Zvyšování kvality výuky technických oborů

Transkript

1 Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V Základní části strojů Kapitola 22 Svarové spoje Ing. Dušan Kabát

2 Obsah ÚVOD SVAROVÉ SPOJE VLASTNOSTI SVAROVÝCH SPOJŮ Výhody svarových spojů Nevýhody svarových spojů REALIZACE SVAROVÝCH SPOJŮ VYUŽITÍ SVAROVÝCH SPOJŮ OTÁZKY KE KAPITOLE DOPORUČENÁ LITERATURA POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE

3 Úvod Výukový materiál se zabývá teorií svarových spojů a základními možnostmi realizace svarových spojů. Za výkladem jsou k dané problematice zařazeny kontrolní otázky. Ucelený výukový materiál postihuje oblast základních částí strojů a strojních zařízení. Materiál je určen žákům zejména prvních ročníků strojírenských a se strojírenstvím souvisejících oborů ukončených závěrečnou zkouškou, kde je zapotřebí nabýt znalostí o stavbě strojů a jejich základních konstrukčních prvcích. Stejně tak je možné materiál využít u takovýchto oborů ukončených maturitní zkouškou. Lze ho využívat v předmětech zabývajících se základy strojírenství, jako jsou Strojnictví, Části strojů a mechanismy, Strojírenství nebo Stroje a zařízení, v oborech Mechanik opravář motorových vozidel ( H/01), Autotronik (39-41-L/01), Autoelektrikář (26-57-H/01), Karosář (23-55-H/02), Strojník (23-65-H/01), Klempíř (23-55-H/01), Provozní technika (23-43-L/51) apod. 3

4 1 Svarové spoje Jsou typickými představiteli nerozebíratelných spojů s materiálovým stykem. Spoj vzniká roztavením stykových ploch spojovaných částí a přídavného materiálu (svarového kovu). Po vychladnutí se ve spojovaném místě vytvoří pevný a nerozebíratelný spoj - svar. Obrázek 1: Svarové spoje Přídavný materiál bývá zpravidla stejný nebo velmi podobný jako základní materiál spojovaných částí. Může se přidávat do svaru ve formě drátů, apod. 1.1 Vlastnosti svarových spojů Výhody těchto spojů jsou natolik významné, že ze svarových spojů dnes dělají nejpoužívanějšími materiálové spoje. Některé opravárenské činnosti nelze provádět jinak než svařováním. Jejich nevýhody ale v některých případech spojování strojních součástí svařováním jeho použití omezí nebo i zcela vyloučí Výhody svarových spojů - jednoduché na výrobu - jejich realizace je snadná a rychlá - jsou obvykle levnější než alternativní řešení konstrukcí odlévaných, nýtovaných apod. - svařované konstrukce spoří hmotnost - nemusí se čistit stykové plochy spojovaných částí Nevýhody svarových spojů - vlivem působení vysokých teplot v místě svaru dochází ke změnám mechanických a jiných vlastností materiálu, jako jsou.: snížení pevnosti změna tvrdosti a pevnosti změna vnitřní struktury materiálu - nutná kvalifikace pracovníka svářečské průkazy a oprávnění různých stupňů - lze spojovat pouze stejné nebo velmi podobné materiály, nelze spojovat materiály různorodé (ocel-plast, apod.) 4

5 1.2 Realizace svarových spojů Svarové spoje se zhotovují některou z mnoha známých metod svařování. Ty se dají rozdělit z hlediska způsobu získání tepla v místě svaru na: 1. Tavné metody svařování 2. Tlakové metody svařování 3. Ostatní metody svařování U tavných metod se získává teplo v místě svaru přímo, bez dodání dalších nebo zvláštních zdrojů tepelné energie. Typickými zástupci tavných metod je svařování plamenem nebo elektrickým obloukem. Obrázek 2: Svařování plamenem Obrázek 3: Svařování elektrickým obloukem U metod tlakových se do místa svaru dodává kromě tepelné energie i energie tlaková, která se následně mění v tepelnou. Patří sem například metody svařování užívané např. v automobilovém průmyslu. U ostatních metod svařování se získává teplo méně běžnými metodami. Jsou to například metody laserové, ultrazvukem, výbuchem, termitem apod. 5

6 Obrázek 4: Svařování tlakové Svařovací metody jsou zahrnuty v učivu předmětů Technologie a Strojírenská technologie. 1.3 Využití svarových spojů Svarové spoje se využívají ve všech oblastech strojírenství. Jedná se zejména o svařování ocelových konstrukcí (mosty, výškové stavby, apod.), kde postupně vytlačují jiné spoje. Hojně se využívá svařování v automobilovém průmyslu a v oblastech těžkého strojírenství při spojování částí výrobních zařízení, jako jsou kotle, pece, apod. O jejich širokém a častém využití rozhodují zejména jejich nízké náklady, pevnost spojů a jejich spolehlivost. Svarové spoje nelze použít pro spojování různorodých materiálů a tam, kde by vysoké teploty svařování působily problémy a měnily by například vlastnosti spojovaných materiálů, či by poškozovaly spojované části (opal, deformace, apod). 1.4 Otázky ke kapitole 1. Kam patří svarové spoje z hlediska jejich funkce a rozebíratelnosti? 2. Jaké jsou výhody svarových spojů? 3. Jaké znáte nevýhody svarových spojů? 4. Jaké základní metody pro vytvoření svarového spoje znáte - doplňte obrázky? 5. Co je zdrojem tepla u základních metod svařování? 6. Kde se svarové spoje využívají? 6

7 2 Doporučená literatura 1. Leinveber, J., Řasa. J., Vávra. P. Strojnické tabulky. Praha: Scientia spol. s r. o., ISBN Kříž, R., Stavba a provoz strojů I, Části strojů. Praha: SNTL, Křiž, R., Strojní součásti I. Praha: SNTL, Mičkal, Karel. Strojnictví- Časti strojů. Praha: Sobotáles, ISBN

8 3 Použitá literatura a zdroje 1. Mičkal, Karel. Strojnictví- Časti strojů. Praha: Sobotáles, ISBN Křiž, R., Strojní součásti I. Praha: SNTL, Kříž, R., Stavba a provoz strojů I, Části strojů. Praha: SNTL, Rybářová, V Strojní součásti a spoje. Dostupné z 8