Typy svarů: Podrobná fakta kolem toho

Svařování je metoda, která je mezi námi již dlouhou dobu a v průběhu desetiletí se zavádějí různé typy svarů.

Svarové spoje lze klasifikovat podle způsobu, jakým jsou kusy kovu umístěny k sobě nebo se vzájemně vyrovnávají. Každý typ svarů se od sebe liší designem, kvalitou a cenou. Výběr vhodného typu svaru podle požadavku vyžaduje zvláštní pozornost a zručnost svářeče.

Celý proces svařování spočívá v použití tepla k roztavení samostatných kovových kusů tak, aby jejich roztavená část stékala dohromady a spojila se do jediného bezešvého kusu.

Různé typy svarových spojů

Svary lze geometricky připravit mnoha různými způsoby.

Podle American Welding Society (AWS), Svařovací spoje lze v zásadě klasifikovat takto:

• Tupý kloub
• Rohový spoj
• Okrajový spoj
• Klínovitý kloub
• Tee kloub

Výše uvedené svarové spoje pokrývají různé typy svarů.

Svářeči si musí vybrat typ svaru při dodržení určitých kritérií, jako je metoda svařování a tloušťka prvků, které mají být svařeny. Obecně jsou svary popsány jejich tvary, když sledujeme jejich průřezy. 

Ve svarovém spoji jsou různé prvky spojeny dohromady, aby vytvořily jeden díl, takže napětí, která na ně působí, jsou rozložena. Svarový spoj musí odolat různým typům namáhání, jako je tahové namáhání, tlakové namáhání, ohyb, kroucení a smykové namáhání. Schopnost svarového spoje překonat tato napětí závisí jak na konstrukci, tak na celistvosti svaru.

Způsob svařování a provedení spoje spolu souvisí, podle způsobu svařování musíme zvolit typ spoje a naopak.

Konkrétní metoda svařování vede ke konkrétnímu typu svaru přesně a efektivně. Charakteristiky svařovací metody, jako je rychlost posuvu, průvar, rychlost nanášení, přívod tepla atd., ovlivňují její výkon a výsledný svar.

Tupý kloub

Tupé svary jsou velmi běžné a snadno se svařují, zde jsou kovové kusy umístěny blízko sebe na stejném povrchu a kusy jsou spojeny hrana na hranu. Nejběžnější aplikace tupého svaru jsou zpracovatelský průmysl a potrubní systémy.

Různé typy tupých svarů (různé tvary drážky, aplikace, šířka mezery atd.) u tupého svařování jsou uvedeny níže:

• náměstí
• Jednoduché zkosení
• Dvojité zkosení
• Svobodný J
• Dvojitý J
• Svobodný V
• Dvoulůžkový V
• Single U
• Dvojité U drážky

.

Protože orientace materiálu obvykle představuje pouze jeden konec dlouhé lepicí nebo svařovací plochy, výsledný spoj je ze své podstaty slabý. 

Hromadění strusky, pórovitost, praskání atd. jsou určité nevýhody tupých svarů, které způsobují jejich oslabení. Tupé svary mohou být vedeny přes svařovací automaty přesně díky jejich jednoduchosti konstrukce.

Rohový spoj

Rohové spoje jsou běžné v plechovém průmyslu pro svařování rámů, krabic, nádrží atd. Je to podobné jako u tupých svarů, dvě desky v pravém úhlu k sobě v „rohu“ buď otevřené nebo uzavřené, což dává tvar L.

V případě lehkých ohebných listů je přesné vyrovnání poměrně obtížné. Abyste zabránili vzniku vzduchové pasti, snažte se zbavit vzduchových kapes, důlků, povrchových nerovností ve svarovém spoji.

Různé geometrické vzory rohových svarů v rohových spojích jsou následující:

(i) Koutový svar
(ii) Bodový svar
(iii) Čtvercová drážka svar nebo tup svar
(iv) Svar V-drážky
(v) Svar zkosená drážka
(vi) Svar s U-drážkou
(vii) Svar s J-drážkou
(viii) Svar s drážkou ve tvaru V
(ix) Okrajový svar
(x) Svar rohové příruby

Okrajový spoj

V okrajovém spoji jsou kovové kusy umístěny takovým způsobem, že okraje poskytují rovný povrch a poté jsou jeden nebo oba povrchy ohnuty pod úhlem pro vytvoření spoje. V případě aplikací, které mají vydržet velké zatížení, jsou použity další přídavné kovy, aby se okraje zcela spojily.

Různé typy svarů v tomto svarovém spoji jsou:

Svar se čtvercovou drážkou nebo tupý svar
Svar zkosená drážka
Svar s V-drážkou
J-drážka svar
Svar s U-drážkou
Svar okraj-příruba
Rohový svar příruby

Klínovitý kloub

V případě přeplátovaných svarů jsou dva konce kovových kusů různé tloušťky umístěny tak, aby jeden kus mohl překrývat druhý. V závislosti na potřebách jsou svary provedeny pouze na jedné straně nebo na obou stranách.

Tomuto typu spojů se obecně vyhýbají u silnějších materiálů a upřednostňují se u plechů. Koroze je hlavním problémem spojeným s přeplátovanými svary, avšak pomocí moderních technik a měnících se proměnných lze tomuto problému předejít. Protože přeplátované spoje mají stejné vlastnosti jako koutové svary, jsou považovány také za koutové svary.

Různé typy svarů v přeplátovaném spoji jsou

(i) Koutový svar
(ii) Svar zkosená drážka
(iii) Svar s J-drážkou
(iv) Zástrčkový svar
(v) Drážkový svar
(vi) Bodový svar
(vii) Svar s úkosem a drážkou

Tee kloub

V T svarech jsou dva kusy svařeny pod úhlem 90 stupňů k sobě navzájem, jeden kus je obecně připojen ke středu druhého, což dává tvar T. Tento typ spoje je často vidět při svařování trubky na základní desce.

Různé styly svařování, které lze použít k vytvoření T-spoju, jsou následující

• Zástrčkový svar
• Drážkový svar
• Svar zkosená drážka
• Koutový svar
• J-drážka svar
• Tavný svar
• Svar lemovaný zkosením a drážkou

 Drážka se vytvoří, když je kus základního kovu tlustý a svařování na obou stranách neodolá zatížení, spoj musí podpírat. U T spojů musí být zajištěn účinný průnik do střechy svaru.

Různé typy svarů jsou:

• Koutový svar
• Drážkový svar
• Svarový svar
• Bodový svar
• Plug Weld
• Slotový svar
• Plný a částečný penetrační svar

Koutový svar

Je to jeden z nejběžněji viděných typů svarů ve zpracovatelském průmyslu.

Koutové svary pokrývají téměř 70-80 % všech svarů provedených metodou obloukového svařování. T-spoj, přeplátovaný spoj, rohový spoj, to vše spadá pod koutové spoje. Protože zde není vyžadována žádná příprava hran, koutové svary jsou jednodušší a také levnější než tupé svary.

Níže jsou uvedeny různé typy koutových svarů:

Svar se čtvercovou drážkou

Jedno-V drážkový svar

Jednoúkosový drážkový svar

Jedno-U drážkový svar

Svar s jednou drážkou -J

Svar Flare V

Flare Bevel svar

Hlavním rozdílem mezi tupými a koutovými svary je, že povrchy, které mají být spojeny u tupých svarů, jsou ve stejné rovině a u koutových svarů svírají povrchy navzájem úhel 90 stupňů.

V případě koutových svarů je mezi oběma částmi vytvořen úhel 45 stupňů, zatímco svar natupo vypadá jako šev nebo housenka.

Když šrouby nejsou dostatečně pevné a snadno se opotřebovávají, svářeči obecně dávají přednost koutovým svarům, a to také pro připojení přírub k potrubí a svařovaným výrobkům.

Drážkový svar

Drážkový svar je typ spoje, kde otvor mezi dvěma členy poskytuje prostor pro uložení kovu.

Dva hlavní typy drážkových svarů jsou jednoduchý typ V a typ dvojitého V. Drážkové svary mohou připomínat tupé svary, když dva členy tupého svaru mají na sobě drážky.

Svarový svar

Švové svary jsou souvislé spoje mezi dvěma překrývajícími se prvky, podobnými nebo odlišnými materiály, vytvořené použitím tlaku a elektrického proudu.

Vzhledem k tomu, že kovy mají charakteristiku vedení elektřiny a mohou vydržet vysoký tlak, tento proces se provádí většinou na kovech. Odporové švové svařování je nejběžněji používaný proces pro švové svary. Švové svary jsou velmi odolné a robustní ve své podstatě, protože velká plocha je spojena svarem a spoj je vykován působením tepla a tlaku.

Bodové svary

Zde jsou dva plechy spojeny dohromady na určitých místech. V případě bodových svarů jsou dva plechy umístěny v překrývající se poloze k sobě (stejně jako v přeplátovaném spoji), poté je rotující nástroj přitlačen vysokou silou na horní plochu.

 Třecí teplo a vysoký tlak zplastifikují plech, čep nástroje se zanoří do plechů, dokud se osazení nedotkne povrchu vrchního plechu.

Tento nástroj se skládá z čepu, který se otáčí a proniká do plechu, osazení v nástroji je zdrojem vysokého kovacího tlaku, který plechy váže bez roztavení. Po krátké mezeře se rotující nástroj vytáhne z plechových materiálů, aby se každých 5 sekund provedl další bodový svar.

Plug Weld

Zástrčkové svary se používají hlavně k nahrazení nýtů a ke spojení překrývajících se ploch, z nichž jeden má na sobě otvory.

 Jedná se o kruhové svary používané ke spojení dvou členů dohromady malým otvorem v jednom z členů a otvor je obecně částečně nebo zcela vyplněn svarovým kovem.

Ve většině automobilových aplikací nahrazují zátkové svary bodové svary, když prostor potřebný pro provoz zařízení pro bodové svařování není dostatečný. Zátkové svary poskytují pevnější spoj než bodový svar.

Slotový svar

Stejně jako zástrčkové svary se také drážkové svary používají pro spojování překrývajících se povrchů, z nichž jeden má na sobě otvory, kulaté v případě zátkových svarů a prodloužené pro drážkové svary.

Jednoduše řečeno, v případě štěrbinových svarů je jeden kus materiálu spojen s dalším kusem kovu skrz podlouhlý tvarovaný otvor. Podlouhlý otvor může být na jednom konci otevřený nebo může být částečně nebo úplně.

Plné a částečné penetrační svary

Svar s úplným průnikem nebo svar s úplným průnikem spoje (CJP) má speciální druh drážky, která umožňuje výplňovému materiálu protékat celou mezerou počínaje shora dolů ve spoji.

V případě svarů s částečným průnikem spoje (PJP) se výplňový materiál nedostane do kořenové části spoje. Pozorujete-li průřez spoje, najdete mezeru mezi dvěma prvky.

Kovové hrany jsou obecně správně zkoseny, aby napomohly úplnému proražení nebo drážky CJP, U, J a V jsou velmi běžné tvary pro plné prostupy. Dobře provedená CJP poskytuje pevný a odolný spoj než PJP.

Často kladené otázky

Q1: Stavové rozdíly mezi tupými a koutovými svary.

Odpověď: Pokud dva kovové kusy leží ve stejné rovině a jsou spojeny dohromady, získáme tupý svar. Tupé svary vyžadují přípravu hran.

Pokud spojované kovové kusy svírají mezi sebou úhel 90 stupňů, získáme koutový svar. Příprava okraje není nutná.

Q2. Jaké jsou rozdíly mezi svarovým spojem a nýtovým spojem.

Odpověď: Rozdíl mezi svařovaným a nýtovaným spojem je uveden níže:

Svařovaný spoj	Nýtovaný spoj
U svařovaných spojů nejsou vyžadovány žádné otvory na nadřazených prvcích.	Počet otvorů na nadřazených členech je nutný pro jejich spojení pomocí nýtů.
Získá se spojitý typ spoje.	Přerušovaný typ spoje se získá díky existenci mezer mezi nýty.
Spoje jsou obecně nepropustné	Pravděpodobnost úniku je poměrně vysoká.
Pevnost svarového spoje je poměrně vysoká	Nýtované spoje jsou poměrně slabé.
Celá sestava je lehčí.	Celá sestava se skládá z řady komponentů, díky kterým je těžká.
Čas potřebný pro svařování je kratší	Proces nýtování vyžaduje mnoho času.

Závěr:

Na závěr našeho příspěvku můžeme konstatovat, že existují různé typy svarů a každý z nich má jedinečné vlastnosti. Abychom dosáhli specializace na svařování, měli bychom správně znát jejich kvality a který z nich bude vhodný pro naše požadavky.