BODOVÉ SVAŘOVÁNÍ A JEHO VARIANTY

Stichlochschweißen in PC Position

Pokud se vyžadují svarové švy nejvyšší kvality, mnoho podniků (od potravinářského průmyslu až po leteckou dopravu a kosmonautiku) sází na svařování TIG (v našem prostředí se používá rovněž zkratka WIG). Tento proces můžeme přirovnat k drahé prémiové limuzíně, která ale nemá dostatečnou rychlost. A právě tato skutečnost znamená problém i ve svářečské výrobě využívající postup TIG (WIG): Zejména při větších tloušťkách materiálu, kdy je nutné vícevrstvé svařování, může být tento postup kvůli nízké rychlosti nehospodárný.

Tady může pomoci jednovrstvé bodové svařování, které umožňuje obojí: dokonalé svarové švy i vysokou rychlost svařování.

Co se rozumí pod pojmem bodové svařování?

Princip bodového svaru je založen na oblouku s velmi vysokou hustotou energie. Na rozdíl od svařování TIG (označovaného u nás také zkratkou WIG) se tak energie oblouku nepřivádí na velkou, ale na malou plochu. Výsledkem je hluboký a úzký průvar.

Bodové svařování je určeno pro kovy se špatnou tepelnou vodivostí.

Při špatné tepelné vodivosti základního materiálu dochází k bodovému hromadění tepla, které je předpokladem metody bodového svařování. Používané materiály jsou obvykle vysokolegované nebo duplexní oceli. Platí pravidlo, že čím lepší tepelná vodivost základního materiálu, tím horší vlastnosti pro bodové svařování.

Pokud chceme spojovat legované oceli metodou bodového svařování, musíme si uvědomit, že slitiny se s ohledem na svoji tepelnou vodivost chovají úplně jinak než čisté kovy. Například nikl vykazuje dobrou tepelnou vodivost, ale při použití slitiny na bázi niklu je naopak špatným vodičem tepla – a v této podobě se tedy dá bodovým svařováním velmi dobře spojovat.

Příklady svařovacích vlastností v závislosti na tepelné vodivosti

Špatné vodiče tepla
Dobré vlastnosti pro bodové svařování

/ Titan
/ Duplex
/ Slitiny na bázi niklu
/ CrNi oceli

Dobré vodiče tepla
Dobré vlastnosti pro bodové svařování       

/ Měď
/ Hliník
/ Nikl
                                                                                                                        

Příprava svaru pro bodové svařování

Pro vytvoření dobré kořenové vrstvy musí oblouk na spodní straně materiálu volně hořet. Doporučuje se volný prostor alespoň 8 x 8 milimetrů.

Dostatečný prostor pro formovací plyn a oblouk.

Nedostatečný volný prostor.
Zařízení se zahřívá a způsobuje změny parametrů. Oblouk se odklání. Existuje nebezpečí tvorby pórů.

PLAZMOVÉ BODOVÉ SVAŘOVÁNÍ

Plazmové bodové svařování se často používá při výrobě zásobníků a potrubních vedení nebo při výstavbě chemických a nerezových technologických zařízení. Typickým použitím je svařování spojů I u podélných a kulatých svarů na tlustostěnných trubkách, zásobnících a dnech.

Spoj I

Tloušťka materiálu se pohybuje mezi třemi a deseti milimetry. Při tloušťce stěn nad 10 milimetrů se plazmové bodové svařování používá převážně pro svařování kořenových vrstev.

Plazmové svařování podélných svarů kulatých svarů pomocí svařovacího stroje (Seam welder)

Plazmové svařování pomocí zařízení pro nosný plyn

Funkce a výhody plazmového svařování

Ve svařovací technice hovoříme o plazmovém svařování, když je oblouk zúžený plazmovým plynem. To vede ke koncentrovanému, téměř cylindrickému oblouku, který se mění v závislosti na průměru plazmové trysky a množství plazmového plynu. Samotný plazmový paprsek je z urychleného, ionizovaného plynového výtrysku a vychází z vlastní plazmové trysky.

Oblouk TIG (teploty až 15 000 °C) versus PLAZMOVÝ oblouk (teploty až 30 000 °C)

Vysoký tlak plazmatu vytváří na začátku svaru takzvaný vpich tím, že základní materiál se v celé své hloubce roztaví. Proto je možné svařovat vysokolegované chromniklové materiály ve spoji I až do tloušťky stěny 10 mm. Pro vyplnění vpichu, vyrovnání přetečení kořene a tvorbu malého převýšení svaru se zpravidla používá studený drát. Až do tloušťky materiálu osm milimetrů je možné svařovat v jedné vrstvě bez nutnosti úprav.

Plazmové bodové svařování

Plazmové bodové svařování

V porovnání se svařováním TIG (WIG) nabízí plazmové bodové svařování vedle vyšší rychlosti také pozoruhodné kvalitativní a ekonomické výhody:

  • Odpadají časově náročné práce na přípravě svaru (úpravy, popř. zkosení hran svařence)
  • Nižší spotřeba přídavného drátu díky menšímu vyplňovanému objemu (spoj I místo spoje Y nebo U)

Spoj I

Spoj U

Spoj Y

  • Menší deformace dílu díky nižšímu vnosu energie
  • Menší deformace dílu a menší převýšení svaru minimalizují dokončovací práce

BODOVÉ SVAŘOVÁNÍ TIG 

Postupy bodového svařování založeného na metodě TIG (WIG) byly v průběhu času uváděny na trh různými podniky. Většinou byly vyvinuty speciálně pro mechanizované spojovací svařování. Stejně jako plazmové bodové svařování se bodové svařování TIG (WIG) často používá, když jsou stejně vysoké požadavky kladeny na kvalitu svaru i hospodárnost.

Bodové svařování TIG (WIG) je však méně vhodné pro spojování potažených materiálů – například pozinkovaných plechů. Tady se doporučuje plazmové bodové svařování: Plazmová tryska totiž chrání elektrodu a prodlužuje její životnost.

Bodové svařování TIG (WIG) ve společnosti Fronius – ArcTig

Společnost Fronius nazývá svoji metodu bodového svařování na bázi TIG (WIG) „ArcTig“. Od plazmového bodového svařování se liší hlavně v následujících bodech: Technologie ArcTig kontroluje oblouk velkoplošným vysokovýkonným chlazením namísto, a ne plazmovým plynem. Tím se společnosti Fronius podařilo omezit teplotu na wolframové elektrodě až na špičku jehly. Výsledkem je absolutně koncentrovaný a tím také průrazný oblouk. Také zde je hustota energie vysoká, také zde se svařuje v jedné vrstvě – a to bez nutnosti úprav až do tloušťky plechu deset milimetrů.

ArcTig navíc u mnoha materiálů nabízí další výhody: Protože odpadá zdroj plazmového proudu a plazmový plyn, svářeč musí zohledňovat méně parametrů. To usnadňuje svařování a šetří čas. A protože není potřeba zdroj plazmového proudu, dosahuje se významných úspor nákladů.

Více najdete v článku blogu: ArcTig: svařujte rychleji a krásněji

Video ArcTig: Bodové svařování při výrobě potrubních vedení:

Video ArcTig: Bodové svařování při výrobě zásobníků:

Sdílejte své myšlenky