7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

1/14

Sadraj :

1. Uvod .................................................................................................................................................................................. 2

1.1. Osnovni pojmovi iz zavarivanja ................................................................................................................................ 2

1.2. Gasno zavarivanje ..................................................................................................................................................... 4

1.2.1. Gasni plamen ....................................................................................................................................................... 4

1.2.2. Naini zavarivanja ................................................................................................................................................ 6

1.2.3. Dodatni materijal za gasno zavarivanje ( ica )................................................................................................ 8

1.2.4. Topitelji za gasno zavarivanje ........................................................................................................................... 8

1.3. Runo elektroluno zavarivanje obloenim elektrodama- REL postupak ............................................................. 9

1.3.1. Elektrini luk......................................................................................................................................................... 9

1.3.2. Oprema za runo elektroluno zavarivanje obloenim elektrodama............................................................ 11

1.3.3. Elektrode - Dodatni materijal .............................................................................................................................. 12

1.4. Elektroluno zavarivanje u zatitnoj atmosferi inertnog gasa - TIG postupak ................................................... 13

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

2/14

1. Uvod

1.1. Osnovni pojmovi iz zavarivanja

Zavarivanje je postupak spajanja dva ista ili slina materijala sa ili bez dodatnog materijala u nerastavljivu vezutako da spoj ima osobine koje odgovaraju namjeni konstrukcije. Pri ovom postupku spajanja materijala se teida kvalitet spojenog mjesta bude priblino jednak kvalitetu materijala koji se zavaruje.

Navarivanje predstavlja nanoenje dodatnog materijala topljenjem po odreenoj povrini radi poveanjazapremine ili zatite od korozije i habanja osnovnog materijala ili postizanja nekih posebnih osobina i sl.

Slika 1. Navareni, zavareni i osnovni materijal

1 - navareni materijal, 2 - zavareni materijal, 3 - osnovni materijal

Osnovni mater i jal je materijal od kojeg su izraeni dijelovi koje treba spojiti zavarivanjem. Najpoznatiji metalnimaterijali sa kojima se susreemo u zavarivakoj praksi su elici , aluminijum (Al) i njegove legure , bakar(Cu) injegove legure, hrom (Cr),nikl (Ni),mangan (Mn),molibden (Mo),kobalt (Co), volfram (W), titan (Ti), vanadijum (V) imagnezijum (Mg). Najpoznatiji nemetalni materijali sa kojima se susreemo u zavarivakoj praksi su ugljenik (C),silicijum (Si), sumpor (S), fosfor (P), vodonik (H), kiseonik (O) i azot (N).

lijeb je prostor izmeu dijelova osnovnog materijala na kojima je izvrena odreena priprema a koji se uprocesu zavarivanja popunjava dodatnim materijalom. Ponekad je mogue zavarivanje i bez prethodne pripremeza zavarivanje lijeba ali se to uglavnom radi samo na materijalima malih debljina.

Slika 2. Osnovni tipovi lijebova za zavarivanjes - razmak u korijenu lijeba, - ugao otvora lijeba, R - irina otvora lijeba,

h - zatupljenje korijena lijeba ( grlo )

Zavarje ovrsnuti rastopljeni materijal nastao topljenjem osnovnog i dodatnog materijala samo u jednom prolazuprocesa zavarivanja. Ako je rije o navarivanju on se naziva navar. Zavar koji se izvodi u vrhu lijeba senaziva korijenski zavar a posljednji izvedeni zavar na otvoru lijeba se naziva zavar lica ava. Ostali zavari uavu se nazivaju ispuna.

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

3/14

Slika 3. Zavarivanje i navarivanje1 - zavar lica ava, 2 - zavari, 3 - korijenski zavar, 4 - zavareni spoj, 5 - navari

av je ovrsnuti rastopljeni materijal koji je nastao prilikom topljenja osnovnog i dodatnog materijala prizavarivanju u jednom ili vie zavara odnosno koji ini kompaktnu cjelinu svih zavara.Da bi se rastopljene ivicemogle spojiti obino se u pripremi za zavarivanje treba stvoriti korito u kojem e se rastop zadrati i ovrsnuti.

Predgri javanjeje zagrijavanje osnovnog materijala prije poetka zavarivanja ( pa i u toku zavarivanja ) sa ciljemsprjeavanja nastajanja neravnotenih ( zakaljenih ) struktura u zavarivanom materijalu.

Dodatni materi jal je obino materijal oblika ice ili elektrode za zavarivanje koji prije zavarivanja ne pripadadijelovima koje treba spojiti nego se za vrijeme procesa zavarivanja ovaj dodatni materijal topi i uestvuje uostvarivanju ava.U dodatni materijal se ubrajaju jo i razliiti zatitni gasovi, specijalni prakovi kao i raznitopitelji koji ne uestvuju u formiranju ava nego samo potpomau njegovo formiranje.

Zavareni spoj je cjelina ostvarena zavarivanjem koja obuhvata dodirne dijelove zavarenog osnovnog materijalakoji je sastavljen od jednog ili vie avova iji oblik zavisi od meusobnog poloaja zavarivanih elemenata. Na slijedeoj slici su date osnovne vrste zavarenih spojeva.

Slika 4. Vrste zavarenih spojevaa - sueoni, b - preklopni, c - rubni ili L, d - ugaoni ili kutni ili T, e - krstasti ili unakrsni

Sueoni i rubni zavareni spoj imaju po jedan av, preklopni i ugaoni spoj po dva ava, dok krstasti zavareni spoj

sadri etiri ava.Uvar je zapremina osnovnog materijala na kojoj je izvreno pretapanje materijala i njegovomijeanje sa istopljenim dodatnim materijalom.

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

4/14

Slika 5. Elementi zavarenog i navarenog spoja

1 - osnovni materijal, 2 - korijenski zavar, 3 - tjemeni av ili zavar lica ava, 4 - uvar,

5 - ZUT, 6 - lice ava, 7 - dubina uvara, 8 - irina ava, 9 - nadvienje lica ava,

10 - debljina navara, 11 - nadvienje korijena, 12 - debljina ugaonog ava

Zavarivaka kupka predstavlja osnovni i dodatni materijal u istopljenom stanju na trenutnom mjestu zavarivanja.

ZUT- zona uticaja toplote je ono podruje na osnovnom materijalu oko ava koje je pretrpjelo manju ili veustrukturnu transformaciju zbog toplotnog dejstva prilikom zavarivanja.

Zavarl j ivost je sposobnost materijala da se moe zavariti to znai da materijal treba da ispunjava slijedeeuslove:- da nema greaka koje se inae javljaju prilikom izrade ava (operativna zavarljivost)- av i njegova okolina imaju traene osobine ( metalurka zavarljivost )

- ako avovi zadovoljavaju traene osobine konstrukcije trebalo bi da se ponaaju dobro u eksploataciji( kontruktivna zavarljivost )

Ako se materijal moe zavariti bez ikakvih potekoa kae se da ima dobru zavarljivost. Ako su potrebneposebne mjere prilikom zavarivanja ( predgrijavanje i sl. ) kae se da je takav materijal oteano zavarljiv. Ako sei pored svih posebnih mjera ne moe dobiti dovoljan kvalitet zavarenog spoja tada za takav osno vni materijalkaemo da je loe zavarljiv upotrijebljenom tehnologijom zavarivanja.

1.2. Gasno zavarivanje

Poelo se primjenjivati poetkom 19 vijeka. Gasno zavarivanje predstavlja postupak spajanja materijala pomougasnog plamena topljenjem sa ili bez dodatnog materijala. Zavareni spoj se ostvaruje topljenjem osnovnog

materijala ili topljenjem osnovnog i dodatnog materijala i kasnijim zajednikim ovravanjem. Zagrijavanje se vrigasnim plamenom.

1.2.1. Gasni plamen

Zavarivaki gasni plamen se dobije procesom sagorijevanja smjee kiseonika i gasa. Za gasno zavarivanjematerijala se upotrebljavaju gasovi kao to su acetilen ( C2H2), metan ili zemni gas ( CH4), propan ( C3H8), butan( C4H10), propan butan, itd. Od navedenih gasova najee se upotrebljava acetilen.Na slijedeoj slici je dat izgledgasnog plamena kada je odnos acetilena ( C2H2) kao gorivog gasa i kiseonika ( O2) u optimalnom odnosu od1,1 do 1,3.

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

5/14

Slika 6. Struktura i temperature gasnog plamenaI - iak ili jedro plamena, II -jezgro plamena ili redukujua zona, III - omota ili oksidirajua zona

Slika 7. Oblici gasnog plamena acetilenaa) neutralni b) redukujui c) oksidirajui

U normalnom gasnom plamenu acetilena koji se inae najee koristi se mogu uoiti etiri karakteristinezone. Prva zona predstavlja zagrijanu smjeu acetilena i kiseonika koja se zagrijava odmah po izlasku izgorionika na temperaturu od 400C do 500C i izrazito je plave boje. Druga zona predstavlja jezgro plamenakoja nastaje nepotpunim sagorijevanjem acetilena, bijele je boje a temperatura jezgra iznosi oko 1500C.Treazona je ispunjena nepotpuno sagorjelim vodonikom i ugljenmonoksidom, ima maksimalnu temperaturu oko 3200Ci ona se uglavnom koristi za zavarivanje. U etvrtoj zoni proizvodi sagorijevanja gasa i kiseonika dalje naknadno

sagorijevaju uz prisustvo kiseonika iz okolnog vazduha.

Gasni plamen acetilena se definie na osnovu odnosa izmeu zapremine kiseonika O2 i zapremine acetilena C22u gorioniku. Ako je O2 1 13 C22to znai da je ista koliina oba gasa ili je kiseonika vie za

30% tada se dobija tzv. neutralan ili normalan plamen acetilena. U ovom odnosu dolazi do potpunog sagorijevanjaacetilena u kisiku pa ovaj oblik plamena daje vee temperature od drugih oblika plamena i najvie se koristi.

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

6/14

Ako je O2 C22dobija se oksidirajui plamen acetilena koji sadri znatno vie kiseonika nego acetilena tose u plamenu manifestuje smanjenjem jezgre plamena. Ovakav plamen sa vikom kisika se moe koristiti i zagasno rezanje metala gdje viak kisika pospjeuje sagorijevanje rezanog metala. Pogodan je za zavarivanjemesinga jer umanjuje isparavanje cinka iz rastopa ava.

Ako je O2 C22dobija se redukujui plamen acetilena sa slike koji sadri vie acetilena nego kisika i tadase vidno poveava bijelosvijetlee jezgro plamena koje nije kao kod normalnog plamena otro ogranienokonusom jezgre. Ovakav plamen se koristi za zavarivanje metala i legura koje imaju izuzetan afinitet premakisiku kao to su aluminijum i magnezijum zbog toga to je u plamenu prisutan znaajan nedostatak kisika panema bojazni od njegove reakcije sa metalnim rastopom. Meutim zbog nepotpunog sagorijevanja ovakavplamen ima kao produkt sagorijevanja i isti ugljenik ( C ) pa se ne moe koristiti za zavarivanje elika jer bidifuzija ugljenika u metal prouzrokovala smanjenje plastinosti i ilavosti zavarenog spoja.

Maksimalna temperatura plamena obino iznosi od 3100C do 3200C i nalazi se nekoliko milimetara tj. 25 mmod vrha plavog plamena odnosno prve zone u kojoj se nalazi smjea acetilena i kiseonika a koja se koristi zazavarivanje. Oksidirajui plamen acetilena raspolae najboljim osobinama za zavarivanje. Ostali gasovi kao to sumetan, propan, butan, itd. pri sagorijevanju sa kiseonikom obrazuju odreenu koliinu CO2 i H2O i obezbjeujutemperaturu gasnog plamena od 2700C do 2900C. Rastojanje izmeu gorionika i predmeta koji se zavaruje jeprikazano na slici.

Slika 8. Rastojanje izmeu gorionika i predmeta koji se zavarujea - vrlo blizu, b - optimalno rastojanje, c - daleko

Optimalno rastojanje predstavlja rastojanje od samo nekoliko milimetara od vrha gasnog plamena i radnog komada.

1.2.2. Naini zavarivanja

Slika 9. Shema gasnog postupka zavarivanja1 - osnovni materijal, 2 - gasni plamen, 3 - gorionik, 4 - gorivi gas + kiseonik, 5 - dodatni materijal

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

7/14

Pri gasnom zavarivanju gorionik se kree uzdu kratera ava pri emu je ugao nagiba gorionika ( ) premapovrini predmeta zavisan od debljine predmeta koji se zavaruje to je prikazano na slijedeoj slici.

Slika 10. Nagib gorionika

U zavisnosti od poloaja gorionika, dodatnog materijala ( ice ) i pravca zavarivanja razlikuju se dva nainagasnog zavarivanja i to :- zavarivanje ulijevo ; - zavarivanje udesno ;U oba sluaja se moraju potovati slijedea pravila :- za vrijeme zavarivanja vrh ice odnosno dodatnog materijala mora stalno biti u zoni plamena koja ga titi od oksidacije ;- na kraju ava gorionik se ne smije naglo odvojiti od rastopljenog materijala ;- uvijek kada se prekine av plamen mora da se vrati unazad od 10 mm do 15 mm kako bi se osiguralopotpuno topljenje kraja prethodnog ava ;

Zavarivanje uli jevo karakterie to to se ose gorionika i ice kao dodatnog materijala nalaze u istoj ravni kojaje vertikalna u odnosu na ravan koju ine dijelovi koji se spajaju zavarivanjem. Plamen je usmjeren na vrhice za zavarivanje tako da e se ica uvijek topiti prije topljenja osnovnog materijala. Ovaj redoslijedsjedinjavanja rastopljenog materijala ini zavarivanje ulijevo neprikladnim za zavarivanje materijala debljine preko5 mm.

Slika 11. Tehnika gasnog zavarivanja ulijevo

Postupak zavarivanja ulijevo je sporiji od postupka zavarivanja udesno jer je ugao otvora lijeba vei ( 90) a toznai veu potronju gasa i dodatnog materijala. Zavarivani materijali debljine do 4 mm se zavaruju bez ikakvepripreme lijeba dok se kod zavarivanih materijala deljine preko 4 mm najee koristi -lijeb sa uglom otvora

od 90. Postupak zavarivanja ulijevo se primjenjuje za sve vrste spojeva bez razlike na poloaj.

Zavarivanje udesno karakterie to to su ose gorionika i ice kao dodatnog materijala u istoj ravni koja jenormalna na ravan materijala koji se spajaju zavarivanjem. Sa podunom osom ava ica zaklapa ugao odminimalno 45 a gorionik zaklapa uglove od 45 do 70. Smijer napredovanja je slijeva udesno tako da jeplamen uvijek usmjeren u vrh ice i u stranice lijeba.

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

8/14

Slika 12. Tehnika gasnog zavarivanja udesno

Prednosti zavarivanja udesno su slijedee :- kvalitetniji zavareni spoj uz dobar korjeni zavar i pri debljinama materijala veim od 5 mm- manja je potronja dodatnog materijala jer je ugao otvora lijeba izmeu 50 i 70 a time su i deformacijezavarenog spoja manjeNeto je tea obuka i savlaivanje tehnike zavarivanja udesno od tehnike zavarivanja ulijevo. Ovim nainomzavarivanja se zavaruju sueoni i ugaoni spojevi u horizontalnom i horizontalno-vertikalnom poloaju a rjee unadglavnom poloaju. eoma vanu ulogu kod zavarivanja ulijevo i zavarivanja udesno ima kretanje vrhamlaznice gorionika.

Slika 13. Linije kretanja gorionikaa - pri zavarivanju tankih limova, b i c - pri zavarivanju materijala debljine od 4 mm do 10 mm,

d - kretanje koje se ne preporuuje pri gasnom zavarivanju

1.2.3. Dodatni materijal za gasno zavarivanje ( ica )

Gasno zavarivanje se izvodi sa dodatnim materijalom ili bez dodatnog materijala ako se radi o materijalimamanje debljine kao to su npr. tanki limovi. Dodatni materijali u obliku ice treba da budu priblino istogsastava kao i osnovni materijal koji se zavaruje. Za eline ice standardom se daju vrste i oznake, sadrajsumpora (S) i sadraj fosfora (P), spoljanji izgled, dimenzije i tolerancije, ponaanje pri topljenju, vrste i nainispitivanja kao i nain na koji se isporuuju, pakuju i uvaju ove eline ice. ice moraju biti glatke i isteodnosno bez oksida, masti, boja i drugih neistoa. eline ice se zatiuju tank im slojem bakra. ica za gasnozavarivanje se bira prema vrsti osnovnog materijala odnosno prema preporukama proizvoaa. Dodatni materijaltreba da se lahko spaja sa osnovnim materijalom a nastala troska mora lahko da isplivava na povrinu.

1.2.4. Topitelji za gasno zavarivanje

Dodaju se radi prevoenja oksida u lahko topljivu trosku koja kao laka isplivava na povrinu ava. Pri

zavarivanju livenog gvoa, mesinga, bronzi i aluminijuma se koriste topitelji u obliku praha i pasti. Topitelji se nekoriste kod elika osim pri zavarivanju nehrajuih elika. rsta topitelja se bira u zavisnosti od neistoe umaterijalu koji se zavaruje i u zavisnosti od oksida koji se stvaraju pri zavarivanju. Kao topitelji se naje ekoriste boraks, borna kiselina, kvarcni pijesak, natrijum karbonat, usitnjeno staklo. Ako se kao topitelj koristi pastaonda se pastom premazuje mjesto zavarivanja. Kada se kao topitelj koristi prah onda se zagrijana ica umaeu prah a za vee presjeke prah se kaikom nasipa na mjesto zavarivanja.

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

9/14

1.3. Runo elektroluno zavarivanje obloenim elektrodama - REL postupak

Runo elektroluno zavarivanje nalazi svoju masovnu primjenu prilikom spajanja metala. Pri zavarivanjuobloenim elektrodama elektrini luk se uspostavlja izmeu elektrode i dijela kojeg treba zavariti. Elektroda sesastoji od:- metalnog jezgra koje je obino cilindrinog oblika- omotaa koji se naziva oblogaElektroda istovremeno slui i kao provodnik elektrine energije i kao dodatni materijal.

Slika 14. Princip zavarivanja obloenom elektrodom

1 - metalno jezgro elektrode, 2 - obloga elektrode, 3 - kapi istopljene metalne jezgre elektrode ( rastop ),4 - osnovni materijal, 5 - metalna zavarivaka kupka, 6 - ovrsnuta zavarivaka kupka ( zavar ),

7 - ovrsnuta troska, 8 - tena troska, 9 - zatitni gasovi, 10 - kapi istopljene obloge elektrode ( rastopljena obloga )

Za vrijeme topljenja obloge elektrode se obrazuje troska koja titi rastopljeni materijal. Osim toga oblogaelektrode doprinosi uspostavljanju i stabilnosti odravanja elektrinog luka.

1.3.1. Elektrini luk

Predstavlja elektrino pranjenje u gasovima koje se odvija izmeu elektrode i radnog komada. U elektrinomluku se elektrina energija pretvara u toplotnu energiju uz stvaranje visokih temperatura i to do 5000Cpotrebnih za topljenje radnih komada koje treba spojiti procesom zavarivanja. Elektrini luk ima slijedee

karakteristike:- elektrini luk dobro provodi elektrinu energiju ;- elektrini luk posjeduje odreeni elektrini otpor ;- elektrini luk je toplotno provodljiv ;- elektrini luk razvija visoke temperature ( oko 4000C ) ;- elektrini luk oko sebe stvara vlastito magnetno polje ;- elektrini luk posjeduje odreenu duinu ;- elektrini luk zrai infracrvene, svjetlosne i ultraljubiaste zrake ; - na elektrinom luku vlada odreeni elektrini napon zbog pada napona izmeu vrha elektrode i radnogkomada ;- elektrini luk izaziva pritisak na rastop materijala koji se zavaruje ;- u elektrinom luku se nalaze gasovi ;

Na slijedeoj slici je prikazan elektrini luk koji je uspostavljen izmeu elektrode ( katoda ) i radnog komada( anoda +).

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

10/14

Slika 15. Elektrini luk : 1- elektroda, 2 - radni komad, 3 - izvor istosmjerne struje, 4 - elektrini luk, 5- smjer kretanja

elektrona, 6 - smjer kretanja jona, L - duina luka[ mm ], UL- napon luka [ V ]

Prolazom elektrine energije u elektrinom luku se stvara odreena koliina toplote koja zavisi od jaineelektrine energije koja protie kroz elektrini luk i napona koji vlada u elektrinom luku. Jedan dio toplote seiskoritava na zagrijavanje elektrode i radnog komada a preostali dio toplote se izgubi u okolni prostor.Uspostavljanje elektrinog luka moe biti izvedeno na vie naina ali se najee primjenjuje:

Uspostavljanje elektrinog luka kontaktom

Kada su elektroda i radni komad udaljeni a prikljuen je izvor struje tada imamo tzv. prazni hod. Kada vrhelektrode dotakne radni komad tada kroz mali presjek protie velika elektrina energija a na dodirnom mjestuse stvara visoka temperatura. Podizanjem elektrode od radnog komada metal isparava i dolazi do jonizacijeprostora i uspostavljanja elektrinog luka. Kada se elektrini luk uspostavi na odreenu duinu dobija se jo

bolja jonizacija i stabilniji elektrini luk.

Elektrini luk istosmjerne i naizmjenine elektrine energije

Elektrini luk istosmjerne elektrine energije se dobija ako se izmeu elektrode i radnog komada prikljui izvoristosmjerne elektrine energije procesa zavarivanja ( generator ili ispravlja ). Moe biti direktnog ili indirektnogpolariteta. Kada se elektroda prikljui na negativni pol izvora elektrine energije tada se radi o direktnompolaritetu. Da li e elektroda biti prikljuena na negativni ili pozitivni pol izvora elektrine energije zavisi od vrsteelektrode, postupaka zavarivanja ili primjenjene tehnike zavarivanja. Obino se odabere takav polaritet da sedobije stabilniji elektrini luk. U elektrinom luku istosmjerne elektrine energije, elektrina energija uvijek tee uistom smjeru i ne dolazi do promjene polariteta a elektrini luk se lahko odrava. Na katodi ( ) se uoavapojava tzv. katodne mrlje a na tom mjestu je suen elektrini luk dok je na anodi (+ ) elektrini luk jo manjesuen. Anoda odnosno pozitivna elektroda se vie zagrijava u odnosu na katodu.

Elektrini luk naizmjenine elektrine energije se dobija ako se izmeu elektrode i radnog komada prikljui izvornaizmjenine elektrine energije ( transformator, pretvara frekvencije ). U ovom sluaju se stalno mijenja polarite telektrode i radnog komada to izaziva oteano zavarivanje. Da bi se poveala stabilnost zavarivanja, izvorinaizmjenine elektrine energije imaju vee napone praznog hoda a elektrode imaju takvu oblogu koja u sebisadri sastojke kojima dobijamo bolju jonizaciju lunog prostora. Kod ovog elektrinog luka naizmjenineelektrine energije katodna mrlja mijenja svoje mjesto elektroda - radni komad.Napon elektrinog luka zavisi od debljine i vrste obloge elektrode kojom zavarujemo. Prilikom zavarivanjaobloenim elektrodama napon je u granicama od 18 do 30 .

Skretanje elektrinog luka

Skretanje elektrinog luka ili puhanje elektrinog luka se uglavnom pojavljuje pri zavarivanju istosmjernomelektrinom energijom a zanemarljivo je kod zavarivanja naizmjeninom elektrinom energijom. Ovo skretanje

elektrinog luka moe da bude toliko veliko da se poslije nekoliko povijanja elektrini luk ugasi. Skretanjeelektrinog luka ometa zavarivanje jer nastaje naljepljivanje kao posljedica nemirnog elektrinog luka. Materijal sene moe dovoljno rastopiti sa nemirnim elektrinim lukom pa pored naljepljivanja nastaje i odnoenje kapljicaelektrode u okolni prostor odnosno nastaje rasprskavanje. Skretanje elektrinog luka se moe umanjiti primjenomjedne od slijedeih mjera :- smanjenjem jaine elektrine energije i odravanjem male duine elektrinog luka ;

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

11/14

- premjetanjem suprotnog pola tako da suprotni pol prati kretanje elektrode u toku zavarivanja ;- postavljanjem stezaljke kabla mase to je mogue blie mjestu zavarivanja ;- rasporedom stezaljki kablova odnosno mase- ako to elektroda omoguuje izvriti prelazak na naizmjeninu struju ;- kosim dranjem elektrode kojim se sprjeava skretanje elektrinog luka na ivicama ;Prilikom zavarivanja ugaonih avova stezaljka kabla ( masa ) mora biti postavljena na donjem limu jer je time ielektrini luk automatski skrenut u sam ugao a zavarivanje je olakano.

Kada se vri zavarivanje materijala tada dolazi do prelaza rastopljenog materijala e lektrode u rastop na radnikomad kroz elektrini luk. Nain prelaza rastopljenog materijala u osnovni materijal utie na oblik, mehanika

svojstva i metalurki sastav zavarenog spoja. Prelaz rastopljenog materijala je povezan sa djelovanjem sila kojese stvaraju u elektrinom luku pri zavarivanju i koje omoguuju taj prelaz. Bez uticaja ovih sila ne bi bilo mogue zavarivati u prinudnim poloajima kao to su vertikalni, zidni i iznad glave. Stvaranje rastopljenogmaterijala odnosno kapljica na vrhu elektrode i odvajanje kapljica su omogueni djelovanjem elektrodinamikihsila, sile gravitacije odnosno zemljine tee, sila povrinskog napona tenog metala, eksplozionih sila, si la nastalihusljed strujanja gasa, itd.

1.3.2. Oprema za runo elektroluno zavarivanje obloenim elektrodama

Opremu kojom se izvodi REL postupak zavarivanja obloenim elektrodama ine :- prikljuni kabal koji ustvari predstavlja vezu ureaja za zavarivanje za dra elektrode; - dra elektrode ;- obloena elektroda ; - prikljuak za masu ( stezaljka kabla ) ;

- osnovni materijal koji ustvari predstavlja materijal koji se zavaruje ;- kabal koji ustvari vee ureaj za zavarivanje sa masom ; - ureaj za zavarivanje ;

Slika 16. Oprema za izvoenje REL postupka zavarivanja1 - prikljuni kabal, 2 - dra elektrode, 3 - obloena elektroda, 4 - prikljuak za masu,

5 - osnovni materijal, 6 - kabal, 7 - ureaj za zavarivanje

Zavarivaki kablovi su provodnici elektrine energije od izvora elektrine energije do mjesta zavarivanja. Kablovisu izraeni od tankih bakarnih ica upletenih u ue i obloenih odnosno izolovanih gumom. Postoje dvazavarivaka kabla. Na jednom je dra elektrode a na drugom stezaljke za spajanje sa osnovnim materijalom. Nadrugom kraju provodnika su bakarne stopice ili drugi prikljuci kojim se provodnici privruju na izvor elektrineenergije. Duina provodnika se odreuje prema potrebi. U radionici je duina obino do 15 metara. Zaproduenje kablova se mogu upotrijebiti samo potpuno izolovani utikai odnosno spojevi. eliina presjekaprovodnika se oznaava u mm. Proizvode se u standardnim veliinama: 35 mm2, 50 mm2, 70 mm2, 95 mm2, 120mm2 i 150 mm2. Presjek provodnika se bira na osnovu jaine elektrine energije kojom se u prosjeku najviezavaruje i na osnovu duine provodnika. Spoj kabla sa draem, stezaljkom i stopicama ( prikljukom na izvor )mora biti besprijekoran inae na tom mjestu dolazi do otpora prilikom proticanja elektrine energije i zagrijavanjato uzrokuje otapanje izolacije i oteenje bakarnih ica. Kablovi su skupi pa ih upravo zbog toga treba uvatiod oteenja.

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

12/14

Dra elektrode slui za dranje elektrode za vrijeme zavarivanja odnosno topljenja elektrode. Konstruisan jetako da na jednoj strani vrsto prihvata i stee elektrodu a na drugoj strani je vrsto spojen sa kablom zaureaj za zavarivanje. Zavarivanje nekvalitetnim, slabo odravanim i istroenim draem elektrode uslovljavapovremeno slabiju elektrinu energiju i nestabilan elektrini luk to prouzrokuje greke u zavarivanju. Kvalitetandra elektrode je skup pa ga treba uvati i odravati. Osnovno odravanje zahtijeva povremeno ienje odoksida na mjestu spoja elektroda, pregled i popravljanje spoja sa kablom, podmazivanje navoja grafitom i trebapaziti da se ne oteti izolacija. Dobrim odravanjem se drau elektrode produuje vijek trajanja i do est pu ta.

Prikljuak za masu slui za spajanje zavarivakog kabla za radni komad. Izraen je tako da se moe vrstostegnuti za radni komad koji se zavaruje i tako osigurati dobar spoj i prelaz elektrine energije. Najbolji t ipovi

prikljuaka za masu su oni koji se mogu jednostavno premjestiti i privrstiti a da osiguraju dobar spoj odnosnokontakt. Ukoliko se vri zavarivanje radnog komada sa nekvalitetnim prikljukom za masu odnosno sa slabimspojem za radni komad dobija se neujednaen prelaz elektrine energije a time i nestabilan elektrini luk toprouzrokuje greke u zavaru. Prikljuak za masu treba povremeno istiti od oksida na spojevima i nadgledati ipopravljati spoj prikljuka sa kablom.

1.3.3. Elektrode - Dodatni materijal

Danas se za runo elektroluno zavarivanje upotrebljavaju obloene elektrode dok se gole elektrode viepraktino ne upotrebljavaju. Obloga obloene elektrode moe biti tanka, srednja i debela. Tanka obloga iznosinekoliko desetih dijelova milimetra i ini od 1% do 5% teine elektrodne ice. Debela obloga je sloj debljine od1mm do 3mm i ini od 15% do 30% teine elektrodne ice a nekad i vie. Obloge elektrode imaju viestruki

zadatak i to:- obloge dovode u stub elektrinog luka gasove koji pomau jonizaciju ;- obloge zaklanjaju elektrini luk i rastop zatitnim gasom od uticaja vazduha a sagorijevanje odnosno oksidaciju svode na najmanju moguu mjeru ;- obloge rastopu dovode dodatni materijal koji je potreban za reakcije i legiranje tako da se gubitaksagorijevanja nadoknadi ili se postie dopunsko legiranje ;- obloge rastop pokrivaju troskom koja zadrava toplotu, sprjeava prodiranje vazduha i usporava ovravanjetako da neistoe i gasni ukljuci mogu da izau na povrinu rastopa ;azduni stub izmeu elektrinog luka i osnovnog materijala je slab provodnik pa se golom icom inaizmjeninom elektrinom energijom teko zavaruje a i prilikom zavarivanja istosmjernom elektrinom energijomelektrini luk je nestabilan i kree se lijevo -desno pa se upravo zbog toga i upotrebljavaju obloene elektrode.Pod uticajem temperature elektrinog luka obloga elektrode se topi i isparava.

Troska- eoma vaan zadatak obloge elektrode je stvaranje takve troske koja e omoguiti uzajamno dejstvoizmeu nje i rastopa. Troska treba da rastvori nastale metalne okside, izvri dezoksidaciju ( da vee kiseonik ) iienje od sumpora, fosfora i azota.Na teljivost rastopa znatno utie kiseonik pa ak i u malim koliinama paprema tome i na upotrebljivost elektrode u prinudnim poloajima. Poveanjem sadraja kiseonika sniavaju semehaniki kvaliteti ava a to poveanje utie i na nain prelaska kapljica sa elektrode u rastop.

Podjela elektrodaje izvrena prema:- tipu obloge na oksidne, kisele, rutilne, bazine i celulozne ;- namjeni na elektrode za zavarivanje, elektrode za navarivanje i elektrode za lijebljenje i rezanje ;- posebnim tehnolokim osobinama na duboko penetrirajue elektrode, elektrode prilagoene posebnim uslovimarada i visoko produktivne elektrode ;- debljini obloge na tanko obloene elektrode, srednje obloene elektrode i debelo obloene elektrode ;- vrsti osnovnog materijala za koji su namijenjene na elek trode za zavarivanje nelegiranih i niskolegiranih elika,

elektrode za zavarivanje visokolegiranih elika, elektrode za zavarivanje sivog liva i elektrode za zavarivanjeobojenih metala.Oznake elektroda prema razliitim standardima najee sadre: tip obloge, mehanike osobine metala zavarakoji se dobija topljenjem elektroda, vrstu i polaritet elektrine energije, poloaj zavarivanja. Zahvaljujui ovimpodacima korisniku je lake da izabere odgovarajue elektrode za materijal koji eli da zavari ili da ih uporedisa elektrodama razliitih proizvoaa.Elektrode se biraju prema osnovnom materijalu odnosno prema osobinamaosnovnog materijala i zahtjevima zavarenog spoja. Prilikom prenosa i transporta elektrode se ne smiju bacatiposebo kada se izvade kartonske kutije iz sanduka ili posebnog pakovanja. Sve elektrode izuzev elektrode saceluloznom oblogom se moraju uvati na suhom mjestu. Na svaki nain se mora sprijeiti prodiranje vlage uoblogu elektrode jer se time lahko moe promijeniti njen hemijski sastav pa obloga elektrode nee imati oneosobine koje su potrebne za uspjeno zavarivanje. Ako se obloga elektrode ovlai elektrode treba suiti prijeupotrebe. U oblozi elektrode ima vlage ako pri zavarivanje elektrini luk mnogo prti. Elektroda se ne smijeuzimati masnim rukavicama jer masnoa na elektrodi prouzrokuje poroznost zavarenog spoja. Kao posljedica

upotrebe previe ovlaenih elektroda nastaju mnoge potekoe kako pri samom zavarivanju tako i u kvalitetuizvedenog ava. Kada se pone sa procesom zavarivanja posmatra se topljenje elektrode. Kod vlanih elektrodase uju male eksplozije i pucketanja. Obloene elektrode vremenom ostare. Sa takvim elektrodama se ne smijuzavarivati vlani spojevi.

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

13/14

1.4. Elektroluno zavarivanje u zatitnoj atmosferi inertnog gasa - TIG postupak

Prvi put je primijenjen 1942 godine u SAD u avioindustriji pri zavarivanju magnezijuma u zatitnoj atmosferihelijuma. U SAD postupak ima oznaku GTAW Gas Tungsten Atc Welding a njegova meunarodna oznaka jeTIGTungsten Inert Gas. Kod TIG postupka zavarivanja je kao toplotni izvor upotrijebljen elektrini luk izmeuvolframove netopljive elektrode i radnog komada koji se zavaruje u atmosferi argona ili helijuma.

Slika 17. Princip TIG postupka zavarivanja1 - radni komad ili osnovni materijal, 2 - dodatni materijal, 3 - prolaz gasa, 4 - pitolj, 5 - elektrini provodnik,

6 - netopljiva volframova elektroda, 7 - zatitni gas, 8 - elektrini luk, 9 - ovrsli metal ava, 10 - rastopljeni metal

Osobine TIG postupka zavarivanja su:- koncentrisan izvor toplote ; - avovi su visokog kvaliteta ; - nema oslobaanja gasova i pare ;- postupak nije tako brz ; - postoji mogunost zavarivanja veine metala i legura ;- neznatno troenje volframove elektrode ; -dobra zatita zavara; - obuka zavarivaa je sloenija ;

Napajanjem elektrinog luka istosmjernom elektrinom energijom direktnog polariteta ( znak na elektrodi )se dobija duboko rastapanje to je poeljno za zavarivanje za razliku od indirektnog polariteta ( znak + naelektrodi ) kod koga je zanemareno rastapanje.

Slika 18. Razlika izmeu direktnog i indirektnog polariteta kod TIG postupka zavarivanjaa - direktan polaritet, b - indirektan polaritet

7/21/2019 22.03.2015 za nedada.pdf

14/14

Sa istosmjernom elektrinom energijom direktnog polariteta se zavaruju materijali koji ne zahtijevaju ienjepovrine za zavarivanje od oksida. To su najee visokolegirani elici ( austenitni ) i obojeni metali kao to sunikal, bakar i njihove legure, titan i cirkonijum. Oprema za zavarivanje je prikazana na slijedeoj slici.

Slika 19. Oprema za TIG postupak zavarivanja1 - pitolj sa netopljivom volframovom elektrodom, 2 - komandni ormar, 3 - ureaj za regulaciju protoka,

4 - ureaj za regulaciju pritiska, 5 - boca za argon ili helijum, 6 - ventil za zatitni gas,7 - osnovni materijal,8 - generatori istosmjerne elektrine energije ili trofazni transformatori sa ispravljakom grupom, 9 - dodatni materijal

Napajanje elektrinog luka naizmjeninom elektrinom energijom se obino vri jednofaznim transformatorimakao izvorom naizmjenine elektrine energije. Osnovna oprema je ista kao i kod TIG zavarivanja istosmjernom

elektrinom energijom. Magnezijum, aluminijum i njihove legure se iskljuivo zavaruju naizmjeninom elektrinomenergijom.

Inertni gas koji se upotrijebljava pri TIG zavarivanju je argon, helijum ili mjeavina argona i helijuma. ie sekoristi argon. Prilikom upotrebe i argon i helijum moraju biti izuzetno isti ( 99,99% ). Dodavanje vodonika u argonili helijum poveava napon elektrinog luka za jednu istu duinu. Gasoviti argon se isporuuje u elinimbocama pod pritiskom. Teni argon se skladiti i transportuje u dobro izolovanim rezervoarima poslije ega seprilikom potronje prvo preljeva u specijalne rezervoare iz kojih se preko isparivaa prevodi u gasovito agregatnostanje i centralnim razvodom dovodi do potroakih mjesta.

Izvoenje zavarivanja se vri tako to poslije izvrenog spajanja zavariva svojim radom nastoji da obezbijediravnomjerno stapanje stranica lijeba radnog komada po cijeloj debljini i popuni lijeb u jednom ili vie pro lazazavisno od debljine. TIG zavarivanje je znatno sloenije ali je po operativnoj tehnici slino gasnom zavarivanju.

Da bi zavariva mogao izvoditi to kvalitetnije zavarene spojeve neophodno je da obezbijedi sebi dobre usloveza rad a po mogunosti da sjedi i da ima dovoljno prostora za voenje gorionika i dodavanje ice. Gorionik sedri malo pod nagibom od 10 do 20 u odnosu na vertikalu a usmjeren je u pravcu kretanja. Elektrini luk pritome pokriva rastopljeno kupatilo i omoguava neprekidno pomjeranje gorionika.

TIG postupkom zavarivanja se mogu izvoditi zavareni spojevi u svim poloajima zavarivanja s time da ovoitekako zavisi od obuenosti zavarivaa.Ovim postupkom se obino zavaruju limovi od minimalno 0,8 mm domaksimalno 6 mm debljine sa i bez dodatnog materijala. Mogue je takoe pomou TIG postupka zavarivati imaterijale vee debljine od 6 mm ali su one uglavnom rezervisane za MIG postupak zavarivanja. TIG je takoepogodan za zavarivanje cijevi. Gorionik se moe fiksirati za cijev i kretanjem gorionika oko obima cijevi se vrizavarivanje. Osim toga to TIG postupak moe biti i mehanizovan postoje isto tako i automatski ureaji kojimse zavaruju rupe na ploama izmjenjivaa toplote pomou TIG postupka.

TIG postupak se primjenjuje u proizvodnji i montai zavarenih metalnih konstrukcija. Posebno je naao primjenuu zavarivanju metala i legura koji imaju veliki afinitet prema kiseoniku odnosno oksidaciji u rastopljenom stanju.Ovdje prije svega spadaju visokolegirani elici legirani sa hromom i molibdenom, aluminijum i njegove legure,magnezijum i njegove legure, bakar i njegove legure, titan, cirkonijum i dr. Pored spomenutih materijala ovajpostupak se koristi najvie u montai raznih cjevovoda u kotlogradnji, petrohem ijskoj industriji odnosno uglavnomna onim mjestima gdje se zahtijeva vrlo visok kvalitet.