Teorie školy Filip Janeček

Zákon zachování objemu, zákon nejmenšího odporu, zákon pružného odlehčení, zákon kritického napětí (τkrit = σn * μ) μ = cosλ * sinχ - Schmidtův faktor (45 stupňů), zákon podobnosti (geometrická podobnost - Fm/Fv = a^2, Am/Av = a^3, a - lineární koeficient, fyzikální podobnost - struktura shodná mechanická podobnost - shodné specifické tlaky p, koeficienty tření μ, směr napětí σ

Poloha "nad hlavou" PE přímá polarita - proud e-, obalená ano, ale méně (zpětný proud iontů) nepřímá polarita - ne, obalená ano (dominantní proud iontů) - bazická elektroda (pro velké svary průměr jádra elektrody d SiO2 + 2Fe (dále navázání dalšího oxidu -> FeSiO3, Fe2(SiO3)3) , Feromangan FeO + Mn-> MnO + Fe, Ferotitan 2FeO + Ti -> TiO2 + 2Fe dusík N - rozpustnost 0,001 % N v Fe 1000 C vzniká NO - rozpad při 500 - 800 C s vzniká Fe4N (v alfa F) vyšší pevnost (Rm, Re), ale i křehkost, vodík 1-8 ml/100 g, při chladnutí trhliny

Magnetické foukání: mag pole pole oblouku vnitřní - vnitřní magnetický tlak P=B^2/(2*mi0) - držící oblouk ve směru od elektrody vnější - kruhový magnetický tlak vysoká J, T, p, gaussovské rozdělení lzpětné foukání - přípojka vzadu - fouká vpřed dopředné foukání - přípojka vepředu - opět odklon od směru přípojky, postranní foukání, točící se foukání - velké proudy, malá délka oblouku Ztráta magnetického oblouku - AC, kování (kování/bouchání), vznik blízko okrajů, rohů, dvě elektrody se stejnou polaritou - přitahují se, AC - neovlivní

POZOR: U POLOSTRMÉ CHARAKTERISTIKY S ROSTOUCÍM PROUDEM I NAPĚTÍ U KLESÁ (abychom zachovali konstantní výkon) Katodová skvrna, oblast katodového úbytku U (např. 8 V z 42 V), trup oblouku (např. 3 V z 42 V) oblast anodového úbytku U - 0,001 - 0,01 mm (např. 31 V z 42 V) anodová skvrna - 0,01 mm Ayrtonové vztah U = A + B*L + (C+D*L)/ Iob A - zkratové napětí, B - elektrická intenzita E trupu oblouku přenos Q e- (me = 9,106 *10^(-30) kg) (mH+ = 1,008 AMU), zpočátku proud z katody na anodu, po mezním I z elektrody na materiál - B, H magnetického pole - síla ve směru podstavy kužele, p, T, J - Gaussovo rozdělení V-A charakteristika - strmá - MMA, TIG velká změna U, malá změna I- ideálně konstantní U plochá - MIG, MAG, APT - ideálně konstantní U - stejná vzdálenost, změna rychlosti polostrmá - celulózová elektroda (300 mm/min, i 20 ml vodíku na 100 g, ani vlhké ani suché, 1 elektroda = 1 zapálení STANDARDNÍ STATICKÁ CHARAKTERISTIKA pro I 600 A Un=20+0,04*Ip, s rostoucí délkou roste napětí U a klesá účinnost. Zpočátku hyberbolická závislost, dále Ohmův zákon u TIGu https://images.app.goo.gl/HaUcRKXcv5PpKBmA8 Průnik strmé (a) a ploché(b) závislosti s oblastí standardní statické charakteristiky Un=20 + 0,04*Ip: https://images.app.goo.gl/y4Juvx3c8SAjJ2ih9 Gaussovo rozdělení J, p, T: https://images.app.goo.gl/DeKvhugtJvsS9bhw6. V-A charakteristika pro jednotlivé svařovací metody: https://share.icloud.com/photos/09aakG6PQCEOMn0ODjbhK65Fg

1903 Fouché, Picard - kyslík + palivo (acetylén) - metoda 311, 1901 sir Humphrey Davy a současně Vladimírovič Petrov - elektrody lisované z dřevěného uhlí (pára uhlí (později grafitu)září jasněji než u oceli - vhodné pro obloukové lampy)- vysoké U - oblouk 1865 Wilde - použití oblouku pro svařování - železné elektrody 1881 Auguste de Meritens - uhlíková elektroda (dnes pro vysoké proudy (250 A) + ochrana před předčasnou oxidací - měděný obal + přívod stlačeného vzduchu - odfukování roztaveného kovu + chlazení elektrody), vyšší teplota tavení uhlíku (3550 C) další pokusy - nepřímý ohřev - oblouková lampa - Jabločkov - přepálení vodivého můstku - zapálení elektrod ve stejný čas 1885 britský patent Nicolas de Bernardos a Stanislaw Olszewski - posuvný držák uhlíkové elektrody, sporadické využití - Baldwin Locomotive Works 1889 Nikolaj Gavrilovič Slavianoff a Charles Coffin (nezávisle na sobě) kovová elektroda - přidávána do svaru, křehnutí kontakt se vzduchem 1907 Oscar Kjelleborg - obalovaná elektroda (funkce metalurgická, ochranná a ionizační - tvorba vodivé cesty (K, Na, Li, sloučeniny Ca) 1929 celosvařované lodě - svařování pod tavidlem metodou 121 (dráty) 122 (pásky) 30. léta TIG - ochranná atmosféra původně elektroda zapojována na + (nepřímá polarita) - širší, méně hluboký svar, ovšem přehřívání elektrody - přímá polarita DC nerez oceli AC hliník, hořčík (vysoká afinita ke kyslíku) 45 - 68 % EN Al běžně 60 - 75 % EN - rychlejší svar, neničí se elektroda, slinutí svarů Nižší podíl EN - širší svar, minimalizace penetrace 1948 MIG - svařování tlustších materiálů (x TIG) původně svařování Al, 1950 John Lincoln MAG - CO2 - rychlost až 110 mm/s 1953 Plazma - chlazená tryska, plazmatron, wolframová elektroda

Tlakové svařování (v dotčené oblasti alespoň 60 % plastické deformace (svařování ultrazvukem 5 %) - GPa, MMA ruční obloukové svařování obalenou elektrodou (111 dle ISO 4063) OCHRANNÁ ATMOSFÉRA - tavící se elektroda - MIG (131) - inertní MAG - aktivní (135) FCAW (Flux Cored Arc Welding) ochranný plyn, bez ochranného plynu MOG, kovová páska uzavřená kladkami, uvnitř tavidlo + legury netavící se elektroda - (141) TIG manuální zručnost - přídavný kov (s vysokou afinitou ke kyslíku) ručně, Al, Mg, Cu, korozivzdorné oceli, bronz, mosaz Plamenné svařování kyslík-acetylén (311) kyslík-propan (312) kyslík-vodík (313) Svařování vodíkem - disociace mezi dvěma elektrodami, rekombinace ve svarové lázni, Irwing Langmuir, Svařování pod tavidlem (APT) - s přídavným materiálem (122) - plně automatizované - dlouhé svary - trubice, mosty, lodě Elektronové svařování - 30 - 200 keV, vysoká hustota výkonu (5 *10 ^ 8 W/mm2) vysoké teploty - Ti, Z, Ni, Hf, W, převod energie rozkmitáním atomové mříže Aluminotermické svařování (termitem) Fe2O3 + 2Al --> Al2O3 + 2Fe - teplota pomocí hořčíkové roznětky(2450 C)