Ruční obloukové svařování

Přestože ruční obloukové svařování je nejstarší metoda svařování elektrickým obloukem, je díky své univerzálnosti a možnosti svařování ve všech polohách stále hojně využívaná. Protože náklady na pořízení svařovacího příslušenství mohou být velmi nízké, je snadno dostupná široké veřejnosti. Pro zajištění vysoké kvality svarů provedených metodou ručního obloukového svařování je nutností velmi dobrá zručnost svářeče. V porovnání s poloautomatickými nebo automatickými metodami svařování je výkon odtavení nízký.

Inzerce

Charakteristika

Z obalu se tvoří během svařovacího procesu struska, která vyplave na povrch svarové lázně na němž také ztuhne. Strusku je nutné velmi dobře odstranit, zvláště pokud bude kladena další vrstva svarových housenek. Při neodstranění nebo nedokonalé odstranění strusky dojde k zalití strusky následujícími vrstvami svarového kovu. Tím se vytvoří nepřípustné vady ve svarovém kovu, tzv. vměstky.

Svařovací zdroje se používají vždy se strmou statickou charakteristikou, ale lze použít zdroje pro stejnosměrný proud, pulsní proud i střídavý proud.

Ruční obloukové svařování se používá ve všech polohách, při rozsahu elektrického proudu od 10 do 2 000 A. Velikost svařovacího elektrického proudu závisí na typu obalu a průměru elektrody, běžně se používá empirických vztahů.

Stanovení velikosti svařovacího proudu

druh obalu	svařovací proud
bazický
rutilový
kde  je průměr elektrody

Svařovací napětí lze určit podle vztahu .

Protože svarová lázeň je chráněna plyny vznikajícími při rozkladu tavidla a není tak nutná dodatečná plynová ochrana, je tento způsob vhodný i při svařování na stavbě či za nepříznivějších povětrnostních podmínek, s výhodou se používá např. při svařování betonářské výztuže.

Funkce obalu elektrod

Plynotvorná funkce obalu zajišťuje tvorbu ochranné atmosféry z kouře a plynů vznikajících při hoření elektrického oblouku a spalování tavidla. Ochranná atmosféra brání přístupu vzdušného kyslíku a dusíku do svarové lázně a tím zajišťuje požadované plastické vlastnosti svarového kovu.

Rozkladem solí alkalických kovů v obalu dochází k lepšímu zapalování a hoření elektrického oblouku, tzv. ionizační funkce. Metalurgická funkce obalu způsobuje rafinaci svarového kovu a dodává prvky propalované ve svařovaných materiálech. U svařování ocelí dochází typicky k propalování molybdenu, titanu, křemíku a chrómu a dalších prvků, které musí být dolegovány buď v jádře elektrody nebo jeho obalu. Ze svarového kovu se rafinují metalurgicky nevhodné prvky zejména fosfor a síra a svarová lázeň se desoxiduje. Pro rafinaci síry se využívá například mangan, ke kterému má síra větší afinitu než k železu.

Výroba

Elektrody se vyrábějí buď máčením, usušením a obroušením nebo častější technologií lisováním a vysušením. Průměry elektrod bývají nejčastěji od 1,6 do 8,0 mm a jejich běžné délky v intervalu od 150 do 450 mm, pro zvláštní použití délky až 1000 mm.

Skladování

Jednou z největších nevýhod obalovaných elektrod je jejich náchylnost k navlhání, které významně snižují kvalitu svaru, zejména plastických vlastností. Zvýšenou vlhkostí obalů se z nich dostává do svaru vodík, který způsobuje tzv. praskání za studena. Proto je velmi nutné skladovat obalované elektrody v suchu a před přímým použitím je nutné je přesušit a uchovávat ve speciálních nádobách (termoskách) za zvýšené teploty. Pravidla pro přesušování elektrod většinou doporučují výrobci elektrod. Účelem těchto procesů je omezit množství difundovaného vodíku ve svarovém kovu. Pro dosažení nejlepších plastických vlastností je maximální doporučeným množstvím difundovaného vodíku 5 ml na 100 g svarového kovu.

Druhy obalů

Přesné složení obalů elektrod je předmětem chráněných receptur výrobců. Dále uvedená složení jsou čistě informativní.

Druhy obalů elektrod

Bazický

Bazický obal obsahuje cca 45 % fluoritu, 40 % vápence, 10 % oxidu křemičitého, 5 % feromanganu, rutilu, vodního skla a další. Elektrody s bazickým obalem vyžadují stejnosměrný proud a nepřímé zapojení elektrody, tj. elektroda je připojena k anodě (+). Výjimku tvoří obaly na bázi zirkonu, které lze použít i při střídavém proudu. Bazické elektrody jsou vhodné pro svařování ve všech polohách. Velmi dobře se uplatňují při požadavku vyšší plasticity svarového spoje, tj. nízkého obsahu difúzního vodíku, nižšího vneseného tepla, atd. Velmi často se používají při opravách svarů provedených metodami svařování v ochranných atmosférách tavící se elektrodou.

Rutilový

Rutilový obal obsahuje až 90 % titanových rud, buď rutil nebo Ilmenit a dále vápenec, oxid křemičitý, feromangan, a další. Elektrody s rutilovým obalem se používají pro střídavý proud nebo stejnosměrný proud a přímé zapojení elektrody, tj. elektroda je připojena ke katodě (-). Velmi dobře se zapaluje elektrický oblouk, strusku lze velmi snadno odstranit. Protože závar je velmi malý nedoporučuje se používat tyto elektrody pro svařování tlustých plechů. Dosažené plastické vlastnosti jsou horší než u bazických elektrod. Rutilové elektrody způsobují menší rozstřik.

Kyselý

Kyselý obal obsahuje cca 50 % magnetitu, 20 % oxidu křemičitého, 20 % feromanganu, 10 % vápence, rutilu, vodního skla a další. Elektrody s kyselým obalem jsou vhodné pro střídavý proud nebo stejnosměrný proud a přímé zapojení elektrody, tj. elektroda je připojena ke katodě (-). Kyselé elektrody se přednostně používají pro polohy PA nebo PB, umožňují hluboký závar a disponují vysokým výkonem. Svary jsou náchylnější ke vzniku tzv. krystalizačních trhlin z důvodu nedokonalé rafinace síry a fosforu. Svarový kov má nižší pevnost ale vyšší houževnatost.

Související články

• Obloukové svařování
• Kvalita při svařování
• Bezpečnost při svařování
• Svářeč
• Svařování