PRIVATNA SREDNJA STRUKOVNA KOLA S PRAVOM JAVNOSTI LIBAR IROKI BRIJEG

SREDNJA KOLA TEOAKMATURSKI RAD

TEMA:Suoeno zavarivanje cijevi gasnim postupkom Uenik:

Mentor:

Savo Mitrovi

Enver DuzdanoviJUN, 2015SADRAJ31.UVOD

2. PODJELA ZAVARIVANJA42.1. Podjela postupaka zavarivanja42.2 Elektroluno zavarivanje topljivom elektrodom pod zatitom aktivnog (MAG) - C02 plina52.2.1 Opis postupka52.2.2 Princip postupka52.3. Dodatni materijal za MAG (C02) zavarivanje62.4. Runo elektroluno zavarivanje obloenim elektrodama (REL)7103. ZAVARLJIVOST MATERIJALA

103.1. Nelegirani konstrukcijski elici

124. KONTROLA KVALITETA ZAVARENIH SPOJEVA

134.1 Kontrola u toku pripreme za zavarivanje

134.2 Kontrola u toku zavarivanje

134.3 Kontrola poslije zavarivanje

145. PROPISI ZATITE NA RADU

156. ZAKLJUAK

16LITERATURA

1.UVOD

Zavarivanje je spajanje dvaju ili vie, istovrsnih ili raznovrsnih materijala, taljenjem ili pritiskom, sa ili bez dodavanja dodatnog materijala, na nain da se dobije homogen zavareni spoj.

Povijestspajanjametala je zapoelo prije nekoliko tisua godina, ubronano dobai ueljezno doba, na prostorima dananjeEuropeiBliskog istoka. Razvilo se kao sastavni dio vjetinakovaa, zlatara iljevaapri izradi orua za rad,oruja, posuda,nakitaigraevina.

Usrednjem vijekuse razvilokovako zavarivanje, gdje su se dva dijela koja su se spajala, na kovakoj vatri, doveli dobijelog usijanjai ako je bilo potrebno, posipali bi se odreenim prahom ili pijeskom za ienje.ekianjemspoja istiskivali bi se s dodirnih povrina rastaljenioksidiilitroska, te se sueljavaju iste metalne povrine, kada poinju djelovatimeuatomske siledvaju dijelova i dolazi do vrstog spoja. Najboljimaeviizelikau srednjem vijeku bili su raeni izniskougljinog elika(do 0,4%ugljika), a na njihove rubove sukovakizavarivane (udarcimaekiau toplom stanju) trake od visokougljinog elika (od 1,0 do 2,1% C), koje su uz odreenutoplinsku obradudavale tvrde i otre bridove. Maevi, vrhovistrijelaikoplja,noevii drugo, kod kojih su primjenjivali kovako zavarivanje, bili su poznati uGrkoj,Franakojdravi,Kini,Japanu,Indoneziji, te uSiriji. Poznata je bila tehnika spajanja traka iz razliitih vrsta eljeznih materijala kovanjem kao damasciranje (odDamask, Sirija), a u cilju postizanja posebnih dobrih svojstava za maeve i puke.

1802.ruskiznanstvenik Vasilij Petrov istraujeelektrini lukza opu namjenu i predlae primjenu za zavarivanje.1882. ruski znanstvenik Nikolaj Benardos prvi koristi elektrini luk izmeuugljeneelektrode i metala, uz dodavanje ice u metalnu kupku. 1888. ruski znanstvenik Nikolaj Slavjanov je predloio postupak elektrolunog zavarivanja metalnom elektrodom. 1895. poinje se koristiti aluminotermijsko zavarivanjetranicai za popravakodljevaka. U isto vrijeme prvi puta sezavaruje plinskim plamenikom, koji je koristiokisikivodik. Kasnije se razvija plinsko zavarivanjekisik-acetilenskim(O2+ C2H2) plamenom.2. PODJELA ZAVARIVANJAPrema nainu spajanja metode zavarivanja se dijele u dvije velike grupe:

1. Zavarivanje taljenjem, zavarivanje materijala u rastaljenom stanju na mjestu spoja, uz dodatni materijal ili bez njega. - Plinsko zavarivanje - Elektroluno zavarivanje

2. Zavarivanje pritiskom zavarivanje materijala u vrstom ili omekanom stanju na mjestu spoja s pomou pritiska ili udarca. - Kovako zavarivanje - Elektrootporno zavarivanje

2.1. Podjela postupaka zavarivanja

Prema postupku zavarivanja razlikujemo 2 vrste zavarivanja: Zavarivanje taljenjem i zavarivanje pritiskom.

Zavarivanje taljenjemZavarivanje pritiskom

-Elekroluno, Aluminotermitsko, EPT Elektro pod troskom, Elektronskim mlazom, Ljevako, Laserom, Plazmom, Elektroluno,

Plinsko: Kisik acetilen , Kisik propan, Kisik vodik

Kovako, Plinsko, Difuzijono,

Hladno, Elektrootporno, Eksplozijom, Aluminotermitsko, Trenjem, MPL-Magnet pokretnim lukom, VF-visokofrekventom strujom, Elektroluno svornjaka, Infracrvenim zraenjem

Tabela 1. Podjela postupaka zavarivanja2.2 Elektroluno zavarivanje topljivom elektrodom pod zatitom aktivnog (MAG) - C02 plina2.2.1 Opis postupka

Elektroluno zavarivanje pod zatitom plina topljivom elektrodom je visokouinski postupak zavarivanja, kod kojega elektrini luk gori izmeu metalne elektrode, koja se tali, i osnovnog materijala. ica se automatski odmata s koluta, ovisno o jakosti struje i dovodi na mjesto zavarivanja.2.2.2 Princip postupka

Princip postupka i ureaji za MAG zavarivanje su jednaki. Razlika je u vrsti zatitnog plina i podruju primjene. Ako se za zatitu rastaljena metala koristi inertni plin (argon, helij) postupak se naziva MIG (Metal Inert Gas). Ovaj se postupak primjenjuje za zavarivanje visokolegiranih elika, aluminija, bakra, titana i njihovih legura.

Princip zavarivanja MAG dra elektrine ice; 3 - elektrodna ica; 4 -- zatitni pl rastaljeni metal; 7 - elektrini luk; 8 - osnovni materija

Ugljini dioksid je na sobnoj temperaturi inertan plin, koji na visokim temperaturama disocira na ugljini monoksid i kisik prema reakciji:

Nastali kisik reagira sa eljezom, pri emu nastaje eljezni oksid prema reakciji:

eljezni oksid (FeO) djelomino prelazi u trosku, a djelomii ostaje u metalu zavara kao nemetalni ukljuak i tetno utjee na mehanike osobine zavarenog spoja. Zbog toga dodatni materijal sadri vie dezoksidanata (mangan, silicij, aluminij), kako bi se nastali FeO reducirao. Redukcija se vri prema reakcijama:

Nastali oksidi mangana, silicija i aluminija ine tanki sloj troske, a isto eljezo prelazi u zavar. Zbog toga je sadraj mangana i silicija u ici za zavarivanje MAG (C02) postupkom uvijek vii nego u zavaru.2.3. Dodatni materijal za MAG (C02) zavarivanje

Dodatni materijal za MAG postupak zavarivanja (elektrodne ice za zavarivanje) moraju ispunjavati odreene uvjete, kako u pogledu kemijskog sastava, tako i u pogledu kvaliteta povrine, pobakrivanja i odmatanja s koluta za vrijeme zavarivanja.

Obzirom na nain proizvodnje i tehnoloke karakteristike dodatni materijali se za ovaj postupak zavarivanja mogu podijeliti u dvije grupe, i to:

- pune elektrodne ice i

- punjene elektrodne ice.

Pune elektrodne ice, koje se koriste za zavarivanje nelegi-ranih i niskolegiranih elika, pobakrene su radi zatite od korozije. Isporuuju se na plastinim ili metalnim kolutima. Promjeri punih elektrodnih ica navedeni su u tablici 2.

vrstoe metala zavara, koje se postiu zavarivanjem ovim icama, kreu se od 470 do 710 N/mm2.

Punjene elektrodne ice se proizvode od metalne trake, debljine do 0,5 mm, koja se savija po duini i puni prakom odreenog sastava. ica u svojoj unutranjosti sadri elemente koji stvaraju trosku, stabiliziraju elektrini luk, vre dezoksidaciju i le-giranje zavara. Ovisno o vrsti praka razlikuju se bazine i rutilne punjene elektrodne ice, koje se meusobno razlikuju po zavarivakim i mehanikim osobinama te po podruju primjene. 2.4. Runo elektroluno zavarivanje obloenim elektrodama (REL)- Postupak je jednostavan za rukovanje.- Primjenjuje se za zavarivanje i navarivanje svih vrsta metala istosmjernom ili

izmjeninom strujom.

- Elektrini luk se uspostavlja izmeu vrha elektrode i radnog komada i postupak je runi.

Slika 2.3 Zavarivanje obloenom elektrodomPrednosti: jeftina oprema,

irok spektar elektroda,

koristi se za sve konstrukcijske elike, Cu, Ni, Ti i dr.,

za sve debljine zavara (od 1 mm do 100 mm),

izvedivo je vieslojno zavarivanje,

zavarivanje u svim poloajima.

Nedostaci:

postupak se obavlja runo (mogunost greke),

puno dimova (potrebna ventilacija),

stvaranje troske (opasnost troska u zavaru),

otpad moraju se ukloniti,

prekidi i uspostavljanje luka mogue pogreke.

Funkcija obloge:1. Elektricna funkcija vana jer utjece na stabilnost el. luka,

2. Fizikalna funkcija utjece na zatitu taline od zraka (plinovi tite talinu),

3. Metalurka funkcija u oblozi se nalaze komponente koje vre legiranje metala

zavara te utjecu na deoksidaciju taline.OBLOGASVOJSTVA

BAZINA

- daje dobru ilavost i cvrstocu

- trai posebnu opremu za zavarivaca

- zavaruje se iskljucivo na (+) polu

- visina luka je jednaka 1 promjera elektrode

- na sebe vee kisik, vodik, sumpor i fosfor

- zavareni spoj je osloboden tetnih plinova i nemetalnih primjesa

RUTILNA

- stabilan el. Luk

- moe se raditi i na istosmjernoj i izmjenicnoj struji

- estetski lijep zavar

- lagano se radi s njom

- neto loija mehanicka svojstva

KISELA- ista svojstva kao i bazina

CELULOZNA

- razvili su je Amerikanci prije 50. godina

- specificna obloga

3. ZAVARLJIVOST MATERIJALA

Zavarljivost materijala je sposobnost zavarivanja materijala. Metal smatramo zavarljivim onda kada primjenjujuci odredeni postupak zavarivanja, dobivamo kontinuirani, homogeni zavareni spoj koji zadovoljava predvidene zahtjeve i zahtjevana mehanicka i druga potrebna svojstva.

Zavaraljivost se moe biti:

Dobra ako se moe zavarivati bez specijalnih predradnji i mjera opreza.

Slaba ako su potrebne specijalne predradnje i mjere opreza, na primjer predgrijavanje zbog mogucnosti nastanka pukotina.

Jako slaba zavarljivost Ako su potrebna takve predradnje i mjere opreza da prakticki nije moguce izvesti zavarivanje koje bi bilo ekonomski prihvatljvo.

Zahtjevi za dobru zavarljivost:

Zadovoljavajuca ilavost osnovnog materijala i nakon zavarivanja,

Zadovljavajuca krhkost,

Postotak ugljika to manji jer utjece na porast zakaljivosti, tvrdoce i krhkosti,

Najprihvatljiviji su celici su dobiveni u Siemens-Martinovim pecima.

3.1. Nelegirani konstrukcijski eliciOvi elici se dobro zavaruju bez posebnih mjera opreza ako:

nemaju veci sadraj ugljika od 0,25%, kolicina necistoca nije prevelika,

radni komadi nemaju preveliku masu ili velike debljine,

konstrukcija nije ukrucena.

Prije zavarivanja velikih radnih komada i elika s poveanim sadrajem ugljika koristi se

postupak predgrijavanja.

To je potrebno radi smanjenja intenziteta odvoda topline kako bi se izbjeglo zakaljivanje(otvrdnjavanje) prijelazne zone zavara.

Pri zavarivanju ovih elika koriste se bazicne elektrode i redoslijed zavarivanja koji smanjuje zaostala naprezanja.

Radi smanjenja zaostalih naprezanja zavara preporuca se odarivanje opterecenih konstrukcija, poput parnih kotlova i posuda pod tlakom. Opa pravila za zavarivanje nehrajuih elika su: Mjesto zavarivanog spoja mora biti cisto i glatko obradeno (bez masnoca, vlage i drugih necistoca); Alati i brusne ploce ne smiju sadravati karbide vec se koriste aluminijski oksidi; Feritni martenzitni celici se obavezno predgrijavaju; Odabir dodatnog materijala je vrlo vaan i dr.

Sivi lijev

Osnovni problem zavarivanja sivog lijeva je njegova mala istezljivost. Sivi lijev ne podnosi plasticne deformacije koje se javljaju prilikom grijanja i hladenja kod zavarivanja.

Prelaz taline sivog lijeva u kruto stanje je vrlo brz, tako da se plasticno medustanje gotovo i ne pojavljuje. Naglim hladenjem dolazi do otvrdnjavanja u ZUT-u kao i do pojave napuklina. Pucanje zavarivanog komada od sivog lijeva sprjecava se predgrijavanjem izratka plinskim plamenom ili u pecima do crvenila odljevka oko 600 oC i postupnim hladenjem, prekrivanjem zavara npr. zagrijanim pijeskom kako bi se postigla brzina hladenja od 50 do 100 oC/h. Zavarivanje sivog lijeva najcece se izvodi rucnim elektrolucnim postupkom, a moguce je i plinskim plamenom (preporuca se za manje dijelove). Kod elektrolucnog postupka zavaruje se kratkim nanosim od 20 do 30 mm irine 5 do 6 mm. Okolni materijal se ne bi smio zagrijati iznad 70 do 80 oC Zavaruje se od sredine prema krajevima pripremlejnog spoja.

Aluminij

Aluminij i njegove legure mogu se zavarivati gotovo svim postupcima zavarivanja. Vrlo

ucinkovito se koristi TIG i MIG postupci zavarivanja, a moguce je zavarivanje i plinskim

plamenom. Problemi koji se javljaju kod zavarivanja aluminijevih slitina su: Izraena sklonost oksidaciji, stvara se Al2O3 koji ima visoku temperturu talita od 2037 oC, veliku gustocu i teko se izdvaja iz taline. Cisti aluminij ima talite 660 oC;

Pojava poroznosti, koje se javljaju ulaskom vodika u rastaljeni metal. Izvori vodika su vlaga i necistoce na povrini zavara, dodatnog materijala i obloge elektrode. Zbog toga je potrebno temeljito cetkanje povrina pripremljenih za zavarivanje i topitelja u obliku praka ili paste;

Vrlo visoka toplinska vodljivost aluminijevih slitina (4-5 puta veca od celika);

Kada se zavareni spoj ohladi potrebno je s njegove povrine ukloniti cetkom i toplom vodom ostatake topitelja, koji jako nagrizaju aluminij, s jedne i druge strane zavara.

Bakar

Postiu se dobri rezultati zavarivanja s TIG i MIG postupcima zavarivanja. Zavarivanje

plinskim plamenom nije pogodno, a moguce je zavarivanje elektricnim lukom s odgovarajucim obloenim elektrodama pri cemu elektricni luk mora biti vrlo kratak kako bi plinski zatitni omotac bio to guci.4. KONTROLA KVALITETA ZAVARENIH SPOJEVA

Kontrola zavarivanja dijeli se na:

-Kontrolu prije za zavarivanje -Kontrolu u toku zavarivanja -Kontrolu poslije zavarivanja

4.1 Kontrola u toku pripreme za zavarivanje

Obuhvata kontrolu osnovnog i dodatnog materijala, kontrola oblika i pravilnosti ljeba (mjesta za zavarivanje) i kontrolu ispravnosti opreme i ureaja za zavarivanje. To sam sve izvrio u skladu sa vaeim propisima i crteima.

4.2 Kontrola u toku zavarivanje

Obuhvata kontrolu parametara zavarivanja (vrstu jaine struje, polaritet na elektrodi, napon struje, broj prolaza brzine zavarivanja, utroak zatitnog gasa CO2).

4.3 Kontrola poslije zavarivanje

Obuhvata vizuelnu kontrolu (golim okom) na pojavu greaka u avu i dimenzionalnu kontrolu to jest postizanje tanosti dimenzioja vara (korijena vara, lice ava, dimenzije ugaonog vara, prema creteu).

Po zavretku zavarivanja postigao sam dimenzije ugaonih varova (a = 0,7 S ) mm a = 0,7 7 = 5 mm a = 5 mm To jest a = 5 mm5. PROPISI ZATITE NA RADU

Pri zavarivanju trebaju se potovati mjere zatite koje obuhvataju:

Opte mjere zatite na radnom mjestu

Upotreba linih zatitnih sredstava

Preventivne mjere zatite

Od optih mjera zatite na radnom mjestu tretiraju se ventilacija u zatvorenom prostom radi tetne praine i toksinih gasova to jest njihovo osisavanje sa radnog mjeata .

Upotreba linih zatitnih sredstava je obaveza svakog zavarivaa a najvaniji dijelovi te opreme su:

- zatitna maska za lice

- zatitne kone rukavice

- radno odijelo i kona zatitna kecelja

- titnici za noge i posebne radne cipele

- kona kapa i nadlaktice i respirator zatite disajnih organa.

6. ZAKLJUAKTeorijsko-spoznajna studija o zavarivanju kao multidisciplinarnoj tehnikoj oblasti. U dosadanjoj praksi veina predsatavlja tehnologiju to u osnovi i jeste.Tenja mog rada bila je da prikae zavarivanje kao multidisciplinarnu oblast, koja se proima kroz razliite oblasti tehnike.

Ovaj rad sastoji se iz est poglavlja. Svako poglavlje razmatra odreene aspekte zavarivanja. Fiziko - hemijski aspekt zavarivanja prouava fizike i hemijske osnove nastanka zavarenog spoja.Metalurki aspekt zavarivanja prouava metalurke procese u metalima i legurama pri zavarivanju. Primjenom fizike metalurgije, metalografije i drugih metalurkih disciplina posmatraju se zavareni spojevi kako na mikro planu(nivo pojedinanih zavarenih spojeva), tako i na makro planu (zavarena konstrukcija i njeno okruenje).

Tehnoloki aspekt zavarivanja daje uopten prikaz zavarivanja kao tehnologije. U praksi zavarivanje ine dve grupe tehnolokih postupaka. Prva grupa tehnolokih postupaka su postupci zavarivanja topljenjem, dok drugu grupu ine postupci zavarivanja u vrstom stanju (zavarivanje pritiskom).

Zavarivanje materijala definie osnove za ispitivanje sposobnosti materijala za ostvarivanje nerazdvojive veze. Zavarljivost materijala se razmatra kako na svijetskom nivou (Meunarodni institut za zavarivanje), tako i na nivou pojedinih drava, asocijacija i instituta. Ispitivanje tehnoloke vrstoe pri zavarivanju, primjenom odreenih metoda mijerodavno je za odreivanje zavarljivosti materijala.

Ostali aspekti zavarivanja daju opti prikaz zavarivanja koje odreuju sadraj tehnikih disciplina u okviru mainstva, organizacije rada, elektrotehnike, zatite na radu itd. Ovde se moe se moe govoriti o tehnikim disciplinama kao to su organizacija zavarivakih radova i proizvodnje, projektovanje zavarivakih radionica, elektrotehnika zavarivanja itd.

LITERATURA

1. Osnovi zavarivanja, lemljenja i lepljenja dr; Avram Majstorovid dr; Milorad Jovanovid Beograd 1995.

2. Zavarivanje i termicka obrada drsc Dafer Kudumovid red; prof; Tuzla 2009;

3. http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=electroslag_welding_esw4. http://eagar.mit.edu/EagarPapers/Eagar028.pdf5. http://www.asminternational.org/portal/site/www/AsmStore/ProductDetails/?vgnextoid=7c474ef322e18110VgnVCM100000701e010aRCRD6. Paid O;, Zavarivanje za studente tehnickih fakulteta, 1998; godina

7. Kudumovid D;, Zavarivanje i termicka obrada

PAGE 16