Plamenové drážkování - 86 Drážkování plamenem je založeno na stejném principu jako řezání plamenem. Počáteční místo drážky se předehřeje nahřívacím plamenem do červeného žáru a otevře se ventil kyslíku pro drážkování. Proudem kyslíku se předehřátý materiál silně okysličuje. Stává se řídce tekutým a odplavuje se. Tím se na povrchu materiálu vytvoří drážka. Řídce tekutá struska je vyfukována ve směru proudu kyslíku a přispívá tak k dalšímu předehřívání povrchu materiálu, takže drážkování postupuje rychle a plynule. Drážkovat lze ve všech polohách: vodorovně, na svislé stěně i nad hlavou. Bezpečnostní předpisy je nutno dodržovat stejně jako při řezání plamenem. Všechny oceli řezatelné plamenem lze drážkovat. Drážkovací hořák je podobný řezacímu hořáku: liší se jen tvarem hubice viz obrázek 1 Obr. 1 Tvar hubice drážkovacího hořáku Drážkovat lze jak kyslíkem a acetylénem, tak i propan-butanem s upraveným hořákem Ostatní zařízení je stejné jako při řezání kyslíkem. Technologie drážkování Při zapalování nahřívacího plamene se úplně otevře ventilek s kyslíkem a potom s acetylénem, jimž se nařídí správný tvar plamene. Nahřívací plamen musí mít ostře ohraničené jádro bez vyšlehujících roztřepených plamínků. Nastavení plamene je neutrální, popřípadě s malým přebytkem kyslíku. Počáteční místo drážky ohříváme hubicí postavenou nejprve téměř kolmo na povrch materiálu, kterou však brzy skloníme v úhlu asi 20. Po dostatečném ohřátí povrchu se otevře ventil drážkovacího kyslíku. Sklon hubice udržujeme během drážkování pod úhlem 5 až 20 a hořák pod 45 posunujeme stejnoměrnou rychlostí po dnu nebo hranách drážky (obr. 2). Požadované hloubky a šířky drážky se během drážkování dosahuje sklonem hubice k povrchu materiálu. Po skončení drážkování se nejprve uzavře ventil drážkovacího kyslíku, potom acetylénu a nakonec nahřívacího kyslíku. Stejným postupem nahříváme i po přerušeném drážkování uprostřed plechu. U tlustých plechů, zejména uprostřed, lze čas nahřívání zkrátit zásekem, přidáním drátu nebo navařením housenky. Množství tepla se tak zvýší, že se čas nahřívání zkrátí až o dvě třetiny. 1
Obr. 2 Postup drážkování plamenem Tlaky plynů a rychlost drážkování a velikost žádané drážky jsou uvedeny v tab. 1. Tab. 1 Parametry drážkování plamenem Často se doporučují pomocná vodící kolečka pro lepší vedení drážkovacího hořáku, avšak tato kolečka znesnadňují ovládání hořáku, proto nejlepším vodítkem pro drážkovací hubici je drážka za předpokladu, že je hladká a stejnoměrná. 2
Na rozměry drážky mají vliv stupeň sklonění drážkovací hubice, tlak drážkovacího kyslíku a rychlost drážkování (tab. 2). Tab. 2 Vliv parametrů drážkování na výsledný tvar drážky Tvary drážek Rozměry drážek jsou dány šířkou a hloubkou. Drážka může mít půlkruhový tvar nebo tvar části kruhové úseče, a to hlubší nebo mělčí viz. obr. 3 a. Obr. 3 Tvary drážek Provedením několika drážek na šířku nebo hloubku dostaneme potřebný tvar drážky, viz obr. 3 b. Na jeden průchod lze vytvořit drážku až 12 mm hlubokou a 18 mm širokou. 3
Úprava drážky Okuje z povrchu drážky lze snadno odstranit drátěným svářečským kartáčem. Hrany drážek nesmějí být ostré s pevně lpícími zbytky strusky, aby neznehodnotily svarový kov při zaplňování drážky. Pro důležité svary, zejména na legovaných ocelích, se hrany a někdy i dno drážky lehce přebrušují. Pro velkou většinu prací, např. svary parních koltů, tlakových nádob a frém z uhlíkových ocelí je úplné broušení drážky zbytečné. Drážka vytvořená správnou technologií s kyslíkem čistoty alespoň 99% je po celé délce hladká a pravidelná. I při opětném začínání drážky nebo při jejím vyhlubování lze vytvořit plynulý povrch bez vrubů a rozšíření. Nízký tlak kyslíku způsobuje natavování do stran drážky a někdy nepravidelný povrch dna. Příliš vysoký tlak kyslíku způsobuje zářezy do stran. Je-li hořák veden neklidně, je povrch drážky hrubý a nepravidelný. Důležitá je dobrá viditelnost přes ochranné brýle. Jsou-li skla příliš tmavá, může dojít k vybočení ze směru, zejména drážkuje-li se na skloněné ploše, po níž struska vytéká mimo osu drážky. Využití drážkování při výrobě Stejně jako je pro strojírenské a jiné firmy nezbytné zařízení pro řezání kyslíkem, je nezbytným zařízením i drážkovací hořák. Drážkovací kyslíkem se v celé řadě případů nahrazují staré výrobní úkony, jako např. pneumatické sekání, hoblování apod. Hlavně se drážkováním čistí kořeny svarů, upravují návarové plochy, vykonávají nápravné a demontážní práce a čistí povrch výkovků a vývalků. Úprava návarových ploch drážkováním Při použití při montáži, v dílnách lze upravit nebo vytvořit návarové plochy tupých svar různých typů. Jednostranný úkos obr. 4 a s úhlem otevření 90 se vyřízne kyslíkem do poloviny tloušťky plechu (až 20 mm). Po uzavření se spoj z druhé strany vydrážkuje a zavaří. Porovnáme-li tento spoj s obvykle používaným úhlem zkosení 60 (čárkovaně), je obsah svarového kovu pro úhel 90 a drážku menší. Plocha šrafovaná svisle značí úsporu a vodorovně zvětšení obsahu při drážce. Z porovnání je vidět, že úspora převládá. Výhodou tohoto úkosu je, že odstraňuje příčné smrštění, neboť plechy během svařování vždy na sebe dosedají polovinou průřezu. U tenčích plechů není třeba předem vůbec připravovat úkosy, neboť návarové plochy se vytvoří drážkováním až po slícování a nastehování na obou hranách plechů. Připojením tenké stěny (např. 8 až 16 mm) k tlusté (např. 16 až 120 mm) je na obr. 4 b. Spoj se nejdříve podloží koutovým svarem a pak se vydrážkuje z druhé strany až na svarový kov koutového spoje. Drážkování postupuje i tehdy plynule, je-li v tloušťce materiálu, a tím i v odvodu tepla značný rozdíl. Ušetří se zde hoblování nebo řezání dvou úkosů kyslíkem, které se nahrazuje jedním chodem drážkování. Stehuje se z té strany, která se bude drážkovat, aby méně jakostní stehy se spolehlivě odstranily. Odstraňování závad svarů drážkováním Chyby svarů, zjištěné prozářením, se podle snímku označí a určí se předpokládaná hloubka a strana. Bývají to hlavně struskové vměstky rozptýlené po celé délce i hloubce svaru, póry a neprovařený a neprovařený kořen. Chyby se vyskytují v celé hloubce svaru, bývá zde i technika drážkování odlišná od techniky rovinného drážkování. Předehřátí při začátku drážkování je sice stejné, ale již počátek tvoření drážky je zaměřen na vytvoření co 4
nejhlubší drážky. Nestačí-li hloubka drážky vytvořená jedním chodem, je nutno nejprve drážkovat do stran, a tím získat místo pro hubici. Výhodou drážkování závad ve svaru je, že lze zřetelně vidět vady i pod povrchem dna drážky. Vrstvička materiálu kryjící vadu se totiž drážkováním protaví, a tím vadu odkryje. Dále lze drážkovačem odstraňovat materiál v okolí trhliny při její opravě. Výhodou je, že se přitom vytvoří návarové plochy, vhodné pro svařování, a předehřeje základní materiál teplem při drážkování. Teplem drážkovacího plamene se objeví i okolní vlasové trhlinky, které by jinak zůstaly skryty. Drážkováním lze odstraňovat také koutové a rohové svary, odstraňovat nalisovaná pouzdra a vykonávat další demontážní práce. Drážkování kyslíkem lze také využít k odstranění zbytků odříznutých vtoků na ocelových odlitcích a vad na povrchu ingotů. Na rozdíl od řezání kyslíkem, lze drážkováním ubírat vrstvy materiálu již 1 mm tlusté. Mohou se tak vytvářet prostorové plochy v součástech, které by se jinak musely obrábět. Obr. 4 Způsob úpravy úkosu Použitá literatura: Kříž, V. Přehled svařování. SNTL Praha, 1986. 109 s. Bernas, L a kol. Plamenové svařování. ZEROSS Ostrava, 1994. 196 s. ISBN 80-85771-22-5. 5