1 DEFINICIJA ZAVARIVANJA (str 1)

Zavarivanje je tehnološki proces dobivanja nerazdvojnih spojeva, ostvarenih uspostavljanjem međuatomskih veza između elemenata uz postojanje difuzije, pri čemu spojevi imaju neprekidnu strukturu.

2 OGRANIČAVAJUĆI FAKTORI TEHNOLOŠKOG POSTUPKA ZAVARIVANJA (str 2)

Kao tehnološki postupak zavarivanje ima i svojih ograničavajućih faktora, a to su :

Utjecaj čovjeka na kvalitet.Postojanje strukturnih nehomogenosti.Mogućnosti prisustva grešaka materijalne nehomogenosti. Mogućnost prisustva unutrašnjih napetosti.

3 KAKVU GRAĐU IMAJU METALI U ČVRSTOM STANJU (str 4)

Metali i njihove legure u čvrstom stanju imaju kristalnu strukturu. U čvo – rovima prostorno formirane kristalne rešetke smješteni su po određenom rasporedu atomi, koji osciliraju oko svog ravnotežnog položaja.

4 NACRTATI DIJAGRAM UZAJAMNOG UTJECAJA DVIJE POZITIVNO NAELEKTRISANE ČESTICE (DIJAGRAM ZAVISNOSTI SILA PRIVLAČENJA I ODBIJANJA) (str 4)

5 VRSTE ZAVARIVAČKOG LUKA (str 6)

6 DEFINICIJA ZAVARIVAČKOG LUKA (str 7)

Zavarivački luk predstavlja vrstu stabilnog električnog pražnjenja kroz gasni prostor između elektroda. Karakteristika ovakvog pražnjenja su mali napon između elektroda, velika gustina struje i visoke temperature gasa.

7 SHEMA ZAVARIVAČKOG LUKA (str 7)

Na slici 2.7. data je shema zavarivačkog luka, na kojoj oznake predstavljaju sljedeće:

Ul - napon luka, u V;Uk- katodni pad napona, u V;UA- anodni pad napona, u V;Us- pad napona u stubu luka, u V;

1- katodna mrlja;2- katodna oblast;

3- stub luka;4- anodna oblast;

5- anodna mrlja:l- dužina luka, u mm.

8 SHEMA UTJECAJ SOPSTVENOG MAGNETNOG POLJA NA SKRETANJE ZAVARIVAČKOG LUKA (str 14)

Sopstveno magnetno polje stvoreno istosmjernom strujom, pri zavarivanju vrši skretanje luka u zavisnosti od mjesta vezivanja osnovnog materijala za izvor struje (sl.2.14.). Skretanje luka postaje znatno pri zavarivanju istosmjernom strujom iznad 300 A. Pri ručnom zavarivanju skretanje luka se može smanjiti ako se elektroda nagne na istu stranu na koju skreće luk.

9 UTJECAJ FEROMAGNETNIH MASA NA SKRETANJE LUKA (str 14)

Pri zavarivanju u blizini feromagnetnih masa što dovodi do skretanja luka prema tim masama (sl.2.15). Pri zavarivanju naizmjeničnom strujom skretanje luka je znatno manje nego pri zavarivanju istosmjernom strujom, zbog stvaranja promjenjivog magnetnog polja.

Slika 2.15.Utjecaj feromagnetnih masa na skretanje luka

a - pri zavarivanju ugaonog šava;b - pri zavarivanju V-šava;c - utjecaj ivice lima na skretanje luka.

10 UKUPNA TOPLINSKA MOĆ ZAVARIVAČKOG LUKA q (str 15)

Ukupna toplinska moć zavarivačkog luka predstavlja količinu topline koja se izdvoji u luku u jedinici vremena :

gdje je:Ul - napon luka, u V

q1 U

1 I Z

(W)

Iz- struja zavarivanja ,u A.

Jedan dio ukupne toplinske moći luka se troši na zagrijavanje i topljenje osnovnog i dodatnog materijala, dok se drugi dio troši na odvođenje topline u okolnu sredinu i na gubitke usljed isparavanja i prštanja tečnog metala. Dio ukupne toplinske moći luka koji se troši na zagrijavanje i topljenje osnovnog i dodatnog materijala, zove se efektivna toplinska moć zavarivačkog luka i iznosi:

gdje je:

q U

1

I Z nef

nef -efektivni koeficijent korisnog dejstva zavarivačkog luka;

q = q1 nef

Vrijednost koeficijenata nef za razne postupke zavarivanja:

Zavarivanje netopljivom elektrodom u zaštiti argona: nef = 0.50-0.60Zavarivanje topljivom elektrodom u zaštiti ugljendioksida: nef = 0.58-0.72Zavarivanje topljivom elektrodom u zaštiti argona: nef = 0.70 -0.80Zavarivanje topljivom elektrodom sa debelom oblogom: nef = 0.70 -0.85Zavarivanje pod praškom: nef = 0.80 -0.95

11 TOPLINSKI BILANS ZAVARIVAČKOG LUKA (str 16)Toplinski bilans zavarivačkog luka prikazuje raspodjelu ukupne toplinske moći na zagrijavanje i topljenje osnovnog i dodatnog materijala i na razne gubitke. Na slici 2.17. je prikazan toplinski bilans zavarivačkog luka za dva postupka zavarivanja. Iz navedenih podataka se vidi da se toplina izdvojena u luku najraci - onalnije koristi pri automatskom zavarivanju pod praškom.

Slika 2.17Toplinski bilans zavarivačkog luka

a - Za ručno zavarivanje obloženom elektrodom;b - Za automatsko zavarivanje pod praškom.

12 PODJELA ZAVARIVANJA PRISKOM (str 17

A) Zavarivanje pritiskom koje može biti :1. Gasno zavarivanje pritiskom2. Zavarivanje električnim otporom :

a) sučeljno zavarivanje (pritiskom i razmicanjem)b) preklopno zavarivanje (točkasto, bradavičasto i šavno)

3. Zavarivanje indukciono4. Zavarivanje trenjem5. Koračno zavarivanje6. Hladno zavarivanje7. Zavarivanje ultrazvukom8. Zavarivanje difuzijom9. Aluminotermijsko zavarivanje pritiskom.

13 PODJELA ZAVARIVANJA TOPLJENJEM (str 17)

B) Zavarivanje topljenjem

1. Gasno zavarivanje2. Elektrolučno zavarivanje:

a) zavarivanje obloženom elektrodomb) zavarivanje položenom elektrodomc) gravitaciono zavarivanjed) zavarivanje pod praškome) zavarivanje u zaštitnom gasuf) zavarivanje ugljenom elektrodom

3. Zavarivanje pod troskom4. Aluminotermijsko zavarivanje topljenjem5. Livačko zavarivanje6. Zavarivanje elektronskim snopom7. Zavarivanje plazmom8. Zavarivanje laserom.

14 TOPLINSKOFIZIČKE KARAKTERSTIKE METALA (str 19)

Toplinskofizičke karakteristike metala. Kod toplinskih proračuna javljaju se slije - deće toplinskofizičke karakteristike metala :

Količina topline Q, sadržana u tijelu ili dobijena od izvora topline, u J.Toplina q, dobijena od izvora topline, u W.Specificna toplina c, u J/kgK.

Koeficijent provođenja topline , u W/m K.

Zapreminski toplinski kapacitet c , u J/m3K .

Koeficijent temperaturne provodljivosti a= / c , u m2/s.

Koeficijent površinskog odavanja topline (zračenjem i konvekcijom) ,uW/m2K.

15 PODJELA IZVORA TOPLINE PRI ZAGRIJAVANJU TIJELA PROCESOM ZAVARIVANJA (str 20)

Zagrijavanje tijela pri zavarivanju možemo vršiti različitim izvorima topline, koje dijelimo:a) prema vrsti raspodjele: koncentrisan i raspodjeljen (po nekom zakonu)

izvor topline;b) prema dužini djelovanja: trenutnog i neprekidnog djelovanja;c) prema položaju u odnosu na neku tačku u toku vremena: nepokretan,

pokretan i brzopokretan izvor topline.

16 TERMIČKI CIKLUS ZAVARIVANJA (str 41)

Pri zavarivanju se temperaturno polje kreće zajedno sa izvorom topline. Zbog toga se temperatura pojedinih tačaka tijela u toku vremena neprekidno mijenja (slika 3.20.). Promjena temperature u toku vremena u datoj tački tijela naziva se termički ciklus. Temperatura u početku raste, zatim dostiže maksimum i na kraju opada. Oblik krive termičkog ciklusa zavisi od postupka zavarivanja.

Slika 3.20.Promjena temperature pri zavarivanju u tačkama tijela A, B i C u toku

vremena

Termičkim ciklusom je definisana maksimalna temperatura do koje se zagrijao metal u datoj tački, vrijeme zadržavanja metala iznad date temperature i brzina zagrijavanja i hlađenja u procesu zavarivanja. Navedeni parametri termi - čkog ciklusa zavarivanja vrše bitan utjecaj na strukturu i svojstva šavova i zone utjecaja topline.

17 VRSTE GORIONIKA PRI ZAGRIJAVANJU METALA GASNIM PLAMENOM (str 47)Pri zagrijavanju metala gasnim plamenom koriste se obični gorionici (sa jednim plamenom) i linijski gorionici (sa više plamenova u jednom redu). Postoje i gorionici sa više plamenova raspoređenih u više redova.

18 PROCES OBRAZOVANJA ŠAVA PRI ZAVARIVANJU TOPLJENJEM (str 53)Proces obrazovanja šava, pri zavarivanju topljenjem vrši na slijedeći način (uz kretanje elektrode u smjeru zavarivanja):

Prvo se rastopi osnovni materijal do dubine uvara i rastop potisne suprotno od smjera zavarivanja (sl. 4.1.). Zatim se tako obrazovano udubljenje popuni smje - šom rastopljenog osnovnog i dodatnog materijala. Na kraju dolazi do kristalizacije šava.

Primarna kristalizacija šava, tj. obrazovanje primarne strukture šava, izvo - di se u uvjetima istovremenog zagrijavanja rastopa zavarivačkim izvorom topline i njegovog hlađenja okolnom masom osnovnog materijala. Pri tome se front kristali- zacije kreće sa izvorom topline a promjena temperature u tačkama rastopa je neravnomjerna. Zbog toga ne postoje uvjeti da se u rastopu obrazuju centri (jezgra) kristalizacije.

Slika 4.1.Uzdužni presjek rastopa

Zato kristalizacija počinje od postojećih centara kristalizacije, tj. od zrna osnovnog materijala koja se nalaze oko rastopa. Kristaliti u šavu rastu normalno na površinu hlađenja u smjeru suprotnom od smjera odvođenja topline, tj. u dubinu rastopa.

19 FAKTORI KOJI UTIČU NA OBTAZOVANJE VIDMANŠTETONOVE STRUKTURE (str 56)Na obrazovanje Vidmanštetenove strukture utječu slijedeći faktori

1. Hemijski sastav čelika. Pri sadržaju ugljika u čeliku od 0,2 - 0,4% (za slaba pregrijavanja), dolazi do obrazovanja Vidmanštetenove strukture. Kada tempe- ratura pregrijavanja raste, obrazovanje ove strukture se proširuje u oblast nižih koncentracija ugljika. Legira jući elementi mangan, hrom i molibden olakša - vaju obrazovanje Vidmanštetenove strukture.

2. Temperatura pregrijavanja u - oblasti. Ukoliko su više temperature pregrija - vanja u - oblasti (tj. ako se polazi od krupnozrnastog austenita), utoliko lakše dolazi do obrazovanja Vidmanštetenove strukture.

3. Brzina hlađenja, počev od temperature pregrijavanja u - oblasti. Ukoliko su brzine hlađenja manje, utoliko je lakše obrazovanje Vidmanštetenove struk - ture.

20 DEFINICIJA ZONE UTJECAJA TOPLINE (str 57)Između šava i nepromijenjenog osnovnog materijala nalazi se prelazna zona.

Ova zona se naziva zona utjecaja topline (skraćeno ZUT) i ne može se izbjeći pri zavarivanju (sl. 4.7.). U zoni utjecaja topline nalazi se osnovni materijal, koji se pri zavarivanju nije istopio niti je promjenio svoj hemijski sastav.Međutim, u zoni utjecaja topline došlo je do promjene strukture i mehaničkih karakteristika osnovnog materijala, zbog termičke obrade koja je izvršena u toku procesa zavarivanja.

21 UTJECAJ VODIKA NA OSOBINE ZAVARA (str 64)Prisustvo vodika u šavu dovodi do obrazovanja slijedećih grešaka:

1. Prštanje metala. Razlika rastvorljivosti vodika u tečnom i čvrstom metalu dovodi do njegovog burnog izdvajanja iz rastopa. Ovo izaziva gubitke uslijed prštanja metala.

2. Obrazovanje mjehurova. Prekomjerna zasićenost rastopa gasovima ili njegovo suviše brzo očvršćavanje dovodi do obrazovanja mjehurova, u kojima se gaso - vi nalaze pod tlakom. Ovi gasovi su najčešće jedinjenje vodika H2O, H2S i CH4, čije se obrazovanje odvija prema slijedećim reakcijama:

FeO + 2H H2O + FeH2 + S H2SFe3C + 2H2 CH4 + 3Fe

Pojava mjehurova je naročito izražena pri zavarivanju sa vlažnim elektrodama ili ako je okolina zasićena vlagom.

3. Obrazovanje “ribljih očiju”. “Riblje oči” se pojavljuju u prelomima šavova.Imaju oblik bijelih kružnih mrlja prečnika od 1 - 10 mm i teže da se obrazuju oko uključaka. “Riblje oči” obično prate mikroprsline. Na slici4.18. prikazan je izgled “ribljeg oka” na prelomu epruvete za ispitivanje zatezne čvrstoće.

Slika 4.18. Izgled “ribljeg oka”

Ukoliko se zavaruje elektrodama sa vlažnom oblogom, šav će apsorbovati veliku količinu vodika. Pošto je vodik osnovni uzrok obrazovanja “ribljih očiju”, to će se na prelomu takvog šava pojaviti “riblje oči”. Obrazovanje “ribljih očiju” moguće je samo na prelomima šavova pri ispitivanju zatezanjem na kidalici, tj. samo pri malim brzinama deformacije. Pri ispitivanju epruvete na udarnu žilavost, nikada se ne pojavljuju “riblje oči” (zbog velikih brzina deformacije). “Riblje oči” se obrazuju samo u procesu razaranja čelika i to poslije granice razvlačenja (sl. 4.19.). Prema tome, ukoliko u šavu nisu obrazovane prsline pri hlađenju, “riblje oči” ne mogu imati nepovoljno dejstvo u oblasti elastičnih deformacija.

Slika 4.19.Obrazovanje “ribljih očiju” (praćeno ultrazvukom) u

procesu razaranja čelika na kidalici.22 FAKTORI KOJI UTIČU NA OSTVARIVANJE VODIKA IZ ZAVARA (str 65)

Faktori koji utječu na odstranjivanje vodika iz šavova. Navodimo slijedeće faktore :

1. Zavarivanje sa dobro osušenim elektrodama i to sa niskovodičnim elektrodama (kao što su bazične elektrode);

2. Neprekidnim zavarivanjem šava, bez međuhlađenja;3. Zavarivanje elektrodama velikog prečnika sa povećanom jačinom struje;4. Termička obrada zavarenih spojeva pri temperaturama ispod - oblasti

(pri 600-650 0C).23 VRSTE PRSLINA U SUČELJENOM SPOJU (str 66)Razlikujemo nekoliko naziva za prsline u zavarenim spojevima. Pod mikroprslinama podrazumijevaju se prsline koje se mogu otkriti pod mikroskopom. Zatim, imamo prsline koje se mogu otkriti vizuelnim pregledom ili pomoću lupe. Na kraju, imamo pukotine koje predstavljaju velike prsline. Pod terminima lom ili prelom podrazumijeva se potpuno razaranje zavarenog spoja.24 UZROCI NASTANKA PRSLINA U ZAVARENOM SPOJU (str 70)Pod vrućim prslinama podrazumijevaju se kristalizacione prsline, čije obrazovanje počinje u procesu primarne kristalizacije šava, a mogu se dalje razvijati u čvrstom stanju u toku hlađenja. To su prsline međukristalitnog tipa. Vruće prsline mogu biti u odnosu na šav uzdužne i poprečne, a mogu da se pojave i na površini šava. Šav pri očvršćavanju prolazi kroz efektivni interval kristalizacije u kome se nalazi u čvrsto -tečnom stanju. Ovaj interval se još naziva temperaturski interval krtosti, pošto u čvrsto - tečnom stanju metal ima povećanu krtost. Veličina temperaturnog intervala krtosti zavisi od hemijskog sastava šava. Pri zavarivanju dolazi do neravnomjernog zagrijavanja i hlađenja osnovnog materijala, kao i do ukliještenja zavarivanih elemenata. To otežava skraćenje šava u toku hlađenja, pa se njegovo očvršćavanje izvodi u uvjetima zatežućih napona. Zatežući naponi izazivaju plastičnu deformaciju šava, koja se povećava sa opadanjem temperature. Ukoliko u temperaturskom intervalu krtosti skraćenje šava prelazi deformacionu sposobnost metala na datoj temperaturi, doći će do obrazovanja vrućih prslina. Uvjeti za obrazovanje vrućih prslina nastaju kada se pojavi bitna razlika između stvarne deformacije i toplinske deformacije, koja bi nastala ako bi se šav skratio proporcionalno padu temperature u procesu hlađenja (sl.4.21.).

Slika 4.21.Shema promjena deformacije u toku kristalizacije i hlađenja šava

a - početna stvarna deformacija veća od toplinske deformacije;b - početna stvarna deformacija manja od toplinske deformacije;1- stvarna deformacija;2 - toplinska deformacija.

U toku hlađenja šav bi trebao da se skrati proporcionalno temperaturi, tj. za T (sl. 4.21.a.). Pošto je šav okružen osnovnim materijalom, čija se temperatura stalno mijenja pod utjecajem pokretnog zavarivačkog izvora topline, to stvarna deformacija šava neće biti jednaka T.U toku izvođenja šava, neki dijelovi osnovnog materijala će se u datom momentu skraćivati zbog hlađenja, dok će se drugi dijelovi zbog zagrijavanja širiti. Pošto je šav povezan sa osnovnim materijalom, njegova stvarna deformacija se može znatno razlikovati od toplinske deformacije T

.25 POSTUPCI ZA SPREČAVANJE OBRAZOVANJA PRSLINA U ZAVARENOM SPOJU (str 719Za sprečavanje obrazovanja prslina u zavarenim spojevima koriste se slijedeći postupci:

1. Upotreba niskovodičnih elektroda (npr. Bazičnih elektroda) i to sa većim prečnikom elektrode. Najbolje je koristiti elektrode koje su osušene pri 300- 400 0C.

2. Upotreba austenitnih elektroda tipa 18% Cr - 8% Ni. Pri zavarivanju sa ovim elektrodama, veća rastvorljivost vodika u austenitnom materijalu šava zadržava vodik da ne difunduje u zonu utjecaja topline.

3. Predgrijavanje osnovnog materijala smanjuje brzinu hlađenja. To je najefikas - niji postupak za sprečavanje obrazovanja prslina u zoni utjecaja topline. Pred - grijavanjem osnovnog materijala postiže se slijedeće: strukturna transformacija se pomjera ka ravnotežnim strukturama; smanjuju se lokalna naprezanja izazvana strukturnim transformacijama; olakšava se difuzija vodika iz šava. Na slici 4.28. prikazana je veza između tvrdoće u zoni utjecaja topline (odn. obrazovanja martenzita) i predgrijavanja. Ukoliko je veći sadržaj ugljika u čeliku, odnosno ukoliko je čelik više legiran, utoliko je potrebno osnovni materijal predgrijati na višu temperaturu, kako bi se izbjeglo zakaljivanje i obrazovanje prslina u zoni utjecaja topline.

26 PDJELA ČELIKA (str 103)Svi čelici se mogu podijeliti prema:

- hemijskom sastavu;- mikrostrukturi;- načinu proizvodnje i- namjeni.

Podjela čelika prema hemisjkom sastavu

Prema hemijskom sastavu, čelici se dijele na:

- ugljične i- legirane

Kao što je već ranije iznešeno, u ugljičnom čeliku ugljik se javlja kao osnovni legirajući elemenat, koji određuje mehaničke osobine čelika.

Prema sadržaju ugljika, ovaj čelik se može podijeliti na:

- niskougljični (do 0.25 % C);- srednjeugljični (od 0,25 do 0,45 % C) i- visokougljični (od 0,45 do 0,9 % C).

Legirani čelici se mogu podijeliti na:

- mikrolegirane;- niskolegirane;- srednjelegirane i- visokolegirane.

Podjela čelika prema mikrostrukturi

Uzimajući u obzir strukturu, dobijenu poslije hlađenja uzoraka male deblji- ne na mirnom vazduhu, mogu se izdvojiti slijedeće grupe čelika :

- feritni;- perlitni;- martenzitni i

Pored ove podjele na osnovne grupe, postoje i kombinacije :

- feritno-perlitni;- feritno - martenzitni;- martenzitno - austenitni i dr.

27 PODJELA OBLOŽENIH ELEKTRODA (str 142)

- austenitni.

Elektrode dijelimo prema vrsti i debljini obloge, dimenzijama, tehnološkim svojstvima i namjeni. Prema vrsti i metalurškoj karakteristici obloge, po važećim standardima, dijele se na :

A - kisele (oksid željeza), AR - kisele (rutilne),B - bazične,C - celulozne,O - oksidne,R - rutilne (srednje debljine obloge),RR - rutilne (debele obloge),S - drugi tipovi obloge

Tip obloge je označen oznakom koju čine slova.

28 FUNKCIJA OBLOGE ELEKTRODE (str 142)Obloga elektrode u procesu zavarivanja vrši tri složene funkcije: električnu, fizikalnu i metaluršku.

Električna funkcija obloge sastoji se u tome da osigura dobro uspostav - ljanje i stabilan električni luk. U tu svrhu dodaju se tvari (spojevi natrija i kalija) u oblogu elektrode koje kod taljenja stvaraju plinove s velikom sposobnošću ioniza - cije i na taj način čine dobru provodljivost električnoj struji između vrha elektrode i radnog komada.

Metalurške karakteristike pojedinih tipova obloga utvrđene su standardima za tehničke uvjete.29 ŽICE ZA MIG/MAG POSTUPAK ZAVARIVANJA (str151)Kod MIG/MAG zavarivanja najčešće se koriste pune žice promjera od 0,6 do 2,4 mm. Žice od čeličnih materijala su pobakrene ili poniklane radi boljeg električnog kontakta i zaštite od korozije. Površina žice mora biti glatka, dimenzija vrlo tačna i treba biti uredno namotana u kolutove koji se postavljaju u uređaj za dodavanje.

Osim punih žica koriste se i praškom punjene žice, slika 6.4. Takve žice mogu imati raznovrsne presjeke,ovisno o načinu proizvodnje. Praškom punjene žice koriste se uz plinsku zaštitu, a postoje žice koje same stvaraju zaštitnu atmo - sferu raspadanjem jezgre, pa se ne zahtijeva dodatna zaštita plinom. Pri MIG/MAG zavarivanju prijenos metala s elektrode (žice) u rastop na radnom komadu obavlja se diskretnim komadićima metala ili metalnim kapljicama.

U skladu s ranije objašnjenim načinom prijenosa, prijenos metala može se realizirati i pri MIG/MAG tako da se kapljice s vrha elektrode prenose kroz električni luk slobodnim letom, ili da metalne kapljice s vrha elektrode ostaju uronjene u talini prilikom kratkog spoja elektrode i radnog komada. Prijenos se može ostvariti i tako da se dio metala pri zavarivanju prenese na jedan način, a dio metala na drugi način. Prema karakteristikama luka razlikujemo četiri karakteristi - čna načina prijenosa: kratkim, štrcajućim, mješovitim lukom i impulsnim strujama.

Prijenos metala kratkim spojevima vrši se uz male struje zavarivanja i mali napon električnog luka. Time se ostvaruje mala količina rastopljenog metala, pa je takav način zavarivanja podesan za zavarivanje tankih limova, zavarivanje korijenskog sloja i zavarivanje u prisilnim položajima.

Prijenos štrcajućim lukom ostvaruje se uz jake struje zavarivanja i velike napone električnog luka. Time se ostvaruje velika penetracija, veliki unos topline, što je pogodno za zavarivanje predmeta velike debljine, ali samo u položenom položaju. Ovakvim načinom zavarivanja moguće je ostvariti na primjer produktivnost od 5 do 7 kg/h žicom promjera 1,2 mm.30 ELEKTRODE ZA TIG POSTUPAK (str 1519Kod TIG postupka zavarivanja koristi se netopiva Wolframova elektroda. Wolframova elektroda kod ovog postupka služi isključivo za uspostavljanje i održavanje električnog luka. Elektrode se izrađuju od čistog wolframa (danas rjeđe) ili wolframa legiranog s malim dodacima (1....2 %) torijevog ili zirkonijevog oksida. Ovi dodaci olakšavaju uspostavljanje luka, stabiliziraju luk, osobito pri malim strujama, smanjuju eroziju vrha elektrode, te povećavaju dozvoljeno strujno opterećenje. Elektrode se proizvode u promjerima od 0,8 do9,5 mm, a dužina elektrode je 200 mm. Obično je kraj elektrodnog štapića označen kodnim bojama koje označavaju sastav elektrode. Način označavanja je propisan pojedinim stan - dardima. Vrh elektrode prije zavarivanja mora biti brušenjem pripremljen na pravilan oblik koji ovisi o vrsti struje, koja će se primjeniti, veličini struje te zahtjevima na zavar (tabela6.4.)

Wolframova elektroda se u redu ne smije topiti, pa se naziva “netopivom”, no uslijed erozije vrha, te njegovom prljanju u slučaju nehotičnog kontakta s radnim komadom, što se brušenjem mora ukloniti, ona se ipak postupno troši. Trajnost elektrode dužine 170 mm prosječno je 30 sati rada. Osnovna uloga ove elektrode je da topi dodatni materijal.31 ZAŠTITNI PLINOVI PRI ZAVARIVANJU (str 152)Zaštitni plinovi pri zavarivanju. Radi sprečavanja prodora azota (N) i kisika (O) iz zraka u rastop, koriste se inertni ili aktivni gasovi, a ponekad i smješa plinova. Najčešće se pri zavarivanju u zaštitnom plinu koriste argon i ugljični dioksid.

Argon (Ar) spada u grupu inertnih gasova. To je plin bez boje, mirisa i ukusa. Nije toksičan. U zraku ga ima oko 0,93 zapreminska procenta.Izuzetno je inertan i ne gradi nikakva poznata hemijska jedinjenja. Argon se dobija iz tečnog vazduha frakcionom destilacijom. Temperature ključanja pri atmosferskom pritisku iznose:

za azot (dušik) -195,8 0Cza vazduh -191,5 do -194,5 0Cza argon -185,92 0Cza oksigen (kisik) -183 0C

Ova razlika u temperaturama ključanja omogućava izdvajanja argona iz tečnog zraka frakcionom destilacijom.Poslije prečišćavanja dobija se argon željene čistoće. Pri zavarivanju se koristi argon čistoće minimum 99,96 zapreminska procenta. Takođe, određen je maksimal- ni iznos sadržaja u argonu za kisik, vodik, dušik i vlagu, kako bi se zaštitio rastop od unošenja štetnih plinova i na taj način dobio kvalitetan materijal šava. Za potrebe zavarivanja argon se koristi iz čeličnih boca zapremine 40 litara. Boce su obojene sivom bojom.Argon se u bocama nalazi u plinovitom stanju pod pritiskom od 150 bara na temperaturi od 15 0C. Pritisak argona u boci raste sa porastom temperature okoline. U jednu bocu se može smjestiti 10 kg argona pod pritiskom od 150 bara.

Kod trošenja argona pritisak u boci ne smije pasti ispod 1-1,5 bara zbog mogućnosti prodora zraka i vlage u nju. Ako se to ipak dogodi, boca se mora prije punjenja sušiti, vakumirati i isprati argonom, kako bi se iz boce odstranili svi štetni plinovi i vlaga. Pune boce argona pod pritiskom ne smiju se bacati niti nositi na rukama, već se moraju prenositi do radnog mjesta ručnim kolicima ili kotrljanjem u nagnutom položaju.

Za veće potrošače ekonomičnije je nabavljati tečan argon koji se trans - portuje i skladišti na niskoj temperaturi u specijalnim dobro izolovanim rezervoa - rima, kako bi se gubici uslijed isparavanja argona sveli na minimum. Iz ovih rezervoara argon se preko isparivača direktno ubacuje u razvodnu mrežu.

Na svaku bocu montira se reducir venitil koji smanjuje visoki pritisak argona u boci na potreban znatno niži radni pritisak. Na reducir ventilu se nalazi manometar visokog pritiska i mjerač protoka argona radnog pritiska.

Ugljendioksid (CO2) spada u grupu aktivnih plinova. To je plin bez boje, bez mirisa i slabo kiselog ukusa. Veoma je postojan pa se razlaže tek na visokim temperaturama. Srednji sadržaj CO2 u zraku je 0,03 zapreminska procenta. Na slici 6.5. je prikazan fazni dijagram CO2. Uz povišenje pritiska CO2 se na normalnoj temperaturi lahko prevodi u tečno stanje. Potreban pritisak za predvođenje CO2 u tečno stanje na 150C iznosi 52 bara, dok na 311 0C iznosi 73 bara. Iznad temperature od 310C, CO2 se nikakvim pritiskom ne može prevesti u tečno stanje. Zbog toga se ta pozicija na faznom dijagramu naziva kritična tačka (slika 6.5., tačka B). Tačka A na slici 6.5. se zove trojna tačka, jer su u njoj moguće sve tri faze CO2: čvrsta, tečna i gasovita.

Pri hlađenju na atmosferskom pritisku CO2 prelazi direktno u čvrsto stanje ("suhi led") mimoilazeći tečnu fazu. Ugljični-dioksid ne gori i ne potpomaže sagorijevanje. U atmosferi CO2 gore samo materije čiji je afinitet prema kisiku mnogo veći nego kod ugljika (na primjer, magnezij).

Slika 6.5.Fazni dijagram CO2

Ugljičnidioksid se dobija na više načina. Izvori sirovina su:

prirodni izvori ugljičnog dioksida;gasovi alkoholnog vrenja skrobnih materija;otpadni gasovi nekih procesa hemijske industrije;gasovi koji se dobijaju sagorijevanjem raznih vrsta goriva.

U tehnici zavarivanja se koristi čist ugljičnidioksid, pri čemu sadržaj CO2 mora iznositi najmanje 99,8 zapreminska procenta. Prisustvo vodene pare i dušika u boci sa CO2 veoma negativno utječe na kvalitet materijala šava.

Distribucija CO2 se vrši u tečnom stanju pod pritiskom u čeličnim bocama. Najčešće se upotrebljavaju u tehnici zavarivanja boce zapremine 40 litara u koje može da se smjesti 30 kg CO2. Pritisak punjenja boca se kreće od 70 do 100 bara u zavisnosti od spoljne tempera -

ture. U boci se pored tečne nalazi i parna faza CO2, jer je zabranjeno napuniti čitavu bocu tečnim CO2, pošto bi pritisak u njoj naglo porastao sa porastom spoljne temperature. Boce su obojene sivom bojom. Na svaku bocu se montira reducir ventil radi smanjenja visokog pritiska CO2 u boci na potreban znatno niži radni pritisak. Na reducir ventilu se nalazi manometar visokog pritiska i mjerač protoka CO2 radnog pritiska. Na reducir ventil se montira specijalni isparivač (električni grijač niskog napona) koji omogućava dobijanje potre- bnih količina gasovitog CO2, sprečavajući zamrzavanje tog ventila uslijed nagle ekspanzije plina.

U bocama mora pritisak zaostalog plina iznositi najmanje 1-1,5 bara. Ako to nije ispunjeno, boca se mora prije punjenja produhavati ugljičnimdioksidom kako bi se iz nje odstranio zrak. Pune boce sa CO2 ne smiju biti izložene udarcima niti zagrijavanju. Pri zagrijavanju tečni CO2 naglo isparava. To može izazvati nagli porast pritiska i dovesti do eksplozije boce. Pri oduzimanju plina iz boce, tečni CO2 isparava oduzimajući toplinu od okolne sredine, što dovodi do pada tempera - ture čitavog sistema. Ako je brzina oduzimanja plina veća od 3 kg/h, temperatura u boci može toliko da opadne da tečni CO2 pređe u čvrsto stanje, što dovodi do pada pritiska u boci i onemogućavanja daljeg korišćenja plina. Preporučuje se da brzina oduzimanja plina iz boce iznosi oko 2 kg/h. Veće količine tečnog CO2 mogu se čuvati i transportirati u specijalnim dobro izolovanim rezervoarima. U njima se tečni CO2 nalazi na niskoj temperaturi pod pritiskom od 20 bara.

Pošto je teži od zraka, CO2 ispunjava prostoriju potiskujući zrak naviše. To može da dovede do gušenja prisutnog osoblja. Zbog toga je neophodno dobro provjetravati prostoriju u kojoj se vrši zavarivanje u zaštiti CO2.

Oksid torijuma znatno poboljšava emisionu sposobnost volframove elektrode, smanjuje temperaturu vrha elektrode i omogućava znatno povećanje gustine struje.

Volframove elektrode su cilindričnog oblika, dok im je vrh zašiljen u konus. Prečnik volframove elektrode iznosi od 1-4 mm a dužina 50 ili 175 mm. Volframova elektroda se pri zavarivanju troši uglavnom zbog isparavanja. Troše - nje elektrode se znatno povećava pri zavarivanju sa suviše velikom strujom ili zbog oksidacije usljed nedovoljne zaštite vrha elektrode inertnim gasom. Dodiriva- nje rastopa vrhom elektrode ili uspostavljanje luka dodirivanjem osnovnog materijala, takođe povećava trošenje volframove elektrode.32 ULOGA PLINA PRI ZAVARIVANJU (str 156)

Zadatak zaštitnog plina je da osigura prikladnu atmosferu, koja se da što lakše ionizirati, te štiti vrh elektrode i talinu od kontaminacije kisikom i drugim plinovima iz okoline. Kod TIG postupka koriste se inertni plinovi, najčešće argon (Ar), a zatim helij (He).

Kod MIG/MAG postupka zaštitni plinovi koji se koriste kod ovih postu - paka štite rastaljeni metal od utjecaja okolne atmosfere, a dovode se na mjesto zavarivanja kroz posebnu sapnicu na pištolju, koja se nalazi oko kontaktne cjevčice. Ionizacijom plina osigurava se vodljivi prostor za održavanje električnog luka.

U slučaju primjene inertnog zaštitnog plina (Ar, He ili njihove mješavine) nema reakcije rastopljenog metala s plinom pa se takvi plinovi koriste kod zavari - vanja osjetljivih materijala na utjecaj plinova iz atmosfere (Al, Cu i njihove legure; CrNi čelici, Ti i slično). oznavanje utjecaja zaštitnih plinova je neophodno da bi se moglo ocijeniti njihovo djelovanje. Utjecaj zaštitnih plinova odražava se na:

električno-fizikalna svojstva električnog luka i time na prijenos metala s elektrode na radni komad,metalurške procese u talini zavara, tehnološke parametre.

33 ULOGA PRAŠKA PRI EPP ZAVARIVANJA (str 164)Električni luk se u toku procesa ne vidi jer je prekriven slojem praška i troske koja nastaje taljenjem dijela tog praška. Prašak štiti rastaljeni metal od djelovanja okolne atmosfere, sprečava naglo hlađenje zavara i oblikuje zavar. Takođe, on ima utjecaja na hemijski sastav metala zavara. U pripremi za EP zavarivanje može se zaključiti da u procesu ostvarivanja spoja sudjeluje veći postotak osnovnog materijala u odnosu na REL zavarivanje.Najčešće se primjenjuje mehanizirana varijanta postupka, gdje je mehani - zirano dodavanje elektrodne žice i pomicanja u smjeru zavarivanja. Postoje i polu - automatski uređaji gdje se vođenje glave vrši ručno.

Ovaj postupak namijenjen je prvenstveno za zavarivanje i navarivanje debljih i duljih spojeva, na primjer u gradnji velikih spremnika, brodogradnji, za čelične konstrukcije, za šavne cijevi većih promjera, za navarivanje nehrđajućih čelika na nelegirani čelik i slično.

Praškovi se razlikuju prema hemijskom sastavu, načinu proizvodnje, obliku i veličini zrna. Po hemijskom sastavu, praškovi su vrlo slični sastavu obloge kod obloženih elektroda i imaju iste funkcije.

43 PREMA NAČINU PROIZVODNJE KOJE PRAŠKOVE RAZLIKUJEMO (str 165)

Prema načinu proizvodnje razliku - jemo:

rastopljene praškove aglomerirane praškove sinterirane praškove

miješane praškove

Rastopljeni praškovi proizvode se taljenjem u elektrolučnim ili plinskim pećima pri temperaturi iznad 1500 0C....1600 0C. Rastaljena masa lijeva se u vodu gdje se rastop skrućuje u obliku grumena koje se kasnije suše i drobe na potrebnu veličinu.

Aglomerirani praškovi dobivaju se vezivanjem sitno mljevenih kompo - nenti, a kao vezivo služi neka od vrsta vodenog stakla.

Miješani praškovi su praškovi koji su miješani od dva ili više tipova praška.Prednost taljenih prašaka je što nisu hidroskopni za razliku od aglome - riranih koji su vrlo

osjetljivi na vlagu, pa ih je često puta potrebno sušiti prije upotrebe. Nedostatak taljenih u odnosu na aglomerirane praškove je u načinu proizvodnje. Za proizvodnju taljenog praška potrebno je uložiti značajno više energije, a izaziva se i prilično zagađivanje okoline.35 DEFINICIJA ZAVARENOG SPOJA (str 182)ZAVARENI SPOJ je cjelina, ostvarena zavarivanjem, koja obuhvata do - dirne dijelove zavarenih komada. Okarakteristan je međusobnim položajem zava - renih dijelova.36 DEFINICIJA ŽLIJEBA(str 182)ŽLIJEB je pripremljeno mjesto na osnovnom materijalu radi uspješne izrade šava.

37 DEFINICIJA ZAVARA (str 182)ZAVAR je očvrsnuti rastaljeni dodatni materijal nastao u jednom prolazu zavarivanja

38 DEFINICIJA SLOJA (str 182)SLOJ dobijamo ako žlijeb ispunjavamo poprečnim klaćenjem vrha elektro- de u toku zavarivanja

39 DEFINICIJA ŠAVA (str 182)

ŠAV je materijalizovano mjesto spajanja a predstavlja očvrsnuti rastaljeni metal koji je stvoren prilikom zavarivanja taljenjem (u jednom ili u više prolaza zavarivanja). U slučaju zavarivanja tlakom šav nastaje očvršćavanjem materijala koji je pri zavarivanju bio omekšan. Šav se može sastojati iz jednog ili više zavara ili slojeva.40 VRSTE ŠAVOVA S OBZIROM NA BROJ ZAVARA (str 184)S obzirom na broj zavara, odnosno slojeva iz kojih se sastoji, šav može biti: Jednoprolazni šav, koji se sastoji iz jednog zavara 7.5.a.

Slika 7.5.Vrste šavova s obzirom na broj zavaraa - jednoprolazni šav;b - višeprolazni šav;c - višeslojni šav;

1, 2, 3, 4, 5 - redoslijed izvođenja zavara; I, II, III - redoslijed izvođenja slojeva.

Višeprolazni šav, koji se sastoji iz više zavara (slika 7.5.b.). Višeslojni šav, koji se sastoji iz više slojeva (slika 7.5.c.)

41 SHEMA REL ZAVARIVANJA OBLOŽENOM ELEKTRODOM (str 185)Pri ručnom elektrolučnom zavarivanju obloženom elektrodom, luk se

uspostavlja između taljive obložene elektrode i osnovnog materijala (slika7.10.).

Slika 7.10.Shema ručnog elektrolučnog zavarivanja obloženom elektrodom

1 - metalno jezgro elektrode; 6 - tečna troska;2 - obloga elektrode; 7 - očvrsla troska;3 - električni luk; 8 - očvrsli metal;4 - krater; 9 - zona pod utjecajem topline (ZUT);5 - talina; 10 - osnovni materijal.

42 PREDNOSTI ZAVARIVANJA POD ZAŠTITOM PRAŠKA (str 205)Zavarivanje pod praškom ima slijedeće prednosti:

duboko rastapanje osnovnog materijala omogućava da se na ivicama limova izvode manja zakošenja (npr. Y - šav), ili da se zakošenja uopšte ne izvode (do određene debljine limova);smanjuje se udio materijala elektrodne žice u metalu šava (2/3 šava otpada na rastaljeni osnovni materijal a samo 1/3 materijal elektrodne žice);produktivnost rada se povećava u odnosu na ručno elektrolučno zavarivanje do10 puta;gubici zbog sagorijevanja i prštanja tečnog metala ne prelaze 2% težine rastaljenog metala elektrodne žice;zaštita zavarivača nije potrebna pošto luk gori pod slojem praška;šavovi imaju glatku površinu, visok kvalitet i sporije se hlade (nego pri ručnom elektrolučnom zavarivanju).

43 NEDOSTACI ZAVARIVANJA POD ZAŠTITOM PRAŠKA (str 205)Osim navedenih prednosti, zavarivanje pod praškom ima i slijedeće nedostatke:

proces zavarivanja se zbog sloja praška ne može pratiti, pa je potrebna velika preciznost kod obrade ivica osnovnog materijala;utrošak praška i njegova cijena su prilično veliki, što bitno utječe na ukupnu cijenu zavarivanja.

44 KOJI SE GASOVI KORISTE KOD MIG A KOJI KOD MAG POSTUPKA (str 229)

45 UZROČNICI GREŠAKA PRI MIG I MAG ZAVARIVANJU (str 266)

50 NABROJATI VRSTE ELEKKTROOTPORNOG ZAVARIVANJA. I GDJE SE KORISTI (str 285)

Elektrootporno točkasto EOT 1,5 - 15 R, A Bez DM Elektrootporno šavno EOŠ 0,5 – 10 R, A Bez DM Elektrootporno sučeono EOS 0,5 – 10 PA, A Bez DM Elektrootoprno bradavičasto EOB 1,5 – 15 PA, A Bez DM Elektrootporno iskrenjem EOI 4 - 50 PA, A Bez DM Elektrootporno tupo EOT 4 - 50 PA, A Bez DM51 KOJIM PRINCIPOM SE IZVODI ZAVARIVANJE POD TROSKOM I GDJE SE KORISTI (str 301)Pri zavarivanju pod troskom, toplina se izdvaja pri prolasku električne struje kroz rastaljenu trosku. Zavarivani elementi su postavljeni vertikalno, međusobno razmaknuti za 20 - 40 mm i to bez zakošenja njihovih ivica. Radi oblikovanja šava, sprečavanja isticanja taline i rastaljene troske, služe bakarni ograničavači taline koji se hlade vodom. Proces zavari - vanja se izvodi u vertikalnom položaju odozdo prema gore, uz upotrebu ulazne i izlaznih pločica (slika 8.29.). Prvo se prašak za zavarivanje pod troskom naspe u najniži dio ulazne pločice. Zatim se uspostavlja električni luk između elektrodne žice i dna ulazne pločice. Kada se prašak rastali, obrazovana rastaljena troska plavi i gasi luk pa proces prelazi u zavarivanje pod troskom (električnog luka više nema). U toku daljeg procesa zavarivanja, struja prolazi kroz rastaljenu trosku (između elektrodne žice i taline), pri čemu se izdvaja toplina koja održava njenu visoku temperaturu. Dubina rastaljene troske iznosi od 25 - 70 mm. Temperatura rastaljene troske je viša od temperature topljenja metala. Zbog toga se topi elektrodna žica i osnovni materijal obrazujući talinu ispod rastaljene troske. Pošto zavarivanje napreduje prema gore, talina se hladi obrazujući šav. U toku zavarivanja prašak se stalno dodaje u rastaljenu trosku. Ograničivači taline se ravnomjerno pomjeraju prema gore oblikujući šav. Pošto se šav izvede do kraja, ulazna i izlazna pločice se odrežu do nivoa ivica zavarenih limova.Koristi se za zavarivanje čelika i livenog gvožđa, zatim aluminijuma, bakra, titana i njihovih legura. Zavarivanje se izvodi u jednom prolazu zavarivanja. Produktivnost rada je 5-15 puta veća nego kod višeslojnog automatskog zavariva - nja pod praškom.

52 KAKO SE IZVODI ALUMINOTERMILSKO ZAVARIVANJE I GDJE SE KORISTI (str 302)Kod ovog postupka zavarivanja se koristi toplina koja se izdvaja u procesu egzotermičke reakcije između krupnozrnastog praška aluminija i oksida željeza iste veličine zrna (oko 1 mm). Pošto se navedena smješa zagrije u jednoj tački do temperature oko 1000 0C, započinje njeno gorenje koje protiče vrlo burno prema slijedećoj reakciji:

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe + Q

Smješa sagori za 20 - 30 sekundi.Aluminotermijsko zavarivanje se može koristiti i za remont krupnih elemenata od čelika i lijevanog gvožđa. Pri aluminotermijskom zavarivanju lije - vanog gvožđa koristi se specijalna smješa sa velikim sadržajem ferosilicija. Inače, aluminotermijsko zavarivanje ima ograničenu primjenu (npr. za zavarivanje šina).53 KAKO SE MATERIJAL ZAGRIJAVA PRI ZAVARIVANJU ELEKTRONSKIM SNOPOM I GDJE

SE KORISTI (str 303)Kod ovog postupka zavarivanja, zagrijavanje osnovnog materijala na mje - stu spoja do topljenja izvodi se bombardovanjem snopom brzopokretnih elektrona u vakumu (slika 8.33.). Udarajući u površinu osnovnog materijala, brzopokretni elektroni odaju svoju kinetičku energiju koja se pretvara u toplinu. Na taj način se zagrijava osnovni materijal na mjestu spoja u toku procesa zavarivanja. Tempera - tura na mjestu udaranja elektrona dostiže5000 - 6000 0C.Zavarivanje elektronskim snopom se koristi za spajanje elemenata iz teškotopljivih i kemijski aktivnih metala (kao što su volfram, molibden, niobij, tantal, cirkonij, vanadij, i dr.) te njihovih legura. Takođe se mogu zavarivatikonstrukcije iz nehrđajućih čelika i lahkih legura. Ovaj postupak zavarivanja je posebno interesantan za spajanje elemenata u kosmosu.

54 KOJI PLINOVI SE KORISTE ZA OBRAZOVANJE PLAZME, KOJA SE TEMPERATURAPOSTIŽE NJENIM SAGORIJEVANJEM I GDJE SE KORISTI (str 305)

Za potrebe zavarivanja, plazma se obrazuje na taj način što se radni plin (argon ili smješa argona sa vodikom) propušta kroz električni luk, koji se održava najčešće između volframove elektrode i osnovnog materijala. Širenje plina sa porastom temperature dovodi do povećanja brzine njegovog istjecanja iz mlaznice na 300-1000 m/s. Plazmom se mogu zavarivati tanki limovi iz niskougljičnih i nehrđajućih čelika, kao i teškotopljivih metala.Često se u držač elektrode (plazmatron) dovode istovremeno (ali odvoje- no)dva plina. Jedan plin služi za obrazovanje plazme a drugi se dovodi oko plazme kao zaštitni plin. Za obrazovanje plazme najčešće se koristi argon a kao zaštitni plin smješa argona sa vodikom. Zaštitni plin sprečava prodor vazduha u talinu i steže mlaz plazme dajući mu cilindrični ili konusni oblik.55 KAKO SE IZVODI KOVAČKO ZAVARIVANJE, NA KOJOJ TEMPERATURI I GDJE SE KORISTI

(str 309)Kovačko zavarivanje je najstariji postupak zavarivanja metala tlakom. Pri kovačkom zavarivanju čelik se prvo zagrije do 1100-1300 0C, pa se zatim kova - njem (ručno ili mašinski) izvrši zavarivanje. Zavarljivost tlakom u plastičnom stanju je različita za razne metale. Niskougljični čelici posjeduju odličnu zavar - ljivost u plastičnom stanju. Sa porastom sadržaja ugljika, zavarljivost metala opada. Pri sadržaju ugljika iznad 0,7%, zavarljivost čelika tlakom je vrlo loša. Loše se zavaruju tlakom mnogi legirani čelici i obojeni metali dok se lijevano gvožđe uopće ne može zavariti tlakom u plastičnom stanju.

Mjesto zavarivanja se može zagrijati u raznim vrstama peći. Poslije zagri - javanja vrši se uklanjanje oksida sa mjesta spoja pomoću topitelja koji ih prevede u lahko topljive spojeve (tečne pri temperaturi zavarivanja). Tek tada se vrši zavarivanje kovanjem.

Osnovni nedostatak kovačkog zavarivanja jeste sporo zagrijavanje metala i niska produktivnost rada. Zbog toga se ovaj postupak zavarivanja sve manje koristi.56 KAKO SE IZVODI ZAVARIVANJE TRENJEM, SA KOJIM BROJEM OBRTAJA. I GDJE SE

KORISTI (str 309)Zavarivanje trenjem se ostvaruje na taj način što se zavarivani elementi, uslijed uzajamnog trenja, zagriju do plastičnog stanja a zatim tlakom izvrši njihovo spajanje (slika 8.42.). Zavarivani elementi se prvo stegnu u čeljusti mašine. Zatim se jedan elemenat okreće brzinom 500 - 1500 (o/min) i tlaka silom F1 na drugi elemenat. Zbog trenja dolazi do plastičnog stanja i tlaka se silom F2, te dolazi do zavarivanja na mjestu spoja.57 KOJIM PRINCIPOM SE IZVODI ULTRAZVUČNO ZAVARIVANJE. I GDJE SE KORISTI (str 309)Kod zavarivanja ultrazvukom radni komadi koje treba spojiti postavljaju se između pomočnog dijela uređaja nazvanog sonotroda, koji vibrira ultrazvučnom frekvencijom i nepomičnog dijela, nakovnja (slika 8.43.). Sonotroda pritiskuje određenom, razmjerno malom, silom na radne komade. Ultrazvučne vibracije sonotrade, koje su paralelne s površinom gornjeg dijela, prenose se na njega što s druge strane dovodi do relativnog gibanja po dodirnoj površini u odnosu na donji, nepomični dio.Sonotroda je dio uređaja koji elektromagnetske oscilacije visoke frekven - cijepretvara u mehaničke na piezoelektričnom ili magnetostrikcijskom principu.

Kod zavarivanja metala, pri dovoljno velikom tlaku i amplitudi gibanja dolazi do tečenja materijala vrškova površinskih neravnina dijelova u dodiru. Isto - vremeno zbog smičnog naprezanja na prionutim površinama (oksidi, nečistoće itd.) dolazi do njihihovog otkidanja i odbacivanja u stranu. Ostvarena toplina trenja dovodi materijal u području zavarivanja u kvazirastaljeno stanje. U takvom slučaju, zbog prisnog kontakta počinju djelovati međuatomarne sile te se oblikuje zavareni spoj.

Zavarivanje ultrazvukom pogodno je i pri zavarivanju neželjeznih materi - jala (Al, Cu i legure), plastičnih masa i stakla te kombinacija raznorodnih materijala, i to u području malih debljina (do oko 1….2 mm). Postupak je pogodan za zavarivanje tankih žica i metalnih folija (čak i debljine 0,005 mm) međusobno ili za deblje dijelove.58 KOJI PRINCIP SE KORISTI PRI DIFUZIONOM ZAVARIVANJU I GDJE SE KORISTI (str 311)Difuzijsko zavarivanje je postupak spajanja materijala pod djelovanjem tlaka uz povišenu temperaturu. Pri ovom postupku temperatura dostiže vrijednost0,5 …0,7 Tt gdje je Tt temperatura taljenja. Postupak se odvija bez pojavetekuće faze. Sam postupak se odvija kroz nekoliko faza međusobno zavisnih, koje se odvijaju jedna iza druge ili istovremeno. Površine materijala, gledano mikroskop - ski, nisu nikad sasvim glatke, što znači da dva međusobno pritisnuta dijela zapravo nisu u dodiru po čitavoj dodirnoj površini. Da bi se to ostvarilo nužno je osigurati plastično tečenje materijala, a to ovisi o temperaturi i vremenu.

Spoj se ostvaruje kad se razmak dodirnih ploha smanji na veličinu kon- stanti rešetke metala. Time je omogućeno kretanje elektrona preko granične površine.

Kod idealno izvedenog zavarenog spoja ne vidi se linija spajanja niti mikroskopskim pregledom strukture.

Zavarivanje se odvija u vakuumiranim komorama (vakuum od 10-4 do10-3 mb) a zagrijavanje radnih komada najčešće indukcionim putem ili nekim drugim načinom indirektnog elektrootpornog zagrijavanja.

Postupak je primjenljiv za zavarivanje čelika svih vrsta, te neželjeznih materijala a naročito za kombinacije raznorodnih materijala loše zavarljivosti. Područje debljina za koje je primjenljiv ovaj postupak kreće se od 1 do više od100 mm.59 KOJI PRINCIP SE KORISTI PRI ZAVARIVANJU EKSPLOZIJOM, KOJOM BRZINOM SE KREĆE

POMIČNI DIO I GDJE SE KORISTI (str 3129Zavarivanje eksplozijom ostvaruje se u hladnom stanju djelovanjem oko - mitog tlačnog opterećenja u kombinaciji s tangencijalnim. Uslijed takvog djelo- vanja sila istiskuje se površinski sloj oksidiranog materijala na dodirnimplohama koje je potrebno spojiti, a koji bi onemogućio zavarivanje. Nužan visoki tlak izme - đu dijelova koje treba zavariti ostvaruje se detonacijskim izgaranjem eksplozivnog punjenja, koje potiskuje gornji dio, obično namješten pod kutem od 2 do 250 brzi - nom od 100 do 1000 m/s prema donjem nepomičnom dijelu. Tlak u času sudara iznosi od 10 do 100 kb.Postupak se primjenjuje za čelike (nelegirane, legirane), te neželjezne metale (Al, Cu, Ni, Ti i njihove legure). Postupak se često primjenjuje za izradu višeslojnih materijala koji se ne mogu zavariti taljenjem jer bi se tada dobili krti intermetalni spojevi (na primjer čelik + Al, čelik + Ti, Cu + Al itd.). Metali i legure koji se zavaruju moraju imati istezljivost od najmanje 5%.60 KOJI PRINCIP SE KORISTI PRI HLADNOM ZAVARIVANJU I GDJE SE KORISTI (str 313)Postupak hladnog zavarivanja temelji se na principu difuzije metala, ali se ovdje difuzija ostvaruje bez zagrijavanja, tj. u hladnom stanju. Na spojnom mjestu ostvaruje se velika plastična deformacija očišćenih površina spoja, koja omogućuje spajanje čestica metala tj. difuziju i druge slične sile među česticama. Za ovaj postupak spajanja prikladni su metali koji imaju sposobnost velike plastične deformacije, kao što su aluminij, bakar, nikal, titan, nehrđajući čelik i drugi.

Moguće je zavarivati i raznorodne metale. Spojevi su obično sučeljeni, tačkasti ili preklopni, a najviše se primjenjuju u elekotroindustriji za spajanje vodova i u izradi raznih aluminijskih posuda debljine 1,5 - 2 mm