Jože Hrovat dipl - Študentski.net · 2019-03-21 · Kisli (primerni za varjenje z visokimi tokovi, enostavni za uporabo) Bazi ni ( dolegirajo zvar, zagotovijo odli ne mehanske lastnosti

Medpodjetniški izobraževalni center Velenje

1

Procesi spajanja

Te aj varjenja 1č

Jože Hrovat dipl.ing


2

Pomembnost spajanja

Široka uporaba v proizvodnji� Veliko število uporabnikov� Stroški so proporcionalni na inu proizvodnječ� Tveganje in stroški napa nih spojev so zelo velikič

Obsežna znanost


3

Metode spajanja

Mehani ne metode (rastavljive zveze)č� Vija enje,kovi enje,…. č č

Lotanje in spajkanje (nerastavljive zveze)� Osnovni material se ne pretali � Nizke temperature

Varjenje (nerastavljive zveze)


4

Pojem varjenja

Varjenje je spajanje dveh ali ve enakih ali črazli nih materialov materialov s pomo jo č čtaljenja ali pritiska, s dodajnim ali brez dodajnega materiala.Na ta na in se pridobi čhomogen zvarni spoj (zvarni spoj brez napak z ustreznimi mehanskimi in ostalimi lastnostmi.

Zveza je nerastavljiva


5

Trendi varjenja Uporaba moderne opreme za varjenje( invertorji,

impulzno varjenje,naprave,avtomatizacija in robotizacija varjenja,….

Visoka ponovljivost Moderne metode za kontrolo zvarov (metode s ali

brez porušitve) Uporaba modernih materialov, ki zagotovijo lažje in

trdnejše konstrukcije Ekonomi nostč


6

Sorodni procesi

Lotanje (trdo in mehko) Metalizacija Toplotno rezanje

� Plamensko, plazma, laser


7

Osnovne skupine varjenja

Varjenje s taljenjem Varjenje s pritiskom


8

Energija potrebna za varjenjeRazne obl.energ.

Difuzijsko varjenje

Plamenskovarjenje

Alumino-termi no čvarjenje

Mehanska energ.Elektri na energijačKemijska energija

El.oblo no čvarjenje

El. Uporovno var.

Kovaško var.

Varjenje z zakritimoblokom

Varjenje z elektro-nskim snopom

Varjenje s plazmo

Varjenje v zaš itni čatmosferi

Livarsko varjenje

Varjenje z laserjem

Vro zrakč

Torno var.

Varjenje z ultrazvokom

Eksplozijsko varjenje

Varjenje s stiskanjem


9

Elektri ni oblokč Oblok je vzpostavljen med

dvema elektrodama v zaš iti čplina

� 10 do 2000 As in 10 do 500V

Snop ioniziranega plina je visoke temperature

Velika kineti na energija se čob udarcu na obdelovanec spremeni v toploto, ki je dovolj visoka, da tali osnovni material

+

- Katoda - pol

Anoda + pol

oblok temperatura

4000-6000oC


10

Elementi zvarnega spoja s postopkom varjenja so: Obmo je taljenjač Obmo je toplotno vplivanega podro ja TVPč č

Vsako od navedenih obmo ij se sestoji iz ve podro ij. č č če pride do slabih rezultatov, smo v enem od podro ij Č č

zvarnega spoja, lahko to ima za posledico porušitev zveze (veriga je toliko mo na, kolikor je mo an njen č čnajšibkejši len ).čPri ve ini materialov prihaja pri postopku varjenja s čtaljenjem do velikih strukturnih transformacij , obstajajo pa materiali, ki jih ta transformacija ne prizadene (Aluminij, feritna jekla).


11

Energija v obloku

Q = 0.06EI

v

Q = energija obloka kJ/mmE = tok ampsI = napetost Vv = hitrost pomika mm/min

Nizki vnos energije• mala prevaritev• nepopolno taljenje• visoka hitrost ohlajanja• nezaželene fazne transformacije• vodikove razpoke

Visok vnos energije• mo na prevaritevč• po asno ohlajanječ• hitro strjevanje, velika možnost razpok• nižja žilavost in raztezek• možnost nezaželenih u inkovč (korozija)


12

Elektro oblo ni procesič

REO – ro no elektro oblo no varjenječ č

EPP – varjenje pod praškom TIG - gas tungsten arc welding (GTAV) MIG, MAG - gas-metal arc welding (GMAW)


13

Ro no elektro oblo no varjenječ č

REO


14

vodnik

+

-

vodnik

Izvor energije(trafo)

Osnovni material

Reo proces (Ro no elektro oblo no)č č

Obložena elektroda

stržen

Talina

Žlindra

var


15

Minimalna strojna oprema

Izvor energije (ac, dc generator ali transformator ) Držalo elektrod in vodniki

� Za prenos energije do 300 amps

Toplotni š it z zaš itnim steklomč č

Posebno kladivo za odstranjevanje žlindre Rokavice, ki zaš itijo roke varilcač


16

Uporabnost

REO postopek ima široko podro je uporabe čpri proizvodnem varjenju, navarjanju in reparaturnem varjenju ve ine metalnih čmaterialov. Toda zaradi ekonomi nosti (male čhitrosti varjenja - orientacijsko od 1,5 do 2 kg/depozita na uro) ga uporabljamo za krajše zvare, obi ajno do debeline do 20 mm pri čsoležnih in kotnih zvarih.


17

oplaš ene elektrodeč Najpogostejše Izdelana je iz žice in enakomerno

nanešene mineralne obloge. Iz žice in mineralne obloge med

varjenjem nastajajo procesi, ki omogo ajo nastanek ustreznega čvara.

Delimo jih na:� stopnjo legiranja vara

(malo,srednje in mo no legirane)č� debelino plaš a (tanko, srednje in č

debelo oplaš ene)č


18

Lastnosti elektrodnega plaš ač

Š iti raztaljeno kovino pred žlindro, kisikom..č

Omogo a varjenje z istosmernim tokomč

Izboljša izolacijo, vžiganje, stabilnejši oblok Vpliv na obliko kapljic in hitrost odtaljevanja Oblikuje teme zvara Upo asni ohlajanje talineč


19

Delitev glede na kemijsko sestavo

A-kisle (Fe,Mn,Si) B-bazi ne (veliko Ca)č

C-celulozne (gorljive snovi) O-oksidativne (Fe in Mg oksid) R-rutilne( kremen in Ti dioksid) V-elektrode, ki imajo poseben plašč


20

Elektrode za C-Mn jekla

E4110, E4111 - celulozna� Za prisilne lege

E4112, E4113 - rutilna� Enostavno varjenje, za splošno uporabo

E4824 – z železovim prahom (rutile)� Za visoko produktivno varjenjee

E4816, E4818, E4828 – Bazi na nizka čvsebnost vodika

� Visoka žilavost,mala možnost razpok


Klasifikacija elektrod EN 499- 95

Kemi na sestava)č(Mn,Mo,Ni)

Žilavost CharpyMin 47JPri temperaturi v

Vsebnost vodika v zvaru H5-H15

E 46 3 1Ni B 5 4 H5Trdnost N/mm2 Oznake:35, 38, 42, 46, 50 Pozicije varjenje

1, 2, 3, 4, 5

Vrsta toka in izkoristek %1, 2, 3,4, 5, 6, 7,8

Oznaka-tip plaščaA-kiselB-bazičenC celulozniR-rutilni+RR; RC;RA;RB


22

Prednosti REO

Zelo široka splošna uporaba: � Doma a uporaba pri lahkih konstrukcijahč� Težke konstrukcije, delavnice in gradbiš ač� Visoka integriteta (nuklearni reaktorji, tla ne č

posode)

Idealno za razmere, kjer je dostop varilnega mesta otežen, gradbiš a, znotraj plovil, čpodvodno varjenje

Zelo široka pokritost z dodajnim materialom


23

Slabosti REO

Nizka produktivnost� Nizke mo ič� Nekontinuirana uporaba (menjava elektrod)

Visoka stopnja vodika v plaš u elektrodč

Nevarno delo� Možnost poškodb zaradi el. napetosti


24

Oblo no varjenje pod praškomč

EPP


Izvor energije

vodnik

-

+

Oblo no varjenje pod praškomč

Pomik varjenca

Varilni prašek

Posoda spraškom

Nestaljen prašek

Elektrodal (žica)

Pogonska kolesa

Kontaktni člen

žlindra

var

talina

oblok


Zna ilnisti varjenja pod praškomč

Visoka produktivnost� 2 do 10 kg/uro� Ve kot 2m/minč

Okorne,drage in težke naprave

Samo ravno in pre no čvodenje

Primerno za debeline 6 mm in ve č

Primerno za varjenje fero materialov


27

Naprave

Izvor energije Varilna glava in kontrolna

ploš ač Vodila Posoda z praškom Podnožna konstrukcija


28

Dodajni materiali

Neoplaš ena žicač Zaš itni prašekč

� Aglomerirani, sintrani, taljeni� Kemijska sestava� Kisli (primerni za varjenje z visokimi tokovi, enostavni za uporabo)

� Bazi ni ( dolegirajo zvar, zagotovijo odli ne mehanske lastnosti č čzvara)

� Osnovna surovina vseh praškov je (kremen, manganova ruda, kalcit, magnezit, dolonit, glinica in jadovec

� namembnost� Praški za visoke jakosti varilnega toka (600-5000A) za hitra varjenja

tankih plo evinč


Uporabnost

Ravni robovi Nizki stroški

predpriprave zvarnega mesta

Visoke delovne hitrosti Maximalna debelina

� 16 mm en prehod, 20 mm dva prehoda

Enojni prehod začasno podprto

Dvojni prehod


30

Varjenje debelih materialov

En ali ve prehodovčV ali U predpripravaNizke mo i tokačNeomejena debelinaOdli en zvarni spojč

kot60˚

1.5mm max

6mm


31

Uporaba EPP Varjenje v vodoravnem položaju Varjenje debelejših materialov Za ve je dolžineč

Za dosego odli nih mehanskih lastnosti čzvarov

Za varjenje bakra Za lepe zvare Možna je avtomatizacija


32

VARJENJE V ZAŠ ITNI ČATMOSFERI

Gas metal arc welding (MAG;MIG)Gas tungsten arc welding (TIG)


33

TIG Oblo no varjenječ

Alternativni naziv - GTAW,TIG (Tungsten Inert Gas), Argonarc

Oblok gori med elektrodo iz volframa in varjencem v zaš itni atmosferi činertnega plina

Varjenje poteka brez dodajnega materiala ali pa dodajamo material v obliki gole varilne žice


TIG postopek

Usmerjevalnik plina

gorilnik

Plinska leča(opcija)

Inertniplin

Izvor energije

Vodnik (-)

Vodnik (+)

Dodajni material

oblok

Var

Talina

Hlajenje

Volframovaelektroda


35

Prednosti procesa TIG

Velika koncentracija energije obloka Primerna hitrost varjenja Majhna deformacija osnovnega materiala Uspešno varjenje tankih plo evinč

Kontrolirano vodenje obloka Nobenih škodljivih ostankov na varjencu Lep videz zvara Med varjenjem ni brizganja


36

Slabosti procesa TIG

Varilne naprave so dražje Težji transport naprav Pri varjenju kaljivih jekel je nevarnost razpok

ve ja, ker zvar ni zaš iten z žlindroč č

Postopek ni primeren za delo na prostem, ker veter lahko odnaša zaš itni plinč


Oprema za TIG varjenje

Izvor varilnega toka Hladilni sistem Jeklenka z zaš itnim č

plinom Gorilnik z razli nimi vodič

Visokofrekven ni vžig in čregulacijski sistem

Elektroda v držalu vpeta v kontaktno pušo


38

Zaš itni plinič Argon

� Poceni-pridobivanje iz zraka� Težji od zraka-dobro pokrivanje zvara� Zagotovi isti zvar pri varjenju Al in Mg zlitinč

Helij� Delo z višjimi tokovi� Višja temperatura obloka� Globja penetracija� Hitrejše varjenje

Carbon Dioxid� Visok hladilni u inekč� Poceni� Mo no brizgač� Nima podobnih inertnih karakteristik kot Argon in Helij


39

Avtomatsko varjenje cevi po TIG postopku


40

VARJENJE V ZAŠ ITNI ČATMOSFERI MIG IN MAG

Gas metal arc welding (MIG, MAG, CO2 welding)


41

MIG, MAG postopek

Pri MAG varjenju se elektri ni oblokč

vzpostavi s kratkim stikom- kresanjem med varilno žico in varjencem v atmosferi zaš itnega plina.Po vzpostavitvi obloka sledi č

dodajanje žice za varjenje v elektri ni oblok,ter č

taljenje žice in formiranje zvara.


42

Osnovni material Povratni vodnik

+

_

Izvorenergije

MIG, MAG postopek

Gorilnik

var

talina

Pomik žice

Podajalec žice

Za itni čplin


43

Oprema za MIG in MAG varjenje

Izvor energije Transportna naprava

� Lahko je integrirana ali samostojna

gorilnik � ro ni(polavtomarski) č� Dobavljivi so avtomatski� Možnost robotizacije


44

Prednosti procesa MIG in MAG Razvit je širok spekter dodajnih materialov Nizka cena naprav za varjenje Ustreznost za malo in velikoserijsko

proizvodnjo Možnost varjenja v vseh legah Zadovoljiva hitrost dela (ni menjave elektrode) Možnost avtomatizacije in robotizacije Kvaliteten zvar in dobre mehanske lastnosti


45

Slabosti procesa MIG in MAG Kvaliteta je v veliki meri odvisna od veš in č

varilca Velika koncentracija sproš anja plinov pri č

varjenju Mo no svetlobno onesnaževanje okoliceč

Zagotoviti je potrebno dobro ventilacijo Dolgotrajno delo ima lahko posledice na

zdravje varilca

Documents

Jože Hrovat dipl - Študentski.net · 2019-03-21 · Kisli (primerni za varjenje z visokimi tokovi, enostavni za uporabo) Bazi ni ( dolegirajo zvar, zagotovijo odli ne mehanske lastnosti