Svařování je jednou z nejdůležitějších metod spojování kovových materiálů. Při tomto procesu hrají ochranné plyny klíčovou roli, protože zabraňují oxidaci svaru, stabilizují elektrický oblouk a ovlivňují vlastnosti svařovaného spoje. V závislosti na metodě svařování a typu základního materiálu se používají různé plyny nebo jejich směsi.
Role ochranných plynů při svařování
Ochranné plyny mají několik klíčových funkcí:
- Chrání roztavený kov před atmosférickým kyslíkem, dusíkem a vodní párou, které by mohly způsobit vady ve svaru, například pórovitost nebo oxidaci.
- Ovlivňují stabilitu oblouku a průběh procesu odtavování elektrody.
- Mají vliv na kvalitu svaru, mechanické vlastnosti a vzhled svarové housenky.
- Mohou ovlivnit pronikání do základního materiálu a rychlost svařování.
Plyny používané při svařování můžeme rozdělit do dvou hlavních kategorií: inertní plyny a aktivní plyny.
Inertní plyny a jejich využití
Inertní plyny jsou chemicky neaktivní a nereagují se svařovaným materiálem. Používají se především při metodách svařování TIG a MIG, kde zajišťují stabilní ochranu svarové lázně.
Argon (Ar)
Argon je nejčastěji používaný plyn při svařování metodami TIG (Tungsten Inert Gas) a MIG (Metal Inert Gas).
Vlastnosti a výhody:
- Vytváří stabilní oblouk.
- Poskytuje dobrou ochranu proti atmosférickým vlivům.
- Je těžší než vzduch, čímž účinněji chrání svarovou lázeň.
- Zajišťuje hladký a estetický svar s minimálním rozstřikem.
Použití argonu je nejběžnější při svařování hliníku, nerezu a dalších neželezných kovů, kde je důležité zabránit oxidaci.
Helium (He)
Helium se také řadí mezi inertní plyny, ale na rozdíl od argonu má vyšší ionizační energii.
Vlastnosti a výhody:
- Zajišťuje hlubší průvar svaru.
- Zvyšuje teplotu oblouku, což je výhodné při svařování silnějších materiálů.
- Poskytuje rychlejší svařovací proces.
Kvůli své vyšší ceně se helium často používá ve směsi s argonem (např. 75 % Ar + 25 % He) pro optimalizaci nákladů a vlastností svaru.
Aktivní plyny a jejich využití
Aktivní plyny chemicky reagují s roztaveným kovem, což může ovlivnit strukturu svaru. Tyto plyny se často používají při metodě MAG (Metal Active Gas).
Oxid uhličitý (CO₂)
Oxid uhličitý je levným a dostupným aktivním plynem používaným hlavně při svařování oceli.
Vlastnosti a výhody:
- Poskytuje hluboký průvar svaru.
- Vytváří silný oblouk vhodný pro svařování konstrukčních ocelí.
- Je cenově dostupný.
Nevýhodou čistého CO₂ je vyšší rozstřik a méně stabilní oblouk, což může způsobit nerovnoměrný svar.
Směsi CO₂ a Argonu
Pro zvýšení kvality svaru se často používají směsi CO₂ a argonu, například 80 % Ar + 20 % CO₂.
Výhody směsi oproti čistému CO₂:
- Snižuje rozstřik.
- Poskytuje lepší stabilitu oblouku.
- Zlepšuje estetiku svarové housenky.
Tato kombinace se široce používá při svařování nelegovaných a nízkolegovaných ocelí.
Vodík (H₂)
Vodík se používá především jako přídavný plyn v nízkých koncentracích, obvykle do 5 %, ve směsích s argonem.
Vlastnosti a výhody:
- Zvyšuje tepelný výkon oblouku.
- Pomáhá odstranit oxidy na povrchu svaru.
- Podporuje redukční atmosféru, což zlepšuje kvalitu svaru.
Vodík se využívá hlavně při svařování nerezových ocelí a niklových slitin.
Speciální plyny a jejich směsi
Dusík (N₂)
Dusík se využívá hlavně při svařování duplexních nerezových ocelí a titanu.
Vlastnosti:
- Zvyšuje odolnost proti korozi.
- Stabilizuje austenitickou strukturu u nerezových ocelí.
Použití dusíku je omezeno na specifické aplikace, kde je požadována vysoká korozní odolnost.
Kyslík (O₂)
V nízkých koncentracích (do 5 %) se kyslík přidává do směsí s argonem pro zlepšení vlastností svaru.
Vlastnosti:
- Stabilizuje oblouk.
- Zlepšuje zvlhčování svarového kovu.
- Usnadňuje rovnoměrné roztavení hran materiálu.
Přídavek kyslíku se používá zejména při svařování uhlíkových a nerezových ocelí.
Výběr správného plynu pro konkrétní svařovací metodu
| Metoda svařování | Používané plyny |
|---|---|
| MIG (Metal Inert Gas) | Argon, Helium, směsi Ar+He |
| MAG (Metal Active Gas) | CO₂, směsi Ar+CO₂, Ar+O₂ |
| TIG (Tungsten Inert Gas) | Argon, Helium, směsi Ar+H₂ |
| Plazmové svařování | Argon, Vodík, směsi Ar+H₂ |
| Laserové svařování | Dusík, Helium, směsi Ar+He |
Výběr správného ochranného plynu je klíčovým faktorem při svařování, který ovlivňuje nejen kvalitu svaru, ale i efektivitu celého procesu. Inertní plyny jako argon a helium se používají pro svařování hliníku a nerezu, zatímco aktivní plyny jako CO₂ nebo směsi plynů jsou běžné při svařování ocelí. Důležité je vždy zvolit plyn podle svařovací metody a materiálu, aby bylo dosaženo optimálních výsledků.
Správná volba ochranného plynu může výrazně zvýšit produktivitu a kvalitu svaru, a proto je důležité se touto problematikou detailně zabývat.
Pokud máte jakékoli dotazy nebo potřebujete další informace ohledně výběru vhodného ochranného plynu pro svařování metodami MIG/MAG, TIG nebo plazmové svařování, neváhejte nás kontaktovat. Rádi vám poradíme s volbou správného plynu nebo plynové směsi, aby byl váš svařovací proces co nejefektivnější a výsledný svar měl optimální kvalitu, ať už jste zkušený profesionál nebo nadšený domácí kutil.