Zavarivanje se odnosi na spajanje ili stapanje dijelova pomoću topline i/ili kompresije tako da dijelovi tvore kontinuum.Izvor topline u zavarivanju obično je plamen luka proizveden električnom energijom izvora energije za zavarivanje.Zavarivanje pomoću električnog luka naziva se elektrolučno zavarivanje.
Do stapanja dijelova može doći isključivo na temelju topline koju proizvodi električni luk tako da se dijelovi za zavarivanje zajedno tope.Ova metoda se može koristiti npr. u TIG zavarivanju.
Međutim, obično se dodani metal rastali u zavareni šav ili zavari, bilo pomoću dodavača žice kroz pištolj za zavarivanje (MIG/MAG zavarivanje) ili pomoću elektrode za zavarivanje s ručnim uvlačenjem.U ovom scenariju, dodatni metal mora imati približno istu točku taljenja kao zavareni materijal.
Prije početka zavarivanja, rubovi zavarenih komada se oblikuju u odgovarajući utor za zavarivanje, na primjer, V utor.Kako zavarivanje napreduje, luk spaja rubove utora i punila, stvarajući rastaljenu zavarenu posudu
Da bi zavar bio izdržljiv, rastaljena zavarena kupka mora biti zaštićena od oksigenacije i utjecaja okolnog zraka, na primjer zaštitnim plinovima ili troskom.Zaštitni plin se dovodi u rastaljenu bazenu za zavarivanje pomoću plamenika za zavarivanje.Elektroda za zavarivanje također je obložena materijalom koji proizvodi zaštitni plin i trosku iznad rastaljene kupke za zavarivanje.
Najčešće zavareni materijali su metali, poput aluminija, mekog čelika i nehrđajućeg čelika.Također, plastika se može zavarivati.Kod zavarivanja plastike izvor topline je vrući zrak ili električni otpornik.
LUK ZA ZAVARIVANJE
Zavarivački luk potreban za zavarivanje je izbijanje električne energije između elektrode za zavarivanje i zavarenog komada.Luk se stvara kada se između dijelova stvori dovoljno veliki naponski impuls.Kod TIG zavarivanja to se može postići paljenjem okidačem ili kada se zavareni materijal udari elektrodom za zavarivanje (paljenje udarcem).
Dakle, napon se prazni poput udarca groma dopuštajući struji da teče kroz zračni raspor, što stvara luk s temperaturom od nekoliko tisuća stupnjeva Celzijusa, maksimalno čak 10.000 ⁰C stupnjeva (18.000 stupnjeva Fahrenheita).Kroz elektrodu za zavarivanje uspostavlja se kontinuirana struja od napajanja za zavarivanje do izratka, stoga se izradak mora uzemljiti kabelom za uzemljenje u aparatu za zavarivanje prije početka zavarivanja.
Kod MIG/MAG zavarivanja luk se uspostavlja kada dodatni materijal dodirne površinu obratka i stvara se kratki spoj.Tada učinkovita struja kratkog spoja topi kraj žice za punjenje i uspostavlja se zavarivački luk.Za glatko i izdržljivo zavarivanje, luk za zavarivanje mora biti stabilan.Stoga je kod MIG/MAG zavarivanja važno koristiti napon zavarivanja i brzinu dodavanja žice koja odgovara materijalima za zavarivanje i njihovoj debljini.
Dodatno, tehnika rada zavarivača utječe na glatkoću luka, a time i na kvalitetu zavara.Udaljenost elektrode za zavarivanje od utora i stalna brzina plamenika za zavarivanje važni su za uspješno zavarivanje.Procjena ispravnog napona i brzine dodavanja žice važan je dio kompetencije zavarivača.
Moderni aparati za zavarivanje, međutim, imaju nekoliko značajki koje olakšavaju rad zavarivača, kao što je spremanje prethodno korištenih postavki zavarivanja ili korištenje unaprijed postavljenih krivulja sinergije, koje olakšavaju postavljanje parametara zavarivanja za zadatak koji je pri ruci.
ZAŠTITNI PLIN U ZAVARIVANJU
Zaštitni plin često igra važnu ulogu u produktivnosti i kvaliteti zavarivanja.Kao što mu ime sugerira, zaštitni plin štiti rastopljeni zavar koji se skrućuje od oksigenacije, kao i od nečistoća i vlage u zraku, što može oslabiti otpornost zavara na koroziju, generirati porozne rezultate i oslabiti trajnost zavara promjenom geometrijske značajke spoja.Zaštitni plin također hladi pištolj za zavarivanje.Najčešće komponente zaštitnog plina su argon, helij, ugljikov dioksid i kisik.
Zaštitni plin može biti inertan ili aktivan.Inertni plin uopće ne reagira s rastaljenim zavarom, dok aktivni plin sudjeluje u procesu zavarivanja stabilizirajući luk i osiguravajući nesmetan prijenos materijala u zavar.Inertni plin se koristi u MIG zavarivanju (metalnolučno zavarivanje inertnim plinom), dok se aktivni plin koristi u MAG zavarivanju (metalnolučno zavarivanje aktivnim plinom).
Primjer inertnog plina je argon, koji ne reagira s rastaljenim zavarom.To je najčešće korišteni zaštitni plin u TIG zavarivanju.Ugljični dioksid i kisik, međutim, reagiraju s rastaljenim zavarom kao i mješavina ugljičnog dioksida i argona.
Helij (He) je također inertni zaštitni plin.U TIG i MIG zavarivanju koriste se helij i mješavine helij-argon.Helij osigurava bolje bočno prodiranje i veću brzinu zavarivanja u usporedbi s argonom.
Ugljični dioksid (CO2) i kisik (O2) aktivni su plinovi koji se koriste kao tzv. oksigenirajuća komponenta za stabilizaciju luka i osiguravanje glatkog prijenosa materijala kod MAG zavarivanja.Udio ovih komponenti plina u zaštitnom plinu određen je vrstom čelika.
NORME I STANDARDI U ZAVARIVANJU
Nekoliko međunarodnih standarda i normi primjenjuje se na procese zavarivanja te strukturu i značajke strojeva i pribora za zavarivanje.Oni sadrže definicije, upute i ograničenja za postupke i strukture strojeva kako bi se povećala sigurnost procesa i strojeva te osigurala kvaliteta proizvoda.
Na primjer, opći standard za strojeve za elektrolučno zavarivanje je IEC 60974-1 dok su tehnički uvjeti isporuke i oblici proizvoda, dimenzije, tolerancije i oznake sadržani u standardu SFS-EN 759.
SIGURNOST PRI ZAVARIVANJU
Nekoliko je čimbenika rizika povezanih sa zavarivanjem.Luk emitira izrazito jaku svjetlost i ultraljubičasto zračenje koje može oštetiti oči.Prskanje rastaljenog metala i iskre mogu opeći kožu i izazvati opasnost od požara, a pare koje nastaju tijekom zavarivanja mogu biti opasne kada se udišu.
Međutim, te se opasnosti mogu izbjeći ako se na njih pripremite i koristite odgovarajuću zaštitnu opremu.
Zaštita od opasnosti od požara može se postići provjerom okoline mjesta zavarivanja unaprijed i uklanjanjem zapaljivih materijala iz blizine mjesta.Osim toga, sredstva za gašenje požara moraju biti lako dostupna.Strancima se ne smije dopustiti ulazak u opasnu zonu.
Oči, uši i kožu potrebno je zaštititi odgovarajućom zaštitnom opremom.Maska za varenje sa zatamnjenim ekranom štiti oči, kosu i uši.Kožne rukavice za zavarivanje i čvrsta, nezapaljiva oprema za zavarivanje štite ruke i tijelo od iskri i topline.
Pare od zavarivanja mogu se izbjeći dovoljnom ventilacijom na mjestu rada.
METODE ZAVARIVANJA
Metode zavarivanja mogu se klasificirati prema metodi koja se koristi za proizvodnju topline zavarivanja i načinu na koji se dodatni materijal dovodi u zavareni spoj.Korištena metoda zavarivanja odabire se na temelju materijala koji se zavaruju i debljine materijala, potrebne proizvodne učinkovitosti i željene vizualne kvalitete zavara.
Najčešće korištene metode zavarivanja su MIG/MAG zavarivanje, TIG zavarivanje i zavarivanje štapom (ručno elektrolučno).Najstariji, najpoznatiji i još uvijek prilično uobičajeni postupak je MMA ručno metalnolučno zavarivanje, koje se obično koristi na radnim mjestima instalacija i vanjskim mjestima koja zahtijevaju dobru dostupnost.
Sporija TIG metoda zavarivanja omogućuje postizanje izuzetno finih rezultata zavarivanja, pa se stoga koristi u varovima koji će biti vidljivi ili koji zahtijevaju posebnu točnost.
MIG/MAG zavarivanje je svestrana metoda zavarivanja, kod koje se dodatni materijal ne mora posebno unositi u rastaljeni zavar.Umjesto toga, žica prolazi kroz pištolj za zavarivanje okružena zaštitnim plinom ravno u rastaljeni zavar.
Postoje i druge metode zavarivanja prikladne za posebne potrebe, kao što su lasersko, plazma, točkasto, podvodno zavarivanje, ultrazvuk i zavarivanje trenjem.
Vrijeme objave: 12. ožujka 2022