Zváranie plameňom

Zváranie plameňom je tavný spôsob zvárania, pri ktorom spalovaním zmesi horľavého plynu a kyslíka sa uvolňuje teplo potrebné na roztavenie základného a prídavného materiálu.

Ako horľavý plyn sa na zváranie najčastejšie používa acetylén. V súčasnosti sa okrem acetylénu používajú i skvapalnené horľavé plyny na báze metylacetylénu a iných uhlovodíkov, dodávaných pod obchodnými názvami MAPP a APACHI.
Acetylén je plyn s charakteristickým éterickým zápachom, je lahší ako vzduch a zo vzduchom tvorí výbušnú zmes. Konštrukcia acetylénovej flaše musí zodpovedať špecifickým vlastnostiam acetylénu. Ten sa totiž pri stláčaní rozkladá, pričom môže íst až o explozívnu reakciu. Acetylénová fľaša je preto vyplnená pórovitou hmotou, do ktorej sa napustí acetón. V ňom sa potom acetylén pod tlakom rozpúšťa. Jeden liter acetónu rozpustí pri normálnej teplote a tlaku asi 18 litrov acetylénu. Jedna acetylénová flaša s objemom 40 l obsahuje asi 18 l acetónu, ktorý pri plniacom tlaku 1,5 MPa rozpustí asi 6000 l acetylénu. Plynom, ktorý podporuje horenie acetylénu alebo akéhokoľvek horľavého plynu, je kyslík. Je to plyn bez farby, chuti a zápachu, ktorý sa vyrába frakčnou destiláciou vzduchu a k spotrebiteľovi sa dopravuje buď v skvapalnenej forme alebo častejšie v tlakových fľašiach s plniacim tlakom 15, resp. 20 MPa. Kyslíková fľaša s vnútorným objemom 40 l a plniacim tlakom 15 MPa obsahuje asi 6000 l kyslíka. Fľaše na stlačené plyny sa vyrábajú z bezšvových ocelových rúrok. Na zváranie sa najčastejšie používajú ocelové fľaše s vnútorným objemom 40 l, v poslednom case 50 l. Každá fľaša je zakončená fľašovým ventilom (odlišným podľa druhu plynu), ktorý bol u starších fľiaš chránený ochranným klobúčikom, pri novšej konštrukcii sa využíva patentovaný ochranný strmeň.

Aby nedošlo k zámene fliaš, je každá fľaša farebne označená. Farebné označenie pozostáva z písmena na hrdle fľaše N, (znamená nové značenie fliaš podla STN EN 1089-3) a príslušnej farby hrdla a drieku fľaše. Farebné označenie drieku fľaše môže byť podla normy v niektorých prípadoch až trojaké.
Okrem toho sú na hrdle fľaše uvedené dalšie údaje, ako napr. číslo fľaše, meno výrobcu, plný názov plynu, vodný objem fľaše, plniaci a skúšobný tlak a dátum poslednej revízie fľaše, (treba si uvedomiť, že sa jedná o tlakové nádoby a podobne ako hasiace prístroje podliehajú i tlakové fľaše príslušným predpisom). Tlak, pod ktorým sú plyny vo fľašiach uskladnené, je na zváranie príliš velký. Z toho dôvodu je ho potrebné znížiť na tzv. pracovný tlak. Zariadenia používané za týmto účelom sa volajú redukčné ventily a pripevňujú sa na fľašový ventil.

Princípom funkcie redukčného ventilu je škrtenie plynu. Plyn, vstupujúci z vysokotlakovej komory do nízkotlakovej komory, expanduje a znižuje svoj tlak.
Vzhľadom na rozdielny plniaci tlak kyslíkovej a acetylénovej fľaše a rozdielne pracovné tlaky sa i redukčné ventily na kyslík a acetylén odlišujú. Aby nedošlo k ich zámene, každý z nich sa pripevňuje na fľašový ventil iným spôsobom.
Horáky na zváranie plameňom je možné rozdeliť na dva typy:
• vysokotlakové (bez injektorové)
• nízkotlakové (injektorové)

Nízkotlakové horáky, obsahujú na rozdiel od vysokotlakových, tzv. injektor. Princípom injektora je zúženie prietokového prierezu plynu, v dôsledku čoho sa zvyšuje jeho prietoková rýchlosť a v jeho okolí dochádza k poklesu tlaku. Okolitý plyn (acetylén) je tak prisávaný k plynu prúdiacemu injektorom (kyslík). V miešacej komore sa laminárne prúdenie zmesi plynov mení na turbulentné a horák opúšta homogénna zmes plynov.
Horák na zváranie plameňom sa skladá z rukoväte, na ktorú sa presúvnou maticou pripevňuje nadstavec horáka, který je zakončený medenou špickou (tryskou). Na rukoväti sú dva ventily, ktorými sa nezávisle reguluje prietokové množstvo kyslíka a acetylénu. Okrem toho je prietokové množstvo plynu obmedzené i velkostou nádstavca horáka a jeho špičky. Podľa hrúbky zváraného materiálu je potom treba zvoliť i príslušnú veľkosť nadstavca horáka.