POSTUPAK ZAVARIVANJA: DEFINICIJA, VRSTE, POSTUPCI

Također možete preuzeti PDF datoteku ovog članka na kraju.

Što je zavarivanje?

Zavarivanje je proces trajnog spajanja u kojem se dva komada metala spajaju u jedan komad zagrijavanjem metala do njihovih tališta. Dodatni metal koji se naziva i dodatni metal dodaje se tijekom procesa zagrijavanja kako bi se dva dijela spojila.

Općenito, to je postupak u kojem se dva metalna komada slična (ili) različita mogu spojiti njihovim zagrijavanjem na temperaturu dovoljno visoku da se metali stope s (ili) bez primjene pritiska i s (ili) bez pomoći materijala za punjenje.

Stroj za zavarivanje

Za stvaranje topline i nanošenje dodatnog metala koristi se stroj za zavarivanje. Dodatni metal se dovodi za formiranje spoja, bilo iz same elektrode (ili) pomoću dodatnog materijala. Temperatura proizvedene topline je reda veličine od 6000° do 7000°C. Dakle, raspravimo koje su različite vrste procesa zavarivanja i kako se koriste u industriji?

Vrste postupaka zavarivanja

Slijede vrste postupaka zavarivanja prema načinu stvaranja topline:

1. MIG zavarivanje

2. Štapno zavarivanje

3. TIG zavarivanje

4. Plazma zavarivanje

5. Zavarivanje elektronskim snopom

6. Zavarivanje laserskom zrakom

7. Plinsko zavarivanje

8. Elektrolučno zavarivanje užetom

9. Automatsko zavarivanje vodikom

10. Elektrozavarivanje troskom

1. MIG zavarivanje

Držači za MIG zavarivanje za zavarivanje metala inertnim plinom. Ovaj postupak MIG zavarivanja također se identificira kao plinsko elektrolučno zavarivanje (GMAW) koje također možete nazvati zavarivanje žicom.

Kod ove vrste zavarivanja, tanka žica radi kao elektroda koja se dovodi iz kalema pričvršćenog na pištolj kroz fleksibilnu cijev i izlazi iz mlaznice na pištolju za zavarivanje ili gorioniku. Žica se dovodi kontinuirano kada se okidač povuče pištolj za zavarivanje.

2. Zaštićeno elektrolučno zavarivanje (SMAW)

Također se identificira kao ručno upravljano elektrolučno zavarivanje, elektrolučno zavarivanje zaštićenim fluksom ili štapno zavarivanje. U ovoj vrsti procesa zavarivanja u kojem se električni luk pali između metalne šipke ili elektrode (obložene fluksom) i obratka, površina i šipke i obratka se tope kako bi se stvorila zavarena kupka.

Istodobno taljenje premaza topitelja na šipki će proizvesti plin i trosku, koji štite zavareni spoj od okoline. Zaštićeno elektrolučno zavarivanje je raznolik postupak idealan za spajanje željeznih i neželjeznih materijala s debljinom materijala na svim pozicijama.

3. TIG zavarivanje

TIG zavarivanje je skraćenica za lučno zavarivanje inertnim plinom od volframa, a od Američkog društva za zavarivanje također se identificira kao (GTAW). Ovaj postupak zavarivanja naziva se i plinsko zavarivanje.

TIG zavarivanje koristi volframovu elektrodu jer volfram ima visoko talište. Kada uzmemo elektroda za tig zavarivanje postaje vruća, ali se ne topi, kažemo da je to elektroda koja nije potrošna. Nepotrošne elektrode ne znači da ne traju vječno, već da se ne tope i ne postaju dio zavara.

4. Zavarivanje plazma lukom (PAW)

Plazma zavarivanje (PAW) je postupak elektrolučnog zavarivanja koji koristi toplinu stvorenu komprimiranim lukom između volframove nepotrošljive elektrode i obratka (proces s prijenosnim lukom) ili vodeno hlađenom sužavajućom mlaznicom (proces bez prijenosnog luka).

Plazma je plinovita mješavina pozitivnih iona, elektrona i neutralnih molekula plina. Proces prijenosa luka stvara mlazove plazme visoke gustoće energije i može se koristiti za brzo zavarivanje i rezanje keramike, legura bakra, čelika, aluminija, legura nikla i legura titana.

5. Zavarivanje elektronskim snopom (EBW)

Zavarivanje elektronskim snopom je postupak zavarivanja koji primjenjuje toplinu koju stvara snop elektrona visoke energije. Elektroni udaraju u radni komad i njihova se kinetička energija pretvara u toplinsku energiju koja zagrijava metal tako da se rubovi obratka mogu spojiti i nakon smrzavanja nastaje zavar.

EBM je također postupak zavarivanja u tekućem stanju. U kojem se spoj metal-metal izrađuje u tekućem ili rastaljenom stanju. Također se opisuje kao postupak zavarivanja jer prihvaća kinetičku energiju elektrona za spajanje dvaju metalnih izratka.

6. Zavarivanje laserskom zrakom (LBW)

Zavarivanje laserskim snopom (LBW) je postupak zavarivanja u kojem se toplina stvara visokoenergetskim laserskim snopom usmjerenim na obradak. Laserska zraka zagrijava i topi krajeve izratka, stvarajući spoj.

Kod laserskog zavarivanja (LBM) spoj se formira kao slijed preklapajućih točkastih zavara ili kao kontinuirani zavar. Lasersko zavarivanje koristi se u elektronici, komunikacijama i zrakoplovnoj industriji za proizvodnju medicinske i znanstvene opreme koja uključuje male komponente.

7. Plinsko zavarivanje

Plinsko zavarivanje izvodi se taljenjem stranica ili površina koje treba spojiti plinskim plamenom i omogućavanjem rastaljenog metala da teče zajedno, stvarajući čvrsti kontinuirani spoj nakon hlađenja.

Smjese kisika i acetilena koriste se u mnogo većoj mjeri od ostalih i zauzimaju istaknuto mjesto u industriji zavarivanja. Temperatura plamena oksi-acetilena u njegovom najtoplijem području je oko 3200°C, dok je temperatura postignuta u plamenu oksi-vodika oko 1900°C.

8. Lučno zavarivanje punjenom jezgrom (FCAW)

Ova vrsta zavarivanja je gotovo slična MIG zavarivanje . U stvari, MIG zavarivači često mogu izvoditi elektrolučno zavarivanje punjenom jezgrom. U ovom zavarivanju, žica ima jezgru fluksa koja tvori plinski štit oko zavara. Time se smanjuje potražnja za vanjskom opskrbom plinom.

FCAW je prikladniji za grube, teške metale jer je to proces zavarivanja s visokom toplinom. Obično se koristi za popravak teške opreme u tu svrhu. To je proces koji ne proizvodi previše otpada. Budući da nema potrebe za vanjskim plinom, također košta manje.

9. Zavarivanje atomskim vodikom

Zavarivanje atomskim vodikom je oblik zavarivanja na ekstremno visokim temperaturama poznat kao elektrolučno zavarivanje. Ova vrsta zavarivanja zahtijeva korištenje plinovitog vodika za zaštitu dviju elektroda izrađenih od volframa. Može doseći temperature iznad acetilenskog plamenika i može se raditi sa ili bez dodatnog metala.

10. Elektrozavarivanje troskom

To je napredni postupak zavarivanja koji se koristi za spajanje tankih krajeva dvaju metalnih dijelova okomito. Umjesto da se zavar koristi za vanjsku stranu spoja, on će se odvijati između krajeva dva komada.

Bakrena elektrodna žica prolazi kroz metalnu vodeću cijev koja će djelovati kao dodatni metal. Kada se doda snaga, proizvodi se luk, a zavar počinje ispod šava i polako se pomiče prema gore, stvarajući zavar na mjestu šava.

Vrste položaja za zavarivanje

Slijede četiri glavne vrste položaja zavarivanja:

1. Ravni položaj (1G i 1F)

2. Horizontalni položaj (2G i 2F)

3. Vertikalni položaj (3F i 3G)

4. Položaj iznad glave (4G i 4F)

1. Ravni položaj

Najočitiji tip za izvođenje je ravni položaj, koji se ponekad naziva položaj spuštene ruke. To uključuje zavarivanje na vrhu spoja. U tom slučaju rastaljeni metal se na spoju povlači prema dolje. Rezultat je brže i lakše zavarivanje.

U 1G i 1F, broj 1 odnosi se na ravni položaj, dok je slovo G za utorni zavar, a slovo F za kutni zavar.

2. Horizontalni položaj (2G i 2F)

Ovo je teži položaj od ravnog položaja i zahtijeva više vještine zavarivača da ga ispravi.

2G je položaj zavara s utorom koji uključuje postavljanje osi zavara u vodoravnu ravninu ili gotovo vodoravnu. Što se tiče prednje strane zavara, ona mora ležati otprilike u okomitoj ravnini.

2F je položaj kutnog zavarivanja, u kojem se zavarivanje izvodi na gornjoj strani površina koje su gotovo vodoravne naspram površine koja je gotovo okomita. U tom položaju plamenik se obično drži pod kutom od 45 stupnjeva.

3. Vertikalni položaj (3F i 3G)

U ovom položaju i komad i zavar leže okomito ili gotovo okomito. 3F i 3G dovode do položaja okomitog ugla i okomitog utora.

Kada se zavarivanje izvodi okomito, sila gravitacije gura rastaljeni metal prema dolje i stoga ima tendenciju slaganja. Kako biste to spriječili, možete koristiti okomiti položaj prema gore ili dolje.

Da biste ga provjerili u okomitom položaju prema gore, usmjerite plamen prema gore, postavljajući ga pod kutom od 45 stupnjeva u odnosu na komad. Na taj će način zavarivač nanositi metal s donjih dijelova izratka za zavarivanje prema sili gravitacije.

4. Položaj iznad glave (4G i 4F)

U ovoj vrsti položaja zavarivanja, zavarivanje se izvodi s donje strane spoja. Ima najsloženiji i najteži položaj za rad. Položaji 4G i 4F su za utorne i kutne zavare.

U položaju iznad glave, metal nataložen na spoju dovodi do rupe na komadu, koja se pojavljuje u zrnu s višom krunom. Kako biste to izbjegli, neka lokva otopljene vode bude mala. Ako lonac za zavarivanje postane predug, uklonite plamen na trenutak kako biste omogućili da se rastaljeni metal ohladi.

Prednosti postupka zavarivanja

1. Dobar zavar bit će jači od osnovnog ili osnovnog metala.

2. Brži proces u usporedbi s zakivanjem i lijevanjem.

3. Potpuni kruti spojevi mogu se osigurati postupkom zavarivanja.

4. Primjenjivo na sve metale i legure.

5. Teški oblici mogu se proizvesti zavarivanjem.

6. Oprema za zavarivanje je prijenosna i lako se održava.

7. Tijekom procesa zavarivanja ne stvara se buka kao u slučaju zakivanja.

8. Postupak zavarivanja zahtijeva manje radnog prostora u usporedbi s zakivanjem.

9. Bilo koji prostor spoja može se napraviti s lakoćom.

Nedostaci postupka zavarivanja

1. Ispušta štetno zračenje, pare i besprijekoran (iznenadna prskanje iskre).

2. Zavareni spojevi su lomljiviji i stoga je njihova čvrstoća na zamor manja od spojenih elemenata.

3. Dovodi do iskrivljenja i inducira unutarnje naprezanje.

4. Potrebne su mu određene šablone i učvršćenja za pravilno držanje metala.

5. Za zavarivanje su potrebni KV radnici i struja.

6. Kontrola zavarivanja je teža i skuplja od rada zakivanja.

Primjene zavarivanja

Primjena zavarivanja je toliko različita i velika da ne bi bilo pretjerano reći da ne postoji metalna industrija niti grana strojarstva koja ne koristi zavarivanje u ovom ili onom obliku, naime automobilska industrija, brodarstvo, zrakoplovstvo i građevinarstvo. Uglavnom se koristi za proizvodnju.

Neke od aplikacija su:

• Brodogradnja

• Željeznički vagoni

• Automobilska šasija i karoserija

• Tijela zemljanih mašina

• Kapci na prozorima

• Vrata, kapije

• Sve vrste fabričkih radova.

---

Zaključak

Kao što sada znate, zavarivanje je snažan proces spajanja u kojem dva dijela metala zajedno čine jedan dio zagrijavanjem metala do njihovih tališta. Neke vrste zavarivanja izvode se strojevima i potrebna im je skupa specijalizirana oprema. Zavarivanje je brža metoda vezana za zakivanje i lijevanje.