TEHNOLOŠKA SVOJSTVA MATERIJALAPosted on 09/16/2013by Iron Lady

Tehnološke osobine materijala se odnose na karakteristične sposobnosti materijala da se može obrađivati različitim tehnološkim postupcima, kao i da se može suprostaviti štetnim uticajima pod specijalnim radnim uslovima. U tehnološke osobine spadaju: obradivost, trajnost materijala, specifične tehnološke osobine pogonskih materijala i dr.Obradivost materijala je sposobnost konstrukcionih materijala da se mogu obrađivati raznim procesim obrade u prerađivačkoj industriji.Pod oradivošću podrazumeva se više tehničkih karakteristika materijala koje se uglavnom svode na sledeće osobine:

Plastičnost je sposobnost pojedinih materijala da se trajno deformišu pod uticajem spoljašnjih sila.Kovnost je sposobnost isključivo metala i legura da se mogu plastično oblikovati u hladnom i zagrejanom stanju, pod dinamičkim dejstvom sile ili pritiskom. Plastični materijali su obično i kovni.Livkost je osobina pojedinih materijala da u tečnom stanju mogu ispuniti livački kalup i očvrsnuti u njemu (rastopljen metal, sveža betonska masa itd.).Rezivost je osobina većine materijala da se mogu obraditi rezanjem pomoću odgovarajućih alatnih mašina: struganjem, glodanjem, rendisanjem, brušenjem itd.Zavarljivost je osobina metala i pojedinih nemetala da se mogu spojiti na odgovarajućoj temperaturi korišćenjem metalnih šipki-elektroda. Elektrode su od istog ili približnog materijala kao i predmeti koji se zavaruju.Termička obradljivost je sposobnost da kod materijala, pri ciklusu kontrolisanog zagrevanja i hlađenja, dolazi do promene njihove strukture i time do promene osobina.Trajnost ili postojanost je jedna od važnijih osobina kako konstrukcionih tako i pogonskih materijala, kojom se označava otpor materijala prema raznim uticajima, koji utiču na skraćenje veka trajanja materijala, a samim tim i konstrukcije.Trajnost materijala je u funkciji fizičko-mehaničkih, hemijskih i drugih štetnih uticaja. Razaranje materijala pod hemijskim i elektrohemijskim uticajima poznato je pod opštim nazivom korozija, dok se razaranje pod čisto mehaničkim uticajima naziva habanje-abrazija.Otpornost na habanje je sposobnost materijala da se opiru habanju, oštećenju površine ili promeni dimenzija pod dejstvom sila trenja.Usled ovih štetnih uticaja konstrukcioni materijali izloženi su intezivnom propadanju zbog njihove loše ili nikakve zaštite.

ZAVARIVANJE

Zavarivanje je spajanje dvaju ili više, istorodnih ili raznorodnih materijala, taljenjem ili pritiskom, sa ili bez dodavanja dodatnog

materijala, na način da se dobije homogeni zavareni spoj. Zavarivanje je u drukčije od lemljenja, a to je spajanje taljenjem

legure s nižim talištem od materijala predmeta koji se spajaju.

Različiti izvori energije se mogu koristiti za zavarivanje, kao što je mlaz vrućih plinova (plinski plamen ili mlaz plazme),električni

luk, tok nabijenih čestica (mlaz elektrona ili iona u vakuumu), tokovi zračenja (laser), električna struja(elektrootporno

zavarivanje), trenje, ultrazvuk i sl. Zavarivanje se može obavljati u radionici, na otvorenom prostoru, u vodi ili u svemiru.

Sve do kraja 19. stoljeća, jedino je bilo poznato kovačko zavarivanje, s kojim su kovači stoljećima spajali željezo i čelikgrijanjem

i udaranjem čekića. Elektrolučno zavarivanje i plinsko zavarivanje kisikom su bili među prvim postupcima koji su se razvili u 20.

stoljeću. Nakon toga su se razvili mnogi procesi, ali među najzastupljenijim je postalo ručno elektrolučno zavarivanje.[1]

Povijest zavarivanja[uredi VE | uredi]

Povijest spajanja metala je započelo prije nekoliko tisuća godina, u brončano doba i u željezno doba, na prostorima

današnjeEurope i Bliskog istoka. Razvilo se kao sastavni dio vještina kovača, zlatara i ljevača pri izradi oruđa za rad, oružja,

posuda,nakita i građevina.

U srednjem vijeku se razvilo kovačko zavarivanje, gdje su se dva dijela koja su se spajala, na kovačkoj vatri, doveli do bijelog

usijanja i ako je bilo potrebno, posipali bi se određenim prahom ili pijeskom za “čišćenje”. Čekićanjem spoja istiskivali bi se s

dodirnih površina rastaljeni oksidi ili troska, te se sučeljavaju čiste metalne površine, kada počinju djelovati međuatomske

siledvaju dijelova i dolazi do čvrstog spoja. Najbolji mačevi iz čelika u srednjem vijeku bili su rađeni iz niskougljičnog čelika (do

0,4% ugljika), a na njihove rubove su kovački zavarivane (udarcima čekića u toplom stanju) trake od visokougljičnog čelika (od

1,0 do 2,1% C), koje su uz određenu toplinsku obradu davale tvrde i oštre bridove. Mačevi, vrhovi strijela i koplja, noževi i

drugo, kod kojih su primjenjivali kovačko zavarivanje, bili su poznati u Grčkoj, Franačkoj državi, Kini, Japanu, Indoneziji, te

uSiriji. Poznata je bila tehnika spajanja traka iz različitih vrsta željeznih materijala kovanjem kao “damasciranje” (od Damask,

Sirija), a u cilju postizanja posebnih dobrih svojstava za mačeve i puške.

1802. ruski znanstvenik Vasilij Petrov istražuje električni luk za opću namjenu i predlaže primjenu za zavarivanje.[2] 1882. ruski

znanstvenik Nikolaj Benardos prvi koristi električni luk između ugljene elektrode i metala, uz dodavanje žice u metalnu kupku.

1888. ruski znanstvenik Nikolaj Slavjanov je predložio postupak elektrolučnog zavarivanja metalnom elektrodom. 1895. počinje

se koristiti aluminotermijsko zavarivanje tračnica i za popravak odljevaka. U isto vrijeme prvi puta se zavaruje plinskim

plamenikom, koji je koristio kisik i vodik. Kasnije se razvija plinsko zavarivanje kisik-acetilenskim (O2 + C2H2) plamenom.

1907. švedski znanstvenik prvi patentira i primjenjuje obloženu elektrodu. Obložena elektroda se proizvodila uranjanjem gole

žice u otopinu minerala, a od 1936. obloga se nanosi isprešavanjem ili ekstrudiranjem. Od 1925. počinje zavarivanje u zaštitnoj

atmosferi vodika, a kasnije se prešlo na argon i helij. Od 1930. primjenjuje se automatsko zavarivanje pod praškom

u brodogradnji SAD-a.[3]

Pred, a posebno poslije Drugog svjetskog rata, počinje razvoj i primjena zavarivanja u zaštitnom plinu - zavarivanje TIG

postupkom. Zavarivanje MIG postupkom se počinje primjenjivati 1948., a od 1953. u Sovjetskom Savezu se prvi puta

primjenjuje zavarivanje MAG postupkom s CO2 zaštitnim aktivnim plinom. Hladno zavarivanje pod pritiskom se primjenjuje od

1948.

Iza 1950. se razvijaju mnogi novi postupci kao što su: zavarivanje pod troskom (1951.), zavarivanje trenjem (1956.), zavarivanje

snopom elektrona (1957.), zavarivanje ultrazvukom (1960.), zavarivanje laserom (1960.), zavarivanje plazmom(1961.) i drugi.[4]

Prvo zavarivanje i toplinsko rezanje u svemiru izveli su 1969. u sovjetskom svemirskom brodu Sojuz 6. 1932. u Rusiji,

Konstantin Khrenov je prvi uspješno primjenio podvodno elektrolučno zavarivanje.

Postupci zavarivanja[uredi VE | uredi]

Podrobniji članak o temi: Popis postupaka zavarivanja

Uobičajena osnovna podjela postupaka zavarivanja je na postupke zavarivanja uz djelovanje pritiska i postupke zavarivanja

taljenjem. Zavarivanje uz djelovanje pritiska je spajanje metalnih dijelova pritiskom, bez ili uz lokalno ograničeno zagrijavanje,

uglavnom bez korištenja dodatnog materijala. Zavarivanje taljenjem je spajanje metalnih dijelova u rastaljenom stanju na

mjestu spajanja, s korištenjem ili bez dodatnog materijala, bez djelovanja pritiska ili udaraca.

Postupci zavarivanja taljenjem[uredi VE | uredi]

Zavarivanje taljenjem je spajanje metalnih dijelova u rastaljenom stanju na mjestu spajanja, s korištenjem ili bez dodatnog

materijala, bez djelovanja pritiska ili udaraca. U tu grupu spadaju: ljevačko zavarivanje, termitno zavarivanje(aluminotermijsko

zavarivanje), zavarivanje plinskim plamenom ili plinsko zavarivanje, zavarivanje pod troskom, zavarivanjeelektričnim

lukom ili elektrolučno zavarivanje (ručno elektrolučno zavarivanje, zavarivanje MIG postupkom, zavarivanje MAG

postukom, zavarivanje pod praškom, zavarivanje TIG postupkom, polumehanizirano zavarivanje s obloženim

elektrodama),magnetsko zavarivanje ili zavarivanje magnetski pokretanim električnim lukom, zavarivanje plazmatskim lukom

ili zavarivanje plazmom, zavarivanje elektronskim snopom, zavarivanje laserskim snopom, ultrazvučno zavarivanje, zavarivanje

snopom svjetlosnog zračenja i drugo.

Elektrolučno zavarivanje[uredi VE | uredi]

Elektrolučno zavarivanje jedan je od najčešće upotrebljavanih načina zavarivanja u praksi. Izvor energije za zavarivanje je

električni luk. Dio koji se zavaruje obično je plosnat, dok je elektroda štapičasta. Ako se elektroda ne tali (ugljena,volframova),

zavarivati se može bez dodavanja ili s dodavanjem materijala. Pri zavarivanju taljivom elektrodom, ona je ujedno dodatni

materijal (obično istorodan s osnovnim materijalom koji se zavaruje).

Elektrode za zavarivanje mogu biti gole (ugljeni ili metalni štap, žica ili traka), obložene (metalna jezgra, a

obloga mineralnimaterijal) ili punjene (mineralna jezgra i metalna obloga) ili nekih drugih oblika. Dodatni materijali i elektrode za

elektrolučno zavarivanje (i druge načine zavarivanja) su standardizirani za pojedine načine zavarivanja i prema vrsti osnovnog

materijala. Priprema, odnosno oblici dodirnih površina koje se zavaruju i njihovih rubova, je standardizirana za pojedine načine

zavarivanja i prema vrsti osnovnog materijala.

Ručno elektrolučno zavarivanje[uredi VE | uredi]

Ručno elektrolučno zavarivanje (kratica: REL), točnije izraženo ručno elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom(engl. Manual Metal Arc Welding – MMA) ili elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom (engl. Shielded Metal Arc Welding – SMAW) je postupak koji se najviše koristi. Električna struja se koristi da pokrene električni luk, između

osnovnog materijala i potrošnih elektroda, čija obloga stvara zaštitu zavara od oksidacije i zagađivanja stvaranjem ugljikovog

dioksida(CO2). Elektroda služi i kao dodatni materijal za stvaranje zavara. Postupak je vrlo raznovrstan i može se obaviti s

relativno jeftinom opremom, tako da se koristi u radionicama i na otvorenim gradilištima. Zavarivač može postati dovoljno

iskusan i sa skromnijom obukom, a vješt majstor postaje sa iskustvom. Vrijeme zavarivanja je relativno sporo, budući da se

elektrode moraju često zamjenjivati i troska se mora čistiti nakon svakog zavara. Taj postupak je uglavnom ograničen

na čeličneproizvode, iako specijalne elektrode postoje i za lijevano željezo, nikal, aluminij, bakar i ostale metale. [5]

Postupci zavarivanja pritiskom[uredi VE | uredi]

Zavarivanje pritiskom je spajanje metalnih dijelova pritiskom, bez ili uz lokalno ograničeno zagrijavanje, uglavnom bez korištenja

dodatnog materijala. U tu grupu spadaju: kovačko zavarivanje, elektrootporno zavarivanje, točkasto elektrootporno

zavarivanje, bradavičasto elektrootporno zavarivanje, šavno elektrootporno zavarivanje, sučeljeno vodootporno

zavarivanje,elektrootporno zavarivanje ogorijevanjem ili iskrenjem, elektroindukcijsko zavarivanje, eksplozijsko

zavarivanje, difuzijsko zavarivanje, zavarivanje trenjem, hladno zavarivanje pritiskom i drugo.

Kovačko zavarivanje[uredi VE | uredi]

Kovačko zavarivanje je najstarija vrsta zavarivanja metala, kada se krajevi dva dijela koje želimo zavariti (spojiti) zagriju

ukovačkoj vatri do bijelog usijanja i ako je potrebno pospu određenim prahom (pijeskom) za “čišćenje". Čekićanjem spoja

istiskuju se s dodirnih površina rastaljeni oksidi ili troska, te se sučeljavaju čiste metalne površine kada počinju

djelovatimeđuatomske sile dvaju dijelova i dolazi do čvrstog zavarenog spoja. [6]

Najbolji mačevi iz čelika u srednjem vijeku bili su rađeni iz niskougljičnog čelika, a na njihove rubove su kovački zavarivane

(udarcima čekića u toplom stanju) oštrice (trake) od visokougljičnog čelika (1,0 – 2,1% C), koje su uz određenu toplinsku

obradu davale tvrde, čvrste i oštre bridove. Mačevi, vrhovi strijela i koplja, bodeži i drugo oružje kod kojih su primjenjivali

kovačko zavarivanje bili su poznati u Grčkoj, Franačkoj državi, Kini, Japanu, Indoneziji, te u Siriji. Poznata je tehnika spajanja

traka iz različitih vrsta željeznih materijala kovanjem kao "damasciranje" (od Damask - Sirija), a u cilju postizanja posebnih

dobrih svojstava za mačeve i puške. I za današnji stadij razvoja tehnike ova tehnologija izrade dijelova iz kompozitnih materijala

kovačkim zavarivanjem je interesantna. [7]

Elektrootporno zavarivanje[uredi VE | uredi]

Elektrootporno zavarivanje (engl. Electric Resistance Welding – ERW) je način zavarivanja električnom energijom gdje se

uvijek koristi pritisak i toplina, koja nastaje zbog velikog električnog otpora na mjestu dodira zavarivanih dijelova. To je

tzv.Jouleova toplina, za koju vrijedi:

Q = J2 ˑ R ˑ t (J)

gdje je: J – jakost električne struje zavarivanja, R – električni otpor na mjestu dodira zavarivanih

dijelova, t – trajanjezavarivanja. Koristi se uglavnom izmjenična struja niskog napona, vrlo velike jakosti i kratkog trajanja.

Samo pri sučeljnom elektrootpornom zavarivanju dolazi do zavara u čvrstom stanju, bez rastaljivanja, dok pri svim drugim

načinima elektrootpornog zavarivanja dolazi i do taljenja metala. Velika je prednost ovog postupka da je čist, brz i bez

dodatnog materijala. Koristi se naročito u

industriji vozila (automobili, bicikli, motocikli, zrakoplovi, tračnička vozila, nuklearna i ratna tehnika), vojnoj industriji,

građevinarstvu, prehrambenoj industriji, industriji bijele tehnike i drugo. Spajaju se tanki limovi, do najviše 6 mm. Podesan

je za proces masovne proizvodnje, uz mogućnost jednostavnog mehaniziranja i robotiziranja.

Vrste zavarenih spojeva[uredi VE | uredi]

Žlijeb čine obrađeni ili neobrađeni, najčešće, rubni dijelovi osnovnog metala, na mjestu pripremljenom za njihovo spajanje,

odnosno izvodenje zavarivanja. Oblik i dimenzije žlijeba mogu biti različiti, a odabir odgovarajućeg oblika žlijeba ovisit će

o debljini materijala koje treba zavariti, primijenjenom postupku zavarivanja, položaju zavarivanja, vrsti i namjeni spoja, i

drugo. Iako se u praksi susreće i upotrebljava više različitih oblika žljebova, gotovo svi žljebovi imaju neke zajedničke

elemente.

Priprema žljebova za zavarivanje može se izvoditi mehaničkom obradom ili rezanjem različitim postupcima. Kod

mehaničke obrade, priprema rubova izvodi se posebnim strojevima i prikladnim alatom, npr. noževima, diskovima,

škarama i dr., koji daju traženi oblik rubova zavarivanih dijelova. U praksi se najčešće koristi rezanje plinskim plamenom, a

zastupljeni su, također i, postupci rezanja plazmatskim lukom, laserskim snopom, te elektrolučno rezanje ugljenom ili

šupljom čeličnom elektrodom, uz dovođenje stlačenog zraka. Kod rezanja plinskim plamenom, primjenjuje se poseban

plamenik za rezanje i odgovarajuća mješavina plinova, najčešće kisika i acetilena (ili butane). Samo rezanje i priprema

rubova može se izvoditiručno ili strojno. [8]

Sučeljni spoj[uredi VE | uredi]

Sučeljni spoj nastaje zavarivanjem dijelova čiji se krajevi sučeljavaju i međusobno zatvaraju kut koji može biti izmedu 160º

i 200º, a najčešće je 180º. Dimenzioniranje sučeljnog spoja ne predstavlja poseban problem, jer je debljina tj. dimenzija

šava određena debljinom osnovnog metala. S velikom pažnjom moraju biti pripremljeni rubovi spoja, da bi se omogućilo

dobro protaljivanje uz minimalne deformacije i naprezanja u spojevima. Jednostavno se provjerava i rendgenski snima, a

zavarivanje se može izvoditi s jedne strane ili dvostrano.

Preklopni spoj[uredi VE | uredi]

Priprema spoja preklapanjem rubova je jednostavna i ne zahtijeva posebice točno podešavanje dijelova koji se spajaju.

Preklopni spoj zavaren s obje strane može biti podvrgnut znatno većim opterećenjima od spoja zavarenog samo s jedne

strane.

Kutni spoj[uredi VE | uredi]

Kutni spoj može biti izveden zavarivanjem samo s jedne strane ili s obje strane, a predstavlja prikladno rješenje i za

zavarivanje relativno debljih dijelova. Izvedba kutnog spoja moguća je bez skošavanja stranice ruba zavarivanog

elementa, a isto tako s jednostranim ili dvostranim skošenjem. Kutni spoj s jednostranim skošenjem obično se koristi kod

spajanja limova debljine do 12 mm, kada se zavarivanje izvodi samo s jedne strane, dok su kutni spojevi s dvostranim

skošenjem primjereni za debljine do 40 mm, pa i više.

Križni spoj[uredi VE | uredi]

Poseban oblik kutnog spoja predstavlja križni spoj, koji ima sve elemente zajedničke s jednostavnim kutnim spojem, a

osnovna mu je značajka da ima jedan kontinuirani element, dok se drugi prekida i nastavlja s druge strane spoja. Križni

spoj najčešće se koristi kod većih metalnih konstrukcija, npr. brodova i raznih kutijastih konstrukcija s unutrašnjim

uzdužnim i poprečnim elementima.

Kutni rubni spoj[uredi VE | uredi]

Kutni rubni spojevi nalaze svoju primjenu, najčešće, u sklopovima pojedinih strojnih dijelova, kućišta, kutijastih

konstrukcija, i slično.

Prirubni spoj[uredi VE | uredi]

Prirubni spojevi prvenstveno se koriste za tanke limove, do najviše 4 mm debljine, te za manje opterećene spojeve. Kod

takvog se rješenja spajanja, posebnim prirubljivanjem limova, dobiva ukupna širina polja za polaganje zavara jednaka

dvostrukoj debljini spajanih dijelova, a to predstavlja znatno olakšanje zavarivaču pri vođenju izvora topline i kontroliranju

taline.

Kvaliteta zavarivanja[uredi VE | uredi]

Mnogo različitih faktora utječe na čvrstoću zavara i materijala oko njega, uključujući odabir procesa zavarivanja, količinu i

koncentraciju ulazne topline, zavarljivost osnovnog materijala, dodatni materijal elektrode, vrsta obloge, geometrija

zavarenog spoja i konačno o međudjelovanju svih tih faktora. Da bi ispitali kvalitetu zavara, postoje kontrola bez

razaranja (KBR) ikontrola s razaranjem (KSR). Greške kod zavarivanja mogu biti pukotine, deformacije, plinski uključci

(poroznost), nedostatak provara, nemetalni uključci, zarezi, površinski i podpovršinski lamelarni prekidi. Postoje standardi

koji vode zavarivače da izbjegavaju tu vrstu grešaka, kao ISO 5187 i DIN EN 25 817.

Zona utjecaja topline[uredi VE | uredi]

Zona utjecaja topline (kratica: ZUT) je dio osnovnog materijala, koji se nalazi neposredno uz rastaljenu zonu, a gdje dolazi

do promjene kristalne strukture i mehaničkih svojstava zbog topline unesene zavarivanjem. Izrazite promjene strukture

zanelegirani čelik su iznad 723 ºC, pogotovo ako nisu dovoljno sporo hlađene. Za poboljšane čelike, koji

se kale i popuštaju pri relativno niskim temperaturama, bilo kakvo grijanje iznad otprilike 300 ºC, uzrokovati će bitne

promjene svojstava. Zona utjecaja topline ovisi o unosu topline i obično je 2 do 8 mm.

Količina unesene topline igra vrlo važnu ulogu u zavarivanju, pa recimo plinsko zavarivanje kisikom i acetilenom je vrlo

nepovoljno, jer se previše unosi topline, dok lasersko zavarivanje unosi vrlo malu količinu topline. Elektrolučno zavarivanje

je negdje između ova dva postupka i količina unesene topline se može izračunati:

gdje je: Q - unos topline (kJ/mm), U - napon (V), I = jačina struje (A) i S - brzina zavarivanja (mm/min). Stupanj

iskorištenjaovisi o vrsti postupka, pa je za elektrolučno zavarivanje sa obloženom elektrodom (engl. SMAW) 0,75, za

MIG zavarivanje (engl. GMAW) 0,9, a za TIG postupak 0,8. [9][10]

Zavarljivost[uredi VE | uredi]

Zavarljivost je jedan ključni pojam u zavarivačkoj tehnologiji, a odnosi se kako na osnovni i dodatni materijal, tako i

na zavarivani proizvod ili strukturu, parametre, režim i postupak zavarivanja. To je, zapravo, jedno vrlo složeno

svojstvo i nije ga jednostavno točno odrediti. Zavarljivost je sposobnost materijala, da se pri određenim povoljnim

uvjetima zavarivanja ostvari kontinuirani zavareni spoj, koji će svojstvima udovoljiti predviđenim uvjetima i vijeku

primjene. Na zavarljivost metala utječu: kemijski sastav (poglavito udio legirnih elemenata i mogućih nečistoća),

dimenzije dijelova koji se zavaruju, vrsta dodatnog materijala, priprema spoja za zavarivanje, i drugo.

Pojednostavljeno, može se uzeti da je zavarljivost svojstvo zavarivanog metala koje pokazuje da se određenim

postupkom zavarivanja može ostvariti homogeni spoj, koji će udovoljiti predvidenim uvjetima i vijeku uporabe

zavarenog proizvoda ili strukture. Nema opće zavarljivosti nekog metala. Ona se mora utvrditi za svaki pojedini

postupak zavarivanja, dodatni materijal, vrstu spoja, predviđenu namjenu proizvoda ili strukture, odnosno za svaki

slučaj zavarivanja posebice.

Homogenost se zavarenog spoja može narušiti, prije svega, pojavom pukotina, nemetalnih uključaka i poroznosti, pa

se zavarljivost metala često ocjenjuje na temelju sklonosti pojavi pukotina. Zahtjevi za dobro zavarljive čelike su:

zadovoljavajućažilavost osnovnog metala; kemijski sastav mora biti takav da nakon hlađenja ne dolazi do

porasta krhkosti; što manje ugljika jer ugljik utječe na porast zakaljivosti, tvrdoće i krhkosti; samo čelici dobiveni u

zatvorenim pećima (Siemens-Martinov postupak).

Greške u zavarenim spojevima[uredi VE | uredi]

Svaki tehnološki postupaknosi stalnu opasnost od nastajanja određenih grešaka. S obzirom na veliki broj utjecajnih

čimbenika na kvalitetu zavarenih spojeva, na tu je opasnost potrebno obratiti posebnu pozornost kako pri izradi

zavarene konstrukcije, tako i u njenoj primjeni. Postoje različite klasifikacije grešaka u zavarenim spojevima, a jedna

od njih je sljedeća (EN 26520): greške u zavarenim spojevima koje mogu nastati u izradi i greške u zavarenim

spojevima koje mogu nastati u eksploataciji.

Greške u zavarenim spojevima koje nastaju u izradi mogu se podijeliti s obzirom na:

Uzrok nastajanja grešake: konstrukcijske greške, metalurške greške i tehnološke greške;

Vrstu grešake: plinski uključci, uključci u čvrstom stanju, naljepljivanje, nedostatak provara, pukotine i greške

oblika i dimenzija;

Greške položaja: unutrašnje greške, površinske i podpovršinske greške i greške po cijelom presjeku;

Greške po obliku: kompaktne greške, izdužene greške, oštre greške (jako izraženo zarezno djelovanja),

zaobljene greške (manje izraženo zarezno djelovanje), ravninske greške (može se zanemariti treća dimenzija

greške) i prostorne greške (uzimaju se u obzir sve tri dimenzije greške);

Greške po veličini: male greške, greške srednje veličine i velike greške;

Greške po brojnosti: pojedinačne greške, učestale greške i gnijezdo grešaka.

Navarivanje[uredi VE | uredi]

Navarivanje je postupak nanošenja dodatnog materijala zavarivanjem na površinu radnog predmeta radi postizanja

željenih svojstava, mjera i oblika. Navarivanje se obično provodi u vodoravnom položaju, rjeđi su slučajevi nekih

drugih položaja. Zbog velikih količina topline, plinova izgaranja te rasprskavanja, potrebno je predvidjeti odgovarajuće

mjere zaštite na radu. Gotovo svi klasični postupci zavarivanja mogu biti primijenjeni u svrhu navarivanja.

Tvrdo navarivanje je nanošenja tvrdog materijala otpornog na trošenje (habanje) postupkom zavarivanja. Procjenjuje

se da od ukupnog neželjenog trošenja (habanja) materijala u industrijskim procesima, na abraziju otpada 40%,

udarno trošenje 25%, trošenje metal na metal 10%, koroziju 5%, visokotemperaturno trošenje 5% i ostale vidove

trošenja oko 5%. Materijali koji se najčešće tvrdo navaruju su ugljični čelici i nisko legirani čelici s niskim

sadržajem ugljika.

Oprema za zavarivanje[uredi VE | uredi]

Izvor struje za zavarivanje[uredi VE | uredi]

Izvor struje za zavarivanje ili napajanje za zavarivanje su takvi uređaji koji daju na mjestu zavarivanja električnu

struju sa karakteristikama pogodnim za zavarivanje. Najčešće se koristi napajanje sa konstantnom jačinom struje i

drugi tip, napajanje sa konstantnim naponom. Kod elektrolučnog zavarivanja, dužina električnog luka je u direktnoj

vezi sa naponom, dok je sa jačinom struje direktno povezan unos topline na zavarenom spoju.

Napajanje sa konstantnom jačinom struje se često koristi za ručne postupke zavarivanja, kao što je TIG postupak i

elektrolučno zavarivanje sa obloženom elektrodom. To je važno, jer je vrlo teško održavati elektrodu mirno, a time se

razmak i napon mijenjaju. Napajanje sa konstantnim naponom se češće koristi za automatske postupke, kao što je

elektrolučno zavarivanje taljivom žicom u zaštiti aktivnog ili inertnog plinom (MIG ili MAG). Kod tih procesa dužina

električnog luka se održava konstantnim, mijenjajući jačinu struje po potrebi. Na primjer, ako je žica i osnovni

materijal preblizu, pojača se jačina struje, pa se dio žice istopi, i time vraća prvobitni razmak.

Vrsta električne struje kod elektrolučnog zavarivanja isto igra vrlo važnu ulogu. Procesi sa potrošnim elektrodama,

kao što je elektrolučno zavarivanje sa obloženom elektrodom, uglavnom koristi istosmjernu struju, ali elektroda može

biti pozitivno ili negativno nabijena. Kod zavarivanja, pozitivno nabijena anoda će imati veću koncentraciju

zagrijavanja i zavar će biti dublji. Ako je elektroda pozitivno nabijena, onda će to rezultirati u plićem zavaru. Postupci

sa stalnim elektrodama, kao što je TIG postupak, može koristiti istosmjernu ili izmjeničnu struju. Kod istosmjerne

struje, zavar će biti dublji ili plići, ovisno ako je elektroda pozitivna ili negativna. Izmjenična struja će stvoriti srednje

dubok zavar. Nedostatak izmjenične struje da se električni luk mora stalno ponovo paliti, kada jačina struje bude

nula, u svakom ciklusu, riješen je sa specijalnim uređajima koji stvaraju kvadratni val, umjesto normalnog sinusnog

vala.

Elektrode za zavarivanje[uredi VE | uredi]

Elektrode za zavarivanje mogu biti gole (ugljeni ili metalni štap, žica ili traka), obložene (metalna jezgra, a

obloga mineralni materijal) ili punjene (mineralna jezgra i metalna obloga) ili nekih drugih oblika. Dodatni materijali i

elektrode za elektrolučno zavarivanje (i druge načine zavarivanja) su standardizirani za pojedine načine zavarivanja

i prema vrsti osnovnog materijala. Priprema, odnosno oblici dodirnih površina koje se zavaruju (zavareni spoj) i

njihovih rubova, je standardizirana za pojedine načine zavarivanja i prema vrsti osnovnog materijala.

Neuobičajeni uvjeti[uredi VE | uredi]

Osim u radionicama, zavarivanje se može izvesti i pod vodom i u vakuumu (svemir). Na otvorenim prostorima

gradilišta, najviše se koristi ručno elektrolučno zavarivanje, jer se procesi sa zaštitnim plinom ne mogu primijeniti,

zbog nepredvidljivih atmosferskih utjecaja. Elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom se također koristi za

podvodno zavarivanje. Prvo zavarivanje u svemiru izveli su 1969. sovjetski astronauti, koji su testirali elektrolučno

zavarivanje obloženom elektrodom, zavarivanje plazmom i zavarivanje sa elektronskim mlazom.

Zaštita na radu pri zavarivanju[uredi VE | uredi]

Zavarivanje bez odgovarajućih mjera zaštite, može biti opasno i nezdravo. Danas se s novim tehnologijama i

odgovarajućom zaštitom, taj rizik dosta smanjio. Da bi se smanjio utjecaj plamena i električnog luka, zavarivači

moraju nositi zaštitnu odjeću i opremu, kao što su maske, rukavice, zaštitna odjeća. Zbog visokog

intenziteta ultraljubičastog iinfracrvenog zračenja, i mogućeg oštećenja očiju (upala rožnice i opekotine

na mrežnici oka), maske i naočale trebaju biti opremljeni sa specijalnim staklima. Često se i mjesta zavarivanja

trebaju prekriti sa zaštitnim zavjesama i pregradama, posebno od polivinil klorida, da se zaštite ostali radnici koji ne

zavaruju.

Mjesta zavarivanja sadrže značajnu količinu metalnih čestica promjera nekoliko μm, i što su čestice manje, to su

opasnije za zdravlje (male čestice mogu proći kroz krvno-moždanu pregradu). Uz to dolazi do stvaranja i ozona.

Posebno su opasne pare koje sadrže kadmij. Kod Cr-Ni čelika, posebno je opasna visoka koncentracija

šesterovalentnogkroma Cr (VI), koji je kancerogena tvar. Kod MAG postupka prisutna je velika količina ugljičnog

monoksida CO i ugljičnog dioksida CO2. Kod rada sa pocinčanim materijalima, potreban je oprez zbog zagađenja sa

cinkovim oksidom ZnO. Manganske pare, čak i u manjim koncentracijama (<0.2 mg/m3), mogu dovesti do

neuroloških problema i oštećenja pluća, jetre, bubrega i centralnog nervnog sistema.[11] Zbog toga se preporučuje vrlo

dobra ventilacija radnog mjesta, a u težim situacijama i aparati za disanje. Bitno je dobro se zaštititi i od električnog

udara, koji nastaje zbog loše izolacije, skučenog vlažnog prostora, visokonaponskih uređaja. [12]

Cijena i trendovi[uredi VE | uredi]

Kao industrijski proces, cijena koštanja zavarivanja je bitna za odluku o proizvodnom procesu. Na konačnu cijenu

koštanja, dosta bitnih čimbenika utječe, kao cijena opreme, cijena rada, materijala, energije. Cijena opreme je dosta

različita od ručnog elektrolučnog zavarivanja koje je najjeftinije, do laserskog zavarivanja i zavarivanja elektronskim

mlazom, koje su najskuplji procesi. Automatizacija i robotizacija zavarivanja će se primijeniti samo kod

najproduktivnije proizvodnje.