Zhrnutie na Technológie Zvárania a Rezania

## Úvod Zváranie je proces spájania kovových dielov zahriatím a zroztavením materiálu s alebo bez použitia prídavného materiálu. Tento materiál sa zameriava na hlavné metódy oblúkového zvárania: zváranie v ochranných plynoch (netaviacou a taviacou sa elektródou), MIG/MAG, TIG/WIG a zváranie pod tavivom. Materiál je určený pre samoukov, obsahuje definície, príklady, porovnania a praktické použitia. ## Základné pojmy > **Definícia:** Zváranie je technológia spájania materiálov lokálnym roztavením a koalescenciou materiálu za tepla. > **Definícia:** Ochranná atmosféra sú plyny, ktoré chránia roztavený kov a oblúk pred prístupom vzdušného kyslíka a dusíka. ## Zváranie v ochranných plynoch – prehľad Zváranie v ochranných plynoch zahŕňa metódy s netaviacou elektródou (TIG/WIG) a taviacou elektródou (MIG/MAG). Plyny môžu byť inertné (Ar, He) alebo aktívne (CO2, H2 a ich zmesi). ### TIG / WIG (netaviaca sa elektróda) - Oblúk horí medzi wolframovou elektródou a zváraným materiálom. - Používajú sa plyny: argón, hélium, alebo ich zmesi (čistota min. 99,995 %). - Použitie: zváranie hliníka, medi, titánu a ďalších neželezných kovov, tenké materiály, materiály náročné na zvariteľnosť. - Elektródy: wolframové elektródy čistoty 99,9 % s prísadami (ThO2, ZrO2, La2O3, CeO2) na zlepšenie emisných vlastností. > **Definícia:** TIG (Tungsten Inert Gas) je proces, kde elektróda netaví sa a tvorí oblúk, prídavný materiál sa pridáva ručne alebo automaticky. Praktický príklad: zváranie titánových dielov v leteckom priemysle, kde je potrebná vysoká čistota zvaru. ### Výhody TIG - Vysoká kvalita zvarových spojov - Vhodné pre tenké plechy a náročné materiály - Možnosť robotizácie - Nepotrebuje prídavné materiály pri niektorých aplikáciách ### Nevýhody TIG - Vyššie náklady na zariadenie - Technicky náročnejší proces - Nižšia produktivita pri hrubších materiáloch (nad ~3 mm) ### MIG / MAG (taviaca sa elektróda) - MIG = Metal Inert Gas (inertné plynné ochrany), MAG = Metal Active Gas (aktívne plynné ochrany, např. CO2). - Pri taviacej elektróde sa zvárací drôt podáva do oblúka a taví sa. - Polarita: pri MIG sa používa jednosmerný prúd s kladným pólom na elektróde. - Prídavný materiál: drôty $\phi$ $0{,}6$ až $2{,}4$ mm (pre naváranie do $5$ mm) alebo tyče $\phi$ $1$–$8$ mm. > **Definícia:** MIG je zváranie taviacou elektródou v ochrane inertného plynu, MAG je podobné, ale používa aktívne plyny ktoré reagujú s roztaveným kovom. Prenos kovu do kúpeľa: - Prenos skratový: charakteristický pre CO2; kvapka dotkne kúpeľ a vytvorí elektrický mostík, nastane skrat, oblúk zhasne a znovu sa zapáli. - Prenos bezskratový: typický pre zmesové plyny (Ar+CO2); kvapky sú veľmi malé a pred odtrhnutím sa kúpeľa nedotknú. Tabuľka: MIG vs MAG | Vlastnosť | MIG | MAG | |---|---:|---:| | Typ plynu | inertné (Ar, He) | aktívne (CO2, zmesi) | | Použitie | neželezné kovy, Al, Cu, Ti | nelegované a legované ocele | | Prenos kovu | bezskratový pri Ar zmesiach | často skratový pri CO2 | | Rozstrek | menší | väčší | Výhody MAG/MIG: - Nepretržitý zvárací proces, vysoký odtavovací výkon - Možnosť mechanizácie a automatizácie - Vzniká hlbší závar, menšie zvarové deformácie Nevýhody MAG/MIG: - Väčší rozstrek zvarového kovu - Náročnosť na presné nastavenie parametrov - Možné vyhorievanie legovacích prvkov pri aktívnych plynoch Fun fact: TIG zváranie sa bežne používa pri oprave lietadlových komponentov, pretože poskytuje vysokú čistotu a kontrolu nad zvarom. ## Zváranie pod tavivom (submerged arc welding) ### Princíp - Oblúk horí pod vrstvou taviva, ktoré zatiahne oblúk a kúpeľ tak, že oblúk nie je viditeľný počas procesu. - Počiatočné tavenie vytvorí roztavenú vrstvu trosky; keď sa dotkne konca elektródy, oblúk zhasne a teplo sa ďalej generuje prúdom cez roztavenú trosku. > **Definícia:** Tavivo sú granuláty anorganickej povahy, ktoré sa pri zváraní taví, vytvára ochrannú a metalurgickú zónu nad zvarom. Výhody zvárania pod tavivom: - Vysoká produktivita - Hlbok preraz mater