Postupci zavarivanja

  • View
    195

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Postupci zavarivanja

Transcript

  • Postupci zavarivanja

    EMBED Visio.Drawing.5

    _1021027881.vsd

  • Zavarivanje pritiskom

  • Zavarivanje taljenjem

  • * preporueni postupakOdabir postupka zavarivanja s obzirom na vrstu osnovnog materijala

  • Orjentacijska primjena postupaka zavarivanja s obzirom na debljinu materijala koji se zavarujeNapomena: vrijednosti u zagradi odnose se na debljinu materijala koja se zavaruje u vie prolaza.

    Postupak zavarivanjaDebljina materijala, mmUltrazvunoDo 1Mikroplazma0,25 2Laser, 2kWDo 3Elektrootporno tokasto i avno0,25 5Plazmom0,5 8Plinsko (C2H2 + O2)0,5 4 (4 8)Laserom (do 20 kW)0,15 - 15MIG (kratki luk)0,5 4 (4 15)MIG (normalni luk)2 8 (8 50)Elektronskim mlazom (do 5 kW)Do 30Elektronskim mlazom (do 25 kW)1 do 75Elektronskim mlazom (do 72 kW)5 do 300TIGDo 4 (4 10)MAGDo 3 (3 50)REL2 5 (5 150)EPT25 - 450EP2 25 (25 300)Aluminotermijsko> 10

  • Zavarivanje ugljenom elektrodom1882.N.N. Bernardos (Rusija) prvi koristi elektrini luk izmeu ugljene elektrode i metala kao izvor energije za zavarivanje uz dodavanje ice u metalnu kupku.

  • Zavarivanje golom elektrodom

  • Arc Atom zavarivanjeVisoko kvalitetni postupak zavarivanja koji se i danas koristi za materijale koji se teko zavaruju drugim postupcima zavarivanja.Vodik je u molekularnom stanju koji nije opasan za zavareni spoj.

    EMBED MSDraw

  • Plinsko zavarivanjePrimjena: Plinski plamen se primjenjuje za zavarivanje, navarivanje, lemljenje, nabrizgavanje, ravnanje, rezanje, povrinsko ienje i duge vrste povrinske obrade materijala. Za zavarivanje se koristi acetilen (kao gorivi plin) i kisik (kao plin koji podrava gorenje). 1 Metal zavara2 Dodatni materijal3 Gorionik4 Plinski plamen5 Zatita procesa zavarivanja plinovima koji su produkt izgaranja6 Osnovni materijal1 Acetilen2 Kisik3 Regulator za protok kisika4 Vodeni osigura (acetilen)5,6 Kabeli7 Gorionik8 Radno mjesto

    _1035036115.doc

    3

    4

    5

    6

    1

    2

    2- 4

  • Plinski plamen: Plamen acetilena i kisika daje maksimalnu temperaturu od 3100C, dok plamen butana i propana sa kisikom daje maksimalnu temperaturu 2830, odnosno 2850 C. Vanu ulogu kod zavarivanja ima pravilno reguliranje plinskog plamena.Neutralni plamen (C2H2 : O2 = 1:1), kod zavarivanja svih vrsta elika, bakra, aluminija, nikla i njihovih legura.Oksidirajui plamen (viak O2), kod zavarivanja mjedi.Reducirajui plamen (viak C2H2), kod tvrdog navarivanja i zavarivanja sivog lijeva (gdje se trai prirast ugljika u zavaru)

  • Kisik:

    Za zavarivanje i rezanje kisik se isporuuje u plavim bocama pod tlakom od 150 bara. Kisik se dobiva frakcionom destilacijom zraka (rijee elektrolizom vode skuplji postupak).

    Orjentacijska koliina kisika volumen (Vkisika , m3) u boci rauna se pomou sljedee formule:Vkisika = volumen boce tlak u boci (Pa) koeficijent stlaenja kisika pri temp. 15CKoeficijent stlaenja kisika pri temperaturi 15C je 1,078 10-5. Volumen boce je 0,04 m3.Tako na primjer u punoj boci ima kisika:

    Vkisika =0,04 15 10-6 1,078 10-5 = 6,468 m3.

    Kada se prazni boca kisika, mora se ostaviti odreena koliina kisika u boci da se izbjegne prodor zraka i vlage u bocu (minimalno oitanje na regulacijskom ventilu manometru 0,5 bara). Kod rukovanja sa bocama za kisik treba paziti da su uvijek iste (ne smije biti neistoa i masti oko rgulacijskog ventila), a otvaranje i zatvaranje boce mora biti paljivo najvie do pola okreta ventila za otvaranje i zatvaranje boce).

  • Acetilen:

    Acetilen se isporuuje u bijelim bocama pod tlakom od 15 bara. Vrlo je nestabilan i eksplozivan u smjesi sa zrakom ili kisikom. Sa poveavanjem tlaka eksplozivnost acetilena raste, tako da je dovoljno 3% acetilena u smjesi sa zrakom da doe do eksplozije. Isto tako pri zavarivanju ili rezanju bakra (Cu) ili srebra (Ag) dolazi do reakcije acetilena i spomenutih elemenata, te nastaju spojevi koji su eksplozivni pri udarcima ili povienim temperaturama. Iz navedenih razloga potrebno je pridravati se pravila koja vrijede za rukovanje sa bocama acetilena i kisika u proizvodnji, transportu i skladitenju. Suhi osigura:

  • Acetilen je plin iz grupe nezasienih ugljikovodika, bezbojan je i neotrovan plin karakteristinog mirisa.

    U bocu za acetilen koja je volumena 40 litara, pri tlaku od 15 bara i temparaturi 20C stane 6 m3 acetilena. Na izlazu iz boce postavlja se regulator tlaka (manometar) koji sniava tlak acetilena na vrijednosti ispod 1,5 bara (ako je na izlazu iz boce tlak acetilena prelazi 1,5 bar moe doi do stvaranja mjehuria plina i spajanja sa zrakom, to moe prouzroiti eksploziju plina). Priblina koliina plina u boci volumen (Vacetilena, m3) moe se odrediti pomou sljedee formule:

    Vacetilena = 0,35 volumen boce rastvorljivost acetilena u acetonu pri 15C tlaku u boci (Pa) 10-5Koeficijent rastvorljivost acetilena u acetonu pri 15C je 23. Volumen boce je 0,04 m3.Tako je na primjer sadraj acetilena u punoj boci: Vacetilena = 0,35 0,004 23 15 10 5 10-5 = 4,8 m3

    Pri pranjenu boce brzina istjecanja acetilena, odnosno protok acetilena mora biti manjo od 1 m3/h da ne bi dolo do isparavanja acetona iz boce i smrzavanja redukcionog ventila (manometra). Isto tako, boca se ne smije potpuno isprazniti, ve se mora ostaviti odreena koliina acetilena koja odgovara tlaku na manometu 1 1,5 bara, ovisno o vanjskoj temperaturi.

  • A Tehnika zavarivanja u lijevo (tanki materijali, metali s niim talitem)

    B Tehnika zavarivanja u desno (deblji materijali; ve od 3 mm, za zavarivanje cijevi u tlanim sustavima)Kod lemljenja se umjesto acetilena esto koristi propan-butan, ili propan-butan + kisik (tvrdo lemljenje). Ova kombinacija plinova koristi se i kod rezanja.

    Zbog velikog postotka vlage, propan-butan se ne koristi kod zavarivanja.

  • Prednosti zavarivanja plinskim plamenom:

    mogue zavarivanje gotovo svih metala prilagodljivost svim uvjetima i poloajima zavarivanja jeftina i jednostavna oprema za zavarivanje ista oprema uz manje prilagodbe moe se koristiti za lemljenje, rezanje i lijebljenje nelegiranih i niskolegiranih elikaNedostaci zavarivanja plinskim plamenom:

    najsporiji postupak zavarivanja dovoenje velike koliine topline u okolini mjesta zavarivanja (pojava zaostalih napetosti i grubozrnate strukture ZUT-a) postoji opasnost od poara i eksplozije kod rukovanja plinovima

  • Plinsko zavarivanje pritiskom

    uvren

    pokretan

    bez raspora

    prstenasti plamenik

    zavar

    pritisak

    radni komad

    plosnati plamenik

  • Aluminotermijsko zavarivanje taljenjemPostupak se temelji na koritenju topline egzotermne reakcije redukcije Fe-oksida aluminijem. Aluminij oduzima kisik Fe oksidima, pri emu nastaje eljezo koje slui kao dodatni materijal:Zavarivanje se provodi termitnom masom (prakasti aluminijev oksid (1/4) + Fe oksid (3/4) eventualno + legirajui elementi). Paljenje smjese vri se barijevim super-oksidom ili magnezijevim prakom jer termitna masa reagira tek na temp. iznad 1300C. Prije zavarivanja vri se predgrijavanje plinskim plamenom na temp. 800C. Osloboena koliina topline: Q1= 783 kJ/mol, Q2=758 kJ/mol, Q3=3012 kJ/mol.

  • Zavarivanje se provodi termitnom masom (prakasti aluminijev oksid (1/4) + Fe oksid (3/4) eventualno + legirajui elementi). Paljenje smjese vri se barijevim super-oksidom ili magnezijevim prakom jer termitna masa reagira tek na temp. iznad 1300C. Prije zavarivanja vri se predgrijavanje plinskim plamenom na temp. 800C. Postupak je slian lijevanju elika. Pregrijana talina elika (oko 2500C) tee u kalup. Lonac na dnu ima ep koji se oslobaa tek nakon stvaranja i zagrijavanja cijele koliine taline. Zbog vrlo visoke temperature taline dolazi do taljenja rubova osnovnog materijala, a talina popunjava zazore i formira se zavareni spoj.Kalup se nakon hlaenja razbija, a uljevci oduci kalupa se odstranjuju

  • Aluminotermijsko zavarivanje pritiskomVarijante postupka:1. Termitsko zavarivanje taljenjem. 2. Termitsko zavarivanje pritiskom. Egtotermika reakcija se koristi samo za zagrijavanje do temperature kovanja sueljenih dijelova, da bi kasnije zagrijani dijelovi silom pritiska spojili - zavarili.3. Lemljenje. Pasta za ienje i dodatni materijal se postave na mjesto spoja, a termitskom masom samo se vri potrebno zagrijavanje na temperaturu lemljenja.

  • Elektrootporno zavarivanje pod troskomEPT postupakElektrootporni postupak zavarivanja taljenjem.Toplinska energija dobiva se prolaskom elektrine struje kroz taljevinu od rastaljene troske (nastaje taljenjem praka za zavarivanje), a ima odreeni elektrini otpor.Joulov zakon: Q = I2 R tElektrini otpor rastaljene troske ujedno i titi rastaljeni metal, a proces se odvija izmeu rubova komada koji se zavaruje i papua za hlaenje i dranje taline.

    EPT je automatski postupak zavarivanja, a primjenjuje se za zavarivanje komada velikih debljina.

  • Zavarivanje pod zatitom troske bez i sa taljivom sapnicom:1 elektrodna ica2 taljiva sapnica3 obloga sapnice4 bakrene ploe hlaene vodom (kalupi)5 rastaljena troska6 rastaljeni metal7 zavar8 rashladna voda9 osnovni materijal

    EMBED MSDraw

  • Prednosti zavarivanja pod troskom:

    visokouinski postupak zavarivanja (ak do 35 kg/h), u jednom prolazu mogu se zavarivati limovi debljine od 8 do 1000 mm, male deformacije zavarenih spojeva, mogue paralelno zavarivanje sa vie ica, nije potrebna obrada rubova kod pripreme za zavarivanje, automatski postupak zavarivanja (bez ljudskog utjecaja), manja potronja elektrine energije po jedinici deponiranog metala nego kod ostalih postupaka zavarivanja.

    Nedostaci zavarivanja pod troskom:

    nevidljiv proces deponiranja metala, struktura zavara i ZUT-a je krupnozrnata (velii