky a na nákladově náročnou přípravu svarové spáry. MSG-obloukem vznikající kovové páry usnadňují zavedení laserového paprsku do svařovaného dílu. Jak bylo popsáno, hodí se laser-MSG-hybridní svařování jak ve výrobě lodí, tak i automobilů. Tímto procesem je možno též spojovat ocel a hliník s velmi rozdílnými tloušťkami plechů při vysoké produktivitě a kvalitě.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz