Zavarivanje

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Elektrolučno zavraivanje

Citation preview

1. UVOD Elektroluno zavarivanje taljivom elektrodnom icom u zatiti plina je postupak spajanja

metala taljenjem i ovravanjem dijela osnovnog metala i dodatnog metala (elektrodna

ica) pri emu se za zatitu rastaljenog metala koriste inertni i aktivni plinovi ili

njihove mjeavine.U zavisnosti od vrste zatitnog plina elektroluno zavarivanje taljivom elektrodom se skraeno oznaava kao MAG (Metal Active Gas) ili MIG(Metal Inert Gas), pri emu se kod MAG postupka kao zatita koristi CO2 (ugljiko dioksid) ili mjeavina plinova koja se ponaa kao aktivni plin, a kod MIG postupka Ar, He(argon, helijum) ili mjeavina plinova koja se ponaa kao inertni gas.

PREDNOSTI NEDOSTATCI

Primjenjiv za zavarivanje svih vrsta materijala

Tekoe pri zavarivanju na otvorenom

Zavarivanje u svim poloajima

Problemi kod dovoenja ice

Mogunost primjene razliitih plinskih mjeavinatrcanje kod zavarivanja kratkim spojevima

Velika brzina taljenjaSloeniji ureaji

Jednostavna mehanizacija postupka,

Velika uinkovitost i proizvodnost

Mogua primjena i za lemljenje

Tablica br. 1. Prednosti i nedostatci MIG/MAG zavarivanja

Slika br.1. Oprema za MIG/MAG2.USPOSTAVA ELEKTRINOG LUKA

Elektrini se luk, kod zavarivanja s taljivom elektrodom u zatitnoj plinskoj atmosferi, uspostavlja i odrava izmeu vrha taljive metalne elektrode, odnosno ice i zavarenog metala. Kod MAG zavarivanja elektrini luk se uspostavlja kratkim spojem kresanjem izmeu ice za zavarivanje i radnog komada, tj. prikljuaka na polove elektrine struje (istosmjerne Direct Current) u atmosferi aktivnog plina. Nakon toga slijedi ravnomjerno dodavanje ice za zavarivanje u elektrini luk, te taljenje ice i formiranje zavarenog spoja.Zbog utjecaja elektrinog luka, tali se ica(koja se dovodi konstantnom brzinom) i osnovni materijal na mjestu zavarivanja ime se ostvaruje zavareni spoj. Proces se odvija u zatitnoj atmosferi koju omoguuje plin ugljini dioksid(CO2), argon(Ar) ili mjeavine plinova.

Slika br. 2. Elektrini luk kod zavarivanja

3.ZATITNI PLINOVIOsnovna zadaa zatitnih plinova kod MIG/MAG zavarivanja je stvoriti zatitnu atmosferu u kojoj e se moi sigurno uspostaviti i stabilnim odravati luk, zatien od tetnog utjecaja plinova iz atmosfere. Kao zatitni plinovi koriste se argon(Ar), helij(He), uglini dioksid(CO2), a u nekim sluajevima se dodaju i vodih(H), duik(N) i kisik(O). Ar, He i CO2 se mogu koristiti bez mjeanja, ostali plinovi se dodaju u odreenim omjerima radi povoljnijeg odvijanja kemijsko fizikih procesa. Najea mjeavina koja se koristi kod zavarivanja kontrukcijskih elika ima sastav 82%Ar+18%CO2, a komercijalno je poznata kao Krysal ili Corgon.

Tablica br. 2 . Vrste plinova i njihova primjena4. DODATNI MATERIJALI

Dodatni materijali se u procesu zavarivanja rastaljuju, te zajedno s talinom osnovnog materijala ine zavareni spoj. Svojim kemijskim sastavom utjeu na zavarivake i metalurkeprocese, te osiguravaju odgovarajuu kvalitetu zavarenog spoja(ili navara) . Kod MIG/MAG zavarivanja, dodatni materijali su u obliku ica namotanih na kolutove standardiziranih oblika i dimenzija. ice za MIG/MAG zavarivanje se izrauju kao pune i prakom punjene, moraju biti posebnog kemijskog sastava. Tipino joj se dodaju 0,7-1% silicija i 1,3-1,6% mangana, koji sudjeluju kao dezoksidanti u kemijskog reakciji s CO2 koja se dogaa u elektrinom luku. Elektrodne ice se proizvode u kolutovima mase 1 - 100 kg projera od 0,8 do1,6 mm, pri emu se ice promjera (do1,2 mm) obino koriste za prijenos krupnim kapima, a ice veeg promjera (preko 1,2 mm) za prijenos u mlazu i impulsni prenos. U sluaju zavarivanja elika elektrodna ica treba imati povean sadraj Si i Mn ucilju dezoksidacije metala ava i nadoknade sagorjelih elemenata u osnovnom materijalu. U cilju sprjeavanja nastanka poroznosti u metalu ava i zakaljenja, sadraj ugljika je ogranien na 0,12%. Pri izboru dodatnog materijala treba uzeti u obzir kemijski sastav i mehanika svojstva osnovnog materijala, stanje i istou osnovnog materijala, poloaj zavarivanja i oblik prijenosa dodatnog materijala.

Slika br. 3. Dodatni materijali za MIG/MAG

5. NAIN PRIJENOSA MATERIJALA

Najvei uticaj na nain prenosa dodatnog materijala imaju parametri struje (vrsta i jaina,

karakteristika izvora), zatitni plin, sastav dodatnog materijala i slobodna duina

elektrodne ice. Pri tome treba imati u vidu da struja suvie velike jaine, u kombinaciji sa poveanom duinom slobodnog krajaelektrodne ice, moe proizvesti rotaciju rastopljenog dodatnog materijala i njegovo skretanje van metalne kupke, to ograniava izbor jaine struje.

Osnovni naini prijenosa materijala kod MIG/MAG postupka zavarivanja su:a) kratkim spojevima,b) prijelaznim lukom,c) trcajuim lukom,d) impulsnim zavarivanjem.

Slika br. 4. Utjecaj struje i napona na prijenos materijala

Slika br. 5. Utjecaj stuje i slobodnog kraja ice na nain prijenosa

5.1. PRIJENOS KRATKIM SPOJEVIMA

Prijenos kratkim spojevima kod MIG/MAG zavarivanja postie se upotrebom najmanjih jaina struje i najmanjih debljina ice. Ovim nainom dobivaju se zavari malog presjeka koji se brzo hlade, to je pogodno za spajanje tankih limova. Osim toga, prijenos kratkim spojevima pogodan je za spajanje veih otvora lijeba i za spojeve kod kojih se zahtjevaju to manje deformacije jer se ovakvim lukom unosi mala koliina topline.

Slika br. 6. Prijenos materijala u el. luku kratkim spojem

Slika br. 7. Ponaanje struje i napona kod prijenosa kratkim spojevima

5.2. PRIJENOS PRIJELAZNIM LUKOM

Ovaj prijenos metala odvija se formiranjem krupne kapljice metala na vrhu ice koja pod utjecajem sila u luku bude odbaena i prelazi u talinu bez kratkog spoja. Duina luka je dovoljna da uglavnom ne dolazi do takvog rasta kapljice da bi mogao nastati kratki spoj. Samo ponekad kapljica naraste (ovisno o naponu luka, jakosti i gustoi struje itd.) i spoji se s talinom odnosno nastane kratki spoj. Ovaj prijenos kapljica karakteristian je za uporabu pri MAG zavarivanju u zatiti plina CO i mjeavina s jakim utjecajem CO.5.3.PRIJENOS TRCAJUIM LUKOM

Ovaj prijenos metala odvija se u podruju veeg napona i vee jakosti struje zavarivanja, naroito kod zavarivanja u zatiti plina argona ili mjeavina bogatih argonom. Ovakav prijenos metala mogu je i pod zatitom CO. ali uz vrlo visoke struje zavarivanja to ima za posljedicu da kapljice postaju sitnije, a rasprskavanje kapljice je vee nego u zatiti argona ili mjeavina. trcajui luk karakterizira tanki mlaz metala u sitnim kapljicama koje teku poput niti i velikom brzinom i snagom uranjaju u talinu zavara. Vrh ice je karakteristino zailjen, a promjer kapljice je manji od promjera ice.

Ovakav luk se primjenjuje kod zavarivanja debljih materijala u vodoravnom poloaju. Nije pogodan za zavarivanje u prinudnim poloajima. Slika br.8. trcajui luk5.4. IMPULSNO ZAVARIVANJE

Impulsni prijenos ima sve veu primjenu i po kvaliteti moe dostii TIG zavarivanje. Osnovna odlika ovog naina prijenosa je mogunost reguliranja veliine kapi u zavisnosti od uestalosti(frekvencije) kapanja. Luk je bez kratkog spoja i ostvaruje se impulsnom strujom iz pomonog izvora. Uestalost impulsa, a time i broj kapi u odreenom vremenskom periodu moe se podeavati. Iskustvo je pokazalo da optimalna uestalost impulsa odgovara uestaosti gradske mree od 50Hz, a u praksi se koriste uestalosti u opsegu 20-120Hz. Izvor struje treba omoguiti dva nivoa jaine struje, osnovni nivo, koji treba biti dovoljno nizak da onemogui prijelazni luk, i pulsirajui nivo koji je znatno iznad nivoa potrebnog za prijenos. Stoga se u jednom ciklusu prenese samo jedna kap, a kako je mogue podesiti vremenski period ciklusa i jainu struje, time je omogueno dobijanje potrebne kvalitete spoja. Ovakav prijenos metala moe se postii samo u zatiti argona ili mjeavina bogatim argonom i prua velike mogunosti u zavarivanju aluminija, bakra i CrNi elika. Vrlo je pogodan za zavarivanje u prinudnim poloajima zavarivanja, a naroito za zavarivanje vrlo tankih materijala.

Slika br.9. Prijenos materijala impulsnim zavarivanjem Slika br. 10. Karakteristika struje impulsnog prijenosa6. PRIMJENA Osnovna primjena - metalna industrija, metalne konstrukcije, brodovi,

posude pod pritiskom, motorna vozila.

Slika br. 11. Primjena MIG/MAG postupka zavarivanjaOvim postupkom se mogu zavarivati svi komercijalno znaajni materijali, kao npr. kontrukcijski elici, vatrotporni elici, aluminij i njegove legure, bakar i njegove legure, raznorodni metali, itd.

Slika br. 12. Primjena MIG/MAG postupka u autoindustriji

Slika br. 13. Robotska stanica za zavarivanje automobilskih ispunih cijevi i lonaca7. ZAKLJUAKMIG/MAG je visokoproduktivni postupak zavarivanja s najirom primjenom. Mogunost kvalitetnog zavarivanja svih materijala, velik broj specijaliziranih varijanti i odline mogunosti automatizacije ine ga danas vodeim postupkom zavarivanja.Poznavanje osnovnih karakteristika materijala, potpuno potivanje pripremnih procedura te odabir i provedba dobre tehnologije zavarivanja, jame kvalitetu i ekonominost proizvodnje odreene konstrukcije. Kvaliteti zavarenih spojeva pridonosi i razvoj plinskih mjeavina koje direktno utjeu na prijenos metala i na konaan oblik zavarenog spoja8. LITERATURA 1. S. Kralj, . Andri: Osnove zavarivakih i srodnih postupaka, FSB, Zagreb, 1992.2. B. Kraut: Krautov strojarski prirunik, Axiom, Zagreb, 1997.3. M. Rakin: Zavarivanje i srodni postupci, Tehnika knjiga, Beograd, 1986.4.http://content.lincolnelectric.com/en/pdfs/products/literature/MIGMAG-WELDING.pdf5. http://www.twi.co.uk6. http://www.treatrade.hr/pdf/DM/A1.2.pdf7. www.mig-welding.co.uk8. http://hr.wikipedia.org/wiki/Zavarivanje_MIG_postupkom9. http://www.saf-fro.com/file/otherelement/pj/chapiter3_mig%20mag%20welding50931.pdf10. http://www.svarbazar.cz/phprs/storage/lincoln_mig_welding_guide.pdf1