osnove tehnologije - prof samardzic

8/7/2019 Osnove tehnologije - prof Samardzic

1/62

Zavarivanje i zavarivanju srodneZavarivanje i zavarivanju srodnetehniketehnike

Ivan SamardiIvan Samardi


2/62

2

SVEUILITE U OSIJEKU STROJARSKI FAKULTET U SLAVONSKOM BRODU Katedra za tehnologije

to je zavarivanje ?to je zavarivanje ?

ZAVARIVANJEje spajanje dvaju ili vie,

istorodnih ili raznorodnih materijala,taljenjem ili pritiskom, sa ili bez dodavanjadodatnog materijala, na nain da se dobijehomogen zavareni spoj (zavareni spoj bezgreaka sa zahtjevanim mehanikim i

ostalim svojstvima).


3/62

3


Povjest zavarivanjaPovjest zavarivanja

Prvo koritenje samorodnog bakra zapoelo je prije 10000godina, ali koritenje metala nije bilo ire mogue dok ovjeknije nauio izdvajati metale iz ruda taljenjem.

Prije 7000 godina, oko 5000 godina prije Krista (p.K.) uPerziji i Afganistanu je zapoelo izdvajanje metala bakra izruda - kamena, taljenjem u vatri.

Oko 3800 g. p. K. otkrivena je na srednjem istoku bronca, akasnije je prenesena vjetina njena dobivanja u Kinu, ime jepotpomognut procvat kineske civilizacije, posebno zadinastije ang oko 1500 g.p.K. Bronca je mnogo tvra odbakra, pa je bila i korisnija za upotrebu. Talite bakra i bronceje znatno nie od talita eljeza, to olakava njihovo

dobivanje. Zavarivanje se razvijalo kao sastavni dio vjetina kovaa,zlatara i ljevaa pri izradi orua za rad, oruja, posuda, nakitai graevina (ograde, vrata, mostovi, okovi, reetke naprozorima,...).


4/62

4


Ljevako zavarivanje se razvilo usporedo

s vjetinom lijevanja. Krasne tankostijenelijevane vaze iz bronce imaju na sebi i"zavarenih" dijelova. Kasnijim lijevanjemsu se spajali razni drai, oslonci i figurena ve ranije odliveno osnovno tijelo vazeili nekog drugog predmeta 1.


5/62

5


Lemljenjeje spajanje taljenjem legure s

niim talitem od materijala predmeta kojise spajaju. Kroz povijest se lemljenje kaotehnika spajanja primjenjivalo na nakitimai figurama.


6/62

6


Kovako zavarivanje. Najbolji maevi iz elika u

srednjem vijeku bili su raeni iz niskougljinogelika, a na njihove rubove su kovaki zavarivane(udarcima ekia u toplom stanju) otrice (trake)od visokougljinog elika (1.0-2.1%C), koje su uz

odreenu toplinsku obradu davale tvrde, vrste iotre bridove. Maevi, vrhovi strijela i koplja,bodei i drugo oruje kod kojih su primjenjivalikovako zavarivanje bili su poznati u Grkoj,

Franakoj dravi, Kini, Japanu, Indoneziji, te uSiriji. Poznata je tehnika spajanja traka iz razliitihvrsta eljeznih materijala kovanjem kao"damasciranje" (od Damask-Sirija) 2, a u cilju

postizanja posebnih dobrih svojstava za maeve ipuke. I za dananji stadij razvoja tehnike ovatehnologija izrade dijelova iz kompozitnihmaterijala kovakim zavarivanjem je interesantna.


7/62

7


eljezo?eljezo?

eljezo se takoer prvo poelo koristitisamorodno. Izprva se nalo na povrini zemlje od

meteorita (meteorit je meteor koji stigne dozemlje), pa su ga Sumerani zvali "nebeski metal". Prvi tragovi izdvajanja eljeza iz ruda datiraju oko

2500 g. p.K., a do ire primjene dolazi kasnije.eljezno doba odnosno eljezni predmeti sepoinju nalaziti oko 1500 g.p.K., a prvi zapisi(Herodot) o kovakom zavarivanju eljeza u staroj

Grkoj govore da je zavarivanje koriteno u VI st.p.K., za izradu postolja posuda. Dobivanje elikapoinje oko 1000 g.p.K. u Indiji.


8/62

8


RazvojRazvoj dananjihdananjih postupakapostupaka zavarivanjazavarivanja

*1802. Petrov istrauje elektr ni luk za opu namjenu; jo ne za zavarivanje. *1856. Joule prvi primjenjuje sueono elektrootporno zavarivanje ica. *1882. N.N. Bernardos (Rusija) prvi koristi elektrini luk izmeu ugljene

elektrode i metala kao izvor energije za zavarivanje uz dodavanje ice u metalnu kupku.Kao izvor istosmjerne struje koristio je bateriju galvanskih lanaka (akumulatora). Do

tada se elektrini luk izm

u dvije ugljene elektrode koristio za osvjetljenje. *1888. N.S. Slavjanov (Rusija) je predloio postupak elektrolunog zavarivanja

metalnom elektrodom. Elektrini luk je uspostavio izmeu metalne elektrode i metalnihpredmeta, koji su spajani.

*1894. Sottrand zavaruje prvi puta plinskim plamenom O2+H2. Kasnije serazvija plinsko zavarivanje kisik-acetilenskim (O2+C2H2) plamenom, koje se od 1916.uspjeno i iroko primjenjuje u industriji.

*1895. Poinje se koristiti aluminotermijsko zavarivanje za zavarivanje tranicai za popravak odljevaka.

*1907. Oscar Kjelberg (vedska) prvi patentira i primjenjuje obloenuelektrodu. Obloena se elekroda proizvodila uranjanjem gole ice u otopinu minerala, aod 1936. g. obloga se nanosi ekstrudiranjem. Bazine elektrode su se poele proizvoditi1940. g.

*1925. Otkrie postupka zavarivanja u zatitnoj atmosferi vodika "arcatom". *1930. Poela je primjena automatskog zavarivanja pod prakom - EP ubrodogradnji SAD.

*1936. Poela je primjena zavarivanja u zatitnoj atmosferi He -TIG postupak .


9/62

9


Pred, a posebno poslije drugog svjetskograta, poinje razvoj i primjena zavarivanjau zatitnim plinovima TIG (arc-atom svodikom, te argonarc s argonom ilihelijem kao zatitnim plinom). MIGzavarivanje se poinje primjenjivati 1948.kao Sigma postupak (Shielded Intert GasMetal Arc), a 1953. u bivem SSSR seprvi puta primjenjuje MAG postupak sCO2 zatitnim aktivnim plinom. Hladno

zavarivanje pod pritiskom se primjenjujeod 1948.g.


10/62

10


Iza 1950. godine se razvijaju mnogi novipostupci kao to su: zavarivanje podtroskom (1951.), trenjem (1956.), snopom

elektrona (1957.), ultrazvukom (1960),laserom (1960.), plazmom u SAD (1961.) idrugi.

Prvo zavarivanje i toplinsko rezanje usvemiru izveli su 16. 10. 1969. usovjetskom svemirskom brodu "Sojuz 6".Zavarivanje se izvodi i pod vodom(primjenjuju se razliite tehnike).


11/62

11


RazvojRazvoj zavarivanjazavarivanja uu HrvatskojHrvatskoj Znaajniji razvoj zavarivanja u Hrvatskoj

postignut je uoi II. svjetskog rata kada jerealizirano nekoliko veih objekata u zavarenojizvedbi. Meu njima je i veliki zavareni cestovnimost preko rijeke Save, u produetku Savskeceste u Zagrebu. To je jedan od prvih veihuspjeno zavarenih mostova u svijetu. Izradiloga je i montiralo poduzee "uro akovi",Slavonski Brod. (tada "Prva jugoslavenskatvornica strojeva mostova i vagona"). Na tommostu su se zavarivali limovi debljine do 95 mm,vrstoe 440 MPa, uz predgrijavanje i kontroluindustrijskom radiografijom (Rntgen).


12/62


13/62

13


SloenostSloenost radarada uu podrujupodruju zavarivanjazavarivanja ii

daljidalji razvojrazvoj..Zavarivanje je interdisciplinarna tehnologija. Za

razumjevanje i koritenje ove tehnologije nuna suznanja sa podruja:

Znanosti o materijalima i metalurgije (metalurgijazavarivanja),

termodinamike (temperaturna polja pri zavarivanju), elektrotehnike (izvori struje, elektrini luk, spajanjerazliitih senzori U, I, zvuk, svjetlost,),

kemije (metalurki i drugi procesi koji se odvijaju pri

zavarivanju), informatike (ekspertni sustavi, razliiti prorauni, baze

podataka, ) i dr.


14/62

14


Opseg zavarivanja samo na jednom objektu moe biti

velik. Na primjeru jednog broda tankera nosivosti 82000 t izgraenog u naem brodogradilitu zavarujese 261.6 km kutnih spojeva i 11.6 km sueonihspojeva. Na postrojenjima velikih termoelektrana ili

na nuklearnim elektranama, rafinerijama nafte imapo 10000 do 100000 zavarenih spojeva cijevi podtlakom. Dovoljno je da samo jedan zavar otkae(lom, pukotina, poroznost, proputanje...), pa da

doe do skupog zastoja ili u nepovoljnijem sluajudo katastrofalnog oteenja s tekim posljedicamaza ljude, imovinu i bioloku okolinu. Primjer je lomprimarnog cjevovoda nuklearne elektrane na mjestu

zavarenog spoja. Budui da zavareni spoj moe bitinajslabije mjesto u konstrukciji, on je najvaniji zaistraivanje. "Lanac je toliko jak koliko je jakanajslabija karika lanca".


15/62

15


Neki od predmeta izuavanja:Neki od predmeta izu

avanja: POSTUPCI ZAVARIVANJA TEMPERATURNA POLJA

IZVORI STRUJE ZA ZAVARIVANJE METALURGIJA ZAVARIVANJA ZAVARLJIVOST MATERIJALA ISPITIVANJA ZAVARLJIVOSTI OBLIKOVANJE ZAVARENIH SPOJEVA I ZAVARENIH KONSTRUKCIJA

(TEHNOLOGINOST) PROJEKTIRANJE TEHNOLOGIJA ZAVARIVANJA (PWPS, PQR, WPS, ...) KLASE KVALITETE, POUZDANOST, SLABLJENJE MOGUI OTKAZI ZAVARENIH SPOJEVA I ZAVARENIH KONSTRUKCIJA STUDIJE SLUAJA OTKAZA CASE STUDIES

KONTROLA (KBR i KSR) I OSIGURANJE KVALITETE i dr:


16/62

16


ZASTUPLJENOST MODERNIHZASTUPLJENOST MODERNIH

POSTUPAKA ZAVARIVANJA U SVIJETUPOSTUPAKA ZAVARIVANJA U SVIJETU Moe se kvalitativno procjeniti uzimajui u obzir

razliite kriterije. Jedan od pristupa je da seuzme u razmatranje zastupljenost postupakazavarivanja za neku grupku zavarenih proizvodaili poluproizvoda (profili, cijevi, automobili,mostovi, posude pod tlakom, ...).

Mogui su i pristupi s obzirom na vrstu i debljinumaterijala (nelegirani, niskolegirani,

visokolegirani elici razliitih debljina), poloajzavarivanja (horizontalni, vertikalni, zidni,nadglavni), koliinu rastaljenog materijala i dr.


17/62

17


S obzirom na globalnu primjenu uS obzirom na globalnu primjenu u

postupaka zavarivanja u praksi,postupaka zavarivanja u praksi,kvalitativna procjena primjene postupakakvalitativna procjena primjene postupaka

zavarivanja je:zavarivanja je:

elektroluni postupci taljenjem,

elektrootporni pritiskom, visokofrekventim strujama pritiskom,

ostali postupci.


18/62

18


Danas se u svijetu daje naglasak naDanas se u svijetu daje naglasak na

kvalitetu, odnosno pouzdanost ikvalitetu, odnosno pouzdanost isigurnost zavarenih proizvoda. Tosigurnost zavarenih proizvoda. To

podrazumjeva:podrazumjeva:

primjenu moderne opreme za zavarivanje (invertori, impulsnestruje zavarivanja, naprave, mehanizacija, automatizacija i

robotizacija zavarivanja, ...) visoka ponovljivost zavarivanja, suvremene metode i oprema za kontrolu metodama s ai bez

razaranja (KBR i KSR),

primjena suvremenih materijala za gradnju lakih, trajnijih,ekonominijih i

pouzdanijih ZK.


19/62

19


to je zavarljivost ?to je zavarljivost ?

ZAVARLJIVOSTje sposobnost spajanjamaterijala zavarivanjem. Moe biti

kvalitativna (opisna, usporedba) ikvantitativna (brojana, napr. Cekvivalent).


20/62

20


Zavarivanju srodne tehnikeZavarivanju srodne tehnike Lemljenje (tvrdo i meko)

Natrcavanje materijala Toplinska rezanja materijala (plinskim

plamenom, plazmom, laserom,elektronskim mlazom) i toplinskaljebljenja (elektroluno, plazma, ugljenom

elektrodom)


21/62

21


DvijeDvije susu osnovneosnovne grupegrupe postupakapostupaka

zavarivanjazavarivanja::

zavarivanje taljenjem, zavarivanje pritiskom


22/62


23/62

Zavarivanje taljenjemZavarivanje taljenjemENERGIJA ZA TALJENJE

Osnovni materijal (OM)

Lice zavara (povrina zavara)

Nalije zavara (povrina korijenskog dijela zavara - korijenska strana)

Zona taljenja ili metal zavara (ZT, MZ

Zona utjecaja topline (ZUT)

Rub zavara

Nadvienje u korijenu zavara


24/62

PRITISKOM TALJENJEM

ZAVARIVANJE METALA

KOVAKO

DIFUZIONO

PLINSKO

ELEKTROOTP.

EKSPLOZIJOM

ULTRAZVUKOM

TRENJEM

ALUMINOTERMITSKO

(MPL) MAGNETPOKRETNIM LUKOM(VF) VISOKOFREKVENTNOM STRUJOM

PRANJENJEM KONDENZATORA

ELEKTROLUNO SVORNJAKA

INFRA CRVENIM ZRAENJEM

KONTAKTNO

INDUKCIONO

SUEONO

AVNO

BRADAVIASTOTOKASTO

ICOM

FOLIJOM

KOLUTNO

ISKRENJM

SVORNJAKA

TUPO

PLINSKO

ALUMINOTERMITSKO

(EPT) ELEKTRO POD TROSKOM

ELEKTRONSKIM MLAZOM

LJEVAKO

LASEROM

PLAZMOM

ELEKTROLUNO

KISIK + ACETILEN

KISIK + PROPAN

KISIK + VODIK

(TIG) NETALJIVOM ELEKTRODOMPOD ZATITNIM PLINOM

UGLJENOMELEKTRODOM

TALJIVOMELEKTRODOM

BEZ ZATITNE ATMOSFERE

PRAKOM PUNJENIM ICAMA

GOLIM ELEKTRODAMA

UGLJENOM ELEKTRODOM

OBLOENIM ELEKTRODAMA

POD ZATITNIM PLINOM

GRAVITACIONOKONTAKTNO

POD LETVOM

(REL) RUNO

AKTIVNI PLINOVI (MAG)

ELEKTRO PLINSKO

ATOMIZIRANI VODIK

INERTNI PLINOVI (MIG)

(EP) POD PRAKOM

TRAKOM

ICOM

HLADNO

U HORIZONTALNOM POLOAJU

U ZIDNOM POLOAJU


25/62

25


Elektri

ni luk !Elektrini luk !

Elektrini lukje trajno i snano

pranjenje u ionizirajuem plinu naprostoru izmeu vrha elektrode i radnogkomada u strujnom krugu tijekom

elektrolunog zavarivanja.


26/62

26


Elementi zavarenog spoja postupkomElementi zavarenog spoja postupkom

zavarivanja taljenjem su:zavarivanja taljenjem su: zona taljenja (metal zavara) i

zona utjecaja toplineSvaka od navedenih zona sastoji se od veeg broja

podruja. Dovoljno je da doe do slabljenja u bilokojem podruju jedne od zone zavarenog spoja i dadoe do mogunosti otkaza zavarenog spoja izavarenog proizvoda (lanac je jak koliko je jakanajslabija karika lanca!).

Kod veine materijala dolazi do strukturnihtransformacija u zavarenom spoju kod zavarivanjapostupkom taljenja, dok kod nekih ne (napr. aluminij,feritni elici, ...).


27/62

Elementi spojaElementi spojazavarenogzavarenogttaljenjemaljenjem::

snovni materijal (OM)

Lice zavara (povrina zavara)

Nalije zavara (povrina korijenskog dijela zavara - korijenska strana)

Granica taljenja ("linija" staljivanja)

Zona taljenja ili metal zavara (ZT, MZ

Zona utjecaja topline (ZUT)

Rub zavara

Penatracija

Nadvienje lica zavara irinazavara

Nadvienje u korijenu zavara

a

a

nominalna

stvarno


28/62

ljeboviljebovi zazazavarivanjezavarivanje.. VrsteVrstespojevaspojeva ii ljebovaljebova,,

nainnain pripremepripreme,,elementielementi spojaspoja

Nalijeui

Kutni:

T-spoj Preklopni Rubni

Prirubni

Krini

b

(sa ljebljenjem korijena)

b

c

(sa provarom korijena)

b

b

b

c

b

R

Sueoni:


29/62

L

L

L

Povrine koje treba istiti na duljini L prije elektrolunog zavarivanja


30/62

ShematskiShematski prikazprikaz RELREL zavarivanjazavarivanja::Izvorstruje elektroda

radnikomad

draelektrode

provodnici

ica obloga

radnikomad

zatitni plin izoblogeprelaz materijala u

luku

zavar

troska

troska


31/62

31


PrincipPrincip RELREL zavarivanjazavarivanja::Elektrini luk se uspostavlja kratkim spojem

kresanjem izmeu elektrode i radnogkomada, tj. prikljuaka na poloveelektrine struje (istosmjerne Direct

Current ili izmjenine AlternatingCurrent). Nakon toga sljedi ravnomjernododavanje elektrode u elektrini luk odstrane zavarivaa, te taljenje elektrode iformiranje zavarenog spoja.

32


32/62

32


PrimjenaPrimjena:: REL postupak ima iroke mogunosti primjene:

kod proizvodnih zavarivanja, navarivanja ireparaturnog zavarivanja veine metalnihmaterijala. Ipak zbog ekonominosti (malebrzine zavarivanja i orjentacijski 1,5 do 2

kg/depozita na sat) se primjenjuje za izvoenjekraih zavara, obino debljine ne iznad 15 mm(20 mm) kod sueonih zavarenih spojeva, tekraih kutnih spojeva manje debljine zavara(gdje se obino ne trai pojaana penetracija ukorijenu zavara).

33


33/62

33


ParametriParametri::Glavni parametri kod REL zavarivanja su: napon zavarivanja (U), koji se tijekom zavarivanja

orjentacijski kree od 18 do 26 V; jakost struje zavarivanja (I), koja se pri zavarivanju kree

ovisno o promjeru elektrode (orjentacijske vrijednosti 40 elektrode, A)

brzina zavarivanja (v), koja se kree ovisno oprimjenjenoj tehnici zavarivanja (povlaenje ili njihanjeelektrode), promjeru elektrode i parametrima zavarivanjaorjentacijski od 1,5 do 2,5 mm/s.

Napon praznog hoda je najee 60 V. Stupanjiskoritenjaenergije za taljenje 0,75 0,85.

34


34/62

34


PrednostiPrednosti:: razvijen irok spektar dodatnih materijala za zavarivanje, manja cijena opreme za zavarivanje (ureaja za

zavarivanje) u odnosu na MAG i EP postupakzavarivanja,

pogodan za manja proizvodna i reparaturna zavarivanja,

mogunost zavarivanja u svim poloajima zavarivanja, pogodan za rad na terenu, naroito tamo gdje nema

elektrine energije (agregati), vrlo jednostavno rukovanje opremom,

dobra mehanika svojstva zavara,

35


35/62

35


NedostaciNedostaci:: mala brzina zavarivanja i niska produktivnost u odnosu

na MAG i EP,

kvaliteta zavara znaajno ovisi o vjetini zavarivaa -ovjeka, vrijeme za izobrazbu dobrog zavarivaa je dugo, neizbjean je otpad elektrode ik (8-10%), te gubitak

mat. zbog prskanja u okolinu, tee ienje troske nakon zavarivanja i gubitakvremena zbog ienja troske,

dolazi do jakog bljeskanja pri zavarivanju, razvijaju se

tetni plinovi (potrebna dobra ventilacija prostora), dugotrajni rad moe ostaviti tetne posljedice na zdravljuzavarivaa (reuma, oteenja dinog sustava...)


36/62

OsnovneOsnovne tehniketehnike polaganjapolaganja prolazaprolaza

POVLAENJE NJIHANJE


37/62

PoloajiPoloaji zavarivanjazavarivanja

Poloeni, horizontalni (P,H) Vertikalni (V)

Horizontalno-vertilalni, zidni (HV) Nadglavni (NG)


38/62

Poloaji zavarivanja prema HRN EN i ASME propisima:Poloaji zavarivanja prema HRN EN i ASME propisima:

horizont.

horizont.

cijev rotira

os horizontalnapol. horizont.

poloeno

cijev fiksnaos vertikalna

pol. poloeni

cijev rotira

oshorizontalna

pol.horizontalni

zidno(hor. vert.)


pol. zidni

cijev fiksnaos pod kutempol. svi (premagore)

nadglavno


pol.nadglavni

nadglavno

vert. gore

vert. gore

cijev fiksnaoshorizontalna

pol. vert. gore


pol. vert. gore


pol. vert.dolje

vertikalnodolje

vertikalnodolje


pol. vert.dolje

Kutnispoj

Sueljenispoj

PA

PB

PC

PD

PE

PF

PG

(1G)

(1F)

(1G)

(3F)

(5F)

(5G)

(3G)

(5G)

(3G)(5F)

(3F)(4G)

(6G)

(4F)

(4F)

(2G)

(2G)

(2F)

(2F)

(2F)

39


39/62


VRSTE I PRIMJENA DODATNIH MATERIJALAVRSTE I PRIMJENA DODATNIH MATERIJALA

ZA ZAVARIVANJE.ZA ZAVARIVANJE.

Uloga zatite elektrinog luka i

rastaljenom materijala pri zavarivanju

Fizikalna

Elektrina

Metalurgijska

40


40/62


Fizikalna funkcija:Fizikalna funkcija:

a) Stvaranje zatitne atmosfere, koja

svojim prisustvom onemoguavanepovoljan utjecaj O, N i H na rastaljenimetal.

b) Prisustvo sloja rastaljene viskoznetroske oko kapiljice i na povrini kupkezatiuje rastaljeni metal. Svojimprisustvom, troska tlai metal i skrutnutimetal dobiva glatku povrinu ispod troske.

41


41/62


Elektri

na funkcijaElektrina funkcija

Ve je Kjelberg 1908. g. otkrio da obloga

elektrode daje elektriki stabilniji luk.Elektrino luk se lake se pali i lakeodrava. Potrebno je u oblogu elektrode

dodati stabilizatore elektrinog luka: Cs, K,Ca ili druge elemente koji imaju niskuenergiju ionizacije.

42

Metalurgijska funkcijaMetalurgijska funkcija


42/62


Metalurgijska funkcijaMetalurgijska funkcija

Rafiniranje rastaljenog metala odstranjivanjem S i P, tvorbomsulfida i fosfida, koji isplivaju na povrinu metalne kupke iodstranjuju se s troskom.

Vezanje vodika napr. u HF, koji izlazi iz rastaljenog metala, atime se smanjuje opasnost hladnih pukotina. Dolegiranje elemenata, koji izgaraju u elektrinom luku (Cr,

Ni, Mn, Si). Obino se dodaju fero - krom, fero - nikl, fero -

mangan i fero - silicij u oblogu. Dodavanje elemenata za stvaranje finog zrna: Ti, Al, jer ovi

elementi tvore puno klica kristalizacije u fazi skruivanja. Dodavanje elemenata za dezoksidaciju rastaljenog metala:

Al, Si, Mn. Dodavanje Fe praha za poveanje proizvodnosti (randmana)

- koliine rastaljenog depozita.

43


43/62


Vrste obloge elektrode prema sastavuVrste obloge elektrode prema sastavu

oblogeobloge A (Acide) ...................... kisela obloga,

B (Basic) ...................... bazinaobloga s visokim sadrajem vodika

C (Cellulosic) ................ celulozna R (Rutile) ...................... rutilna (rutil =

TiO2)

O (Oksidne) .. FeO, SiO2

44 KISELE ELEKTRODE nije preporuljivo koristiti za zavarivanje elikasa viim sadrajem sumpora radi opasnosti od toplih pukotina Ove se


44/62


sa viim sadrajem sumpora radi opasnosti od toplih pukotina. Ove seelektrode mogu koristiti u svim poloajima zavarivanja uz primjenuistosmjernih ili izmjeninih izvora struje za zavarivanje. Ove elektrodeu normalim uvjetima zavarivanja (bez vlanosti okiline, uz dobroskladitenje i rukovanje elektrodama) nije potrebno suiti.

BAZINE ELEKTRODE daju zavareni spoj dobrih mehanikihsvojstava (posebno izduenje i ilavost), a zbog manje prisutnostitetnih plinova i nemetalnih ukljuaka (sastav troske vee O2, H2, S i

P), manja je sklonost pukotinama i poroznosti. Nedostaci primjene ovihelektroda su : tee ienje troske, poroznost u korijenu zavara ako jedulji elektrini luk (zavarivanje pod 90 !), neto grublji izgled licazavara, slabija stabilnost elektrinog luka kod zavarivanja, (zbogvisokog sadraja CaF2), velika ovisnost svojstava zavara ozavarivau. Ove se elektrode koriste kod zavarivanja zahtjevnihzavarenih konstrukcija.

RUTILNE ELEKTRODE se mnogo koriste zbog dobrih mehanikihsvojstava zavara, stabilnosti elektrinog luka, mogunosti koritenjaDC i AC struje zavarivanja, lijepog izgleda zavara, lakog ienjatroske. Nedostatak primjene ovih elektroda oituje se kod zavarivanja

elika sa viim sadrajem sumpora, mogunosti nastajanja toplihpukotina, slabije ilavosti zone taljenja u odnosu na bazine elektrode. CELULOZNE ELEKTRODE se koriste za zavarivanje u svim

poloajima DC i AC strujom. Brzina taljenja im je velika, a nastala setroska lako odvaja. Radi velikog provara koriste se za zavarivanje

korijena u cijevi.

El kt l i j t lji


45/62

Elektroluno zavarivanje taljivomElektroluno zavarivanje taljivom

elektrodom pod zatitom plina (MAG/MIG)elektrodom pod zatitom plina (MAG/MIG)

46


46/62


Princip rada:Princip rada:

Kod MAG zavarivanja elektrini luk se

uspostavlja kratkim spojem kresanjemizmeu ice za zavarivanje i radnogkomada, tj. prikljuaka na polove

elektrine struje (istosmjerne DirectCurrent) u atmosferi aktivnog plina. Nakontoga slijedi ravnomjerno dodavanje ice za

zavarivanje u elektrini luk, te taljenje icei formiranje zavarenog spoja.

47


47/62


PrimjenaPrimjena::MAG postupak ima iroke mogunosti primjene: kod proizvodnih

zavarivanja, navarivanja i reparaturnog zavarivanja veinemetalnih materijala. Ima prednost pred REL zavarivanjem sastajalita ekonominosti (vie kg/depozita na sat, veaintermitencija pogona nema zastoja za izmjenu elektrodakao kod REL postupka, manje ienje zavara). Primjenjujese za zavarivanje limova i cijevi debljine od 1 mm obino dodebljine 20 mm (u nekim sluajevima i daleko iznad tih

debljina, kada je ekonomski i tehnoloki opravdana primjenaMAG postupka. Kod veih debljina osnovnog materijala i veeduljine zavarenih spojeva ekonominije je koristiti EPpostupak (samostalno ili u kombinaciji sa MAG ili RELpostupkom, npr. za provarivanje korijena). MAG postupak je

izvorno poluautomatski postupak, ali se vrlo esto koristi kaoautomatski i robotizirani postupak zavarivanja. Znaajan jeudio robota za MAG zavarivanje u automobilskoj industriji.

48


48/62


ParametriParametri::

napon zavarivanja (U), koji se tijekom zavarivanjaorijentacijski kree od 16 do 26 V;

jakost struje zavarivanja (I), koja se pri zavarivanju kreeovisno o promjeru ice za zavarivanje (orijentacijskevrijednosti 80 do 180, A)

brzina zavarivanja (v), koja se kree ovisno oprimijenjenoj tehnici zavarivanja (povlaenje ilinjihanje), promjeru ice za zavarivanje i parametrimazavarivanja orijentacijski od 2 do 4 mm/s.

Napon praznog hoda je najee 60 V. Stupanj iskoritenjaenergije za taljenje 0,75 0,85.

49


49/62


PrednostiPrednosti::

razvijen dovoljno irok spektar dodatnih materijala zazavarivanje,

manja cijena opreme za zavarivanje (ureaja zazavarivanje) u odnosu na EP postupak zavarivanja (aliipak neto vea u odnosu na REL),

pogodan za pojedinanu i masovnu proizvodna, te

reparaturna zavarivanja, mogunost zavarivanja u svim poloajima zavarivanja, manji gubici vremena zavarivaa (nema izmjene

elektrode kao kod REL zavarivanja, manje ienjezavara),

pogodan za automatizaciju i robotizaciju, kvalitetan zavar i dobra mehanika svojstva zavara.

50

NedostaciNedostaci::


50/62


NedostaciNedostaci::

kvaliteta zavara jo uvijek ovisi o vjetinizavarivaa ovjeka kod poluautomatskog zavarivanja (ali ipak ne toliko kao kod REL

zavarivanja), vrijeme za izobrazbu dobrog zavarivaa je krae

nego kod REL zavarivanja (mada je praksa daMAG zavarivai prvo naue REL postupakzavarivanja),

dolazi do jakog bljeskanja pri zavarivanju, prizavarivanju se oslobaaju plinovi (potrebnadobra ventilacija prostora),

dugotrajni rad moe ostaviti tetne posljedice nazdravlju zavarivaa (reuma, oteenja dinogsustava...).


51/62

TIG zavarivanjeTIG zavarivanje

~

34

1

2

5

6

7

8

Detalj "A"

=~

1

2 3

4

5

6

7

8

A


52/62

EPP zavarivanjeEPP zavarivanje

TALINAMETAL ZAVARA

OSNOVNI MATERIJAL

KRUTA TROSKA

PRAAK

Gubici

25%25%

5% 45%

TROSKA

=~

Dovod struje

O.M

Motor za pogon ice

Praak

Smjar zavarivanja

TRAKA

STRUJA ZAVARIVANJA

NAVAR

O.M.

ELEKTRINI LUK


53/62

2. IZVORI STRUJE ZA ZAVARIVANJE2. IZVORI STRUJE ZA ZAVARIVANJE

Izvori struje za zavarivanje su takovi

elektrini ureaji koji daju na mjestuzavarivanja elektrinu struju sakarakteristikama pogodnim za zavarivanje.

54


54/62


Izvori struje za zavarivanje:Izvori struje za zavarivanje:

Transformatori

Ispravljai Rotacijski pretvarai

Agregati Inverteri

55


55/62


TRANSFORMATORITRANSFORMATORI

Transformatori za zavarivanje su

najproireniji, najvie upotrebljavani izvoristruje za zavarivanje koji izmjeninuelektrinu struju transformiraju u takoer

izmjeninu struju sa karakteristikamapogodnim za zavarivanje.

f ?


56/62

Princip rada transformatora?Princip rada transformatora?

U1

I1

n1

U2

I2

n2

- tanja ica

- vie namotaja

- deblja ica

- manje namotaja

silnice magnetskog polja

Osnovni zakon transformacije

U1

U2

n1

n2=

I 2

I 1=

Primarni svitak Sekundarni svitak

57

S ISPRAVLJAI


57/62


ISPRAVLJAIISPRAVLJAI

Ispravljai su takovi izvori struje za

zavarivanje koji daju istosmjernu struju zazavarivanje sa karakteristikama pogodnimza zavarivanje. Uobiajeno se napajaju

trofaznom izmjeninom strujom. Nakontransformacije struje pomoutransformatora za zavarivanje, slijedi

ispravljanje struje (poluvodike diode,tiristori, tranzistori, )

58

I lj iI lj i


58/62


IspravljaiIspravljai

Ovisno o namjeni (koji postupak

zavarivanja), statika karakteristika izvorastruje moe biti strma ili poloena. Napr.Za poluautomatsko zavarivanje MAG

poloena, za EP (do promjera ice zazavarivanje 3 mm) poloena, za EP(preko 3 mm promjer ice) strma,

59

Izvedba ispravljaa za zavarivanje:Izvedba ispravljaa za zavarivanje:


59/62


Izvedba ispravljaa za zavarivanje:Izvedba ispravljaa za zavarivanje:

Transformator + ispravljaki dioTransformator + ispravljaki dioPrednost ispravljaa nad transformatorima:

daju stabilniji elektrini luk (nemapromjena kretanja elektrinog luka 50 putau sekundi)

Nedostaci u odnosu na transformatore: skuplji su od obinog transformatora,

osjetljivi su na pad napona, imaju manji stupanj iskoritenja,

60

AGREGATI ZA ZAVARIVANJEAGREGATI ZA ZAVARIVANJE


60/62


AGREGATI ZA ZAVARIVANJE

Agregati za zavarivanje neovisni su o

elektrinoj mrei, tj. pogodni su zamontau. Pogone se od strane dizel ilibenzinskog motora, a on pokree

generator koji daje struju karakteristikapogodnih za zavarivanje. Cijena im jeznaajno via u odnosu na transformatore

i ispravljae.

INVERTORI ZA ZAVARIVANJEINVERTORI ZA ZAVARIVANJE


61/62

INVERTORI ZA ZAVARIVANJEINVERTORI ZA ZAVARIVANJE

R

S

T

Ispravlja +

_

Tiristor

380 V

50 Hz= 380 V

30 kHz

380 V

Visokofrekventnitransformator

Ispravlja

30 kHz

80 V

+-

62

OznaOznaavanjeavanje postupakapostupaka zavarivanjazavarivanja popo ISOISO ENEN


62/62


jj p pp p jj pp

111 REL zavarivanje

12 EP zavarivanje 121 EP zavarivanje sa dodatnom icom

21 Elektrootporno tokasto zavarivanje

22 Elektrootporno avno zavarivanje

...

osnove tehnologije - prof samardzic

Documents