Pred. 02. Zavarivanje Kao Sredstvo Spajanja

Šta je zavarljivost?ZAVARLJIVOST je sposobnost spajanja materijala

zavarivanjem, odnosno određuje relativnu sposobnost materijala da stvara zavarene spojeve odabranom tehnologijom zavarivanja i da izvedeni spojevi udovoljavaju traženim zahtevima i radnim uslovima.

Materijal je zavarljiv ako su ispunjena tri uslova i to:

1.Operativnu zavarljivost – ostvarivanje materijalni kontunuitet zavarenog spoja između ivice delova koje treba spojiti (bez grešaka prilikom izrade šava).

Metaluška zavarljivost materijala zavisi od niza faktora: hemijskog sastava, strukture, načina proizvodnje materijala, sadržaj gasova i dr. Pri tome ova zavarljivost obuhvata sve metaluške promene u materijalu nastale dejstvom toplote unete pri zavarivanju. Šav i njegova okolina imaju tražene osobine.

Konstruktivna zavarljivost – pokazuje uticaj niza parametara na rešenja zavarenih elemenata konstrukcija, npr. debljine, vrste, broja i rasporeda spoja, velišine šavova i njihova raspodela i dr. Zavarena konstrukcija kao celina (s obzirom na njenu krutost, njen oblik i njene sopstvene napone) treba da ima osobine koje odgovaraju dobrom ponašanju konstrukcije za vreme eksploatacije.

Vrste zavarivanjaToplota ima bitnu ulogu u ostvarivanju metalnog

kontinuiteta pri zavarivanju, pa stoga proističe da se vrste zavarivanja podele prema izvorima toplotne energije. Najbitnije je da se ivice delova koje treba zavarivanjem spoiti dovedu u stanje pogodno za ostvarivanje metalnog kontinuiteta. Ukoliko je temperatura do koje su dovedene površine koje treba spajati niža, za spajanje je potreban veći dopunski pritisak. Ako se ivice koje se spajaju tope, nije potreban pritisak, samo očvršćavanje istopljenog dodatog metala.

Prema pojavi koje uslovljavaju obrazovanje zavarenog spoja razlikuje se:

- zavarivanje topljenjem, i - zavarivanje pritiskomZavarivanjem topljenjem je proces nerazdvojivog spajanja

zavarivanih delova pri temperaturama na mestu spajanja višim od temperature toljenja, uz primenu dodatnog materijala ili bez njega.

Zavarivanje pritiskom je proces spajanja primenom mehaničkog dejstva sile, statičkog i dinamičkog karaktera.

Podela vrsta zavarivanja prema izvorima toplotne energije:1. Različiti termički izvori koji koriste elektrotermički izvor –

električni luk kao izvor toplote i to:Zavarivanje lemilicomZavarivanje u pećiZavarivanjem toplim vazduhomZavarivanjem grejanim alatomZavarivanje zracima lasera

2. Mehanički izvori je vrsta zavarivanja koja koristi drugi vid elektrotermičkog izvora toplote – električni otpor i možemo podeliti na:

Hladno zavarivanje Zavarivanje trenjemZavarivanje eksplozijomZavarivanje ultrazvukom

3. Termohemijski izvori je vrsta zavarivanja koja koristi termohemiske izvore za dobijanje potrebne toplote i to:

* Gasno zavarivanje: - Oksi-acetilensko zavarivanje - Zavarivanje ostalim gasovima* Alumino-termijsko zavarivanje

4. Elektrotermički izvori su vrste zavarivanja koje koriste različite izvore toplote i to:

Električni lukElektrični otpor iRazličiti elektrotermički izvori (zavarivanje

elektronskim snopom, indukciono zavarivanje i dr.)

Za zavarivanje čeličnih konstrukcija zgrada, kranova i mostova primenjuje se zavarivanje električnim lukom topljivom elektrodom pod zaštitom praha.

Konstrukcije od lakih metala zavaruju se se najčešće električnim lukom u zaštitnom gasu argona.

Konstrukcija od cevi obično se zavaruju gasnim zavarivanjem, cevovodi se zavaruju električnim lukom elektrodama sa specijalnom oblogom.

Konstrukcija od tankih limova pretežno se zavaruju električnim otporom i to se najčešće primenjuju preklopni spojevi.

Zavarivanje kao sredstvo spajanja čeličnih konstrukcija

U zavarenim vezama razlikujemo tri osnovna pojma:Zavareni spoj – je deo nerazdvoivog spoja izveden

zavarivanjem od elemenata zavarivanog materijala. Spojem se određuje međusobni položaj delova koji se spajaju,

Šav - je deo zavarenog spoja koji se obrazuje očvršćavanjem rastopa mešavine istopljenog osnovnog i dodatnog materijala na mestu spoja.

Zavar – je deo metalnog materijala-elektrode ili žice koje se pri zavarivanju topljenjem dodaje u istopljenom stanju na mestu spajanja.

Spojevi mogu biti:1. Sučeoni spoj - ako oba komada leže u istoj ravni, pa se

dovode do sučeljavanja

2. Preklopni spoj – ako se međusobom preklapaju ili su u istoj ravni a spojeni su podvezicama koje ih preklapaju.

direktni preklopni spoj sa čeonim i bočnim šavovima

3. Ugaoni spoj – ako međusobom zaklapaju neki određen ugao, taj ugao je najčešći od 90° (pravi ugao) a može biti i proizvoljan. Spojevi mogu biti takvi da su šavovi sa unutrašnjosti ili na spoljnem uglu.

a) ugao proizvoljan, zavarivanje izvršeno V – šavomb) ugao prav, zavarivanje izvršeno ugaonim šavomc) šav na uglu

4. Krstasti spoj – ako delovi koji se spajaju čine oblik krsta.

a) zavaren ugaonim šavovimab) zavaren K – šavovima

Priprema zavarenog spojaŽljeb – pripremljeno mesto na komadu za zavarivanje, za

uspešnu izradu šava.

Najčešće primenjivani žlebovi su:1. V – žljeb, preporučuje se za čelične limove debljine do

16 mm.α – ugao otvora žljebah – zatuplenje korena žljebas1 – širina grla žljeba

2. X – žljeb, primenjuje se za limove debljine 15 – 40 mm, čime se postiže bolje uvarivanje, ušteda u materijalu i manja ugaona deformacija nego kod V – žljeba.

3. K – žleb, koristi se za izvođenje ugaonih i T – spojeva, od materijala debljih od 15 mm.

Šav – Mesto spajanja, predstavlja očvrsnuti rastopljeni metal koji je stvoren prilikom zavarivanja (u jednom ili više prolaza), a sastoji se od osnovnog i dodatnog materijala.

Pripremljeni žleb u procesu zavarivanja topljenjem može da se ispuni u jednom ili u više prolaza, ili u više slojeva, što prvenstveno zavisi od debljine osnovnog materijala. Zavar prestavlja deo metala šava, nastao u jednom prolazu ili sloju.

Prema broju zavara odnosno slojeva, šava može biti: - jednoprolazni ako je izveden jednim prolazom - više prolazni ako je izveden sa više zavara (označen pod

rednim brojem 1 zove se koren zavara, a poslednji pokrivni zavar)

- višeslojan ako je izveden sa više slojeva

jednoprolazni višeslojni višeprolazni

Ugaoni šavovi mogu se izvesti sa jednim ili više zavara: - u normalnom položaju - koritastom položajuPrema obliku površine šavova oni mogu biti: - ispupčeni - ravni i - udubljeni

ispupčeni udubljeni ravni

Prema položaju u prostoru šav može biti: - horizontalni ili položen - horizontalni u vertikalnoj ravni - vertikalan - nadglavni položaj

Prema kontinuitetu šav može biti: - neprekidan (a) ili - isprekidan (b,c i d)Kod obostrano isprekidanih šavova razlikuju se uporedno

(c) i naizmenično isprekidan šav (d). Navedeni šavovi se primenjuju za spajanje delova veče dužine.

Prema dejstvu spoljneg opterećenja šav može biti: - poprečan – upravan na pravac dejstva sile (a), - podužan – paralelan pravcu dejstva sile (b), - kos – pod nekim uglom na pravac sile (c), - kombinovan (d).