V následujícím článku se dozvíte spoustu věcí o použití acetylenového hořáku. Na začátku je několik stručnějších shrnutí – pokud Vás však téma zajímá více, níže následuje obsáhlejší pojednání – článek ze Světa motorů 8/1953, jehož přečtení rozhodně doporučujeme.

Svařování je proces, při kterém vznikají nerozebíratelná spojení – sváry. Svařování plamenem, nebo plamenové svařování, zastarale autogenní svařování, patří mezi tzv. tavné metody svařování. Metoda využívá teplo dodávané spalováním směsi hořlavého plynu a kyslíku nebo vzduchu pro natavení svarových ploch a roztavení přídavného materiálu. Nejvhodnější pro svařování ocelí je kyslíko-acetylenový plamen, jiné směsi hořlavých plynů a kyslíku nebo vzduchu se používají pro kovy s nižší teplotou tavení. Zdrojem tepla plamenového svařování je spalování hořlavého plynu ve směsi s kyslíkem, nebo vzduchem. Pro svařování se nejčastěji používá směs acetylenu a kyslíku, protože tato směs ve správném poměru umožňuje dosáhnout teploty plamene až okolo 3200°C, která je dostatečná i pro svařování ocelí. Jako hořlavý plyn lze využít pro svařování i vodík, nebo propan, ale teplota plamene je nižší. Svařování plamenem je jedna z nejnáročnějších metod svařování a vyžaduje značnou zručnost svářeče, který musí hořákem v jedné ruce nahřívat svarové plochy základního materiálu a druhou rukou přidávat do svarové lázně přídavný materiál, tj. svařovací drát. Při svařování se postupuje buď technikou vpřed (vlevo) nebo vzad (vpravo). Svařovací zařízení pro svařování plamenem se skládá ze zásobníků plynů, redukčních ventilů, pojistek proti zpětnému šlehnutí, hadic a hořáku.

 

Použití

Nejvhodnější pro svařování ocelí je kyslíko-acetylenový plamen, jiné směsi hořlavých plynů a kyslíku nebo vzduchu se používají pro kovy s nižší teplotou tavení. S drobnými rozdíly ve vybavení a použití směsi plynů se podobná technika využívá i při plamenovém řezání kovů kyslíkem.

Jako přídavný materiál se používají svařovací dráty stejného nebo podobného chemického složení jako svařovaný základní materiál. Na kvalitě přídavného materiálu závisí i kvalita hotového svaru. Ocelové svařovací dráty bývají poměděné kvůli ochraně proti korozi. Průměry svařovacích drátů odpovídají tloušťce svařovaného základního materiálu.

Postupy při svařování plamenem

Svařování vpřed – svařovací drát je veden před hořákem ve směru svařování, vhodné pro tenké plechy do tloušťky 4 mm.

Svařování vzad – svařovací drát postupuje za hořákem, plamen je směrován na tavnou lázeň i na chladnoucí svar. Dochází tím k ochraně tavné lázně i tuhnoucího svaru, způsob je předepsaný pro namáhané svary nejrůznějších konstrukcí.

Vybavení

Svařovací zařízení pro svařování plamenem se skládá ze zásobníků plynů, redukčních ventilů, pojistek proti zpětnému šlehnutí, hadic a hořáku. Jako zásobníky se dříve používaly vyvíječe acetylenu, které se dnes užívají spíše sporadicky. Pro provozy s velkou spotřebou plynů se používají centrální rozvody plynů. Nejflexibilnější způsob je použití tlakových lahví jak pro hořlavé plyny, tak i pro kyslík. Redukční ventily snižují tlak plynu ze zásobníku na tlak pracovní, který je používán pro svařování, a zároveň jej udržují na konstantní úrovni. Pojistky proti zpětnému šlehnutí se umísťují mezi hořák a redukční ventil tak, aby zabránily proniknutí plamene do redukčního ventilu a zásobníku plynu při zpětném šlehnutí plamene. Vysokotlakými hadicemi se zásobuje svařovací nebo řezací hořák od zásobníku plynů. Pro hadice se používají pryžové materiály s textilní kostrou. Modrou barvou se zpravidla označují hadice dodávající kyslík a červenou hadice pro acetylen nebo jiné hořlavé plyny. Nejpodstatnější částí jsou hořáky, které používají buď nízkotlaké nebo vysokotlaké. Nízkotlaké hořáky používají zařízení nazývané injektor, kde proudící kyslík o vyšším tlaku (250 kPa) nasává acetylen o podstatně nižším tlaku (cca 2 kPa). Vysokotlaké hořáky se používají v kombinaci s rozpuštěným acetylenem v tlakové láhvi při tlaku cca 0,8 MPa. Ve svařovacím hořáku pak dochází k míšení plynů. Použití daného typu hořáku závisí na typu a velikosti svaru, poloze svařování, použitém plameni a svařovaném materiálu.

Acetylén je běžně používaný plyn pro autogenní svařování, řezání a pájení. Je to skvělá volba pro téměř veškeré aplikace řezání a svařování. Acetylén je rovněž plyn nejlepší volby pro speciální opravárenské práce, protože nabízí jedinečnou schopnost řezat, svařovat a pájet s jediným plynem. Acetylén uvolňuje nejvíce koncentrované a všestranné teplo ze všech plynů, které hoří s kyslíkem. I když výhřevnost plamene acetylénu je relativně nízká, podíl energie vyzařované primárním (vnitřním) plamenem je velmi vysoký – kolem 30 %. Z tohoto důvodu acetylén ve srovnání s jinými plyny uvolňuje nejvíce tepla v nejvíce užitečné oblasti – v primárním plameni. V důsledku toho se acetylén při řezání propálí rychleji než jiné plyny a při svařování a pájení je teplo nejúčinněji soustředěno do malé a snadno regulovatelné oblasti, která je chráněna před atmosférickým znečištěním sekundárním (vnějším) plamenem. Kromě jedinečných vlastností plamene, chemické vlastnosti acetylénu umožňují uživateli vytvořit skutečně „redukční“ plamen. Dochází tak k vytváření čisté lázně bez oxidace při svařování a pájení. Acetylén, který se dodává v lahvích, se efektivně používá v různých průmyslových odvětvích více než 100 let. V důsledku jedinečných chemických vlastností však může představovat nebezpečný plyn, pokud nejsou dodržovány správné postupy. Acetylén má největší rozsah hořlavosti ze všech běžně používaných plynů. Při skladování může být nestabilní, pokud není rozpuštěn ve stabilizačním rozpouštědle a chráněn porézní hmotou, která vyplňuje vnitřek láhve. Kyslík je nezbytný pro život, ale je důležitý také pro hoření. Přes svou důležitou roli v životě může kyslík představovat také nebezpečnou látku. V čisté podobě může kyslík podporovat hoření i těch nejméně pravděpodobných látek a zvýšené hladiny kyslíku v atmosféře mohou způsobit hoření těchto materiálů. Pracovníci, kteří používají acetylén a kyslík, musejí vždy dodržovat bezpečnostní předpisy týkající se skladování, manipulace a používání láhví i souvisejícího vybavení. Tento článek představuje školeným a kvalifikovaným pracovníkům některé osvědčené postupy při používání acetylénu a kyslíku v autogenních procesech.

Fyzikální vlastnosti acetylénu

  • Vzorec C2H2
  • Molekulová hmotnost (g/mol) 26,0373
  • Kritická teplota (°C) 35,75
  • Kritický tlak (bar) 61,38
  • Bod varu (°C) -84,7
  • Bod tání (°C) -80,75
  • Teplota samovznícení °C 325
  • Hustota pevné látky (kg/m3) 729
  • Hustota plynu při 1,013 bar a 15 °C (kg/m3) 1,11
  • Měrný objem při 1,013 bar a 211 °C (m3/kg) 0,918
  • Měrný objem při 1,013 bar a 21 °C (m3/kg) 0,918
  • Měrné teplo při 1,013 bar a 15,6 °C kj/(mol.K) 0,0416608

Skladování a manipulace

Láhve musí být vždy uloženy ve svislé poloze, v dobře větraném prostoru a mimo zdroje tepla, hořlavé nebo žíravé látky a oleje. Při přepravě lahví ve vašem zařízení je nutno vždy použit dílenský nebo ruční vozík a přepravovat láhve ve svislé poloze a dobře zajištěné. Je důležité chránit láhve s acetylénem před silnými nárazy. I když je acetylén rozpuštěn ve stabilizačním rozpouštědle (obvykle v acetonu) a tento stabilní roztok je chráněn porézní látkou, náraz může tuto látku poškodit a vést ke zplynování rozpuštěného acetylénu. Pokud k tomu dojde, plynný acetylén se stává nestabilním a může se rozkládat na své základní složky vodík a uhlík. V důsledku toho se plamen nahřívaný acetylénem propálí při řezání rychleji než jiné plyny a může vzniknout téměř okamžitě s uvolněním velkého množství tepla. Jakmile tato reakce začne, spouští řetězovou reakci, která způsobí prasknutí láhve. Z tohoto důvodu je nutno s acetylénovými láhvemi zacházet velmi opatrně. Velikost láhve a rychlost odběru Je velmi důležité dbát na to, abyste pro daný proces používali správnou velikost láhve (požadovaná rychlost odběru). Jak bylo popsáno výše, láhev je naplněna speciální látkou, která udržuje acetylén rozpuštěný ve stabilizačním rozpouštědle. Proto maximální rychlost odběru acetylénu závisí na velikosti láhve, teplotě a typu použitého rozpouštědla. Pro dosažení dobrých výsledků je při používání acetylénu důležité nikdy nepřekračovat maximální rychlost odběru pro danou velikost láhve, kterou používáte. Pokud je rychlost odběru příliš vysoká, rozpouštědlo může unikat z láhve společně s acetylénem. Rozpouštědlo bude hořet a zhoršovat kvalitu plamene. Rozpouštědlo může také zanášet filtry a poškozovat těsnění, membrány a vystýlku hadic.

Příprava zařízení Je nutné používat osobní ochranné prostředky (OOP), což jsou kožené rukavice, svářecí brýle a oblečení chránící před teplem a ohněm. Je rovněž důležité, aby tyto prostředky odpovídaly požadovaným normám. Pokud jsou některé prostředky poškozeny, nesmějí se používat a je nutno je vyměnit. Nikdy se nepokoušejte opravit žádné zařízení, které se používá pro práci s kyslíkem nebo acetylénem. Zkontrolujte identifikační štítky na láhvích, zda máte správné výrobky. Zkontrolujte, zda jsou výstupy obou láhví zbavené nečistot, oleje a maziva. Olej ani mazací tuk se nikdy nesmí používat pro mazání dílů, např. závitů na regulátoru nebo omezovačích zpětného šlehnutí, protože při reakci s kyslíkem může způsobit výbuch. Ujistěte se, že regulátory odpovídají svému účelu a nepřekročily doporučenou lhůtu výrobce pro výměnu. Omezovače zpětného šlehnutí jsou důležitá pojistná zařízení, která zamezují vniknutí plamenů zpět do láhví, a musí být přizpůsobeny každému regulátoru. Dále přizpůsobte hadice. Obě hadice musí být vybaveny zpětnými ventily a připojeny pomocí strojně lisovaného připojení; vícenásobně použitelné šnekové svorky se nesmějí používat. Zpětné ventily musí umožnit proudění plynu pouze v jednom směru, a proto je důležité je přizpůsobit hořáku. Zkontrolujte, zda hadice nemají viditelné poškození, např. záseky, trhliny nebo spáleniny. Pokud zjistíte jakékoli poškození, je nutné vyměnit celou hadici; nesnažte se ji opravit. Před použitím připojte řezací hořák a natlakujte systém, abyste se ujistili, že systém je těsný. Všechny spoje je nutno zkontrolovat pomocí vhodného bezolejového detekčního roztoku, nikoli mýdlovou vodou. Veškeré netěsné spoje způsobené volnými spojkami je nutno dotáhnout. Pokud je zařízení těsné, uzavřete ventily na obou láhvích a otevřete oba ventily hořáku, aby se odtlakovaly plynové hadice. Tím se také odstraní případné částice z hadic. Nakonec uzavřete regulátory plynu a zavřete ventily hořáku. Zapálení systému Kdykoliv zapalujete hořák, musíte nejprve profouknout systém, i když byl vypnut jen na krátkou dobu. Profouknutí je velmi důležité, protože odstraňuje hořlavé směsi plynů z hadic a zařízení. Tuto činnost je nutno provádět pouze v dobře větraném prostoru. Pokud tento krok není proveden, hrozí nebezpečí zpětného šlehnutí a zpětného zahoření plamene při zapalování hořáku. Pro úspěšné profouknutí systému začněte se zavřeným regulátorem tlaku a zkontrolujte, že ventily hořáku jsou uzavřeny. Pomalu otevřete ventily láhví, aby nedošlo k prudkému natlakování regulátorů. Dále nastavte požadovaný provozní tlak podle velikosti trysky, kterou budete používat (lze ji zjistit z tabulek provozních údajů od výrobce zařízení), pak nastavte regulátorem příslušné tlaky. Otevřete ventil acetylénu na hořáku a nechejte proud acetylénu vytlačit vzduch z hadice a zařízení. V případě potřeby upravte tlaky a zavřete ventil acetylénu na hořáku. Dále nastavte regulátor kyslíku na správný pracovní tlak. Otevřete ventil kyslíku na hořáku a profoukněte proudem plynu kyslíkové hadice a zařízení. Opět v případě potřeby upravte tlak a pak zavřete ventil kyslíku na hořáku. Otevřete ventil acetylénu na hořáku a zapalte plyn pomocí jiskrového zapalovače. Dále otevírejte ventil, dokud nebude plamen jasně hořet a černé saze prakticky zmizí, pak pomalu otevírejte ventil kyslíku na hořáku, dokud není dosažen správný plamen pro daný proces. Zpětné střílení plamene a zpětné šlehnutí plamene Pokud máte trvalé zpětné hoření v hořáku, uslyšíte zvuk praskání, pískání nebo „kulomet“. Nejdříve je nutno zavřít ventil kyslíku na hořáku, aby nedošlo k vnitřnímu hoření, a pak okamžitě zavřít ventil acetylénu na hořáku. Vážnějším problémem, který může nastat, je zpětné šlehnutí plamene. Zpětné šlehnutí nastane, když se čelo plamene pohybuje zpátky tělesem plynového hořáku do hadice a regulátoru a vrací se do láhve. To může způsobit nebezpečí silného hoření v láhvi a nutnosti zavolání záchranné služby. Zpětné šlehnutí plamene má dvě složky: čelo plamene a tlakovou vlnu. Jelikož se čelo plamene pohybuje rychlostí asi 2 250 km za hodinu, zpětný ventil je nemůže zastavit. Jako ochranu regulátoru a láhve je důležité používat omezovač šlehnutí v trasách acetylénu i kyslíku. Uzavření Za normálních okolností po skončení práce zavřete ventil acetylénu na hořáku a poté uzavřete ventil kyslíku na hořáku. Potom zavřete ventily kyslíku i acetylénu na lahvích a otevřete oba ventily na hořáku, aby se odpustil tlak v zařízení. Nakonec uzavřete plynové regulátory, pak zavřete ventily na hořáku a opatrně položte hořák na jednu stranu. Nikdy nepokládejte horký hořák do blízkosti láhví. Je důležité si uvědomit, že kyslík se nikdy nesmí používat k ofukování kombinézy nebo pracovních stolů po ukončení práce. Při správném použití je acetylén velmi efektivní a bezpečný plyn pro svařování, řezání a pájení. Vyškolení pracovníci dodržující veškeré bezpečnostní pokyny si mohou být jisti, že pracují podle osvědčených postupů. Další bezpečnostní instrukce týkající se použití kyslíku a plynů najdete na webové stránce společnosti Air Products www.airproducts.cz/integrasafety

 

Pokud jste dočetli až sem, zjevně Vás problematika autogenního svařování opravdu zajímá – nabízíme Vám proto obsáhlý článek o základech autogenního svařování z časopisu Svět motorů číslo 8 z roku 1953.

Základy svařování plamenem

Není tomu ještě tak dávno, co se při prodeji motorového vozidla obvykle žádalo prohlášení, že žádná součástka na něm není svařována! Prohlédnete-li si podrobněji některý automobil z doby před 25 lety (pozn. red. nutno brát od roku 1953 tedy 20. léta minulého stol.), zjistíte, že skutečně např. i spoje rámu, držáky motoru a podobné díly byly nýtovány. Dnes se tyto díly vozidla běžně svařují. Svařování znamená zrychlení zlevnění výroby a pokrokem svářecí techniky i zpevnění příslušných dílů a prodloužení jejich životnosti.

Dnes si bez sváření nedovedeme představit ani výrobu, ani opravářskou techniku. Vývoj svařování postupoval velmi rychle. Dnes je tento obor tak mnohostranný, že i krátký přehled všech jeho možností by zabral mnoho stránek. Proto se nebudeme zabývat theoriemi a podrobnostmi. Uvedeme jen do praktických základů svářeni ty motoristy, kteří si opravují své vozidlo sami a mohli by při tom použít svářecího zařízení k drobným pracem — kdyby ovšem věděli, jak začít! Neznamená to ovšem, že po přečtení našich rad může každý začít hned svářet – nechá-li si však od zkušeného svářeče ukázat probrané základy v praxi a procvičí-li se jednoduchými pracemi na vyřazených součástech a zbytcích materiálů, budou mu vědomosti, získané prostudováním tohoto článku, dobrým vodítkem.

Autogenním svářením spojujeme dva kovové kusy na styčných plochách — s eventuálním přidáním chybějícího materiálu v podobě drátu — při čemž styčné plochy ohříváme plamenem hořáku na bod tání takže kov se stává tekutým. Tomuto druhu sváření říkáme tavné. Můžeme jím svářet prakticky všechny kovy Protože však u začátečníka přicházejí v úvahu jen kovy železa, omezíme se na ně i v dnešní úvaze.

K sváření potřebujeme určité zařízení, s nímž se musíme naučit zacházet. Probereme si proto nejprve jednotlivé díly tohoto zařízení

Svářecí zařízení

Řekli jsme již, že svařovaný materiál zahříváme plamenem hořáku na poměrně vysokou teplotu. Tento plamen získáme v praxi spalováním směsi vhodného hořlavého plynu s kyslíkem. Jako nejpříznivější hořlavý plyn se osvědčil acetylen, který se vyrábí buď přímo z karbidu přidáním vody ve zvláštních vyvíječích, nebo dodává rozpuštěný a stlačený v ocelových lahvích pod názvem dissousplyn. K sváření potřebný kyslík bývá rovněž ve stlačeném stavu v ocelových lahvích. Tyto láhve jsou zhotoveny z ocelových bezešvých trubek a musí být pravidelně zkoušeny, protože stlačení plynu v nich je značné (kyslík 150 atm., dissousplyn 15 atm.). Průřez láhve vidíme na obr. 1, kde a znamená ochranný klobouček ventilu, b lahvový ventil, c hrdlový kroužek, d — láhev, e — patku. Aby se zabránilo záměně lahví, označují se v horní části pod hrdlovým kroužkem barvou, podle níž snadno poznáme, jaký plyn je v lahví. Používané barvy jsou:

  • kyslík – modrá
  • acetylen – bílá
  • vodík – červená
  • dusík – zelená
  • stlačený vzduch – hliníková

Mimo to jsou pro každý druh těchto plynů odlišné lahvové ventily, takže záměna lahví není dobře možná.

Lahvové ventily slouží k bezpečnému uzavření ocelových lahví a umožňují jak plnění, tak i vyprazdňování lahví. Na obr. 2 vidíte lahvový ventil používaný u kyslíkových lahví, na obr. 3 ventil pro dissousplyn. Závity boční přípojky (pro redukční ventil, popsaný dále) nesmějí být mazány olejem neb tukem. Mazání by mohlo zavinit výbuchy!

Na lahvové ventily musíme před svářením našroubovat redukční ventil, kterým snížíme vysoký (a během svařování stále klesající) tlak plynu v lahvi na stejnoměrný tlak 1-2 atm., který svářeč potřebuje. Proto má. redukční ventil dva manometry (obr. 4). Redukční ventil je našroubován na boční přípojku lahvového ventilu. Před svářením povolíme regulační šroub redukčního ventilu a otevřeme pomalu lahvový ventil. Plyn vnikne do vysokotlaké komory 2 a obsahový manometr ukáže tlak v lahvi. Vniknutí plynu do nízkotlaké komory 10, zamezuje uzavírací pružina 8, která tlačí zátku z tvrdé gumy 7, na výpustný kanálek 9. Pracovní manometr zůstane tedy stále ještě bez tlaku. Zašroubuje-li se nyní regulační šroub do ventilu, napíná regulační pružinu 3, která nadzvedne talířek 4, membránu 5 a kolíky 6, které po překonání protitlaku uzavírací pružiny 8 zvednou zátku 7 od výpustného kanálku 9. Plyn naplní komoru 10 až k uzavřenému ventilu 11, Tlak (který ukazuje nyní pracovní manometr), se snaží vyhnout membránu 5 dolů. Přemáhá-li tlak plynu tlak regulační pružiny 3, usadí opět uzavírací pružina 8 zátku 7 na kanálek 9 a uzavře automaticky další přívod plynu. Tlak v nízkotlaké komoře stoupne tedy jen na výši, která odpovídá napětí regulační pružiny 3. Odnímá-li se při svařování plyn otevřením uzavíracího ventilu 11, klesne tlak v nízkotlakové komoře 10 tak, že regulační pružina 3 vyhne opět membránu 5 nahoru. Ta otevře kolíky 6 zátku 7 a přívod plynu pokračuje kanálkem 9 tak dlouho, dokud nevpustí tolik plynu, kolik ho hadicovým nátrubkem odchází. Je tedy v nízkotlakové komoře 10 stálý tlak (pojistný ventil vylučuje vznik nežádoucího vysokého tlaku v komoře).

Popsaný ventil je našroubován na kyslíkové lahví. Ventil pro acetylen je podobné konstrukce, je však na lahvovém ventilu připevněn nikoliv našroubováním, ale třmenem. Jeho obsluha před svařováním je stejná. Při skončení svařování uzavřeme nejprve lahvový ventil, vypustíme plyn z redukčního ventilu a povolíme regulační šroub.

K spojeni redukčních ventilů s hořáky slouží hadice. Jsou gumové, zesílené plátěnými vložkami, neboť jimi procházejí plyny pod tlakem 1-2 atm. Hadice jsou
nejméně 5 m dlouhé (aby se nesvařovalo blízko lahví) a bývají u kyslíku zabarveny modře (světlost 6 mm), u acetylenu červeně (světlost 8 až 11 mm). Hadice chráníme před poškozením a jejich netěsnost nezkoušíme nikdy sirkou, aby nedošlo k případnému požáru!

Konce obou hadic jsou upevněny na svářecím hořáku, který musí umožnit bezvadné smíšení kyslíku s hořlavým plynem. Typický hořák vidíte na obr. 5. Každý hořák se skládá z rukojeti s nástavci na hadice pro přívod plynů s uzávěrkami a z vyměnitelných nástavců s přesuvnou matkou a špičkami. Uzávěry jsou většinou umístěny tak, aby svářeč mohl jednou rukou držet hořák i regulovat plamen. U nástavců záleží velmi na tom, zda je hořák určen pro nízkotlaký acetylen z vyvíječe nebo pro kyslík a hořlavý plyn přiváděný pod tlakem.

V prvém případě se totiž acetylen — který je téměř bez tlaku — nasává kyslíkem pomocí injektoru. V druhém případě dostačuje mísící tryska, protože oba plyny přicházejí pod téměř stejným tlakem, Svářecí hořáky se tedy rozlišují podle toho, zda mají nebo nemají injektor (obr. 6). Hořák s injektorem- můžeme použít i pro sváření s dissousplynem, kdežto hořáku bez injektoru (t. zv, vysokotlakého) nesmíme nikdy použít pro nízkotlaký acetylen z vyvíječe.

Při různých silách svařovaného materiálu musíme měnit i plamen, potřebný k dostatečnému ohřátí materiálu. Musíme vyměnit t. zv, špičky hořáku, kterých bývá 7-8 pro materiály 0,5-30 mm silné. U hořáků bez injektoru (vysokotlakých) stačí vyměnit jen špičku, u nízkotlakých (s injektorem) je ke každé špičce zvláštní nástavec. Špičky jsou označeny čísly od 0-7, při čemž O je určena pro sváření nejslabších materiálů.

K výzbroji svářeče patří ještě ochranné brýle s tmavými skly, které umožňují pozorování svářeného místa bez škodlivých účinků na zrak svářeče (obr. 7). Svařujeme na svářecím stole (obr. 8), vyloženém šamotovými cihlami. Na stole je zavěšena nádoba s vodou na chlazeni špiček.

Přísadový materiál

Kdybychom při sváření natavili styčné plochy spojovaných materiálů a nechali je stéci dohromady, bylo by na svářeném místě málo materiálu. Zvláště tehdy, když místa určená ke svařování jsou skosená. Proto se při sváření do svaru přidává nedostačující materiál tavením drátu nebo tyčky ze stejnorodého materiálu Jen bezvadný svářecí drát zaručuje dobrou práci.

Průměr svářecího drátu musí odpovídat polovině síly svářeného kusu. U velmi tenkých plechů neb u velmi silných kusů není zpravidla tento požadavek splnitelný, protože se zřídka používá drátů slabších 1 mm a silnějších 6- 8 mm.

Všechny kovy mají v tekutém stavu snahu spojit se s kyslíkem — okysličit se, shořet! Svářecí plamen má dostatečný ochranný vliv jen u kujného železa a většiny ocelí. U ostatních kovů musíme použít jiných prostředků — svářecích prášků. Jen tak zamezíme okysličení a dosáhneme bezvadného svaru. Svářecí prášky nasypeme buď přímo před svářením na horký kus, nebo je smísíme s vodou a natíráme jako pastu. Můžeme do nich také namáčet konec svařovacího drátu a přenášet je tak do tavné lázně.

Jsou-li oba lahvové ventily otevřeny a redukční ventily seřízeny, můžeme přikročit k zapálení plamene. Ventil pro hořlavý plyn (acetylen) na hořáku otevřeme poněkud víc, než ventil pro kyslík. Po zapálení se objeví dlouhý bíle svítící, šumící plamen, který má přebytek acetylenu (obr. 9 nahoře). Nehoří-1i plamen přímo u špičky, je to důkazem příliš vysokého tlaku. Šlehne-li plamen zpět, je naopak tlak plynu příliš nízký.

Jasně svítícím plamenem se nedá svářet. Proto pomalu přivíráme acetylenový ventilek na hořáku. Nejdříve se ztrácí barva na vnějším obvodu plamene a uvnitř se vytvoří jasné zářící jádro, které je ještě neurčitě ohraničena (obr. 9 uprostřed). I takový plamen má ještě přebytek acetylenu; u většiny kovů proto nauhličuje svar. Používá se ho k sváření hliníku a letování na tvrdo. Teprve, když vnitřní jádro je přesně ohraničeno, dostáváme t. zv. neutrální plamen (obr. 9 dole), kterým provádíme většinu svářečských prací. Kdybychom ještě ubrali acetylen, nastal by přebytek kyslíku — takový plamen by spálil většinu kovů (kromě mosazi)!

Při svářeni dbáme, abychom plamen drželi tak daleko od materiálu, aby konec světle svítícího jádra byl asi 2 až 4 mm nad materiálem (podle jeho síly). Kdybychom se svářeného kovu dotýkali vnitřní částí kužele, kde jsou oba plyny sice smíšeny, ale ještě nespáleny, přijal by kov kyslík a shořel by! Teprve na plášti jasného kužele, začíná spalování acetylenu, takže těsně za kuželem není již volný kyslík. Naopak, kysličník uhelnatý a vodík, které se dychtivě spojují s kyslíkem, přijímají kyslík, který je již v tavné lázní, případně vázaný s kovem (kysličník) a přemění (redukují) jej v čistý kov. V dalším pásmu plamene se teplota již značné snižuje; odcházející plyny však chrání tavnou lázeň před přístupem kyslíku ze vzduchu. Čas od času musíme při sváření plamen seřídit, protože zahřátím špičky se mění tlakové poměry plynů v hořáku.

První cvičení ve sváření.

Pro první pokus se hodí nejlépe odpadky Železného plechu, silného asi 2 mm. Kus takového plechu položíme na šamotovou desku stolu. Hořák se správně seřízeným neutrálním plamenem uchopíme do pravé ruky a začneme natavovat materiál poněkud dál od kraje. Dbáme, aby špička bílého jádra plamene byla stále od materiálu vzdálena 1 až 2 mm. Hořák držíme poněkud šikmo a mírně jím kroužíme (obr. 10); přitom postupujeme zprava doleva. Materiál smíme provařit jen tolik, aby na spodní straně neodkapával.

Natavený a opět ztuhlý kov tvoří na povrchu šupinky, jejichž celek nazýváme svářecí housenkou. Při správném a klidném vedení hořáku je housenka jak v šíři tak i ve výšce a tvaru šupin stejnoměrná.

Naučíme-li se správnému vedení a otáčivému pohybu hořáku (u slabých plechů používáme pohybů naznačených na obr. 10 a, u silnějších znázorněných v b), můžeme přibrat do levé ruky svářecí drát a pokusit se o složitější souhru obou rukou při odtavování drátu do tavné lázně Obr. 11 ukazuje správné vedení plamene a drátu. Světlé jádro plamene se nesmí dotýkat ani svářeného kusu, ani konce drátu. Jenom tak dosáhneme ochranu roztaveného kovu plyny plamene. Hořákem opět pomalu kroužíme; drát vedeme ve směru svaru tak, aby odtavený konec zůstával jak v blízkosti svařovaného materiálu, tak i .špičky světlého jádra plamene (1-2 mm).- Při svařováni nesmíme odtahovat ani hořák od plechu, ani drát z plamene, protože by žhavý, případně tekutý kov ztrácel ochranu plynů plamene.

Toto cvičení opakujeme tak dlouho, až se naučíme vytvořit čistý svar se stejnoměrnou housenkou. Teprve potom můžeme přistoupit k těžším svarům, na př. dvou plechů ve střechovitém tvaru (obr. 12) a ke sváření švů (obr. 13). Na tomto obrázku si všimněte, že při sváření nezačínáme na okraji plechů, neboť ten by začátečník nejsnáze spálil! Proto začneme v určité vzdálenosti od okraje, provedeme nejprve delší část švu (ve směru 1) a pak teprve dokončíme druhou část ve směru 2. Na konci svaru neodtáhneme hořák úplně hned po dokončení svaru, protože bychom tím umožnili přístup kyslíku, ze vzduchu. Hořák Jenom od svaru odtáhneme tak, aby tavná lázeň mohla ztuhnout pod ochranou plynů plamene bez okysličeni.

Abychom se přesvědčili o jakosti vykonané práce, můžeme provést jednoduchou zkoušku rozlomením zvolna vychladlého svaru, případně vykováním při jasně červeném žáru. Správný provedený svar nejeví při vykování žádný rozdíl mezi svarem a původním materiálem. Zlomí-li se svar, znamená to spálení materiálu nesprávně seřízeným plamenem neb nevhodným držením hořáku.

Teprve později můžeme přistoupit k svařováni plechů slabších 1 min. U těch znamená totiž přílišné ohřátí jednoho místa okamžité propáleni díry! Samozřejmě, že užijeme menších špiček, které dovolují seřízení jemnějšího plamene. Při zaváření děr (propálených neb nesprávně vyvrtaných) postupuje začátečník tak, že nahřeje hranu otvoru (hořák se drží více na plocho). Jakmile kov začne téci, nanese rychle kapku ze svářecího drátu a dobře ji rozdělí na hraně díry. Tak pokračuje kolem otvoru dál, až otvor spirálovitě zavaří. Později se pokusí zavařit otvor v půlkruhových obloucích místo původní spirály.

Osvojíte-li si tyto základní prvky svářečské techniky, můžete přistoupit k svařovaní silnějších materiálů, které však před svářením musíte jednak upravit (sražením hran, atd.), jednak prohřát, aby chladný materiál v okolí svaru neodváděl z místa svaru teplo.

Při sváření si musíte rovněž uvědomit. že místním ohřátím materiálu vzniká pnutí, které může po vychladnutí celý kus zdeformovat. Ohřejete-li na příklad trubku na jednom místě (obr. 14), prohne se při sváření nejprve tak, jak je naznačeno v b; po vychladnutí pak na druhou stranu, jak je naznačeno v c. Chcete-li předejít této deformaci, musíte před začátkem svářeni trubku ohřát do červeného žáru na místě protilehlém svaru! Svařujete_li trubku dokola jejího obvodu, nepostupujete stále jedním směrem, neboť postupným ohřátím a ochlazením obvodu by nastalo pnutí a deformace. Sváříte „od středu do středu”, tj. z jednoho místa 1/4 obvodu, ze stejného místa další 1/4 obvodu na druhou stranu, pak z místa protilehlého původnímu začátku opět 1/4 a konečně z téhož místa poslední čtvrtinu. Sváření se má provádět v uzavřené místnosti. I v létě se má dbát, aby její okna a dveře byly uzavřeny (aby nenastalo proudění vzduchu a svary pomalu chladly).

Uvedené pokyny znamenají pochopitelně jen nejnutnější úvod a první krůčky v složité svářecí technice, která se musí případ od případu přizpůsobovat daným úkolům a požadavkům. Kdo se chce ve svářeni zdokonalit, musí pozorovat práci zkušených svářečů, vyptávat se jich na důvody různých postupů a způsobů práce a studiem odborné literatury theoreticky doplňovat takto získané praktické poznatky.

  • Zdroj: Svět motorů 8/1953

 

Pokud jste dočetli až sem, gratuluji – víte prakticky vše o autogenním svařování – teď nezbývá, než cvičit, aby se z Vás stal opravdový machr.

Close Menu