zavarivanje

s t r a n a | 1

Osnovne proizvodnih tehnologija - Zavarivanje

n a l e

Zavarivanje

Zavarivanje je postupak spajanja pomoću energije u cilju postizanja materijalnog kontinuiteta pri čemu zavareni spoj

treba da ima analogne osobine približno identične osnovnom materijalu. Spada u grupu neraskidivih spojeva, jer se

ostvaruje pomoću atomsko-molekularnih sila koje vladaju između elementarnih čestica zavarenog materijala.

Žlijeb - prostor među dijelovima pripremljenim za zavarivanje.

Zavar - očvrsnuti rastopljeni materijal nastao topljenjem osnovnog i dodatnog materijala u samo jednom prolazu.

Šav - očvrsnuti rastopljeni materijal, koji je nastao prilikom topljenja osnovnog i dodatnog materijala, pri zavarivanju u

jednom ili više zavara.

Da bi nastao spoj dva kristala, potrebno je njihove atome dovesti na rastojanje na kome djeluju međuatomske sile, to jest

na rastojanje parametara kristalne rešetke. Proces zavarivanja se u većini slučajeva izvodi pri povišenoj temperaturi spoja.

Pri tome se spoj najčešće ostvaruje rastapanjem metala i ponovnom kristalizacijom u oblasti zavara ili putem plastične

deformacije na povišenoj temperaturi.

Od izvora energije koji se danas koriste, u tehnici zavarivanja koristimo:

- električni luk (prelaz električne energije u toplinu)

- gasni plamen

- električni otpor

- trenje

- energija zračenja

Osobina materijala koje dominira njegovu sposobnost zavarivanja nazvano je zavarljivost pri čemu je potrebno uzeti u

obzir pored samog materijala i uslove eksploatacije, sigurnost i neke druge pokazatelje. Zavarljivost materijala je bolja

ukoliko se više zavarivačkih postupaka može primijeniti na zavarivanje i ukoliko su širi intervali režima koji obezbjeđuju

potrebne osobine spoja. Također i hemijski sastav materijala koji zavarujemo pridodaje osobinama zavarljivosti, tako da

npr. ako čelik ima više legirajućih elemenata, dolazimo u situaciju kada je taj čelik manje zavarljiv. Pri ocjeni zavarljivosti

čelika osnovna pretpostavka od koje polazimo je da zavareni spoj, prije svega, mora biti homogen, tj. bez mikro i makro

pukotina. Pukotine su greške homogenosti materijala, linijske prirode, izraziti koncentratori napona s tendencijom

širenja pri dinamičkim i statičkim opterećenima općenito neprihvatljive u svim vrstama konstrukcija.

Pojam pukotina u toplom stanju se upotrebljava za pojave pukotina pri zavarivanju, a odnosi se na vrlo fine, spolja

nevidljive pukotine koje mogu da izazovu oštećenja zavarene konstrukcije. Ove mikro pukotine se zbog malih dimenzija

teško ili nikako ne mogu identifikovati raspoloživim metodama bez razaranja. Tople pukotine predstavljaju mjesta

razdvajanja materijala, koje se pojavljuju kako u zavaru, tako u zoni uticaja toplote i nastaju na solidus-temperaturi ili

nešto ispod nje, stepenasto slijedeći raspored samih uključaka.

Hladne pukotine nastaju na temperaturama ispod 200°C i dešavaju se zbog toga što zagrijani zavar se suprostavlja s

hladnom zonom materijala. Iz prakse znamo da zavareni spojevi bez unutrašnjih napona su daleko manje osjetljivi na

pojavu hladnih pukotina.

Posebnu vrstu pukotina koje se javljaju u zoni uticaja

toplote ili u osnovnom materijalu neposredno uz liniju

spoja čine pukotine nazvane laminarno cijepanje.

Pojava pukotina ovog tipa neposredno je vezana za

prisustvo nemetalnih uključaka, pa se i najčešće

prostiru paralelno površini lima.

Predgrijavanje je termička obrada prije zavarivanja

koja ima za cilj da podigne početnu temperaturu radnog predmeta iznad temperature okoline. Ono može biti potpuno ili

s t r a n a | 2


n a l e

djelomično, zavisno od toga da li zagrijavamo radni predmet ili samo oblast neposredno uz zavareni spoj. Osnovni cilj

predgrijavanja je smanjenje brzine hlađenja u cilju izbjegavanja kritične brzine hlađenja, tj. u cilju izbjegavanja

nepovoljnih struktura martenzita i bejnita. Toplota pregrijavanja se može dovesti različitim izvorima toplote i u

zavarivačkoj praksi najčešće se koristi gasni plamen, elektrootporno zagrijavanje ili elektro-indukciono zagrijavanje. Veća

temperatura predgrijavanja obezbjeđuje nižu brzinu hlađenja odnosno stabilniju strukturu, međutim ne možemo ni

pretjerivati s temperaturom predgrijavanja zbog toga što to donosi i visoke troškove zavarivanja kao i same otežane

uslove istog. Analitički izraz računanja brojne vrijednost predgrijavanja se računa kao:

odnosno

gdje je Tp - temperatura predgrijavanja, C - totalni ugljikov ekvivalent, Cc - hemijski ugljikov ekvivalent i d - debljina

materijala.

Za izračunavanje hemijskog ugljikovog ekvivalenta koristimo se izrazom:

Električni luk

Električni luk predstavlja stabilno električno pražnjenje u gasovima relativno visokog pritiska. Karakteriše se visokom

gustinom struje i niskim naponima među elektrodama. Usljed proticanja struje dolazi do velikog otpora na kontaktu

elektrode i osnovnog materijala. Toplota iz Joulovog zakona (Q=I2R) zagrijava elektrodu, te se odvaja mali dio metala od

elektrode. Odvajanjem elektrode od osnovnog materijala njen vrh će da emituje elektrone koje se ubrzavaju do brzine 104

km/s. Sudar elektrona sa molekulima plina pretvaraju putem jonizacije atmosferu u oblast luka u električni provodnik.

Ovaj proces se lančano nastavlja tako da anodu velikom brzinom pogađa veliki broj elektrona predajući pri tomu veliku

mehaničku energiju koja se pretvara u toplinu. Sličan proces se odvija i u obrnutom smijeru pri čemu pozitivni joni

bombarduju katodu (elektrodu). Količina oslobođene energije na anodi znatno je veća, te je to osnovni razlog zbog kojeg

se u većini slučajeva osnovni materijal spaja s plus polom. Zavarivanje nekih materijala iziskuje obrnuti slučaj, tj. obrnuti

polaritet, gdje je osnovni materijal spojen na minus pol. Takav slučaj pronalazimo kod zavarivanja aluminija zbog tankog

oksidacionog sloja (Al2O3 - TT na 2300 °C, dok se Al topi na 660°C) koji prekrije čisti aluminij. Temperatura luka se kreće u

intervalu 5000-8000°C. Napon praznog hoda iznosi 80V (vrijednost prije početka zavarivanja) koji opada kada počne sam

proces. Napon je u funkciji od rastojanja elektrode i materijala koji se zavaruje (U=f(L)).

Za stabilno održavanje luka treba između upotrijebljene elektrode i materijala za zavarivanje održati određenu

udaljenost, a samim time i potencijalnu razliku koja je ovisna o vrsti elektrode, polaritetu kao i dužini luka. S povećanjem

dužine luka između elektrode i materijala za zavarivanje mijenja se njihova potencijalna razlika i to upravo proporcionalno

sa izmjenom dužine. S porastom jačine struje

zagrijavanje elektrode se poveća. Zavisnost jačine

struje i napona za neki izvor zavarivanja određen je

krivom koja se naziva statička karakteristika izvora

struje. Izvori struje zavarivanja mogu imati različite

statičke karakteristike:

a) strmu

b) blago padajuću

c) ravnu

d) blago rastuću

s t r a n a | 3


n a l e

Za sve postupke zavarivanja gdje nema konstantnog dovoda dodatnog materijala, potreban je izvor struje sa strmom

karakteristikom. U tom slučaju, pri neminovanim i stalnim promjenama dužine luka, mijenjat će se i jačina struje.

Postupci zavarivanja sa konstantnim dotokom dodatnog materijala mogu imati blago padajuću, ravnu ili blago rastuću

karakteristiku, što ovisi od vrsti dodatnog materijala. Za ručno zavarivanje pogodna je strmo padajuća karakteristika, dok

kod automatskog ravna ili blago rastuća.

Elektrootoporno zavarivanje Elektrootporno zavarivanje obuhvata grupu

postupaka kod kojih se materijal zagrijava

toplotom stvorenom električnim otporom, a

zavareni spoj nastaje dodatnim dejstvom sile

pritiska između elektroda. Električnim otporom

stvara se toplota koja se koristi za zagrijavanje

određene količine materijala na temperaturu

zavarivanja, kao i za zagrijavanje materijala u

okolnoj zoni radi lakšeg plastičnog deformisanja.

Postoji više osnovnih postupaka elektrootpornog

zavarivanja, poput tačkastog, šavnog,

bradavičastog, zbijanjem, varničenjem itd.

Količina toplote koja nastaje pri zavarivanju

električnim otporom određuje se prema Joule-Lenzovom zakonu: Q=I2R, gdje je R ukupni omski otpor između elektroda,

a definiše se kao zbir pojedinih otpora: R=R1 + R2 + R3 (R1 - materijal - gornja elektroda, R2 - materijal - materijal, R3 -

materijal - donja elektroda). U početku zavarivanja, najveći je kontaktni otpor R2 usljed nehomogenosti i hrapavosti

dodirnih površina. Kontakt se ostvaruje na mjestu dodira. tj. lokalnih ispupčenja, što znači da struja teče samo kroz mali

dio presjeka, pa se na tom mjestu dodira javlja veliki kontaktni otpor. Ako istovremeno djelujemo odgovarajućom silom

pritiska, površina kontakta se povećava, a kontaktni otpor značajno smanjuje. Na kontaktni otpor znatno utiče i povišenje

temperature.

Na kvalitet zavarenih spojeva najviše utiču jačina struje, sila pritiska na elektrodama i vrijeme zavarivanja.

Gasni plamen Kod ovog postupka toplota potrebna za topljenje osnovnog i dodatnog materijala na mjestu spoja, dobija se

sagorijevanje smješe gorivog gasa (ugljikovodika) sa kiseonikom. Ovo

sagorijevanje se obavlja na izlazu iz gorionika, kojim se plamen usmjerava na

mjesto spoja i na tom mjestu se topi osnovni materijal. Pri tome se u zonu

plamena dodaje dodatni materijal u obliku šipki. Dodatni materijal se topi

zajedno s osnovnim, rastop se miješa i tako formira šav. Gorivi gas je najčešće

acetilen (C2H2), osim njega koriste se još propan, butan, etilen i sl. Gorivom

gasu se dodaje kiseonik.

U zavisnosti od odnosa zapremine kiseonika i acetilena postoje tri vrste

plamena za gasno zavarivanje:

● normalni - omjer 1:1

● redukcioni, kod kojeg je odnos kiseonika i acetilena manji od 1

● oksidacioni, kod kojeg je odnos kiseonika i acetilena veći od 1

s t r a n a | 4


n a l e

Ovo je još jedna prednost oksidacetileonskog plamena, jer se može vršiti regulacija plamena prema želji, što je vrlo bitno

kada je u pitanju zavarivanje različitih vrsta osnovnog materijala. Kiseonik se najčešće isporučuje u komprimiranim

čeličnim bocama pod pritiskom koji na temperaturi od 15°C iznosi 150 bara.

Acetilen i kiseonik se dovode do gorionika gumenim cijevima i pritisak napajanja gasovima mora biti takav da se

obezbijedi dovoljna brzina istjecanja gasova radi obezbjeđenja stabilnosti plamena. Pošto se acetilen i kiseonik

isporučuju u čeličnim bocama, pod određenim pritiskom, neophodna je upotreba redukcionih ventila za redukciju pritiska

gasova u bocama na pritisak pogodan za upotrebu.

Kod gasnog zavarivanja, primjenjuju se dvije tehnike rada:

Zavarivanje ulijevo - smijer kretanja gorionika je zdesna ulijevo. Pri tome je plamen usmjeren ispred kupke. Žica se

dodaje u zonu plamena lijevom rukom, ispred gorionika, dok se gorionik drži desnom rukom i ujedno malo klati poprečno

na spoj. Dodatna žica se dovodi samo pravolinijski. Ovu tehniku primjenjujemo tamo gdje je potrebno smanjiti dovođenje

toplote na mjesto spoja (kod zavarivanja tankih limova npr.)

Zavarivanje udesno - gorionik se opet drži desnom rukom, a dodatna žica se dodaje lijevom rukom. Kretanje gorionika

je slijeva udesno, plamen je usmjeren na rastop, vođenje gorionika je pravolinijsko, a žica ide iza gorionika.

Ovu tehniku primjenjujemo kod zavarivanja debljih limova, gdje je potrebno maksimalno korištenje toplote i dobra

zaštita rastopljene mase.

Nedostaci gasnog zavarivanja su: nedovoljna zaštita istopljene mase osnovnog i dodatnog materijala od atmosfere,

usljed čega dolazi do reakcije pojedinih legirajućih elemenata s gasovima iz atmosfere. Zbog toga se ovaj postupak ne

može primijeniti na visokolegirane čelike, gdje je potreban viši kvalitet zavarenog spoja.

Ručno elektrolučno zavarivanje - Zavarivanje obloženim elektrodama Elektroda služi istovremeno za uspostavljanje luka

kao i dodatni materijal. Pri topljenju elektrode, topi

se i jezgro i obloka. Istopljeno jezgro popunjava

žlijeb, a topljenjem obloge obezbjeđuje se zaštita

istopljene mase na mjestu spoja od uticaja gasova

iz atmosfere. Obložene elektrode se sastoje od

metalnog jezgra cilindričnog oblika, na kojem je

nanešena obloga sastavljena od raznih oksida,

karbonata i ferolegura. Obloga elektrode ima

višestruki značaj. Izgaranjem iste razvijaju se

gasovi i pare koje pospješuju jonizaciju zračnog

stuba između osnovnog materijala i vrha

elektrode. Uspostavljanje i održavanje luka je

lakše nego u slučaju kada se zavarivanje izvodi

golom elektrodom. Gasovi koji nastaju

izgaranjem štite el. luk i rastopljenu masu

osnovnog i dodatnog materijala od uticaja gasova

s t r a n a | 5


n a l e

iz atmsofere. Pomoću obloge može se izvršiti legiranje šava, tako da se na taj način u šavu mogu nadoknaditi pojedin i

elementi koji djelomično sagorijevaju u toku procesa zavarivanja. Također možemo dodati i elemente koji imaju veliki

afinintet prema kiseoniku iz rastopa tako da oni vezuju kiseonik i u obloku oksida isplivavaju u vidu troske na površinu

šava (Al, Ti, Mn, V) te tako vršimo dezoksidaciju šava. I sama troska koja se topi i razlijeva preko rastopa štiti od uticaja

gasova iz atmosfere.

Prema hemijskom sastavu obloga, odnosno karakteru nastale troske razlikujemo elektrode kiselog, bazičnog i

neutralnog sastava. Unutar ove podjele, u grupu elektroda kiselog tipa ubrajamo oksidne, mineralno-kiselne i rutilne.

Unutar elektroda neutralnog tipa spadaju celulozne elektrode kod kojih obloga ima sastav na prelazu između kiselog i

bazičnog tipa, te se može smatrati neutralnom.

Gdje će se primijeniti koji tip, zavisi od vrste materijala. Za zavarivanje manje odgovornih spojeva koriste se elektrode

oksidnog tipa. Njihova obloga je izrađena na bazi željeznog oksida tako da šav, dobiven upotrebom ovih elektroda sadrži

znatnu količinu kiseonika u obliku FeO. Radi toga je takav šav relativno niskih mehaničkih osobina. Mineralno-kisele

elektrode imaju u oblozi znatno više dezoksidanata. Obloga ovih elektroda je sastavljena od oksida željeza i mangana,

koje u ovom slučaju nazivamo dezoksidantima. Zbog bolje dezoksidacije rastopine dobijaju se i bolje mehaničke osobine

šava. Do dobre dezoksidacije dolazi također pri upotrebi i rutilnih elektroda. Njihova obloga sadrži znatnu količinu

titanadioksida (rutila). Stabilnost električnog luka je vrlo dobra, šavovi imaju vrlo lijep izgled, a troska se lako odvaja.

Međutim, kako mineralno kisele, tako i rutilne elektrode nisu pogodne za zavarivanje čelika sa povišenim sadržajem

sumpora. Tu se bolje zavarivanje postiže bazičnim elektrodama, čija obloga ima visok sadržaj kalcijevih i manganovih

oksida CaO i MnO koji vežu sumpor i fosfor, te nastaju sulfidi i fosfati kalcija i mangana koji isplivaju u trosku. Šav se na taj

način oslobađa sumpora i fosfora, pa se zato i odlikuje dobrom žilavošću. Baš zbog toga se kod zavarivanja sa bazičnim

elektrodama dobijaju šavovi znatno veće žilavosti nego kod zavarivanja sa kiselim elektrodama. Osim kiseonika, sumpora

i fospora, u šavu je vrlo uticajan i vodonik, što se rješava upotrebom bazičnih elektroda. Celulozne elektrode imaju

oblogu sastavljenu od organiskih materija čijim izgaranjem se stvara znatna količina zaštitnog gasa, te je time i zaštita

rastopa kvalitetnija.

Zavarivanje topljivom elektrodom u zaštitnoj atmosferi - MAG postupak MAG postupak je elektrolučni postupak zavarivanja kod

kojeg se električni luk uspostavlja između dodatnog

materijala - žice koja se kontinualno dovodi i topi, te

osnovnog materijala. Žica se veže na pozitivan, a

osnovni materijal na negativan pol izvora istosmjerne

struje. Luk se uspostavlja u zaštitnoj atmosferi aktivnog

gasa (Metal, AG-aktivni gas).

Kao zaštitni gas najčešće se upotrebljava ugljendioksid

ili mješavina gasova u kojoj je on prisutan, pa se taj

postupak naziva CO2 postupak zavarivanja.

Na sobnoj temperaturi CO2 je inertan gas, međutim na

temperaturi koja vlada u električnom luku, on se

termički razlaže na CO i atomarni kiseonik:

CO2 CO + O O+Fe FeO

Reakcijom nastalog željeznog oksida s ugljikom iz čelika, uvodi se u rastop ugljenmonoksid, što izaziva poroznost u šavu:

FeO + C Fe + CO.

s t r a n a | 6


n a l e

Da bi se izbjegle negativne posljedice disocijace CO2, dodatni materijal - žica se legira sa elementima koji imaju veći

afinitet prema kiseoniku nego željezo, najčešće Mn i Si. Ovi elementi djeluju dezoksidirajuće na rastop, čime se postiže

kvalitetan, homogeni šav bez poroznost:

CO2 CO + O O + Fe FeO

2FeO + Si 2Fe + SiO2 2FeO + Mn 2Fe + MnO2

Nastali oksidi SiO2 i MnO2 isplivaju u troski na površinu šava.

Osim CO2 koristi se i mješavina CO2+Ar+O2 u različitim omjerima. Mješavina plinova je značajna zbog smanjenja

površinskog napona rastopa, čime se povoljno utiče na obrazovanje kapljice (veći naponi - veća kapljica) i veličinu

gubitaka rasprskavanjem. Dobra karakteristika ovog postupka je u tome da se dodatni materijal - žica određenog

kvaliteta može koristiti za zavarivanje većeg broja kvaliteta osnovnog materijala.

U upotrebi je najčešće žica punog presjeka. Dezoksidanti (Mn, Si, i sl) vezuju kiseonik i prelaze u trosku.

Za MAG postupak potrebni su specijalni izvori struje za zavarivanje, tzv. izvori struje konstantnog napona, izvori sa

ravnom karakteristikom. Dodatni materijal je manjeg prečnika nego kod ručnog elektrolučnog zavarivanja, a struje

zavarivanja su veće, te zbog toga specifično opterećenje struje je veće, pa su za miran i stabilan luk potrebni izvori s

ravnom ili blago padajućom karakteristikom. U samom početku procesa elektroda udara u osnovni materijal. Zbog vrlo

velike struje kratkog spoja, topi se vrh žice gotovo trenutačno, a pošto se žica konstantno dovodi, nastaje električni luk i

uspostavlja se ravnoteženo stanje. Za vrijeme zavarivanja dolazi do izražaja autoregulacija, što drugim riječima znači da

zavarivač ne mora održavati konstantnu dužinu el. luka, već, poveća li se ili smanji dužina luka zbog valovitosti osnovnog

materijala ili loše pripreme žlijeba, raste ili pada napon luka.

Prednosti MAG postupka su u trenutnom dovođenju žice, te time i neprekidnost rada; čišćenje troske skoro u cijelosti

otpada; rad s mnogo većim gustinama struje, čime se postiže veća brzina topljenja žice, veće prodiranje, manji ugao

otvora žlijeba, te manja količina utrošenog materijala; velika brzina zavarivanja, lagana automatizacija postupka. Loše

strane su u tome da su komplikovani uređaju, znatni gubitci rasprskavanjem, te gruba površina lica šava. Namijenjen je

za zavarivanje nelegiranih čelika.

Zavarivanje topivom elektrodom u zaštitnoj atmosferi inertnog gasa - MIG postupak MIG postupak je elektrolučni postupak zavarivanja, kod koga se električni luk uspostavlja između dodatnog materijala

žice, koja se kontinuirano dovodi i topi, te osnovnog materijala u zaštiti inertnog gasa, argona ili helija, ili mješavine

spomenutih. Električni luk je nešto stabilniji u struji argona. U toku zavarivanja žica se kontinualno dovodi, služi za

uspostavljanje luka i topeći se popunjava žlijeb u osnovnom materijalu. Žica se spaja najčešće na pozitivni pol, pošto je u

tom slučaju znatan efekat razaranja teško topivih oksida.

Zavarivanje netopivom elektrodom u zaštiti inertnog gasa -TIG postupak El. luk se uspostavlja između netopive volframske elektrode i osnovnog materijala u zaštiti inertnog gasa. U zonu el. luka

dodaje se topiva žica - dodatni materijal. Kao zaštitni gas upotebljava se argon ili helij, odnosno mješavine. Temperatura

topljenja volframske žice je oko 3300°C. Volframska elektroda služi za uspostavljanje el. luka, izrađuje se od čistog

volframa ili legirana s torijumom ili cirkonijumom. Ovim legiranjem se smanjuje odgorijevanje elektrode i omogućuje

veće opterećenje. Kod TIG postupka može se koristiti i istosmjerna i naizmjenična struja. Statička karakteristika izvora

mora biti strma, radi efikasnijeg regulisanja jačine struje zavarivanja.

TIG postupak je jedan od najuniverzalnijih zavarivačkih postupaka. Može se primijeniti na zavarivanje svih metala.

Prednosti su u tome što je stabilnost luka velika, dobar esteski izgled šava, nema čišćenja troske, mehaničke osobine

zavarenog spoja su velike. Međutim, nedostaci su u niskoj produktivnosti, skupim zaštitnim gasom, brzina zavarivanja je

mala i primjenjuje se za zavarivanje tanjih dijelova.

s t r a n a | 7


n a l e

Zavarivanje laserom Apsorpcijom elektromagnetnog zračenja atomi (ili joni) prelaze na jedan viši energetski nivo. Pri simuliranom povratku u

polazno stanje nastaje koherentnta monohromatska svjetlost koja podliježe svim zakonima optike. U kontaktu sa

materijom optička energija laserskih zraka se transformiše u toplotnu energiju višeg intenziteta i visoke gustine. Laserski

snop se pomoću ogledala ili sočiva okusira na radni predmet. Razvijena toplota zagrijava i topi osnovni materijal i formira

se zavarivačka kupka, čija geometrija ovisi od intenziteta dovedene energije. Povećanjem intenziteta energije dolazi do

isparavanja metala i do daljnjeg prodiranja las. snopa čime se postiže efekat dubokog zarivanja.

Prednosti su u visokoj gustini energije, malom prečniku snopa zračenja, visokoj brzini zavarivanja, odsustvu mehaničkog

kontakta, zavarivanju u zaštitnoj atmosferi argona ili helija i sl. Međutim zbog velikih brzina zavarivanja, nije pogodan za

kaljive čelike, te je skupa priprema žlijeba.

Aluminotermijsko zavarivanje Osnova ovog zavarivanja se zasniva na izrazitom afinitetu aluminija prema kisiku. Toplota potrebna za izvođenje

zavarivanja oslobađa se poslije egzotermnog procesa redukcije željeznog oksida aluminijom.

Fe2O3 + 2Al -> 2Fe + Al2O3 + 760 kJ

Čisti aluminij u obliku praha i specijalno pripremljeni oksidi željeza u prahu pomiješaju se u tačno određenom odnosu

(termit). U specijalnoj posudi vrši se paljenje ove mješavine u jednoj ili više tačaka, zavisno od pripremljene količine. Time

se pospješuje veoma brza i burna egzotermna reakcija redukcije željeznog oksida aluminijem. Razvijena toplota iznosi

približno 2400°C. Na dno lonca pada dobiveni metal, a iznad njega se obrazuje Al oksid (troska). On se izlijeva u posebno

pripremljeni žlijeb osnovnog materijala i na taj način se vrši spajanje.

Zavarivanje trenjem Zavarivanje trenjem vrši se u čvrstom stanju, pod dejstvom toplote koja se stvara pri trenju površina koje zavarujemo. U

procesu zavarivanja nastaju značajne plastične deformacije na zavarenim površinama. Čvrsti zavareni spoj nastaje kao

rezultat obrazovanja metalnih veza između kontaktnih površina zavarenih detalja. Da bi se dobila potrebna deformacija,

metal se dovodi u stanje povišene plastičnosti pomoću toplote koja nastaje usljed trenja. Mehanička energija se

neposredno pretvara u toplotnu pri čemu se toplota lokalizuje u tankim površinama metala.

Brzom vrtnjom pokretnog dijela i pritiscima dolazi do hidrodinamičkog trenja u kojoj temperatura kontaktne površine

dostiže temperaturu zavarivanja (950 - 1300°C) i metal je u plastičnom tjestastom stanju. Dolazi do izbacivanja metala i

formiranja nadvišenja šava, a dijelovi koji se zavaruju se skraćuju. Oslobođena toplota se širi u oba dijela i temperatura se

izjednačava, ali ostaje niža od tačke topljenja osnovnog materijala.

Zavarivanje elektrosnopom

Ovaj postupak zavarivanja topljenjem se zasniva na pretvaranju kinetičke energije mlaza elektrona u toplotnu energiju

potrebnu za zavarivanje. Mlaz elektrona nastaje pomoću el. topla (generatora elektrona). Iz direktno grijane elektrode od

volframa ili tantala, posredstvom termoelektronske emisijie elektroni dospijevaju prostor između katode i anode, te pod

uticajem el. polja oni skreću ka anodi. Anoda ima oblik diska sa uskim otvorom kroz koji elektroni nastavjalju put ka

kalemovima za fokusiranje, čime se jača njegov intenzitet.

Zavarivanje se vrši u vakuumu ili da se namjenski obloži gasom koji ne stvara električni luk, tj. da nema jonizacije.

Documents

zavarivanje