Svařování pozinkované oceli je klasickým příkladem situace, kdy je nutné v jednom spoji spojit dva kovy s extrémně odlišnými vlastnostmi. Zinek se odpařuje při teplotě, při které ocel začíná měknout, a tento jediný rozdíl vytváří všechny obvyklé problémy – od pórovitosti svaru, přes nestabilní oblouk až po toxické výpary oxidu zinečnatého. Jak lze tyto problémy překonat a dosáhnout odolného a dobře chráněného spoje?

Lze svařovat pozinkovanou ocel?

Ano – pozinkovaná ocel je obyčejná ocel pokrytá vrstvou zinku, takže ji lze spojovat stejnými metodami jako černou ocel. To však bude fungovat pouze za určitých dodatečných podmínek: potřebujete odstranit zinkový povlak ze svarové zóny a zajistit účinné větrání. Vynechání kteréhokoli z těchto kroků bude mít za následek vadný svar a skutečné riziko pro zdraví svářeče.

Proč je svařování pozinkované oceli obtížnější?

Jádrem problému je teplotní rozdíl mezi zinkem a ocelí. Zinek se taví při přibližně 419 °C, a odpařuje se při teplotě přibližně 907 °C, zatímco ocel se taví pouze při teplotě okolo 1500 °C. To znamená, že ve svařovacím oblouku se zinek rychle vaří a odpařuje dříve, než se základní materiál stihne roztavit.

Důsledky tohoto jevu jsou především:

• Pórovitost svaru – zinkové páry zachycené v tuhnoucí svarové lázni vytvářejí plynové bubliny, které oslabují spoj.
• Nestabilní oblouk a odštípnutí – odpařující se zinek narušuje záři oblouku a zhoršuje estetiku svarové plochy.
• Toxické výpary – odpařený zinek oxiduje na vzduchu na oxid zinečnatý (ZnO) za vzniku charakteristického bílozeleného kouře.

Proto se zinek ze svařovací zóny odstraňuje, místo aby byl obloukem „spálen”.

Zinkové výpary – zdravotní a bezpečnostní rizika při svařování pozinkované oceli

Vdechování kouře z oxidu zinečnatého způsobuje metalová horečka (nazývaná také zinková horečka nebo slévárenská horečka). respirační onemocnění typické pro svářeče, ..., což vyvolává syndrom podobný chřipce: zimnici, horečku, bolesti svalů a hlavy a kovovou chuť v ústech. Příznaky se obvykle objevují několik hodin po expozici a spontánně odezní během 24–48 hodin, ale při opakované expozici se stávají opakujícím se stavem. 

Základním opatřením ke snížení koncentrace škodlivých výparů na svářečské stanici je mechanická ventilace. V praxi to znamená:

• pracujte s místním odsáváním (digestoř je umístěna za hořákem) nebo v dobře větrané místnosti;
• použití polomasky s prachovým filtrem a za horších podmínek respirátoru s přívodem vzduchu;
• Při občasné práci venku se umístěte tak, aby byl kouř odváděn od dýchacích cest.

Jak svařovat pozinkovanou ocel krok za krokem?

Samotný proces se drasticky neliší od svařování černé oceli, ale existují dva další kroky: příprava povrchu a obnovení antikorozní ochrany.

Příprava povrchu - odstranění zinku ze svarové zóny

Zinkový povlak by měl být mletí v pruhu širokém přibližně 1–2 cm na obou stranách budoucího svaru, dokud se neobjeví čistá kovová ocel. Nejlépe funguje úhlová bruska s lamelovým kotoučem nebo drátěným kartáčem. Po broušení je vhodné povrch odmastit a osušit. Čím důkladněji zinek odstraníte, tím menší je riziko poréznosti a tím stabilnější bude oblouk.

Elektrodové svařování pozinkované oceli (MMA)

Svařování pozinkované oceli obalenou elektrodou je oblíbenou metodou v dílně i v terénu, protože nevyžaduje ochranu plynem a dobře snáší polní podmínky. 

• Používejte rutilové nebo bazické elektrody vhodné pro danou třídu oceli.
• Ukaž cestu krátký luk a mírně pomalejší přívod, aby se zinkové páry mohly z bazénu dostatečně uvolnit.
• U silnějších prvků mohou být užitečné lehké kyvadlové pohyby, které „odplyňují” svar.
• Mezi stehy opatrně odstraňte strusku.

Svařování pozinkovaného plechu metodou MIG/MAG

Svařování pozinkovaného plechu metodou MIG/MAG je nejoblíbenější pro tenčí profily, protože poskytuje vysokou účinnost a hladký povrch. Doporučení pro tuto metodu zahrnují:

• plný drát (např. G3Si1) nebo plněný drát, ochranný plyn s CO₂ (směsi Ar/CO₂);
• technika „"tahání"” hořák ze svaru (tím se odvádí kouř od tavné lázně a zlepšuje se tavení);
• mírně vyšší napětí a kontrolované podávání drátu (pro snížení rozstřiku);
• V případě tenkých plechů se používá přerušované svařování (bodové stehy), aby se zabránilo propálení materiálu.

Jak obnovit zinkový povlak po svařování?

Svar s ochuzeným zinkem je nejslabším místem v ochraně celé konstrukce proti korozi – obnažená ocel začíná rezivět přesně tam, kde byl povlak odstraněn a odpařen. Proto je nutné po svařování povlak znovu vytvořit. zinkový povlak. Podle normy EN ISO 1461 se používají tři metody oprav:

1. Zinkové barvy a pasty – nanáší se štětcem nebo stříkáním, nejvhodnější na staveništi; měl by obsahovat vysoký podíl zinku (kolem 80% a více v suchém nátěru).
2. Stříkaná metalizace (žárové zinkování dle normy ISO 2063) – odolné, ale ekonomické, zejména v továrních podmínkách,
3. Zinkové tyčinky nízký bod tání – pro drobné korekce na vodorovných površích.

Průmyslové směrnice (včetně směrnic EGGA) Asociace galvanizátorů) naznačují, že rekonstituovaný povlak by měl mít tloušťka nejméně 100 µm, a celková opravená plocha by neměla překročit 0,5% povrchu prvku - v případě větších ztrát by měl být prvek znovu pozinkován.

Svařování před nebo po zinkování – co je výhodnější?

U většiny ocelových konstrukcí je nejlepší nejprve svařte celý prvek a teprve poté jej celý pozinkujte. Tento přístup má oproti svařování prefabrikovaných, pozinkovaných profilů výhody:

• svary jsou stejně jako zbytek konstrukce pozinkovány, takže nejsou zde žádná odhalená „slabá místa”;
• povlak je rovnoměrný a souvislý, a to i v zákoutích a skulinách a uvnitř uzavřených profilů;
• není nutné pracné odstraňování zinku, odsávání výparů a ruční obnovu ochrany.

U nosných konstrukcí a komponentů používaných venku je standardní žárové zinkování hotové konstrukce, přičemž všechny svary jsou také pokryty. Toto provedení můžete provést ve společnosti Strumet – nabízíme největší žárová zinkovna v regionu Podbeskidzie. Nátěr nanášený máčením pokrývá celou konstrukci a má průměrnou životnost 30 let.

FAQ – často kladené otázky o svařování pozinkované oceli

Lze svařovat pozinkovanou ocel? 

Ano. Pozinkovaná ocel je ocel se zinkovým povlakem, takže ji lze svařovat standardními metodami, za předpokladu, že je zinek ze svařovací zóny odstraněn a je zajištěno odvětrávání.

Jak svařovat pozinkovanou ocel? 

Nejčastěji se to provádí obalenou elektrodou (MMA) nebo metodou MIG/MAG. Volba metody závisí na tloušťce materiálu a pracovních podmínkách – MMA je v tomto oboru vítězem, zatímco MIG/MAG je vítězem u tenkých plechů.

Jak svařovat pozinkovanou ocel svařovacím strojem MIG/MAG? 

Zinek obruste, použijte techniku tažení (směrem od svaru) a regulujte parametry svařování, abyste minimalizovali rozstřik. U tenkých plechů svařujte přerušovaně, abyste zabránili propálení materiálu.

Jak svařovat pozinkovanou ocel elektrodou? 

Po odstranění zinku svařujte krátkým obloukem a mírně pomalejší rychlostí posuvu, aby zinkové páry měly dostatek času uniknout ze svarové lázně. Mezi jednotlivými průchody opatrně odstraňujte strusku.

Jak chránit svar po svařování pozinkovaného plechu? 

Zinkový povlak obnovte barvou s vysokým obsahem zinku nebo zinkovou pastou, případně žárovým stříkáním, na tloušťku alespoň 100 µm. Odkrytý svar rychle koroduje.