Tehnika zavarivanja: osnovni pojmovi, pravila i moguće pogreške

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Vruće zavarivanje je jedan od najčešćih procesa montaže koji se koristi u građevinarstvu i industriji. Koristi se kako u visokotehnološkim operacijama za montažu opreme, tako i u najjednostavnijim tipičnim radovima pri spajanju nosivih konstrukcija. U svakom slučaju koristi se vlastita tehnika zavarivanja koja je optimalno prikladna za radne parametre, radne uvjete i zahtjeve za rezultatom.

Što je zavarivanje?

U klasičnom pogledu, zavarivanje je tehnologija formiranja trajnih spojeva stvaranjem međuatomskih strukturnih veza na pozadini toplinskog izlaganja. Drugim riječima, pod visokom temperaturom osigurava se plastična deformacija izratka i naknadna izmjena čestica između njih, što dovodi do stvaranja spoja nakon što se materijali ohlade. Sama tehnika zavarivanja samo osigurava potrebne uvjete za unošenje metalapotrebno stanje. U normalnim temperaturnim uvjetima metal je struktura čvrstih kristalnih čestica, ali nakon postizanja određenog indeksa zagrijavanja materijal omekšava. Pritom treba naglasiti da utjecaj temperature donosi ne samo pozitivne učinke sa stajališta mogućnosti montaže. Također dolazi do oksidacije metala, dolazi do stvaranja pukotina na neodgovarajućim mjestima zbog unutarnjeg naprezanja, općeg savijanja i deformacija. Takve pojave moguće je isključiti i minimizirati samo pravilnim odabirom opreme i organizacijom procesa zavarivanja.

Zavari i spojevi

Da bi se razumjeli ciljevi plastične deformacije metala, potrebno je odrediti za koje se konstrukcijske zadatke izvodi operacija zavarivanja. U većini slučajeva potrebno je postići spajanje dva obradaka ili strukture s dijelovima. Konfiguracije spajanja su različite - kutne, stražnje, t-e itd. Sa stajališta formiranja rubova, tehnika šavnog zavarivanja omogućuje izradu spojeva bez kosina, s prirubnicama, kao i s kosinama u raznim oblicima. Jedna od najtežih kosina smatra se X-oblika, u kojoj su spojena dva ravna ili zakrivljena ruba. Iako je jedan od glavnih zahtjeva za zavareni spoj nepropusnost, u nekim slučajevima postoje sasvim jasni zadaci za stvaranje rupa u spoju. Na primjer, pri povezivanju elemenata preklapanjem i bez zakošenog ruba može se formirati izdužena rupa koja se kasnije koristi za druge konstrukcijske zadatke.

Različitosti procesa zavarivanja

Sam pristup tehničkoj organizaciji zavarivanja može se razlikovati kako u parametrima radnog okruženja tako i u mehanici utjecaja na ciljni materijal. Najpopularnije tehnologije zavarivanja uključuju sljedeće:

• Lučno zavarivanje. Između površine konstrukcije ili dijela koji se zavaruje stvara se električni luk čiji toplinski učinak dovodi do taljenja materijala. Ova metoda može biti ručna, mehanizirana ili automatska. Na primjer, tehnika automatskog lučnog zavarivanja uključuje punjenje žice elektrode posebnom opremom, oslobađajući ruke operatera.
• Plinsko zavarivanje. Ako je u prethodnom slučaju izvor topline električna energija, tada se za plinsko zavarivanje koristi plamen kisika s temperaturom od 3200 ° C. U isto vrijeme, kombinirane metode ne treba brkati s ovom metodom, u kojoj se također koriste mješavine plinova, ali ne kao izvor visoke temperature, već za izolaciju zavarenog bazena.
• Zavarivanje elektrotroskom. Utjecaj na materijal ostvaruje se električnom strujom, a rastaljena troska djeluje kao provodnik i modifikator energije.
• Plazma zavarivanje. Metoda zavarivanja pri visokim temperaturama koja koristi mlaz plazme s toplinskom energijom do 10 000 °C.
• Lasersko zavarivanje. Metoda se temelji na korištenju fotoelektronske energije. Do topljenja dijelova dolazi pod povećanim utjecajem svjetlosnog snopa kojeg emitira laser.

strojevi za zavarivanje

Za izvođenje zavarivanja obično se koristi nekoliko tehničkih sredstava, uključujući inverter, ispravljač i transformator. U svakom slučaju, glavni zadatak glavnog aparata za zavarivanje je osigurati istosmjernu struju. Visokokvalitetna oprema opskrbljuje radno područje glatkim i stabilnim električnim lukom. Naravno, to se odnosi na tehnologije električnog zavarivanja. Tehnika zavarivanja u plinovitim medijima provodi se pomoću plamenika i mjenjača koji reguliraju dovod plinske mješavine iz cilindra. Također u slučaju plazma zavarivanja koriste se posebni plazma plamenici koji mogu raditi s obradacima debljine do 30 mm. Štoviše, treba naglasiti da oprema za plin i plazmu uglavnom nije usmjerena na tradicionalne zadatke spajanja metalnih dijelova, već na rezanje materijala pod toplinskim utjecajem.

Tehnika šivanja

Unatoč ogromnoj ulozi opreme, mnogo u poslovima zavarivanja ovisi o vještinama i sposobnostima operatera koji kontrolira cijeli proces. Zadatak korisnika opreme je kontrolirati elektrodu i opskrbu potrošnim materijalom prisutnim u zavarenom bazenu gdje se formira šav. Ključni čimbenik je položaj operatera i smjer šava. Stručnjaci preporučuju izvođenje radova, ako je moguće, u donjem položaju, pazeći da je zavar zavaren perlom s proširenjem. Poželjno je postići duboko prodiranje, što će strukturu spoja učiniti ujednačenijim i izdržljivijim. U strojarstvuručno zavarivanje, faza čišćenja šava od troske i mrlja je posebno važna. Ako se takvi nedostaci ne mogu ukloniti tijekom glavnog dijela rada, tada će se morati izvesti drugi sloj površine. Obično glavni prvi sloj doseže 3-4 mm debljine, a sljedeći - do 5 mm.

Značajke zavarivanja pod vodom i plinskog zavarivanja

Kako ne biste morali prilagođavati tehniku zavarivanja u procesu rada, preporuča se u početku izračunati tehnološke nijanse koje mogu poboljšati kvalitetu rezultata. Zavarivanje pod vodom i plinom odlikuje se usredotočenošću na zaštitu šava od negativnog utjecaja vanjskog okruženja i taline. Primjerice, kod izvođenja tehnike plinskog zavarivanja uz dovod smjese argona, smanjuje se negativan učinak kisika koji pogoršava kvalitetu strukture zavara. Što se tiče fluksa, njegovo uključivanje na prvom mjestu minimizira prskanje taline, a drugo, mijenja sastav šava uključivanjem posebnih aditiva koji se aktiviraju na visokim temperaturama.

Parametri za organizaciju proizvodnje zavarivanja

U proizvodnom načinu organizacije rada zavarivanja uzima se u obzir nekoliko čimbenika radne aktivnosti odjednom, uključujući sljedeće:

• Omjer složenosti operacije i vremenske norme za njezinu provedbu.
• Količina posla je stopa učinka koju zaposlenik ili tim obavi za 1 sat. Na primjer, u tehnici ručnog lučnog zavarivanja mogu se uzeti u obzir metri završenog šava ili broj sklopljenih dijelova.
• Jedinicaservis. U ovom slučaju mislimo na radno mjesto, dio opreme ili mjesto zavarivanja, unutar kojeg se organiziraju i aktivnosti jednog djelatnika ili tima.

Sigurnost u organizaciji i proizvodnji zavarivanja

Proces zavarivanja uključuje mnoge rizike i opasnosti u smislu prijetnji ljudskom zdravlju. Sigurnosni standardi zavarivanja fokusiraju se na nekoliko opasnosti odjednom:

• Zračenje zavarivanja. Infracrveno zračenje sa jarkim sjajem negativno utječe na oči zavarivača, stoga je u njegovoj opremi obavezno prisustvo maske s posebnim naočalama za tamnjenje i filterima.
• Termomehanički učinak. Osobito kada se radi prema metodi luka, prskanje taline je opasno. Zapravo, radi se o tekućem vrućem metalu koji može uzrokovati teške opekline u dodiru s kožom. Za zaštitu od iskri i vrućeg metala koristi se posebna toplinska zaštitna odjeća.
• Opasnost od požara. Visoke temperature i prskanje vrućeg materijala povećavaju opasnost od požara. O tome vrijedi razmišljati čak iu fazi organiziranja procesa, uklanjanja zapaljivih predmeta iz radnog područja.
• Zaštita dišnih organa. Otrovni plinovi i ispuštanje drugih opasnih tvari tijekom termičkog razaranja metalne konstrukcije također su čimbenik opasnog učinka. U ovom slučaju nije dovoljno koristiti maske i respiratore. Aktivan sustav je preduvjet za duge radne proceseventilacija u skučenim prostorima i redovite radne pauze od 5-10 minuta.

Pogreške u zavarivanju

Zbog složenosti procesa zavarivanja, pretpostavka tehnoloških grešaka nije nešto posebno. Najčešći od njih uključuju sljedeće:

• Prelom luka. Električno toplinsko djelovanje nije dovršeno do kraja planiranog šava, što može rezultirati napuknutom udubljenjem na rubu spojne linije.
• Slabo ojačan šav sa stanjivanjem metala na granici spoja (rez). Česta pojava u tehnikama visokonaponskog zavarivanja. U idealnom slučaju, rezovi ne bi trebali biti dublje od 1 mm ili će biti potrebno dodatno zavarivanje.
• Točka odsutnosti izravne veze u strukturi šava između obratka. Drugim riječima, preostali nedostatak prodiranja, koji nastaje zbog netočnog smjera elektrode tijekom formiranja luka, bez uzimanja u obzir dubine toplinskog učinka.

Zaključak

Uz svu tehnološku složenost zavarivanja, metode njihove provedbe postaju pristupačnije običnom kućnom majstoru. To je uglavnom zbog činjenice da tehnike zavarivanja postaju ergonomičnije i sigurnije. Na primjer, moderni pretvarači omogućuju praktično upravljanje glavnim radnim parametrima procesa, uzimajući u obzir karakteristike metala i okolišne uvjete. Korisnik samo treba pravilno organizirati radno područje i pravilno kontrolirati električni luk prilikom formiranja šava.