POGRES KE U ZAV ARENlM SPOJEVIMA I.van Juraga, Kruno Ljubic, Milan Zivcic
luan Juraga • Hruno LjubJc • fflllan ZJuc1c
Uredoik dr. Ivan Juraga Recen.zent mr. Simun Andric Lektor i graficki uredoik Marijan Rickovic, prof. Korektura
M irjana Zec, prof. Kompj utors kl slog, prijelom i graficka obrada cr teza DENONA d.o,o., Zagreb Nakladnik Hrvatsko druStvo za tehniku zavarivanja Casopis "Zavarivanje" HR I 0000 Zagreb, Ul. I. Lucica l Tcl.lfax 01/61-57-108
PogreSke u zauaren1m spojeulma
Za nakladnika Vladimir Posavec, dipl. ing. Tisak Kratis, Zagreb CIP - Karalo~:ludja u publikaciji aclllnalna I svrufili! na knjilniu, Zagreb
UDK 621.791.053 JURA GA. Ivan rogrc:.§kc u zavarcnim spojcvima / I van .lurasa. Krono Ljubi~. Milan Ziv6c. - Zagreb : Hrvatsko dru~rvo za tchni ku zavarivanja. 1998.- I I S str. : ilustr. ; 22cm
Oibliografija:
~tr.
110.
ISDN 9.53-96454-2-5 1. Ljubic. Kruno 2. Ziv6c. Milan 980602045
ZAGREB, 1998.
SADRZAJ PROSLOV 1
o
2o
3.
3
0
0
0
0
0
0
o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
o
0
0
o
0
0
0
0
o
o
o
o
o
0
0
0
o
0
0
0
o
0
o
0
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
7
UVODNI DIO
0
o
o
o
o
o
o
o
o
0
o
0
0
o
o o
o
0
o
0
0
0
o
0
o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
o
o
0
0
0
0
0
0
0
9
NAZIVIJ"E I PODJELA ZAVARENW SPOJEVA
o
o
o
o
o
o
0
o
0
o
o
o
0
o
0
o
0
o
o
o
o
o
0
0
o
0
1
3
01. 2
0
3
01. 3
0
o
o
o
o
o2
0202 0
o
o
o
o
o
0
0
o
o
o
o
o
o
0
0
0
0
o
0
0
0
0
0
0
0
0
o
o
o
o
o •
0
0
o
23
o
o
o
0
o
0
0
0
o
o
o
o
o
o o
o
o
o
o
o
o
o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
,
o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
23
0
0
0
0
0
0
•••
0
0
0
0
0
.
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
25
0
o
o
o
0
0
0
0
0
o
0
o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.
o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
27
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
••
o
0
.
o
o
o
o
o
0
0
o
•
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
28
0
0
••••
0
o
0
0
0
0
0
o
0
o
0
0
0
0
0
o
0
•
0
0
o
0
0
0
0
o 0
•
o
0
0
34
o
o
o
o
o
•
•
••
0
0
0
0
0
0.
0
0
0
0
0
0
0.
0
38
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
38
••
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
•
0
•
0
•
0
0
0
40
0
0
0
0
0
0
0
0
0
o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
43
0
0
0
•
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
44
o
0
0
o
0
o
o
o
o
o
0
•
ol.
.
o
0
o
o
o
o
o
o
o
•
0
0
•
0
o
•
•
0
0
0
0 0
0
0
0
0
0
•
0
•
0
3o3o l .
3o3o2
3
3
o
0
o
0
0
0
0
•
o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
•• 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
44
0
0
0
•
0
0
0
0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
44
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
•
0 •
0
0
0
0
0
••
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
47
0
o
o
0
50
o4 .
o4o l .
3.4.20
0
•
0
0 •
0
3o4o3o
3o4o4o
3
. 50
3o5ol.
0
3o5o2o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
o
0
0
•••
0
o
•
0
0
0
•
0
0
0
0
0
o
o
0
5
0
2 - 5 07
0
51 2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5
1
0 •
•
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
••
0
54
0
0,
0
0
0
0
•
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
56
0 •
0
0
0
0
0
0
0
0
0
•
0
0
6
0
0
0
0
0
0 0
0
61
0
0
0
0
0
0
0
0 0
0 •
0
0
0
0
0
0
0
0
••
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3o5o3o
3 o5
3
2
o
o
3
. 3
0
0
3
3
0
o
ol.l.
. 2
0
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU Pukotine Tople pukotine llladne pukotin e lzbjegavanje nastajanja pukotina Supljine - poroznosti Utjecaj poroznosti na cvrsto6u zavar enog s poj a Primjeri uzroka i izbjegavanje nas taja nja poroznosli Cvrsti ukljucci Utjecaj cvrstih ukljuCaka n a cvrstocu zavarenog spoja lzbjegavanje nas taj anja cvrs tih ukljucaka u zavaru Naljepljivanje i nedovoljni provar Uzroci naljepljivanja Uzroci nedovoljnog provara Utjecaj naljepljiva nja i nedovoljnog provara n a cvr stocu zavarenog spoja lzbjegavanje pogr esaka naljepljivanja i nedo voljnog provara Pogreske oblika zavara Ugorine uz zavar Skupina pogresaka i P osmaknutost u suceljavanju stijenki i ods tupanje od pra vca Uleknuce povr8ine zavara, prenizak zavar i uvucen k orijen ski zava r Nepr avilan izgled zavara Ostale pogre8ke Ost ecenja elektricnim lukom . Oueciscenje kap ljicama metala Mehanicka ostecenja povrsine materijala . P odbrusenje P ovdinski oksidi - s tetnost
o1.
3
3
0
o4o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
63
o
o
o
•
o
o •
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o •
o •
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
•
o
64
3o6.1.
0 •
0
0
0
0
0
•
0
0
0
0
0
0
0
0
0
••
0 •
0
0
0
0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
•
0
0
0
65
3o6o2 o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
••
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
•
0
0
66.
0
0
3
o5o5.
. 6
o
.
o
o
o
o
o
o
o
30603 0
306 0 4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3o6o5 o
4.
.
o
o
0
0
0
o
0
o
o
o
o
0
o
0
o
0
0
0
•
o •
0
0
o
0
o
0
•
0
0
o
67
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
•
0
0
0
0
0
0
0 •
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
68
o
0
o
o
o
0
o
o
o
0
0 ••
o
o
0
0
o
0
0
0
0
0
0
o
0
o
o
o
0
•
o
0
0
0
o
0
0
0
0
0
68
o
0
MJERILA PRIHVATIJ"IVOSTI POGRESAKA U ZAVARENOM SPOJU
4.1. Euronorma EN 5
o
0
25817
0
0
0
0.
0
o
o
0
0
0
0. 0
0
0
0
0
0
0
0
••
KONTROLA I ISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA Postupci kontrole Kontrola prije zavari vanja Kontrola tijekom zavarivanja . Kontrola nakon zavarivanja .
5.1.
o
5
ol.lo
5
ol. 2
o
5
010 3
0
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
69
0
0
0
0
0
0
0.
0
0
0
0
69
0 •
0
0
o
0
o
o
0
0 0
o
o
0
77
77
0
0
0
o
0
0
o
0
o
o
o
o
0
0
o
0
0
o
0
0.
0
.
o
o
0
0
0
o
o
o
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
•
0
•
0
0
0
0
0
•
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
••
0
0
0
78
o
•
o
o
o
•
•
•
•
o
o
o
o
o
•
o
•
o
o
o
o
o
•
o
•
•
•
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
79
o
o
o
0
0
0
0
o
0
••
0
0
o
•••
0
o
0
•
0
•
0
0
0
0
0
0
0
0
••••
0
0
0
0
80
0
o
7 5.2. Fuukcije ispitivauja ...................................•............ 80 :1.2. 1. Mehanicka i ~p itivauj a , kemijsk e a nalize, mctalogn1fska ispitivaoja ...... .. . 82 5.2.2. Primcna ncliunicka ispj ti van.ja .. .... . ... ..... .... ......... .. . • • • • • • • 85
•
••••
•••••••••
6. POGOVOR
•
•
7. LITERA TlJRA
•••
•
0
••
•
••••
•••••
0
•
•
••
0
•
•
0
•••
•••
•
•
0
••••
••••
•••
••••
••
0
•••
•••
•••
••••
••
•••
•
0
•
••••••
•
••••••
•••••••
0
•••••••••••••••
••••••••••
•••••••••••
••
•••
•
•••••
•••••••••
0
•
•
PROSLOV
••
••
•••••••••••••••••••
108
109 11 0
PJULOZJ SMJERNICE ZA UPORABU TEHNICKE ENCIKLOPEDJJE LEKSIKOGRAFSKOG ZAVODA "MIROSLA V KRLEZA" - ZAGREB ....... ... . Ill POPIS OBJAVWENTH NORMlEN IZ PODRUCJA ZAVARIVANJA .. .. ...... . 112
U savrsenome stanju nema pogresaka i tu su svi <:imbenici uskJadeni odnosno idealno uravnotezeni, toliko skJadno da ono gotovo ne postoji. U nasem stvamom svijetu mnogo toga tezi savrsenstvu, a malo toga mu se priblizava. Zavareni spoj daleko je od savrsenstva. Mnogi cimbenici koji djeluju na vrsnocu zavarenog spoja, u odredenoj mjeri su optimizirani ti. dovedeni do najprihvatljivijeg stanja. Kvalitetno izveden 7-l!Yar, dakle, nikada nije savrsen. Zasto je, ipak, zavarivanje toliko u uporabi da predstavlja gotovo nezamjenjiv postupak u spajanju dijelova konstrukcija? Jedan od poblizih odgovora bio hi: toje najekonomicniji, najbr:li i danas najsigurniji postupak neraskidivog spajanja! Stara uzrecica: "Tko radi raj i grijesi" vrijedi, razumije se, i za zavarivace. Medutim, malo je primjera iz svijeta (nesto su brojniji u tehnici) gdje su pogreSke nonnirane i dosljedno razvrstane na nedopl1Stene, uvjetno dopustene i dopustene, kao sto je to u podrucju zavarivanja. Je lito jedan od dokaza da su zavarivaci sustavniji i samokriticniji od ostalih zanimanja? lstinaje da u suvremenoj industriji gotovo nema proizvoda u kojem sene nalazi zavareni spoj. Takoder, zbog svoje posebnosti, zavareni spoj (samo dijelom kao pogreska u postupku zavarivanja) moze predstavljati relativno nesigumo mjesto u koostrukciji. Stalno prisutan i jos uvijek neizbjezan, tzv. "ljudski cimbenik" u zavarivanju moze igrati znacajnu ulogu, tako da se cesto govori kako je zavarena konstrukcija toliko siguma koliko je na njoj siguran najlosije izvedeni zavareni spoj. Taj se nedostatak donekle umanjuje robotizacijom zavarivanja, no je li i ona Lisena ljudskog utiecaja'? U iodustrijskoj proizvodnji pojavljivanje pogre~aka u zavarenom spoju, a narocito njihova ponavljanje, uzrokuje velike probleme. Uzroci im, medutim, mogu biti u fazama prije proizvodnje (projektiranje, izbor osnovnog materijala, izbor prikJadnog postupka zavarivanja, vrsta i oblik spoja ...) kao i u nacinu uporabe zavarene konstrukcije. I ti cimbenic~ cesto nepravedno, znatno utjecu na kvalitetu rada zavarivaca. Nekvalitetnom izvedbom zavarivanja dolazi do zastoja u proizvodnji, gubitaka u tempu j zakasnjenja u isporuci, te smanjenja profitabilnosti. Popravci, kao nl!Zno zlo, mogu uzrokovati trajne negativne posljedice na sposobnost konstrukcije. Zato je za stru<:njaka u zavarivanju svih razina vazno poznavanje pogreSaka u zavarenome spoju, uzroka njihova oastajanja (a time i nacina za izbjegavanje nastajanja ), te cjanasojeg stupnja saznanja o stupnju njihove dopustivosti u konstmkcijama. Ova knjiga - prirucnik upravo je njima namijenjena. U knjizi su prikazane opisom, skicama i slikama gotovo sve do danas razvrstane pogreSke u zavarenome spoju, izvedenom taijenjem.
8
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA 9
Opisani su uzroci i mebanizmi njiho · . .. . cmjere za izbjegavanje nastanka po ::k:as~~a;;~~rnJlhov u~ec~j "~.~avare~u konstrukciju kao i grclaka u zavarenom spoju celika ~ebr~e 3-63 ' daru su' kntenJl za oc~enu dopustivosti poiako bi to trebalo b't· d J mm, prema EN 25817 I ISO 5817. Ukratko · J ' pre metom posebne kniige · · · . ' ' , opisane su I naJcesce k.oristene metode nerazomog otkrivan. . . provjere svojstava z~~~r~;oe;~:o~!~esaka u zavarenom spoju kao i upute za neke jednostavne
1. UVODNI DIO
Temaje izloiena ujednostavnom i lako razumn brk . . . vacima, koje nepravedno, ali vrlo cesto smatr J ~o; o J m~ako bi.bJ!a dostupna I zavarivarenog spoja ' amo naJo govornJJlm subJektom u izvodenju za-
U pripremi prirucnika osim 0 ~ r . .. . aktualni standardi i propi;i u nas f~e~~o Jt~r~r;:re ' vfash~ lskust~va autora•. koristeni su svi mogu posll!Ziti i kao podJoga za stvaranje t~h.nick~gr~;~~a~i~~ :?s~zJ ::..~znaJad~ dru~a iskustva ta u~ovaranja, za izobrazbu zavarivaca i studenata ukratko rn uks ..UI, u.tvr Ivan~e el~men~manJe odnosno posao. ' za sve OJima Je zavarJvanJe zaruZa svaku dobronamjernu kr'fk · · db .. zabvaljujemo. I I u, pnmJe u rh nadopunu, paZ.ljivom citatelju unaprijed Zagreb, lipnja 1998.
Autori
Pogreske u zavarenom spoju dijele se na: - vidljive tj. pogre~ke koje se mogu otkriti, raspoznati, definirati i ocijeniti bilo vizualnim pregledom iii nekom od metoda nerazome defektoskopije, te - nevidljive - latentne, koje se ovim metodama ne mogu otkriti, ali znatno utjecu na svojstva zavarenog spoja, a posljedicno i na sposoboost konstrukcije u ispunjenju namjene. Njihovo je otkrivanje vezano uz uporabu slozenih razornih, metalografskih i drugih ispitivauja, koja zbog dugotrajnosti i visoke cijene ne mogu biti redovito kori~tena. Pogre§ke, nazalost, mogu biti otkrivene otkazivanjem iii havarijom proizvoda. Suvremeni trendovi u ocjenjivanju utjecaja pogre~aka ua sposobuost zavarenog spoja polako se udaljuju od tradicionalnog motri~ta - uopcavanja i "apriomog" mjerila, po kojem su pogreske unaprijed svrstane uredove neprihvatljivih i uvjetno prihvatljivih, bez obzira na vaznost proizvoda. Najnovija nastojanja (cija usvajanja u svijetu valjajo~ pricekati), svode se na nacelo "fitness for purpose" tj. stvamo procjenjivanje utjecaja pogre~aka (nesavr~enosti) na sposobnost ispunjenja uvjeta uporabe proizvoda. Svaki proizvod treba ispunjavati tri bitna uvjeta: - trajnost - pouzdanost i - sigurnost. U zavisnosti od pretpostavljene iii zadane trajoosti, te vjerojatnim gubicima pri otkazivanju proizvoda, pridmzuju se i odgovarajuce tehnicke mjere za njihovo osiguranje, ~to je u izravnoj svezi sa cijenom takvog proizvoda. Sigurnost, narocito kod zahtievnijih proizvoda (energetika, petrokemija, procesna postrojenja, prijevozna sredstva... ) nikad ne moze doci pod znak pitanja. Stoga je skup mjera za postizanje sigumosti izravno povezan sa stupnjem opasnosti za okolis takvih proizvoda. Cimbenici utjecaja na svojstva (sposobnost) zavarenog spoja vrlo su brojni. Zbog pojednostavljenja mogu se svrstati u tri osnovne skupine: - metalurski - oni koje u zavareni spoj unose uporabljeni materijali, - tehnolo~ki - koje uvjetuje tehnologija i izvoaenje zavarenog spoja i - cimbenike eksploatacije- koje.uvjetuje nacin iskoristavanja zavarene konstrukcije. Kratko nabrajanje e.lemenata ovih slrupina prikazano je u tablici I. Detaljno r~clanjivanje svakog od ovih elemenata, s gledista dana§njih saznanja i nedoumica, znatno bi preraslo namjenu i osnovnu temu ove knjige.
10
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
UVODNI DIO
'l 'nhlica I . t'in)benici koji tlljecu na svojstva zavarenog spoja Muln l ur~ki
uvjeli
- Svojstva osnovnog materijala - Stanje osnovnog materijala - Svojstva tlodlltnog. materijala - Svojstva zone pretaljivanja - Svojstva ZUT-a
Tdm(llo~ki
uvjeti
- lzbor vrste Lavarenog spoja - Oblik pripreme zlijeba - Parametri zavarivanja - Redoslljed zavariva11ja - Unos topline - Brzina hladenja - Naknadna toplinska obrada - Pogrcske ( nesavr~enoslci) u zavarcuom spoj u
l.iksploat:acijski uvjeti
- Preoplerecenje - Sokovi - Korozija - .Erozija - Utjeooj ratlnog medija - Opasnost od okoliSa (potresi. poplavc_ )
Vee povr~ao pogled na sadriaj tab lice l. daje jasan uvid na 6njenicu da je ovdje zastupljen relativoo sk:roman dio mogucih cimbenika utjecaja na nosivost. trajnost i sigurnost zavarenog spoja. No za razliku od ostalih uvjeta, za koje se moze ka:z;ati da su jos na stupnju intenzivnog proucavanja i jednoznacnog definiranja. pogre~ke u za.varenom spoju dovoljno su normativno obradene za sustavno prikaz.ivaoje. Prema mcdunarodnoj klasifikaciji, pogre§ke u zavareoom spoju svrstane su u sest osJlovnih skupina (ISO 6520/ 1982 1' EN 26520/ 1991 2)): I 00
Pukotine
200
Supljine (poroznost)
300
Uklju~ci ~vrstih
400
Nedovoljno vezlvanje i penctracija
500
Pogrc~ke
600
OstaJc pogreske
11
Ovom se klasiflkacijom nije znatnije promijenilo prijasnje razvrstavanje. .Jedine su novine uvodenje pogre~aka oblika i novi na6n oznacavania uz prosirenje broja podfipova gresaka. Nova nomenklatura, prema zamisli predlagaca >, predstavlja samo uvod u sustavnu obradu pogresaka u zavarenom spoju, Potpuno sustavno oznacavanje svake pogreske trebalo bi sadi'Zavati deseteroznamenkasti kod. koji bi potpuno odreilio svaku pogresku po vrsti, velicini, rasporedu, polozaju i orijentacUi u konstrukciji, cimc bi u buducnosti bila "odskrinuta vrata" za uvodenje kompj utoriziranog vrednovanja pogreske. Time bi bila u znacajnoj mjeri otklonjena opasnost od utjecaja subjektivnosti u ocjenjivanju. Naime, danasje jos udio ljudskog cimbenika vrlo prisutan i u ocjeni veliCine utjecaja pogreske, zbog omalovazavanja bitnih parametara, kao sto su: polozaj zavarenog spoja u odnosu na glavna naprezanja u konstrukcij i, proracunski elementi sigumosti, vjerojatnost otkazivanja konstrukcije prouzrocene pogreskom u zavarenom spoju itd. Radijasnoce, navedimo jedan od brojnih primjera neracionalnosti danasnjeg sustava vrednovanja pogre~aka u zavarenom spoju. Kotlovski bubanj, naime, sadrzi zavarene spojeve u uzdui.nom i poprecnom smjeru u odnosu na os. Tz konstrukcijskih zakonitosti pozna to je da su poprecni spojevi upola manje napregnuti od uzduznih. BuduCi da se na plastu kotlovskog bubnja nalazi mnoStvo oslabljenja u obliku provrta za prolaz cijcvnih snopova, potpuno je neJogican zahtjev (uz ispunjeoje uvjeta nepropusnosti zavarenog spoja) da se u ocjeni pogre~aka uzdliZoih i poprecnib zavarenih spojeva primjenjuju identicni k:riterij i. Tu ce vjerojatno u mnogome pomo6 kompjutorska analiza stvamog utjecaja svake otkrivene pogre~ke i time izbjeci cesto nepotrebnog posredovanja popravcima. s naoko dobrim, a u stvari katkada katastrofalnim ishodom. Utjecaju pogresaka u zavarenom spoju, izvedenom uz primjeou posebnih. vee dobro poznatih "olaksavajucih" mjera (zavarivanje elektrodama s bazicnom oblogom iJi punjenjem, bazicnim praskom, naknadna toplinska obrada smanjivanja zaostalih naprezanja od zavarivanja ... ). moditiciranjem kriterija ocjene danas se jo§ ne prizanaje prijeko potrebno znacenje, sto u neke buduce kriterije valja ugraditi. To su samo neki od dokaza da je u stvaranje buduceg, objekti vnijeg, kriterija nuzno ukljuciti mnogo danas jos neobuhvacenih cimbenika.
tijela
oblika
11 ISO- kratlea Medunarodne organizacije za normizaciju, osnovane 1947. godine kao slijednice dotad
l)
Predlaga~ ovog sustavnog oznacavanja b!la je potkomisija VP Medunarodnog instltuta za zavarivanje
uwms. Jednn od autora ove knjige bio je i Nan predlaga~R.
12
NAZIVLJE I POOJELA ZAVARENIH SPOJEVA
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
2. NAZIVLJE I PODJELA ZAVARENIH SPOJEVA
Zbog jasnoce i jednoznacnosti u ovom su poglavlju objasnjeni nazivi i oznake koji se najceM:e rabe u izvedbi zavarenog spoja kao i nazi vi pogre~aka u zavarenom spoju pri zavarivanju taljenjem : Zavareni spoj je zavarivanjem ostvarena veza izmedu dva iii vi~e osnovnih materijala. Kod zavarivanja meta Ia taljenjem spoj se sastoji, uz osnovni materijal, od meta Ia zavara, gran ice pretaljivanja i zone u~ecaja topline. Zavar je pretaljeru i skrutnuti metal dodatnog i osnovnog materijala ili samo osnovnog materijala, ako se dodatni materijal ne upotrebljava. Navar je pretaljeni i skrutnuti metal dodatnog i osnovnog materijala na povr~ini osnovnog malerijala. Navareno mjesto ill povr§ina sastojl se od metala navara, gran ice pretaljivanja i zone utjecaja ropline. O snovni materijal je onaj koji se obraduje, zavaruje iii navaruje. Dodatni materijal je onaj koji se dodaje i rastaljuje u procesu zavarivanja iii navarivanja kao npr.: elektrode, zice, trake, pra~ak. Pomocni materijal pomaZe u procesu zavarivanja iii navarivanja, kao npr. zastitni plinovi . Granica pretaljivanja je vrlo usko podrucje izmedu zavarivanjem iU navarivanjem pretaljenog i nepretaljenog osnovnog materijala. Zona utjecaja topline je podru~je uz zavar iii navar nepretaljenog osnovnog materijala u kojemu su se utjecajem unesene top line dogodile odredene struktume promjene. Oznacava se kracenicom ZUT. Talina zavara iU k.'U pka je tekuci rastaljeru metal u zoni zavarivanja iii navarivanja. Mije8anje materijala u procesu zavarivanja iii .navarivanja je mije~anje osnovnog s dodatnim materijalom. "Odgaraojem" u procesu zavarivanja iJi navarivanja podrazumijeva se razlik:a izmedu kemijskog sastava dodatnog materijala i metala zavara, sa smanjenim legirajucirn sastojcima. "Prinosenjem" u procesu zavarivanja iii navarivanja podrazumijeva se dodavanje legirajucih elemenata u metal .zavara, obicno iz obloge elektrode iii za~titnog pra§ka. I storodni materijali u zavarivanju su oni koji se po kemijskom sastavu i struk.1:uri ne razlik'Uju bitno.
13
Raznorodni materijali u zavarivanju su oni koji se po kemijskom sastavu i strukturi bitno razlikuju. Prijelazni sloj iii medusloj iii "tampon zona" je navareni sloj od raznorodnog dodatnog materijala na osnovni mat·erijal lla kojem se dalje obavlja zavarivanje iii navarivaoje. Parametri zavarivanja prvenstveno podrazumijevaju jakost stmje zawarivanj a, napon elektricnog luka i brzinu zavarivanja. Struja zavarivanja je elektricna struja u krugu zavarivanja koja tece tijekom izvodenja UJvara. Moze biti istosmjema iii izmjenjcna. Jakost struje zavarivanja izrrlava se u amperima (A). Napon elektricnog luka je napon u elektricnom luku tijekom zavarivanja. Moze se poistovjetiti s du.iinom elektricnog luka. [zra:Zava se u voltjma (V). Brzina zavarivanja je brzina pomicanja elektricnog luka tijekom zavarivanja, a najce~ce se mjeri centimetrima u minuti (em/min). Uoos eoergije je unos topline pri zavarivanju, mjeri se u J/mm iii kJ/cm, a ovisi o jakosti struj e zavarivanja, naponu luka, brzini .zavarivanja i koeficijentu iskoristivosti izvora topline, razlicito prema postupku zavarivanja. Troskaje nemetalna tvar koja u rastaljenolll stanju pliva na talini metala zavara kao za~titno sredstvo, au skrucenom stanju se uklanja. Nastaje od minerala u oblozi elektrode iii za~titnom pr~ku.
Predgrijavanje je zagrijavanj e osnovnog materijala na odredenu lemperaturu, neposredno prije zavarivanja. Zagrijava se mjesto zavarivanja iJi cijeU (manji) radni komad. Dogrijavanje je zagrijavanje nakon izvr~enog .zavarivanja radi sporijeg hladenja. Odiarivanje je postupak toplinske obrade izratka nakon zavarivanja zbog smanjenja zaostalih naprezanja u zavarenom spoju. Lokalno se moze odZarivati sarno zavaren.i spoj iii cijeli izradak. Jednoslojno zavarivanj e je zavar izveden u jednom sloju iii prolazu. Viseslojno zavarivanje je zavar izveden u vi~e slojeva i li prolaza. Vezani slojevi ujednom redu su dva iii vise prolaza,jedan do drugog, bilo u zlijebu ili u kutu. Pukotina je mjestimicno razdvojen materijal u podrucju zavarenog spoja. Tople pukotine su one koje nastaju na visoldm temperaturama tijekom hladenja !aline do cvrstog stanja. madne pukotine nastaju nakon izvr~enog zavari vanja na temperaturama ispod 300°C. nekad i vi~e sati nakon zavarivanja. Poroznost u metalu zavara su plinoviti ukljucci (~uplja mjesta) u zavaru i na povrsini zavara. Cvrsti ukljucci su strana lijela u metalu zavara, a mogu biti nemetali i strani metali. Naljepljivanje je nepostojanje cvrste stru ktume veze u zavarenom spoju iii navaru. Nedovoljan provar je nedovoljno protaljivanje po presjeku zavarenog spoja. UgQrine su o~tecenja uz zavar u obliku o~trih zareza. Preveliko nadvisenje zavara je nedopu~teno ispupcen, "nagomilan", metal zavara na pomini suceljenog ilj kutnog spoja, te na korijenu suceljenog zavara. O~tar prijelaz zavara je nagli, stepenasti prijelaz povr~ine zavara oa osnovni materijal u suceljenom spoju. Preklop zavara je povr~inski dio materijala zavara izvan zlijeba, koji nije staljen s osnovnim materijalom.
14
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Posmaknutost u suceljavanju naziv je za odstupanje od ravnioe u su~eljavanju stijenki na suceljenom spoju. Utonulost zavara je promijenjeni, nedopuSteni udubljeni oblik zavara, nastao utjecajem sile teze pri zavarivaoj u. P1·ogaranje je udubina (n1pa) u zavaru, nasta la progaranjem ili propaJjivanjem. Nedovoljno popunjen zavar je prenizak pokrovni sloj zavara. Nesimetrican kutni zavar je odstupanje od zadane simetrije kutnog zavara. Nepravilan izgled zavara je odstupanje od zahtievaoog izgleda povr~ine zavara, neravnomjema ~irina iii neravoomjema povrsina zavara. Uvucen korijen zavar a je nedovoljno popunjen korijen zavara. Supljikav korijen zavara je materijal korijena zavara supljikavog izgleda. Nepravilno izveden nastavak kod nastavljanja zavativanja je nedovoljno spojeno iii previ~e nadvi~eno mjesto na povr~ini zavara. Kratke pogreske - jedna ili vi~e pogresaka ukupne dl!Zine ne vece od 25 mm na svakih I 00 nun duzine zavara iii s najvecom du.Zinom 25 posto od duzine zavara za zavare krace od l 00 mm (EN 25817). Dugacke pogreske - jedna iii vise pogresaka ukupne duzine vece od 25 mm na svakih I 00 mm duzine zavara iii s najmanjom duzinom od 25 posto ukupne duzine kod zavara kracih od 100 mm (EN 25817). Projicirana povrsina je dobivena umno~kom ispitivane duzine zavara s njegovom najvecom ~irinom (EN 25817). Oznake postupaka zavarivanja (l SO 4063): - Ill rucno elektrolucno zavarivanje (REL) - 11 4 elektrolucno zavarivanje s punjenom elektrodom 12 elektrolucno zavarivanje pod zastitom pra~ka (EPP) - 131 zavarivanje metaJa u za~titi inertnog plina (MIG) - J35 zavarivanje meta Ia u za~titi al,..tivnog pi ina (MAG) 136 zavarivanje metala u zastiti aktivnog pi ina s punjeoom zicom 141 zavarivanje volframovom elektrodom u za~titi inertnog plina (T1G) 15 zavarivanje plazrnom - 311 p1insko zavarivanje plamenom kisik-acetilen. Oznake polozaja zavarivanja (JSO 6947): - PA vodoravni polozaj u zlijebu i koritu - PB vodoravni polozaj u kutu - PC zidni poloZ3j - PD vodoravno-nadglavni polozaj u kutu - PE nadglavni polozaj - PF okomiti polozaj prema gore PG okomiti polozaj prema dolje. Koristene kratice (simboli): - a zadana debljina (visina) k:utnog zavara - b ~irina nadvisenja zavara - d promjer ~upljine (pore) - h veli~ina pogreske (visina i ~ irina)
NAZIVLJE I PODJELA ZAVARENIH SPOJEVA
15
- I dliZina pogre~ke; oznacava se i duiina mjestimicnog zavara - s uazivna debljina su~eljenog zavara iii propisana dubina provara - z zadana veli~ina stranice kutnog zavara (z = a .fi). Zavareni spojevi dijele se na tri osnovne skupine: suceljeni, kutni i preklopni spoj. U praksi su najvi~e u uporabi suceljeui i kutni spojevi. Po oblicima dijele se na: J-spoj, Y-spoj, X-spoj , U-spoj , dvostruki U-spoj. K-spoj. J-spoj, dvostmki J-spoj, 1/2 Y-spoj i dr. Oznacavanje zavarenih spojeva na nacrtima provodi se po medw1arodno prihvacenim oznakama, koje su definirane nacionalnim standardima, temeljenima na ISO 2553/92. U tablici 2. prikazane su te oznake i dana su njihova tumacenja. Na slikama / .. 2. i 3. prikazani su elementi zavarenog spoja s pripadajucim nazivljem.
S lika 1. Zavarcni spoj. vi~es lojno zavarivanje. vezani slojevi A- zavar. B granica pretatjivanja, C - zona utjccaja topline
Slika 1. Zavareni spoj, jednoslojno zavarivanje
6
8 Slika 3. Uobicajeni nazi vi u zavarenom spoju i navaru 1-stranica z lijcba. 2-grl o i lijeba, 3-razmak ll grlu i lijeba, 4-visina grla ilijeba, 5-otvor i:lijeba, 6·kul 01vora zlijeba, 7-osnnvni materijal. 8-korijen zavara. 9-lice zavara. 10-provar ili protaUeni dio, 11-zona uajecaja topline (ZUT), 12-~irina zavara. 13-nadvisenje zavara. 14-blagi prijelaz zavara. 15-0Siri prijelaz zavara. 16-visina kutnog zavara (a), t 7-s lojevi u popuni z:wara, 18-pokrivni sloj zavara. 19-navar
16
NAZIVWE I PODJELA ZAVARENIH SPOJEVA
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Tabllca 2. Zavnrcni i z.alemljcni spojevi - oznaeavanje i primjena (ISO 2553) Red. br.
Naziv spoJa
I.
Rubni spoj
2.
Sueeljeni 1-spoj
3.
4.
4a
5.
6.
7.
8.
9.
Sutcljeni V-spoj
Su6eljeni polu V-spoj
Sul!eljeni Y-spoj
Sul!eljeni potu Y-spoj
Sueeljcni U-spoJ
Sul\eljcni J-spoj
Sul!cljcni V-spoj zavarcn i s druge strane
Sui'\oljeni X-spuj
Tablica 2. - Nastavak
Prikaz
Oznaka
Primjcna
6lb
..}"-.
Za vrlo tanke limove. Rub sc pretaljuje. obi~no bez dodamog materijala
~
II
~ ~
v v
~
=-:
="
~ y ~
~
I
~
Za tanke stijenke (2-5 mm). Kod EPP zavarivnnja 4-12 mm. Zavaruje se s jedne iii s obje stranc Za dcbljine stijcnke 4-18 mm. Zavuruje se samo s jedne sl rane s provarorn
Kao kod V-spoja, na mjestima gdjc s druge strane nije mogucc iii ne treba isko§enje, iii za zidni polo~aj Kao kod V-spoja, tamo gdje se ne zahtijeva potpuno provarivanjc
Kao kod potu V-spoja. tamo gdje sene zahtijeva potpuno provanvanje
Naziv spoja
Red. br.
~ y
Za vrlo debele materijalc, vi~c od 30 mm. U nekim slueajevima i kod tanjih materijala uz TIG zavarivanje korijena
~ r' ,...... ~ ~ X
Za vrlo debele materijale: tamo gdje drugu stronu nije moguce obraditi
";;::::::;7
I
Primjena
~ K
Kao kod X-spoja, na mjeSiima gdje s druge Slrane nije moguce iskositi iii u pripremi za zidni poloZllj zavarivanja. Moze biti i komi spoj
II. Suceljeni dvostruki
~ X
Kao kod X-spoja. tamo gdje sene zahtijeva potpuno provarivanje iii u priprcmi za EPP zavarivanje
Y-spoj
12. Dvostruki po tu Y-spoj
13.
Su~eljeni
dvostruki
U-spoj
r
~
~ X
v
14. Sui'\eljeni V-spoj s vcCim razmakom u grlu tlijeba
~
15. Suteljeni potu V-spoj s veeim razmakom u grlu
~ l1
16. Kutni spoj obostrano z.a. varen
17. Kutni spoj jednostrano zavnren
,
db
~ ~
Kao kod V-spoja. s time da sc zavurujc i s korijcne stranc
Za debljine stijenkc 15-40 mm, a za bakar vee od 8 mm. Zavarujc se s objc strane
Oznaka
Prikaz
10. Sui'\eljeni K-spoj
~lijeba
~
17
18. PrekJopni spuj - zavar u prorezu
'
~ ~
~ n
Kao kod K-spoja. tamo gdje sc ne ahtijeva potpuno provarivanje. Mote biti i kutni spoj Za materijale neograni6enih debljina, gdje jc prist up mogu<' s obje strane
Za deblje materijalc s velikim razmakom u korijenu. obil!no uz pomoe podlo~ke. Strme stronice zlijeba Kao pod red. br. 14, tamo gdJC nije moguce obradiri drugu stranu
Za debele matcrijale, gdje se zavarivanje zahtijeva s obje strane
Za tanke matcrijale, gdje je zavarivarue samo s jedne strane
Gumj i materijalje obii'\ni, tanji. Zava rivanje se izvodi u pripremljcnmn prorezu
18
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
NAZIVLJE I POOJELA ZAVARENIH SPOJEVA
Tahlica 2. - Nasravak Red. br.
3ZJV spoj3
19. Preklopni spoj - to
20. Prcklopni spoj - §avni zavar
21. Rubni spoj
22. Navar
23.
t
Prikaz
r·,;...;
.,.j
Su~eljcni
kosi spoj
26. Sidreni spoj
I
Oznaka
~ I0 ~ ~ =@= ~ {1 Ill
/L7/
24. Preklopni zalemljcni spoj
25.
fablica3. Tumatenje oznaeavanja (ISO 25531
Za tanke murcrijale. Zavari,·anJc sc izvodi elektrootpomo to
Temeljna oznaka sastoji se od: I - cne sa strelicom la - osnovne, pune cne 2b - osnovnc, isprekidane cnc _l - znak oblika spoja s dodatnim ozna· kama
1
Zn tanke matcrijalc. Zavarivanjc sc izvodi elektrootpomo iii protaljivanjem
,
=I
I
,,r
materijala. .. Piatiranje.. navarivanJern
~ I ~
Moguce su eak tetiri inafrcc oznaeavanja. kao Sto prikazuje skica. Pravilno je najednom nacmr o7.na~avati samo jednu inao!icu, najbolje onu gdjc strelica dolazi na gom1u J>0' ..Sinu spoja i gdje znak oblika spoja dolazi na osnovnu punu cnu
~
I Za matcrijale tanj ih i srcdnJi h dcb ljum, spajanje se izvodi lcmljcnjcm
~
I
F;=
I
(!'(
I Za vrlo tanke matcrijale. Spajanje se izvodi lemljcnjcm
I
k.8 .k
Navarena povr§ina. Obitno radi
lemljenjcm, lijepljenjem iii IZ'. iglieanjem ("§tifianJe")
I
- 'Y..
Polo:i.aj osnovnc cnc jc pamlclan s spoja na nacrtu, kao ~to jc prlkazano skicom. Znnk oblikn spoja moze se staviti iznad iii ispod usnovnc crte povr~ i nom
Ijedan Spajanje dvaju materijala nalijeganjcm na drugog. Sto mo1e bitt:
~
Ej ~ tr ~ B ~ &---1£ 1 y I ~
l'olotaj cne sa strelicom. u natelu, mjc biran, a moze biti razli6t, kao ~to je prika7.ano skicom
Za tanke marerijale. Zav
~\\'v
-r --j
~
rv-'\ poboljS:Jnja svojstva povr§inc osnovnog
~ ~
Primjcna
e_
, _J_ - 1\-
.
I
J6
~ ~ ~
~
19
20
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Tablica 3
NAZIVLJE I PODJELA ZAVARENIH SPOJEVA
Nastavak
Ovisno o polo~ju oblika spoja strelica. osn0\'113 en a i znak obi ika spoja Mavljaju se tako da su idenu~ni zahtjevanom spoj u, kao Sto prikazuje skica
Tablica 3. - Nastavak
~
~
~
~
l 6
Dodatne oznake prikazuju skice: a - V-spoj s ravnom pov..Sinom s jcdne strane b - V·SpoJ s ravnom povliinom s obje strane c - Kutni zavar konkavnog izglcda d- Y-spoj sa zavarom s druge strane e - Y-spoj so tlijcbUenjem i zavarom s druge strane f - V-spoj s poscbno obradcnom povr§i nom g - kutni spoj bcz zajeda s obradenim nadvi~cnjcm
~ =!
~ ~
{ Kod simetri~nog oblika spojo. sueeljenog iii kutnng, ne stavlja sc isprekidana crta. Kod kutnog spoja o~tri dio oznake okrcnu t jc na desnu stronu. Kod su~eljenog simetrienog spoja osnovna cna prolazi kroz sredinu znaka. kao ~to prikazuje skica
5 ~ =rl ~
Ozna.ka za debljinu zavara (s), oznaka za visinu kutnog zavara (a) i oznaka za dutinu stranice kutnog zavara (:z) stavlja se lijevo od osnovnog maka kao ~io prika:zuje skica. Upisuju se slovom i brojem u mm. Omatava se:
=!
sY
\\:;
=~I
~= I
I
N
+--,.,..~~
/
s 15Y
s8a6 -'
~~
I
S ~ debljina zavara s provarom
I
I
z= al./2
6· 8 ~ lv a
~ ~~ e
~ ~~
~
VZZtZAn77) I~
WZ?Anm ~
b
c
~ ~~ d
f
g
~
v
()a~aka
za dtclinu :zavara (I) stavlja se
dl!sno od osnovnog :maka, kao ~to
prika:zuje skica. Kod isprekidanog lavara omake su: I= du!ina zavara. (C) "' m.zmak im1edu zavara. n = broj isprckidanih zavara. Oznatava se: a 1', n xI a1 n x I
1
(e) . . z ~ n xI 11 (e) ' z nx I (100) (100)
1
(e) (e)
IL.:...J ~'I.:. J I
21
I
22
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
23
Tablica 3 - Nastavak Oznacavanje preklopnih zavarcnih spojeva. prikaz. prema skicama; 1 - preklopni spoj - zavar u prorezu 2 - preklopni spoj - ~avn i zavar 3 - prcklopni spoj - zavar u mpi 4 preklopni spoj - tockasti znvnr c; = ~ i rinu proreza. n = broj zavara. I = dutina pojcdinog zavara, d = promjer otvora (rupe) c = razmak izmedu zavara
J--{{lill«&-· --·
3. POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
r-c=l~~t
2
3
~~.~ {~ lei,~~
4
I
Priknz posebnih oznaka prcma skid: I - nznaka Z!l kn1~no znvart!ni spnj je dodatni znak male kru:tnicc na pregibu iz.medu strclicl! I osnovnc crte l oznaka za mont
ut.11B 1
. _;----
r--r-·--
Pogre§ke u zavarenom spoj u metal a izvedenog taljenjem obradene su, sistematizirane i opisane u medunarodno prilwacenim normama ISO 6520-1982 i europskoj normi EN 26520-1991 . llrvatska norma istovjetna EN non11i je u pripremi, a do tad a je u uporabi HN C T3.020-l982. Svaka od §est navedenih skupina pogresaka daljnjom razradom i dodatkom (tamo gdje je to potrebno) ceLvrte znamenke, podrobnije je opis:ma, kako se to vidj u tablicama 4.-8. U ovom poglavlj u su sustavno obradene pogreske u zavareoom spoju prema tim normama, i to: -- tablicnim prikazom i opisom pogre~ke, - uzrocima i mehanizmima nastajanja, utiecajem pogresaka na svojstva zavarenog spoja, i - mjerama za izbjegavanje nastajanja pogresaka.
2
I
V -..;:::::r
<
1..__ __._1_----JI Primjer jedne vi~eznaone oznakc montaznog kumog jednostranog i dvostranog montainog zavara s vis inom i duzinorn zavara, postupkom ( Ill) i polo-!ajem (PO i PB) zavarivanja. Oznake postupka i poloiaja zavarivanja vidjeti u poglavlju "Nazivlje"
.mrrmri
""!) 2GO a4 200
11 JIISO 5817-D/ ISO f!J47·r AI ISO 2Sal·E St 2 RR 22
3
3.1. Pukotine (Skupina 100) Pukotine sejos danas smatraju najopasnijim pogreskama u zavarenom spoju i u pravilu nisu Zbog njihove geometrije (dvije dimenzije izrazito velike u odnosu na trecu, o~tri rubovi, nepovoljni polo~aji), nosivi presjek zavarenog spoja, osobito ako su polozene poprijeko na smjer naprezru1ja, bitno se smanjuje, a time i cvrstoca spoja. Sarno su uvjetno dopu§tene (vidjeti poglavlje 4.). Najnovijim istra.Zivanjima, naroCito kod uvodenja racunalske analize medusobnih utjecaja brojnih timbenika, srav prema pukotinama u ocjeni utjecaja na nosivost zuvarenog spoja nesto ce se vjerojatno promijeniti, ali ne bitno. Pukotine su kod teoreticara i praktiCara medu najvise obradivanim pogreskama, prveostveno zbog toga sto je veci broj otkazivanja konstrukcija nastao njihovom naknadnom pojavom, v.bog promasaja u fazama prije iii nakon nastanka zavareoog spoja, radi vee poznatih razloga. U tah/ici 4. prlkazuju se nazi vi, pnl
24
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
Tablica 4. Pukotine u zavarenom spoju (EN 26 520)
'l'ablica 4. - Nastavak
105
Pukotine u odvojenim skupinama
Naziv i prikaz
Oznaka
Pukotina
Mikropukotina
EN
JfW
100
E
1001
Uzduzne pukotine
101
1011
Opis
Ea
101 2 1013 1014
1054
Pukotine su mjestimil!no razdvojen materijal u zavarenom $J)Oju zbog loma nasta,log utjecajem zavari vanja Mikropukotina je sitna, mikroskopom vidljiva pukotina
lOll
1014
25
Uzdulne pukotine su one koje se protezu uglavnom, uzduZilo na zavar, a mogu biti: - u zavaru - na granici pretaljiva11ja - u zoni utjecaja topline (ZUT) - izvan ZUt-a u osnovnom materijalu
1051
E
Pukotine u odvojenim skupinama koje nisu povezanc, a mogu biti: - u zavaru - u zoni utjecaja topline lZUT) - izvan ZUT-a u osnovnom materijalu
E
Razgranate pukotine mectusohno su ovisne i polaze izjcdnc zajednil!ke pukotine. RazlikujLtsc od pukotina pod 103 i 105. a mogu biti: - u zavaru -u zoni uljecaja topline (ZUT) - izvan ZUT-a u osnovnom materijalu
1051 1053 1054
1053 Razgranate pukotine
106
1064
1061 1063 1064
1013
Prema uzroku nastajanja, pukotine se ctijele na tzv. tople pukotine i hladne pukotine. Poprecnc pukotine
102
Eb
Poprel!ne pukotine su one koje se protefu na os zavara, a mogu biti: - u zavaru - u zonl utjecaja top line (ZUT) - izvun ZUT-a 1,1 osnovnom materijalu popre~no
1024
1021
1021 1023 1024
1023 Pukotine zvjezdastog obllka
103
E
1034 1031
1031 1033 1034
Pukotine zvjezdastog oblika su one koje polaze iz jednog rnjesta i zrakasto se rasprostiru, a mogu biti: - u zavaru - u zoni utjecaja topline (ZUT) - izvan ZUT -a u osnovnom materijalu
1033
Pukotine u zavr~nom krateru
~~
~
104 1045 1046 1047
Ec
Pukotine u zav~nom krateru mogu biti oblika: - uzdllZno u pravcu zavara - poprcl!no na zavar - zvjezdastog oblika
3.1.1 . Tople pukotine Tople pukotine kod zavarivanja nastaju na visokim temperaturama tijekom hladenja ta1ine do cvrstog stanja. Prostiru se po granicama zma materijala, najcesce po duzini u sredini zavara, ali moguce su i u zoni utjecaja topline. Glavni uzrok nastajanja top.lih pukotinaje gubitak sposobnosti merala zavara da izdrZi naprezanja nastala skupljanjem u posljednjoj fazi skrucivanja kod visok:il1 temperatura. Pojava toplih pukotina je posebno povezana s neCistocama u materijalu, ali i legiranjem, parametrima zavarivanja, nepovoljnim oblikom zlijeba i narocito nepravilnim izborom dodatnog materijala. Pojedoostavljeni prikaz mehanizma nastajanja toplih pukotina mozc se objasniti na sljedeci nacin (slika 4.): - skrucivanje zavara pocinje od hladnih stranica zlijeba prema s redini zavara, a tal ina popunjava razdvojeni dio (B); - u zavrsnoj fazi skrucivanja preostaje tanki film taline izmedu zma skrucenog materijala (C); - podrucje skrucenog materijalaskuplja se u smjeru suprotnom od pravca skruCivanja stvarajuCi velika naprezanja (A); - ako u procesu izmedu skupljanja i skrucivanja, nadvlada skupljanje, ostat ce zma mate•ijala razdvojena, u toplom stanju - top Ia pukotina. Posebice se to do gada ako je obliJs zavara oepovoljan (slika 9. ), te kad se u posljednjoj fazi skrucivanja poveca oneci~cenje taline kao i pri smanjenoj istezljivosti metala zavara. Slike 5. i 6. prikazuju tipican izgled toplih pukotina u zavarenim spojevima celika i slitina aluminija.
26
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
27
ttr=t A
Sli ka 4. Shematski prikaz mehanizma nastajanja toplih pukot ina A- pravac skupljanja meta Ia zavara kod skrucivanja B - pravac skruCivanja meta Ia zavara C - preostala tal ina na gran ici zrna D - pravci opiranja osnovnog materijala skupljanju zava ra
8
c Slika 6. Karakteri sti~ne rop le pukotine kod zavari vanja aluminija i alu minijskih slitina A - kutni spoj , B - su~eljeni spoj, C - na zavrsnom krate~u
3.1.2. Hladne pukotine
Slika 5. Karakteristicne tople pukotine kod EPP zavarivanja celika A - vidljive vanj ske, B - nevidljive unutamje
Hladne pukotine nastaju nakon izvrsenog zavarivanja na temperaturi nizoj od 300 °C. One se mogu nekad pojaviti i vise sati poslije zavarivanja. Pojavljuju se uglavnom kod zavarivanja ~elika povisene i visoke ~vrstoce. Mogu biti polozene uzduzno i popre~no na zavar iii na prijelazu u osnovni materijal. Takoder, mogu biti vidljive (na povrsini zavarenog spoja), alii nevidljive u zavarenom spoju. Po velicini su - od mikropukotina za oko kao i za mnoge od nerazornih ispitivanja, nevidljive - do makropukotina koje su vidljive iii se nekom od metoda lako otkrivaju.
28
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Glavni uzrotnici nastajanja hladnih pukotina su: - strukture metala zavara te ZUT-a, koje su osjetljive na djelovanjc vodika, - prisumost vodika u zavaru, - metal sklon otvrdnjavanju, naroeito u ZUT-u, - djelovanjc naprezanja nastalih skupljanjem zavara, - nepovoljan polofaj ukljul!aka u zavaru. Mehanizam nastajanja hladnih pukotina vrlo je slofen. Pojednostavljeno prikazano: vodik koji je difundirao u talinu zavara kod visokih temperatura nalazi se u atomamom stanju. Pri hladenju vodik naj~e~ce prelazi u molekulamo stanje i "smje~ta" se u materijalu na mjestima sitnih pogre~aka, pri 1!emu nastaju vrlo visoki tlakovi, gdje se nalazi vodik u mctalu zavarenog spoja. Njegova raspodjela ovisi od kolil!inc i tipova raznih ukljutaka, mikro i .makro pora te njihovog rasporeda, koje se pod utjecajem visokog tlaka vodika mogu izmedu s!be povezati u manju iii vecu pukotinu, poscbno kada dodatno djeluju visoka naprczanja nastala skupljanjem mctala zavara iii krhko stanjc otvrdnutog metala u ZUT-u. Hladnc pukotine najl!eScc nastaju na zavarenim spojevima 6elika povi~ene i visoke l!vrstoce. Tvrda zakaljiva slruktura ovih l!elika ima smanjenu istezljivost, pa pod utjecajem velikih zaostalih naprezanja moze doci do Joma, odnosno pojave pukotina. Vrlo su ~este hladne pukotine kod rcparatumih zavarivanja, uglavnom kod slabo zavarljivih 6elika iii gdje su nakon zavarivanja vrlo visoka zaostala naprezanja. Vodik, koj i jc naj veci uzrol!nik nastajanja hladnih pukotina, dolazi u zavar razlaganjem vi age (u oblozi clcktrode iii pra~ka ili ll zastitnom plinu) na visokim temperaturama, te iz drugih nel!istoca kao hrda, okujina, masnoca, vlaga, koje se nalaze na povr~ini mjesta zavarivanja. Na s/ici 7. prikazani su primjeri hladnih pukotina u nekoliko naj~e~cih oblika zavarenog spoja na l!elicima.
3.1 .3. lzbjegavanje nastajanja pukotina Navedeni utjecaji, koji uzrokuju pukotine kod zavarivanja metala taljenjem, ne mogu se potpuno izbjeci, ali odredenim mjerama mogu se smanjiti i djelomi~no otkloniti. U prvome redu treba izvoditi konstrukcijska rjesenja zavarene konstrukcijc sa sto manjom ukrucenosti zavarcnog sklopa, uz izbor oblika spoja sa sto manje unesenog dodatnog materijala. Vrlo jc vazan pravilan izbor postupaka zavarivanja, pa.rametara i ostalih uvjeta zavarivanja, pri ~emu unos toplinske energije (E) - ima vafnu ulogu. Premali unos topline povecava sklonost hladnim pukotinama, a preveliki pogrubljenju zrna, smanjenju zilavosti pa i sklonosti toplim pukotinama. Unos topline izratunava se empirijsk:im izrazom: l x U x 60 E= vx iOO Xfl(kJ/cm) gdjeje: I = jakost struje zavarivanja (A) U = napon clektril!nog luka (V) v = brzina zavarivanja em/min 11 = koeticijent iskoristivosti elektricnog Juka (kod REL i MAG 0,65-0,85, TIG 0,50-0,60, EPP 0,85-0,95)
29
8
A
D F
c E
Slika 7. Karakteristitne hlndne pukotinc u podruCju zavarenog spoja A - su~eljeni spoj, pukotina u ZUT-u B - kutni spoj, pukotina u ZUT-u C - suteljeni spoj, pukotina u ZUT-u D- kutni kru~ni spoj, pukoti na u zavan1, polnzi iz kratera E- su~eljeni spoj, pukotina iz neprovare nog korijena zavara F - kutni spoj, pukotina u korijcnu zavara A, B i C pukotinc nastale u otvrdnutoj t.oni utjccaja topline, a ostale pukotine iniciranc su u najslabijcm dijelu zavara
30
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Posebno je vaian izbor odgovarajuCih dodatnih materijala za zavarivanje, pri cemu kod zavarivanja celika treba birati elektrode s bazicnom oblogom i malim sadrfajem vodika, bazicne punjene zice i bazicne praskove. Uputno je koristiti preporuke za uporabu proizvodaca dodatnih materijala. Osim pravilnog izbora dodatnih matcrijala, vrlo je vazno sto vise smanjiti pristup vodika u zavar, sto znaci odrzavanje velike i\istoce mjesta zavarivanja od vlage, masnoca i drugih necistoca uz pravilno rukovanje i skladistenje dodatnih materijala. Nuzno je pravilno susenje dodatnih materijala. Ukol iko se ne provodi predgrijavanje, mjesto spoja treba plamenikom osu~iti, bez obzira sto izgleda suho. Narocito se to preporuca za hladnijih dana. Na slici 8. prikazani su presjeci zavara polomljenih epruveta, gdje su vidJjive tzv. "riblje oci", mjesta vodika u metalu zavara. Ove pogreske obicno se ne mogu otkriti kontrolom bez razaranja.
31
Uvjeti predgrijavanja ovise 0 vrsti celika, debUini stijenke i nacinu odvodenja top line (oblik spoja), ~to se izracunava po jed110j od priznatih metoda. Orijentacijska temperatura predgrijavanja navedenih celikaje: I00-200 oc kod C ekv 0>45-0,60 i 250-350 °C kod C ekv iznad 0,60. l'reporuca se predgrijavanje celika veCih debljina i onda kada je C ekv nizi od 0,45. Naznaceni niskolegiraoi celici povisene i visoke cvrsto6e obii\no su skloni nastajanju hladnih pukotina kod zavarivanja. Medutim, nisu iskljucene i tople pukotine kod prevelikog unosa top line, velikih kolicina taline zavara ili nepovoljnog obli.ka zavara (slika 9. ). Oblik zavara Sirillll (b) I dubina (h) mora biti veci od I.
B
C
Slika 9. A - nepovoljan ob lik zavamuzrokujc tople pukorinc; B - prikaz djclovanja naprezanja kod skupljnnja zuvara pri hladenju i nas rajanju toplih pukotina kod nepovoljnog obl ika zavara ; C - prikaz djelovanja naprezanja kod povoljnog ob lika zavara. lspravan ob lik sloja odnosno jednoslojnog zavaraje b/h > I
U praksi se kod EPP zavarivanja celika vecih debljina ponekad pojavljuju tople pukotine po sredini prvog sloja zavara. Problem sc rjdava mat1jom kupkom zavara, povecanom brzinom zavarivanja, manjom jakosti struje, manjim promjerom zice iii polaganjem prvog sloja REL postupkom odgovarajucom bazicnom elektrodom. Kod izvodenja kutnih zavara na debelim materijalima, ako limovi u grlu zlijeba cvrsto nalijezu, moze doci do pukotina u prvom sloju. Kada se zavar hladi i sk-uplja. sva nasrala naprezanja preuzima metal zavara. U slucaju jakog ukljd tenja, gdjc nema mogucnosti pomaka, moze doCi do pukotina, narocito u prvom sloju. Ostavljanjem malog razmaka u spoju, smanjuju se poprecna naprezanja u zavaru i nece doci do pojave pukotina (slika 10. ). A Stika 8. Prikaz povr~inc prelo111ljcnc cpnavetc zavarenog spoja gdj e su vid ljive tzv. "ribljc oci", koje su rezultat vodika u zavana A - ispitivanje cvrstoce zavara B - ispitivanje na savijanjc
Svi nelegirani i niskolegirani celici kod kojih tzv. C ekv. (ekvivnlent ugljika ) prelazi vrijednost 0,45, skloni su pukotinama. Takve i\elikc obvezatno treba predgrijavati prije zavarivanja i tijekom zavarivanja podr2avati na odgovarajucoj remperaturi. Jednostavan nacin odredivanja temperature predgrijavanja je kori~tenjem izraza za C ekv.: Mn Ni Mo Cr Cu Si P V C ekv = C + - +- + + - +- +- +- +() 15 4 5 13 26 2 5
A
B
c
Sli ka 10. Zavarivanjc kutnog zavara - debe li 111arerijali - ~elici A - ako lim u spoju tvrsto nalijek tfslijed skup ljanja kod hladenja zavara 111oze doci do pojave pukotine B- pukotina sc izbjegava osravlj anjem111alog razmaka u spoj u C - hladenjcm zavara postoji mogucnosrskupljanja, manja su popref na naprezanja i nece doci do pojave pukotine
32
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Kod zavarivanja su~eljenog spoja na debelim materijalima, najkriticruji je korijen zavara. Zavar se tijekom hladcnja skuplja u svirn pravcima. Buduci da sc, u najcescem slue!aju, stranice zlijeba ne mogu pomicati, sva naprezanja su u korijenskom zavaru kojijeu ovom slucaju najslabijeg presjeka, dovest ce iJi do pucanja iii do istezanja ovog zavara. Ako naprezanja prema~uju cvrstocu zavara, doci cc do lorna. odnosno pukotine. Pojava pukotine je vjerojatnija, ako je u metalu korijena zavara doslo do oneci~6enja mijesanjcm s osnovnim materijalom iii necistocama iz okoli~a, cime se smanjuje istezljivost metal a zavara. Tu pomm izbor dodatnog materijala velike istezljivosti. Cistoca okolnih pov~ina , deblji sloj korijeoa zavara i predgrijavanje. Problem pucanja zavara moze se pojaviti i u sljedecim slojevima. ako su preSiroki iii previse udubljeni. Cestaje dvojba o tome Sto je pravilruje s glediSta pojave pukotina u kutnom zavaru - konkavan (udubljen) iii kon veksan (ispupccn) oblik zavara? Radi boljeg prijelaza silnica naprezanja u opterece1~u spoja. izbjegava se previ~e ispupeen oblikzavara. Preporuca se udubljeni kutni zavar s blagim prijelazima. Meoutim, iskustvoje pokazalo dajednoslojni kutni ili suceljen.i zavari udubljenog oblika imaju vecu sklonost pojavi pukorina od blago ispupcenih oblika zavara. Kada se udubljeni zavar Wadi i skuplja, vanjska povrsina je jako vlacno napregnuta i moze doci do pojave pukotine. Ispupceni zavar dopusta skupljanje tijekom hladenja bez previsokih naprezanja vanjske povr~ine. Pri tome se ne rnisli na previse ispup~eni oblik zavara. jer on uzrokuje druge probleme. Baz.icna elektroda, bazicni prasak i MAG zavarivanje daju malo ispup6eni oblik zavara. Kod viseslojnog zavarivanja u dubokom zlijebu prcporu~uju se vezani, tdi i blagi ispup~eni slojevi, a ne siroki slojevi udubljenog oblika (slika //.).
Slika II. Zavar udubljcnog oblika ima vccu sklonnsr pojavi pukotina od zavara btago ispup~cnug obtika radi veci h povrSinskih vtnfnih naprezanja
U tehnici izvodenja zavarenog spoja vaian je redoslijed polagaoja zav~nih slojeva, naro6to kod celika povi~ene cvrstoce. Na slici 12 a prikazano je izvodenje pokrovnih slojeva, kojima se na neki natin provodj odtarivaoje prethodnib slojeva zavara. Pogresno izvedeni zavrsni slojevi u kriticnoj prijelaznoj zoni, kao ~to prikazuje sl/ka 12 b, mjesta su inicijalnih pukotina koje se kasnijc u cksploatacijskim uvjetima otvaraju i dovode do loma zavarenog spoja. U zavarivanju martenzitnih kromovih celika (13-18% Cr) s vecim sadrzajem ugljika od 0.15% C, u pravilu nastaju pukotine u ZUT-u. Zbog toga se oni ne rabe za zahtjevne zavarene konstrukcije. Martenzitni kromovi cclici, s manje od 0,15% C. zavaruju se uz predgrijavanje i odrZa.vanje meduslojne temperature 200-300 °C, te uporabu austenitnih CrNi dodatnjb materijala. Istovrsn.i dodatni materijali primjenjuju se kada su prisutni zahtjevi na visoku C!vrstocu iii izloi.enost zavarcnog spoja plinovima sa sumporom. Meki martenz.itni ~e li ci, s niskirn
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
33
A
8 Sllka 12. Prikaz izvodeuja z,wr§nih slojcva zavaronug spoja A - "pokrovni slojcvi za odiarivanje.. B - mogucno~t pojavc pukotina zbog neprnvilno izvedenih zavrSnih slojcva na zavarenom spoju
sadi"Zajem ugljika i dodacima nikla, imaju bolju zavarljivost. a potrebna je i nita temperatura predgrijavanja ( I00-150 oq uz meduslojnu tcmperaturu I00-150 °C. Feritni celici s visokim sadr2ajem kroma ( 15-30% Cr) i niskim sadr7..ajem nikla i molibdena tc manjim sadltajcm ugljika (do 0,10% C). zavaruju se uz predgrijavanje i meduslojnu tcmperaturu 200-300 oe, Poscbna pozomost obraca se ogranicenom unosu topline {do 15 kJ/cm). Austenitni CrNi i CrNiMo ~elici ne predg:rijavaju se prije zavarivanja. Skloni su toplim pukotinama, pa se zahtijeva izbor dodamog materijala, koji ce mijeSanjem s osnovnjm rnaterijalom, metal zavara dovesti u podrucje koje nijc sklono toplim pukotinama (Schaeffierov dijagram). Zahtijeva se, medutim, ograni~eni unos topline, sto znal!i manju jakost struje iii vece brzinc zavarivanja i vi~eslojno zavarivanje uskim vezanim slojevima. Visokolegirani ausrenitni manganski celici ( 14% Mn) kod zavarivanja moraju se nag to hladiti polijevanjem vodom iii zavativati dijclom potopljeni u vodi. Kod zavarivanja raznorodnih celika, npr. visokolegiraoi CrN i celik s niskolegiranim CrMo celikom, gdje je jedan sklon hladnim pukotinama i treba ga predgrijavati, a drugi top lim pukotinama i treba izbjegavati predgrijavanje, na niskolegiranj celik navaruje se prijelazni sloj s dodatnim materijalom iz skupine CrNi 29/9, uz predgrijavanje, a ako se zahtijeva - izvodi se i naknadno odZarivanje. Nakoo toga se medusobno zavaruju dodatnim materijalom koji odgovara visokolegiranom ~cliku, bez predgrijavanja. Raznorodni ~elici mogu se zavarivati i bez navarivanja prijelaznog sloja izborom odgovarajuceg dodatuog malcrijala. koji ce mije~a njem s jednim i drugim osnovuim materijalom, meta l zavara dovesti u pod ru~je koje nije sklono pukotinama (Schaeff1erov dijagram). OdZarivanje takvog spoja treba izbjegavati. U reparatumom zavarivanju i navarivanju cesto se izvode prijelazni slojcvi dodatnim materijalom koji na sebe moze preuzeti povecana naprezanja. npr. iz skupine CrNi 29/9, u slucajevima: - kad postoje opasnosti od pukotina kod tvrdog navarivanja, gdjc osnovoi materijal ima veci koeficij ent isrezanja ou tvrdog dodatnog materUata (npr.. steliti); - kod zavarivanja iii navarivanja celika sklonog pukotinama iii nepoznatog celika; - kod navarivanja tvrdog manganskog celika, naroCito otvrdnutih povrslna u eksploataciji; - kod zavarivanja raznorodnih meklla. Pri zavarivanju aluminija i alurninUskih legura mogu na tati tople pukotine, najcc•ce pogresnim izborom dodatnog materijala i prevelikim unosom topline. Prevelika kolil!ina taline zavara iz bilo kojih razloga (mala brzina zava ri vanj~ presirok zavar) uvjetuje sporije hladenje i
34
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
stvaranje gmbozrnate strukturc male i!vrstoce, pa kod skupljanja i unutra~njih naprezanja dolazi do lomova. · Za izbor dodatnog materijala postoje i savjetuje se rabiti detaljne preporuke proizvoda~a. Iz uzroka nastajanja pukotina i navedenih primjera, mogu se postaviti o novna pravila za izbjegavanje nastajanja pukotina: - pravilan izbor postupaka i uvjeta zavarivanja; - pravilan izbor dodatnog materijala. Kod zavarivanja celika prcdnost imaju elektrodc s bazicnom oblogom, bazicne punjene zice, bazicni pra~ci. Kod zavarivanja Cr i CrNi celika koristi se Schaeffierov, De Longov i WRC dijagram za izbor dodatnog materijala; - su~enje clektroda i pra~aka prije zavarivanja: - cistoca u pripremi spoja za zavarivanje; ne smije biti vlage. hrde, okujinc, masnoca, a povr~inu uz zavar treba obrusiti; - tamo gdjc sc zahtijcva, obvezatno treba izvrsiti predgrijavanje na odgovarajucu tcmpcraturu i od..Zavari je tijekom zavariva nja; - nuzdan je ograniceni unos top line tijekom zavarivanja; - provoditi viSeslojno zavarivanje vezanim s lojevima, bez velikog poprecnog gibanja vrha elektrode: - provoditi redoslijed zavarivanja koji osigurava najmanja zaostala naprczanja u zavarcnom spoju ; - izvoditi pravilno zapocinjanje i prekidanje zavarivanja, te pravilnu popunu zavr~nog kratera; - izbjegavati privarivanjc pomocnib sredstava po povrsini materijala. Ako ih se ne moze izbjeci, valja ih izvoditi istim nai!inom i paznjom kao i glavni zavar. Skidaju se bru~enjem a ne odbijanjem: - izbjegavati oStecenja povrSine materijala elektricnim lukom i oStrim alatima; - kod zavarivanja debljih materijala, a i tamo gdje se sumnja da moze doci do pojave pukotina, provodi se dodatna kontrola zavarenih spojeva nakon odZarivanja.
3.2. Supljine - Poroznost
Slika 13. Shematski prikaz otplinjavanja mjchurica plina iz talinc tijekom skrucivanja meta Ia zavara povr~ini osnovnog materijala na mjcstu zavarivanja, razlaga njem spoj eva pod u~ecajem visokih temperatura. Ugljicni mo noksid nastajc kao reakcija ncpotpune dezoksidacije taline zavara. 1ako da se ostatak kisika veze s ugljikom u ugljicni monoksid. Neki od tipicnih primje ra ~upljina u zavarcnom spoju prikazani sunas/ici 14. Tablica 5. prikaz uje nazive, prikaze i opise pogrc~aka tipa ~up ljine (poroznost).
(Skupina 200)
Poroznost u metalu zavara su mjesta ispunjena stlacenim plinom. Razlicitih su velieina. od vrlo sitnih. okom nevidlj ivi h, pa do velicina od nekoliko milimetara. U tablici 5. prikazane su vrste, naz ivi i oznake poroznosti u zavaru po normi EN 26520. Nastajanje poroznosti u zavaru tumaci se time sto metal zavara u rastaljcnom stanju moze upiti znatne kolieine plinova. Vodik i dusik upija se izravno, a kis ik u spoju s ugljikom (ugljiCni monoks id). Ohladivanjem !aline plinovi naglo izranjaju iz metala u obliku mjehurica (slika I 3.). Ako j e brzina izlucivanja plinova manja od brzine sk:ruCivanja metala, plinovi ostaju zarobljeni u zavaru. lzlazeci iz zavara, plinski mjehurici ponekad ostavljaju vidljive ~upljine na pov r~ini zavara. Velicine i oblici ~upljih mjesta (pora) ovise o kolicini upijenog, odnosno izlazeceg plina iz taline metala zavara i brzine skntCivanja. Ste tni plinovi (kisi.k, vodik, du~ik) ulaze u talinu iz elektricnog luka. U elektricni luk do laze iz okolne atmosfere, iz vlage i drugih nei!istoca sto se nalaze na dodatnom matcrijalu i na
35
c Slika 14. Neko liko primj~:ra poroznosti u nv:~rcnom spoju A - u MAG zavarivanju l!el ika, B u MIG zavarivanju aluminija. C - u REL 7~varivanju telika
36
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
37
Tablica S. - Nastavak
-§I
2014
-
Plinski mjehurici u nizu u metalu zavara rasporedeni du21inije osi zavara iii usporedno s osi zavara
20 15
Ab
Veci plinski ukljucak izduzenog oblika u metalu zavara, pribliho usporedan s osi zavara
2016
Ab
Plinski ukljucak cjevas1og oblika koji se u metalu zavara rasprostire okomito iii razgranato na os zavara
201 7
-
Na pomini zavara vidljivi otvori pore
202
K
Supljina u zavaru nastala u skrucivanju zavara
2021
-
Supljina izduzenog oblika okomito na zavar, nastala u skrucivanju zavara. Moze biti ispunjena plinom
Mikro~upljina
2022
-
Supljine u zavaru vidljive samo mikroskopom
Medukristalna mikroSupljina
2023
-
Medukristalne Supljine u zavaru vidlji ve samo mikroskopom
2024
K
Suplj ine u za vr~nom krateru nastaj u kod prekidanja elektricnog luka i skrucivanjem tallne. Mogu biti vidljive u krateru iii nevidljivc pod nastavkom zavara
Plinski miehurici u nizu
.
~
=F---~ -~-:1
2014
2014
lzdu2eni plinski ukljueak
~ .
2015
Cjevasti plinski ukljucak
~
~2016~
~~
.
D
E
Slika 14. - Nastavak D - u EPP zavarivanju c!elika, E- izgled prijeloma poroznog zavara Tablica S. Supljine u zavarenom spoju (EN 26 520) Nuziv i prikuz
Oznaka EN
nw A
Plinski ukljucci
200 201
P1inski mjehuric - pora
20 11
Aa
~upljine
2011
Opis
Supljine bez pi ina Plinom ispunjene Supljine
I
Pojedinacni plinski ukljucak, mjehuric iii pora, kuglastog ob1ika u zavaru
.
~ ~ PovrSinski otvoreni mjehur!ci
~"~ Supljine
M•lao.,plji"
2021
•
_,.-::; :·
Plinski mjchurici-poroznost
.
2012
ViSe plinskih mjehurica jednoliko raspor.:dcnih u me1alu zavara
-
' 2012
Gnijczdo plinskih mjehurica
."/·
;.
Supljine u zavrSnom krateru 2013
Mjestimi<'!na skupina plinskih mjehurica - pora u mctalu zavara
202<
~
202<
f#A~"'l
1®222)1 I
2024
.
38
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
3.2.1. Utjecaj poroznosti na cvrstocu zavarenog spoja Ovisno o broju, veliCini, obliku i mjesnt poroznosti te vrsti i zahtjevima na kvalitetu konstrukcije, ove pogrdke razliCito utjecu na cvrstoCI.t zavarenog spoja. lstrazivanja su pokazala da pojedinacne pore kuglastog oblika u suceljenom spoju nemaju veceg utjecaja na smanjenje cvrstoce zavarenog spoja. Ako su pore na povrsini otvorene il i se, npr., bru~enjem povr~ine zavaraotvore - "presjece" kug lasti oblik, ~tetno djeluju posebno na trajnu cvrstocu zavara. U kutnom zavaru pore su s tetne, posebno pri nizim temperaturama, te kod oscilirajucih opterecenja konstrukcije. U di11arnick.i opterecenoj konstrukcij i poroznost u zavarenom spoju djeluje stet no. S vremenom doJazi do pojave pukotina povezivaojem izmedu pojedinih para, narocito kad Sll blizu jedna do dmge. Pogre~ke tipa poroznosti mogu se poprav ljati tako da ih se zlijebljenjem otkloni i izvr~i ispravoo zavarivanje.
3.2.2. Primjeri uzroka i izbjegavanje nastajanja poroznosti Uzrocnici poroznosti u zavaru su: - necistoce i vlaga na mjestu zavarivatija i u dodatnim materijalima, - s laba zastita procesa zavarivanja, - neispravni parametri i tehnika rada u zavarivanju.
Predug elektril\ni luk (previsoki napon) slabi zastitu taline i kapljice metala u prolazu kroz lu.k.. Nepravilno uspostavljanje i prekidanje elel.:tricnog lu.ka cestije uzrocnik poroznosti u zavaru. U trenutku kada se vrb elektrode dotakne s materijalom koji se zavaruje i zatim odmakne ntdi uspostavljanja luka, ulaze stetni plinovi iz okolne atmosfere i zatim bivaju upijeni u taUnu. To se dogada i kod nepravHnog prekidanja elektricuog luka, odmicanjem elektrode. Mjesta pocctaka i zavrsetaka obicno su sklona pojavi plinskih mjehurica. Zavarivaci se trebaju prisjetiti kako su utili uspostavljanje i prekidanje elektricnog luka. Ta rnjesta moraju biti pravilnom tehnikom rada pretaljena iii obrusena. Pojava poroznosti u zavaru najcesca j e kod MJG/MAG postupka zavarivanja. Previ~e nagnut pistolj izaziva iza sebe uvlacenje stetnih plinova poput irijektora (slik.tl 16.). Prevelika kolicina zastitnog plina uzrokuje prejaka strujanja i vrtlo~enja plina, pa dolazi do povJacenja ~tetnih plinova iz okolisa. Premala kolicina pi ina slabo zasticuje talinu. NeCista sapnica remeti tnirno strujanje pi ina, stvara vrtlozenje, ~to dodatno slabi zastitu taline. Nedovoljno zadrZ:avanje piStolja na zavr~no m kratem s labi zastitu. Dovod plina maze biti nemiran i zbog pregrija11e sapnice. Poroznosti mogu nastati j uslijed nepravilnog sastava plina iii vlage u plinu. Cesti uzroci poroznosti su i neispra van uredaj, npr.: propustanje vade na pi~tolju, uvlacenje zraka na sustavu zadovod plina ili neispravao regulacijski vent it koji ne propusta dovoljnu kolicinu pi ina. Poroznost u zavaru uz rokuje i "puhanje" luka, pregrijana tal ina, nepraviJno izvedeni pripojl, necista iii nedo voljno priljubljena podloska u korijenu zavara, necistoce u osnovnom materijalu, osnovni.materijal s visokim sadriajem ugljika. fz primjera uzroka pojave poroznosti proizilaze jasna pravila za izbjegavanje njihovanastajanja: - besprijekoma cistoca mjesta zavarivanja, narocito kod visokih zahtjeva za kvalitetu zavarenih spojeva
Necistoce su najcesce hrda i okujina, cestice oksida iii opiljci od brusenja u zlijebu. Masnoce dospijevaju na povrsinu i lijeba najccscc pri obradi z lijeba kao strojna obrada, brusenje zamascenim stlacenim zrakom i s l. Na slid 15. prikazan jc neuobicajen primjedupljine u zavarenom spoju EPP postupkom. Vjerojatno se radi o vecem uklju~ku neeistoce, koji je izgaranjem stvorio znatnu kolicinu plina zatvorenog u zavaru. Ukljucakje cak i vidljiv. a vidljive su i pukotine oslabljenjem zavara us lijed ove vel ike supljine. Vlaga je prisutna naj<::e§ce u oblozi elektrode. pra~ku i u zastit:nom plinu. ali i na povrsini mjesta zavarivanja, narocito kod zavarivanja po hladnijem vrernenu.
Sli ka 15. NeuobiCajcni primjer Supljine u zavarenom ~pl>ju, u~nkov11n i7:garanjcm ukljuilka ne~i~toce u tn lini za,•am
39
Stika 16. Shemalskj prikaz u.zroka nastajanja poroznosti u zavarenom spoju kod Ml(i/MAG zavarivanja I - necistoce na mjest u zavarivanja (hrda, masnoca, vlaga i dr.) 2 - nccista povr~i na zicc 3 - nejednolik dovod Zice 4 - vlaga u zaStitnom plinu 5 - slab prijcnos elcktricnc stmj c 6 - netisra sapnica i?.aziva vrtlozenje za~tirnog plina te ulazak zraka u za~ti tni plin 7 - prevelikje nagib pi ~to lja, pa strujanje plina uvla6 (''injektim") zrdk u ta linu
40
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
-
odma~Civanje
spoja neposredno prije zavarivanja nehrdajucih ~elika uklanjanje oksida neposredno prije zavarivanja alumjnija i aluminijskih legura za hladnijeg vremena plinskim plamenom osu~iti spoj prije zavarivanja pravilno uspostavljanje i prekidanje elektricnog luka pravilno odrfavanje duiine elektricnog luka, ispravan napon - pravilan nagib piStolja iii elektrode ispravna kolicina zaStitnog pi ina (ni premala ru prevelika) suScnje oblo~enih elektroda i praSka prije zavarivanja odgovarajuca ~ istoca zaStitnog plina ispravan uredaj za zavarivanje ispravni parametri zavarivanja ispravna te hnika rada.
41
praSka kod EPP zavarivanja. PraSak upadne u usko, o§tro dno zlijeba. a velika kolicina taline, kod premale brzine zavarivanja, ne dopuSta prodiranje elektricnog luka do dna, pa pra§ak ostaje ncpretaJjen kao ukljucak u oStrom uskom zlijebu. Na slici 18. su prikazani primjeri ukljucaka troske u zavarerum spojevima. A
3.3. Cvrsti ukljucci (Skupina 300) Cvrsti uklju~ci, kao strano tijelo u metalu zavara, mogu biti ncmetali kao troska i pra§ak, a mogu biti i metali kao npr. ukJjucak volframa iii spojevi npr. oksidna ko~ica u zavaru aluminija. Uklju~ci troske u zavaru naj~eSce nastaju uslijed nedovoljnog ~iScenja mcdu s lojevima zavara. Troska se ponekad te~ko cisti, narocito u dubokim ~ljebovima i o~trim uglovima, npr. kod vezanih slojeva iii o§tecenih stranica zlijeba iii previ~e ispup~enog prethodnog sloja zavara, kao ~to je prikazano na slici 17. Neiskusan iii povr~an zavarivac poku~ava takva mjesta pretaliti uporabom pojacanih jakosti struje, medutim, to obicno ne uspijeva. Pravilno je ta mjesta izbrusiti prije zavarivanja sljedeceg sloja. Ukljucci troske mogu nastati u nerazmaknutom korijenu preuskog ~lijeba iii u o~trom kutu kutnog spoja ''podvlacenjem" taline troske pod talinu metal a, kao ~to je prikazano na slici 17. A) i E). Mogu nastati i uslijed nepravilne tehnike rada iii premale brzine zavarivanja, gdje tal ina troske "bjczi" ispred elektricnog luka ispod taline metala. Na isti nacin dolazi i do ukljucaka
l
R II
~
g l\
s
A
i
c
B
B
D
G E
Slika 17. Shcmatski prikaz uzroka nastajanja uklju~ka troske iii praSka u zavaru (opis u tckstu)
F
Stika 18. Uldju~ci troske u zavarcnom spoju· A - kod EPP zavarivanja, B- vrlo dcbcli materijal. EPP zavarivanje, C - kod MAG zavarivanja, 0 - kod REL zavarivanja, E - kod MAG zavarivanja punjenom ~icom, F - vrlo sitni ukljutci troskc, G - na povrSini vidljivi ukljutak troskc
42
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
Ukljucci oksidne kozice u zavant (slika 19. A) dogadaju se kod TIG i MlG zavarivanja AI i Al-legura kod slabog ciscenja oksidne kozice na povrsini zlijeba iii uz zlijeb, neposredno prije zavarivanja.
43
Tahlica 6. prikazuje nazive, prikaze i opise pogresaka tipa cvrstih ukljucaka u zavam . l'ubllca 6. Cvrsti ukljucci u zavaru (EN 26520) Naziv i prikaz
I
Oznaka
I
Opis
EN
nw
300
-
Cvrsti strani materijal kao uklju~a k u materijalu zavara
30 1
Ba
30 11 30 12 30 13
--
Ukljucak troske od obloge elektrode, troske od praSka i od zice, u metalu zavara. a moze biti: - u nizu - pojedinacn i - ostali
302
G
Stika kao pod 30 1
3021 3022 3023
--
UkJj ucak oksida
303
J
Metalni oksid kod skrucivanja ostao zarobljen u metalu zavara
Ukljucak oksidne ko~ice
3031
-
Ukljucak oksidne kozice iii fihna metalnog oksida, naj~e~ce kod zavarivanja aluminija i alumi nijskih legura
304
H
3041 3042 3043
-
Ukljucak srranog meta Ia su zarobljeni komadici druge vrste metala u metalu zavara, mogu biti: - volfram - bakar - ostali metal i
( 'vrsti ukljucci
I
Ukljucak troske
itttH+atmRm'/lf[,) 2 l
-
3013
Uldju~ak pra~ka
B
A
Sli ka 19. Uklju~ak oksidne koiice (A) u zavaru aluminija (uvecaoo I00 x). Uklju~ci volframa (B) u zavaru aluminija (svjetle mrlje, rad iografski snimak)
Osim tih grubih ukljucaka, koji se mogu otkriti kontrolom prozraCivanjem iii prozv ucivanjem, u metalu zavara moze biti jos niz drugih sitnih ukljucaka koji su posljedica kemijskih reakcija u procesu zavarivanja, kao sto su: silikatni, fosfidni , sulfidni i nitridni ukljucci (slika 20.). Smjesteni su na granicama kristala. Njihova stetnost usko je povezana s nastajanjem pukotina (poglavlje 3.1.1. i 3.1 .2.).
Uklju~ak
srra nog metala
-
-
-
Ostatak praSka zarobljen u zava ru , mo~e biti: - u nizu - pojedina~ni - ostali
3.3.1 . Utjecaj cvrstih ukljucaka na cvrstocu zavarenog spoja
A A- silikami uklju~c i
c
B Slika 20. Ostali vrlo sitni medukristalni uklj ucci u mctalu zavard (povecano 900 x), B - fosfidni ukljucci (povecano 800 x), C - sulfidni uklju~ak (povecan 1500 X)
Opcenito, nemetalni uklju~ci kao i ukljucci stranog metala, smanjuju cvrstocu zavarenog spoja zbog nehomogenosti i smanjenja presjeka materijala zavara. Osim toga, na tim mjestima povecane su koncentracije naprezanja u zavam. Utjecaj na cvrstocu zavarenog spoja ovisi o kolicini, obliku i velicini ukljucaka. Ukljucci ostrih rubova djeluju kao inicijatori pukotina. Dugackj ukJjucci vecih volumena smanjuju presjek zavara. Sitni ukljucci kuglastih oblika i manjih kolicina, nisu opas ni i djeluju.poput pora kuglastog oblika. Metalni ukljucci su uglavnom maleni. Najcellci je ukljucak volframa kod TIG zavariva nja aluminija i aluminijskih legura. Poznat je i ukljucak bakra kod EPP zavarivanja na bakrenoj podlozi. S njima se postupa isto kao is nemetalnim ukljuccima u zavaru.
44
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
3.3.2. lzbjegavanje nastajanja cvrstih uktjucaka u zavaru Iz primjera nastajanja takvih pogreSllka u zavaru, mogu se postaviti pravila izbjegavanja njihovih nastajanja: - pravilna priprema spoja za zavarivanje, ispravan kut otvora ~lijeba - obvezarno besprijekomo ti~cenje troske medu slojevima kod vi~eslojnog zavarivanja - kod mo~ebitnih o~tecenja stranica zlijeba (ugorine) iii kod veceg ispup~enja prethodnog sloja, potrebno je bru~enjem odstraniti ostre zareze prije zavarivanja sljedeceg sloja - zavarivanje I reba izvoditi ispravnim parametrima zavarivanja i ispravnom tchnikom rada - kod zavarivanja neumirenih i poluumirenih celika valja uporabiti bazicne elektrode, bazicne punjcne zice i bazicne praskove - kod zavarivanja aluminija i aluminijskih legura treba oksidnu ko~icu otkloniti cetkaojem iii struganjem, neposredno prije zavarivanja - kod TIG zavarivanja aluminija i aluminijskih legura valja pripaziti da se talina zavara ne dotice vrhom volframove elektrode
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
45
Premala brzina zavarivanja kod ispravne, pa cak i vel ike jakosti struje zavarivanja, moze u/rokovati pogreske naljepljivanja, ako se stvara prevelika kolicina taline ispod iii ispred elekt ri~nog luka, koja ne dopuSta njegovo prodiranje i pretaljivanje stranica spoja iii povrsine koja 'e navaruje. To se cesto dogada kod MIG/MAGi EPP zavarivanja (slika 21.). Slicanje ucinak i kod zavarivanja odozgo-dolje u prcvi~e nagnutom poloZ3ju.
3.4. Naljepljivanje i nedovoljni provar (Skupina 400) A
Naljcpljivanje je pogre~ka nepostojanja cvrste struktume vezc u zavarcnom spoju iii navaru. Kod zavarivanja taljenjem nastaje "nalijeganje" taline dodatnog materijala na "hladnu" nepretaljenu povr~inu spoja iii prethodnog sloja zavara. To se dogada i kod navarivanja. Na takvim mjestima izostaje cvrsta struktuma veza u zavarenom spoju iii navaru. Pogreskaje tim neugodnija Sto se tcSko pronalazi postojeCim metodama kontrole. Nedovoljni provar je nedovoljno protaljivanje po cijelom presjeku zavarenog spoja. odnosno neprovarivanje korijena zavara. Tab/ica 7. prikazuje nazive. prikaze i opise pogreSaka tipa naljepljivanjc i nedovoljni provar.
B
Slika 21. Primjer MAG zavarivanja u llijebu A- premata brzina zavarivanja uz prcvcliku koli6nu talinc ispod clektri~nog luka, ~to uz.rol.:uje pogre~kc naljepljivanja B - ispravna brzina zavarivanja
Nepravilno drfanje pistolja i usmjeravanje elektricnog luka samo na jednu stranu zlijeba uzrolruje naljepljivanje na drugoj, nedovoljno zagrijavanoj strani, kao sto se vidi na slici 22.9. Na s/ici 22. prikazano jc nckoliko karaktcristi~nih primjera pogresaka naljepljivanja u zavarenom spoju.
3.4.1 . Uzroci naljepljivanja NajceMi uzroci nastajanja pogresaka naljepljivanja: - ncpravi lna priprema spoja, - neispravni parametri zavarivanja, - nepravilna tehnika rada. Tako, npr., preuzak zlijeb ne osigurava dobro protaljivanje u dnu f lijeba, posebno kod preslabe strujc zavarivanja iii prevelikog promjera elektrode. Talina "nalijefe" na "hladni" nepretaljeni metal u dnu zlijeba. Prcslaba struja zavarivanja uvjetuje slabo zagrijavanje bez pretaljivanja povr~ ine spoja, pa talina dodatnog matcrijala nalijeze bez dovoljnog struktumog povezivanja, mjestimicno iii na vecim duzinama. Ovo sc najcesce dogada kod MAG zavarivanja kratkim lukom debljih materijala. Prevelika brzina zavarivanja djcluje slicno kao i premala jakost struje zavarivanja radi raspodjele energije na vecu povrsinu.
A Slika 22. Prikaz primjera pogre!laka na ljepljivanja u zava renom spoju A - karakteristitne pogre~ke kod MAG zavariv;mja vclikimjakostima strujc i prema lim brzinama zavariw~a •
46
POGREŠKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Slika 22. - Nastavak
POGREŠKE U ZAVARENOM SPOJU
47
Tubiica 7. Na ljepljivanje i nedovoljni provar (EN 26520)
Naziv i prikaz
Nalj ep ljivanje
B
,~ 4~ CQJ I ~
Oznaka EN
llW
400 401
-
4011 4012 4013
-
402
D
-
Opis
Naljepljivanje je pogreška nepostojanja čvrste veze u zavarenom spoju. Naljepljivanje može biti: - na stranice žlijebalkutnog spoja - između slojeva zavara - u korijenu zavara
~
4013
4013
Nedovoljni provar
CSLJ~
JC8=Jw
Nedovo ljni provar je nedovoljno protaljivanje po cijelom presjeku zavarenog spoja, odnosno neprovarivanje korijena zavara
402
3.4.2. Uzroci nedovoljnog provara
e
B - manj e pogreške nalj eplji vanja koje se jednostavno još otkrivaju e - pogreške naljepljivanja među slojevima D - vrlo male pogreške naljepljivanja (2-3 mm) koje se teško otkrivaju E - karakteristične pogreške naljepljivanja u kutnim spojevima, zavarivanje velikim jakosti ma struje i premalim brzinama
Nedovoljni provar, ili kako se najčešće naziva neprovaren korijen zavara, može biti unutarnja pogreška u zavaru, tamo gdje se zavarivanje izvodi obostrano - ili vanjska pogreška kod zavarivanja samo s jedne strane. Vanjska pogreška može se vizualno otkriti, međutim ne i u onim slučajevima gdje je onemogućen pristup korijenu zavara, npr. u cijevima manjeg promjera. Uzroci nedovoljnog provara: nepravilna priprema spoja, - neispravni parametri zavarivanja, - nepravilna tehnika rada. Provarivanje korijena zavara kod ručnog ili poluautomatskog zavarivanja najsloženiji je dio tehnike rada zavarivača. Kako bi se ispravno provario korijen zavara kod npr. ručnog zavarivanja, priprema spoja mora biti s odgovarajućim razmakom u grlu žlijeba, a parametri zavarivanja dobro namješteni, te tehnika rada pravilna. Izgled pravilno i nepravilno izvedenog korijena zavara prikazan je na slikama 23 i 24. Uzrok unutarnje pogreške neprovarivanja obično je nedovoljno ižljebljen korijen zavara ili je premala jakost struje zavarivanja, ako se zavarivanje izvodi s protaljivanjem bez žlijeblj enja, primjerice kod EPP zavarivanja . U takvom slučaju uzrok može biti još i prevelika brzina zavarivanja, što smanjuje dubinu protaljivanja ili premala brzina zavarivanja, gdje se stvara velika količina taline koja smanjuje prodiranje e l ektričnog luka i protaljivanje.
48
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
. --- - -
.
-
~
t;__
. "' :_-... ~.,;. :.~..;. . . ~-
.
A
B
-
c
Sli ka 23. lzgled korijena suteljcnog zavara A - neprovaren korijen zavara, B - slabo izveden korijen zavara, C - dobro izvcdcn korijen zavara
B A
B A Stika 24. Jzgled u korijenu kutnog zavara A - s labo izveden kutni zavar, neprovarcnost koja obic110 zavrsava s naljeplj ivanjem i pukotinom B - dobro izveden kutn i zavar
Razliciti slucajevi nedovoljnog prova ra s usporedbom pra vilno izvedenog korijena prikazani s u na slici 25. Slika 25. Nedostatak provara korijena zavara A - neprovarcn korijen zavara, radiogram i izgled sa strane korijena B - provaren korijen zavara, radiogram i izgled provara C - neprovareni korijen zavara, suceljeni V-spoj D - neprovareni korijen zavara i posmaknuca u suceljavanju E - neprovaren i korijen zavara, X-spoj F - mjestimicno neprovaren korijen zavara
D
c
49
50
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Stika 25. Nastavak
E
F
3.4.3. Utjecaj naljepljivanja i nedovoljnog provara na cvrstocu zavarenog spoja Naljeplji vanje je nepostojanje cvrste struktume veze u zavarenom spoju. Po gcomelrij i, ove su pogreSke najblize pukotinama i smanjuju cvrstocu zavarenog spoja, a mogu biti polazna tocka loma u uvjetima iskorislavanja. Posebno s~t opasne na dinamicki o pterecenim konstrukcijama. Vrlo su neugodne i radi toga je r se u konlroli zavarenog spoja tesko otkrivaju. Prozracavanje m se gotovo ne otkrivaju, a ponekad sc i prozvucavanjen1 te~ko pronalaze. Pogreske naljepljivanja u zav<)rcnom spoju u pravi lu nisu dopu~t en e. U izuzetnim slucaj evima mogu se dopustiti na manje opterecenim konstrukcijama. Nedovoljni provar u korijenu zavara moze biti vanjska, vidljiva pogreska (sul:eljeni zavar izvede n samo s j edne strane), a moze biti pogreska unutar zavara (X-spoj iii k.-uh1i spoj), koja sc otkriva prozracavanjem iii prozvucava njem. PogreSke nedovoljnog provara smanjuju cvrstocu zavare nog spoja i polazna su tocka loma u eksploatacijskim uvjetima i skori~tavanja . Posebno su opaS11e na dinamicki opterece11im konstrukcijama. U pravilu se ne dopustajll ll zavarenom spoju. U izuzctnim s lu~ajevima mogu se dopustiti na manje optcrecenim konstrukcijama.
3.4.4. lzbjegavanje pogre5aka naljepljivanja i nedovoljnog provara tz uz roka pogre~a ka naljepljivanja izvode se s ljedece prepon1ke: - posebnu pozornost valja obratiti MIG!MAG zavari vanju. j er s u tu oajcesce pogrcske nalje pljivanja; - zavarivanje MIG/MAG postupkom, kratkim lllkom (malejakosti struj e) debljih materijaln trc ba iskljllciti. Zavativanje u o komitom polozaju ovom te hnikomje moguce li Z dobro
51
p1•etalji vanje stranica zlijeba. Zavarivanje punjenim zicama je bolje i sigurnije, jer se mogu primijeniti vece j akos ti struje u okomitom polozaju; kod zavarivanja vecim jakostima struje u vodoravnom polozaju, posebnll pozomost valja obratiti brzini zavadvanja, tako da talina ne "bjezi" ispred cl ektri~nog luka, narocito u uskom zlijebu; kod zavari vanja debelih materijala i debelog kutnog zavara boljeje, i od naljepljivanja sigurnije, v i ~es lojno zavari vanje, vezanim s lojevima. To se odnosi na sve postupke zavarivanja. Poznavanjem uzroka pogresaka nedovoljnog provara mogu se dati s ljedece prcporuke: - najvaznija je dobra obuka zavarivaca za izvodenje korijena zavara; - vrlo je va.Zna i priprema spoja. Tamo gdje se mora izvoditi zavarivanje korijena zavara s potpunim provarom, obvezatan je jednolik odgovarajuCi razmak u grill Zlijeba; - kod visokih zahtjeva na kvalitetu potpLtno provarenog korijena zavara, tamo gdje s korijene strane nema mogllcnosti popravaka. najbolje je zavarivanje korijena izvoditi TIG postupkom, ne samo na tankim nego i debljim, te vrlo debelim materijalima, liZ odgovarajucu priprc mll spoja; - preporuca se zavarivanje korijena zavara na keramickoj podlozi, za sto je vrlo prikladan MIG/MAG postupak s punjenom zicom; - tamo gdje sekorijen zavara zlijebi. to treba izvoditi besprijekorno do cistog metala zavara. Kod rucnog zavarivanja ne smije se ostavljati niti najmanja pogreska; - kod zavarivanja vel ikim jakostima struje, npr. EPP postupkom, moguca je priprema zlijeba bez is kosenja, uz pravilnu ocjcnu potrebne jakosti struje u odnosu na dubinll protaljivanja.
3.5. Pogreske oblika zavara (Skupina soo) Pogreskom oblika zavara smatm se svako odstupanje od zadanog oblika zavara. Danas je svima dobro poz nato da pogreske oblika zavara nisu samo estetske prirode (njemackl Schonheitsfehler), vee j e njihov utjecaj u smanjenju nosi vosti zavare nog spoja vrlo znacajan, narocito kod dinamicki opterecenih konstrukcija. Zato nece biti na odmet malo podrobniji osvrt na ove pogre§ke, narol:ito zbog raznolikosti uzroka njihova nastajanja, njihove prirode i utjecaja na no.~ivost konstrukcije. Sve o ve pogreske dobro su vidljive (osim u izuzetnim slucaj evima) i mjerljive vizualnim pregledom. Stoga j e njihovo odredivanje relativno jednostavno. To je i bilo razlogom lito Sll, u razdoblju naglog razvoja ''sofisticiranih" metoda otkrivaJija potpov~in skih pogresaka (radiogralija, ultrazvuk, magnetske metode) pstale relativno "zaboravljene", eak i u krugovima tako odgovomog tijela kao IIW/IJS. Danas im se, potaknuto brojnim otkazivanjima konstrukcija i intcnzivnom eksperimentalnom radu, opet pridaje zasluie na pozomost. Tablica 8. prikazuje klasilikaciju, oznake i opise pogre~a ka oblika zavara.
52
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA T.11bllca 8 - Nnstavak
Tablica 8. Pogre§ke oblika zavara (EN 26 520)
EN
Ugorine uz zavar
czCEJ=J \ 1l lll l cfu~
501
F
5011
5011 5012 5013
EN Odstupanje od propisanog obl!ka zavara i zavarenog spoja
F' F'
-
Ugorine uz zavar su o~tec.enja oblika o§trih udubina uz zavar na stranicama zlijeba iii kutnog zavara, t·e na prijelazu kod vezanih slojeva u zlijebu, koja mogu biti: . po cijeloj duzini uz zavar - mjestimicno uz zavar - na korijenu zavara
5012
db tim]
l•rckloo zavara
t
Prek lop materijala zavara na povr§inu osnovnog materijala izvan :tlijeba bez staljivanja s osnovnim materijalom
Posmaknurost u su~eljavanj u
507
Odslupanje od ravnine u su~eljavanj u dvajo elemenata
Odstupan.ie od zadanog pravca ·~~----------~
508
Odstupanje od zadanog pravca kod dva iii vi~o zavarenih elemenata
Utonulost zavara
509
Ulonulost zavara kod zavarivanja pod utjecajem site teze, moZe biti na: - su
rd-=J 506
5091
a.JJ=~ t t
5092
5013
5093
5013
Prevel iko nadvisenje zavara
rn
,[}<' i
502 503
-
Provcliko nadmenje korijena zavara
\7l
~
504 5041
-
Preveliko nadvisenje iii preveliko ispupcenje lica zavara. koje moze biti: - na suceljenom spoj u - na kutnom spoju
Preveliko nadvi~enje korijena zavara, koj e moze biti: · na vecim duHnama korijena zavura - mjestimicno kao prokapljina
5094
IIPfB't'M
506
Otvor (mpa) u zavaru nastala progarc~njem iii propaljivanjem
ctn
511
Pokrovni sloj lli popuna zavara preniska, mjestimi~no iii po cijeloj duzini
..-
512
Nesimetrican kutni zavar, nnjce~ce polo1ena stranica kutnog zavara duia od okomite
e
510
Nedovoljno popunjen zavar
511
505
teD ttn
510
Progaranje
t 504
mtar prijelaz zavara
UW
506
~ --·-+
5012
Opis
Naziv i prikaz
IIW
500
zavara
Oznaka
Opis
Oznaka Naziv i prikaz Pogre~ke obl ika
53
-
Premali, "o~tar'' kut a kod prijelaza povrsine zavara na osnovni materijal
Nesimetri~n
kutni zavar
{ 512
54
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
Tablica 8 - Nastavak Oznaka Naziv i prikaz EN Nepravilan izgled zavara
I
0
I 515
I IIW
513
-
514
-
515
Uvuccn koriicn zavara
I
Opis
Ncpravilan izgled zavara moze biti: - neravnomjema Sirina, mjestimicno uzi pa siri zavar - neravnomjema povr5ina zavara, jako narebrena povr5ina zavara
Nedovoljno popw1jen, plitak korijen zavara
Supljikav korijen zavara
516
Stvaranjc Supljikavog materijala spuzvastog izgleda u korijenu zavara
Nepravilno izveden nastavak
51 7
Nepravilno izveden nastavak na povrSini zavara, nedovoljno spojen iii previSe nadvi~en
~L _ .... 1 - =i____,:
A
c
B
~-···J
517
3.5.1- Ugorine uz zavar (501) Ugorine uz zavar su ostri zarezi uz zavar na prijelazu zavar-osnovni materijal kod suceljenog i kutnog spoja. Mogu biti i na prijelazu zavar-stranica ~l ijeba iii zavar-zavar kod vi~eslojnog zavarivanja. Po normi EN 25620 ove pogreske na njemackom nazivaju se "Kerbe", ~to u prijevodu znaci urez, pa to moze biti svako ostecenje u obliku ureza uz zavar. U praksi, najcesce pogreske u obliku ureza uz zavar nastaju ostecenjem od elektricnog luka ("ugaranjem"), pa je otud nas najcesci naziv ugorine (sli!w 26. ). Ugorine mogu biti mjestimicne i li po cijeloj duzini uz zavar. Ugorine uz zavar nastaju nepravilnom tehnikom rada i nepravilnim parametrima zavarivanja. Prejaka struja zavarivanja, predugacak elektricni luk ili prevelik napon luka dovode do ostecenja uz zavar. Kod REL i MIG/MAG zavarivanja, narocito u okomitom polozaju nacinom odozdo-gore, prejaka struja zavarivanja, predugi luk ili predugo zadrzavanje na stranicama spoja, uzrokuju povecano rastaljivanje stranica ili stvaranje prevelike kolicine taline koja se skuplja na sredini zavara. Na prijelazu ostaje nedostatak metaJa i ostecenja (ugorine). Kod EPP zavarivanja ugorina nastaje od prejake struje zavarivanja i prevelikog napona luka iii kad se zavarivanje izvodi isuvi~e pod nagibom prema gore. Najce~ce do ugorina dolazi kad je povrsina uz zavar oksidirana (hrda, okuj ina), a pojavljuje se u obliku ostre granicne crte s jakim urezom. Zbog toga zonu uz zavar treba brusenjern ocistiti do metalnog sjaja.
0
F
E
G
Stika 26. Primjcri ugorina i zare7.a uz ;wvar na zavarcnom spoju A - ugorine od elektritnog luka uz zavar na suceljcnom spoju B - dobro izveden suceljeni zavar bez ugorina C - urezi zbog nedovoljnog povezivanja stran ica zlijeba D - dobro izveden iavar bez ureza E - ugorine od elektricnog luka uz zavar na kutnom spoju F - dobro izveden kutni zavar bcz ugorina G - pukotine u ZUT-u nasiale od o~trog ureza uz zavar
55
56
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
Ugorine na stranicama u zlijebu nastaju, takoder, zbog navedenih razloga. Kod daljnje popune zlijeba, ako se nc otklone, ugorine uzrokuju ukljucke rroske. Utjecaj ugorina i drugih o~trih ureza uz zavar ovisi o njihovoj duzin i i dubini, a takoder i o pravcu djelovanja i vrsri opterecenja konstrukcije. Kod dinamickog opterecenja konstrukcije o§tri urezi uz zavar vrlo su ~tetni, djeluju kao inicijalne pukotine iz kojih se moze razviti pukotina i lorn zavarenog spoja, kao sto je prikazano (slika 26. G). U takvim slucajevirna ugorine nisu dopu~tene. Kod staticki opterecenih konstrukcija ugorine nisu tako opasne, pa se kod manje opterecenih konstrukcija mogu dopustiti. Ugorine i drugi zarezi uz zavar popravljaju se brusenjem, tako da se izbrusi o~tri urez i zaobli. Vece udubine treba izbmsiti i navariti. Ugorine na stranicama zlijeba treba obvezatno izbrusiti i zaobliti prije zavarivanja sljedeceg sloja. U praksi se dogadaju i pogrc~ke nedovoljnog povezivanja gomjih rubova zlijeba na suceljenom spoju. Takve pogreskc imaju izgled ostrog ureza uz zavar, pa bi se mogle svrstati u ovu skupinu. PopravUaju se bru~enjem i navarivanjem.
3.5.2. Skupina pogresaka 502 - 507 i 512 PreveJiko nadvisenje zavara (502) na suceUenom spoju, prcvelika ispupcenost zavara (503) na kutnom spoju, preveliko nadvi!lenje korijena zavara (504), prokapUina u korijenu zavara (504 I). ostar prijelaz zavara (505), nesimetrican kutni zavar (512) i prekJop zavara (506) - pogreske su koje nastaju nestrucnom pripremom i nestrucnim izvodenjem zavarivanja. Preveliko oadvisenje zavara na suceljenom spoju je visak nanesenog dodarnog materijala. Naj~eMe je rezultat premale brzine zavarivanja ili previsokog nanosa pretposljednjeg sloja,
57
tako da posljednji sloj nije moguce izvesti s ispravnim nadvisenjem. Najcesce se to dogada kod lavarivanja u okomitom polozaju REL i MIG/MAG postupkom, aJj i kod EPP zava1ivanja u vodoravnom polozaju. Slika 27. prikazuje nekoliko tipicnih primjera prevelikog nadvisenja zavara. Prevelika ispu p~eoost kutnog zavara uajce~ce je rezultat zelje da se u jednom sloju izvede /Alhtjevana veca visina kutnog zavara, koja se inace u pravilu treba izvoditi u vise slojeva. Kod lMarivanja u okomitom poloiaju do ispupcenja zavara dolazi nepravilnim gibanjem i drianjem vrha elektrode iii pistolja i premalom brzinom zavarivanja, tako da se stvara prevelika kolicina taline koja se skuplja prema sredini kutnog zavara i stvara ispupcenje. Kod EPP i MAG zavarivanja ispupcenje kutnog zavara obicno dolazi od premale jakosti struje iii premalog napooa luka (slika 28.). B
'
A
'
..#· '~ , ....
c
Slika 28. Prevclika ispupccnost kutnog zavara A - jako ispupcen kutni zavar kod EPP zavarivanja B - ispup~en kutni zavar kod MAG zavarivanja C- dobro izvcden kutni zavar EPP zavarivanjem
A
A
A
B Sli.ka 17. Primjeri prevelikog nadviSenja zavara (A) i pntvilno izvcden zavar (B)
Prevelikom provaru ili prevelikom nadvi~enju korijena zavara (slika 29.) uzrokje preveliki razrnak u grlu zlijeba, prejaka struja zavarivanja iii premala brzina zavarivanja kod izvodenja korijena zavara u zavarivanju suceljenog spoja samo s jedne strane. lzvodenje korijena zavara najslozeniji je postupak rada u REL i MIG/MAG zavarivanju. Tamo gdje su propisani visoki zabgevi za kvalitetu provarivanja korijena zavara i gdje nema mogucnosti pristupa njegovom popravku, preporuca se izvodenje korijena zavara TIG post11pkom. U masovnoj proizvodnji, kao npr. u brodogradnj i, korijen zavara se izvodi najkvalitetnije i najbrie MAG postupkom punjenom zicom na keramickoj podlozi. Kod tankih materijala korijen zavara se dobro izvodi MIG/MAG postupkom u nagnutom polozaju odozgo-dolje, sto oije dopusteno kod debljib materijala radi pojave naljepljivanja. U mebaniziranom zavarivanju korijen zavara najcesce se izvodi na bakrenoj podlozi.
58
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
59
A
B
Slika 29. Primjeri prevel ikog
nadvi~cnja
Slika 3 1. OStar prijelaz zavara na suce ljenom spoju
korijena zavara (A) i dobro izvedenog korijeoa zavara (B)
Pt·okapljinaje mjestimicno ispupceni vi§ak metal au korijenu zavara kojije izveden samo s jedne strane, npr. u cijevima. Najcesce nastaje kod slabe pripreme spoja, s mjestimicno vecom zracnosti u grlu zlijeba. Nastaje i nedovoljno strucnim radom iii nepaznjom zavarivaca. predugim zaustavljanj em na jednom mjestu pa dolazi do procurivanja !aline i stvaranja prokapljine (s/ika 30.). Prokapljinu obicno prate i druge pogreske kao plinski ukljucci, ukljucci troske pa cak i pukotine. Smatra se pogreskom koja nije dopustena kod zavara s visim zahtjevima za kvalitetu, naro6to u zavarivanju cijevi (vrtlozenje i erozija).
'
.•
..
..... - •-!!yo- -
..
.~ • : f
A
,.: ..~
-~~
_,.,~
B Slika 30. Prokapljina u korijenu zavara A - prokapljina s ispup~enim vi~kom meta Ia B - prokapljina s ukljuccima troske C - dobro izveden korijen zavara
:
,•. . ,> I •
•
.
O~tar prijelaz zavara je nadvisenje zavara s naglim, stepenastim prijelazom na osnovn~ materijal kod suceljenog zavarenog spoja. U EPP i MJG/MAG zavarivanju uzrok ovoj pogresct jc premali napon elektricnog luka iii premala jakost struje zavari vanja. Javlja se i kod REL iii MIG/MAG zavarivanja u zidnom polozaju zbog utjecaja site teze, gdje se talina zavara na donjem dijelu oblikuje sa stepenastim prijelazom na osnovni materijal (slika 31.). Ova se pogreska, zbog ostrog prijeloma s ilnica naprezanja, smatra opasnom zbog in_iciranja pukotine ~a dinamicki opterecenim konstrukcijama i nije dopustena. Kod d.inamjckt optere6enog spOJa vi~ih zahtjeva, cijelo se nadvisenje zavara uklanja brusenjem. Nesimetrican kutni zavar je oblik kutnog zavara izvan propisanog. Jedna je stranica kutnog zavara dulja od druge, sto je nepotrebni visak materijala zavara, a ponekad j e i pok.raj toga viska zahtjevana visina zavara premala. Ona se najcesce pojavljuje kod zavarivanja kutnog zavara u vodoravnom polozaju neispravnim nagibom elektrode iii pistolja (s/ika 32.). Do pogreske najcesce dolazi pokusajem da se kutni zavar vece visine (5 mm i vise) zavari u jednom s loju. U tom slucaju velika koJic ina taline pod utjecajem si le teze razlijeva se vise na donju stranicu kutnog spoja. Kutne zavare visi ne 5 mm i vise treba zavarivati u vise vezanih slojeva iii izradak nagnuti i zavarivanje izvoditi kao u zlijcbu ("koritu").
~
- .....
~
-
~
I •
••
, ..,
c
Slika 32. Primjer pogrc~kc nesimetri~an kutni zavar
60
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
61
Preklop zavar a kod su~eljenog spoja na prijelazu zavar-osnovni materijal, bez staljivanja s osnovnim materijalom, moze biti na lieu i korijenu zavara. Naj~e~ce se doga<1a kod zavarivanja gdje se stvara velika kupka taline, npr. EPP zavarivanje. Zavarivanjem pokrovnog sloja talina djel omi~no prclazi na povr~inu osnovnog materijala i nalijefe na nepretaljenu povr~inu, pa mozc doci do mjest imi~nog nespajanja s osnovnirn materijalom, kao Sto je prikazano na slici 33.A. Takvo nedovoljno spajanje jo~ vi~e uvjetuju oksidi na povr§ini uz zavar. Radi toga se preporu~a obrusiri povr§inu s obje strane zlijeba. Kod provarivanja korijena zavara na metalnoj podlozi, kad podloga nije dobro priljubljena uz osnovni materijal, moze doci do "podlijevanja" taline, kao Sto je prikazano na s/ici 33. 8 , Sto sli6 opisanoj pogre§ki.
Preklop zavara je ozbiljna pogreSka jer predstavlja inicijalnu pukotinu, naro~ ito utjecajnu na 1om u eks ploataciji dinami~ki opterecenog zavarenog spoja. Treba ga otkloniti izbrusivanjcm na razinu osnovnog matcrijala.
Sli ka 34. Primjer pogreSke posrnaknutost u su~eljavanj u kod su~eljeno zavarenog spoja
3.5.4. Uleknuce povrsine zavara, prenizak zavar i uvucen korijen zavara Uleknuce zavara (509), prenizak zavar (5 11) i uvucen korijen zavara (5 15) slicne su pogreske u zavarivanju nastale razli6tim uzrocima. Zajedni ~ka im j e zna~ajka nedovoljno popunjen presjek zavara. Svaka od ovih pogresaka smanjuje cvrstocu zavarenog spoja. Uleknuce zavara (sf ilea 35.) je slijcganje nanesenog dodatnog materijaJa, nastalo djelovanjem sile teze na talinu u tekucem stanju, nepravilnim usmjeravanjem elektri~nog luka i stvaranjem prevelike kolicine taline. Najce~ce nastaje kod zavarivanja sueeljenog spoja u zidnom polo2aju nepravilnim usmjeravanjem elektricnog luka, kojim bi se trebalo pomagati datal inane A
B
Sli ka 33. Primjcr pogrcSke preklopa iii prelijevanja (A) i podlijcvanja (B) zavara
3.5.3. Posmaknutost u suceljavanju stijenki I odstupanje od pravca (507 I 508) Posmaknutostje odstupanje od osi u suceljavanju dvaju elemenata istih debljina kod spajanja zavarivanjem. Takvom pogre§kom smanjuje se ~vrstoca zavarenog spoja i kod dobro izvedenog zavara. Tuma~i se nepovoljnim rasporedom (lomom) silnica kod opterecenog zavarenog spoja. Ovakva pogreska na unutarnjoj strani cijevi, gdje velikom brzinom prolazi neki medij , npr. para, s vrcmenom uzrokuje ostecenje erozijom, ali i poremecaj prolaza medija (vrtlozenje). Posmaknutost u su~eljavanju (slika 34.) nastaje nepafnjom radnika koji obavlja pripremu spoja za zavarivanje iii u slu~aju pomicanja rubova u s uceljavanju uslijed loma pripoja tijekom zavarivanja. U svakom slucaju, zavari va~ moze i mora primijetiti takvu pogreSku.
Slika 35. PogrcSke ulcknu~c zavara
62
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
slijeze na donju stranu spoja. Nastaje i stvaranjem prevelike koli~ine taline u zidnom polozaju, bilo prejakom stmjom iii premalom brzinom zavarivanja. Pod utjecajem sile teze talina metala u tekucem stanju slijeze na donju stranu spoja kod zidnog polozaja zavarivanja. stvarajuci izgled uleknuca u sredini zavara. Slicno se dogada kod zavarivanja kutnog zavara u zidnom i vodoravnom polozaju. Takvepogreske mogu nastati i kod EPP zavarivanja u nagnutom poloZ
B
A
3.5.5. Nepravilan izgled zavara U ovu skupinu spadaju tri tipa pogre§aka: neravnomjema ~irina zavara (5 13), neravnomjerna povrs ina zavara (5 14) i nepra vilno izveden nastavak (517). Neravnomjema sirina zavara (slika 38.A) je mjestimicno uze pa s ire lice zavara na suceljenom spoju. To je pretezito estetska pogre~ka kojom se naru~ava izgled zavara, ali koja upozot-ava na moguce pogreske u zavaru. Nastaje u pravilu uslijed neravnomje me brzine zavarivanja tli nejedoolikog poprecnog gibanja elcktri c!nog luka. Takve pogreske cine zavarivaCi poc!etnici, koji jo~ nemaju razv ijen osjecaj ravnomjeme brzine vodenja i poprecnog gibanja elektricnimlukom. Ukoliko se kod mehaniziranog zavarivanja pojavi takva pogreska, uzrok je povremeno jaca i slabija struja i napon zavarivanja, sto moze biti posljedica gubljenja kontakta na spoju mase iii u neCistoj i istrosenoj vodilici kroz koju prolazi zica.
c
-
-~~
63
-_- -~c -~~ c
Slika 36. Pogreske nedovoljno popunjenog zavara A - ncdovoljno popunjen zavar kod REL zavarivanja B - nedovolj no popunjen 7..avar, ujedno neprovaren korijen zavara i posmak nutost u sul!eljavanju C - nedovoljna popuna i nepovczanost s mbovima zlijcba kod EPP zavarivarija Uvu ~en
korijen za vara (slika 37.) smanjuje debljinu zavara u korijenu. Pogreska nastaje stezanjem metala kod hladenja iii pod utjecajem sile teze kod nadglavnog zavarivanja iii uslijed tlace nja podloge praska kod EPP zavarivanja. Ovu uvucenost korijena zavara tre ba razlikovati od neprovarenog korijena zavara, to nije tako opasna pogreska kao neprovareni korijen zavara. Najc!e~ce nastaje kod zavarivanja cijevi u nadglavnom polozaju zbog djelovanja sile teze na talinu zavara. lzbjegava se vje~tim "guranjem" tallne u razmak kod izvodenja korijenskog zavara. SIS
Stika 37. Prikaz pogreSke uvucenog korijena zavara
Slika 38. Nepravi lan izgled zavara A - neravnomjema ~irina zavara, B - neravnomjema pov~ina zavara, C - izgled povr5ine dobro izvedenog zavara
Neravnomjerna povr sina zavara je gruba,jako narebrena povrsina zavara ruznog izgleda, kao sto prikaz uje slika 38. B. Nastaje zbog prevelike jakosti struje zavarivanja iii previsokog napona elektricnog luka, sto je obicno popraceno s rasprskavanjem kapljica meta Ia oko zavara. Kod zavarivanja elektrodama rutilne i kisele obloge, povrsina zavara je vrlo glatka, sto nije slul:\aj kod zavarivanja s bazicnim elektrodama. Kod MAG zavarivanja izgled povrsine zavara pobo.ljsava se primjenom mjesavine plina iii uporabom punjenih zica. Kod EPP zavarivanja ispravnim parametrima povrs ina zavara ima vrlo lijep izgled. Nepravilno izveden nastavak je mjestimicna neravnomjemost na lieu iii korijenu zavara u obliku udubljenja iii ispupcenja. Kod prekidanja i ponovnog pocetka zavarivanja cesto se Cine pogreske u izvodenju nasta vaka. Osilll estetskog nedostatka, na rnjestima nastavaka zavar je najslabiji i ta mjesta su potencijalni poceci lomova zavara. Slabo izveden nastavak upozorava na s labu uvjezbanost zava ri va~a u izvodenju nastavaka. Pravilno i nepravilno izvodenje nastavaka prikazano je na slici 39.
64
POGRESKE U ZAVAAENIM SPOJEVIMA
POGAESKE U ZAVAAENOM SPOJU
65
'h bllca 9. Ostale pogrclke (EN 26520) Naziv i prikaz
Ost:tle pogre~ke O~tccenja elektri~nim
lukom
Oznaka
Opis
EN
LlW
600
-
Sve pogrc§ke koje sc ne mogu svrstati u vee navedene skupine
60 1
-
Uspostavljanje, "pikanje". Juk.a po povrsini osnovnog mmerijala elektri~nog
Oncciscenje kapljicarna metala A - nepravilno izveden nastavak lspravno
602
-
Ra$prscne i pri lijepljene kapljice meta Ia uz zavar iii po zavaru, nascale kod zavarivanja
6021
-
Prilijepljeni komadici volframovc clektrode na povrSin i zavara iii osnovnog materijala
B - pravilno izveden nastavak
Neispravno
On~:6Menje
volfrarnom
Mehani~ka o~tecenja pnvr~ine
C - prikaz tchnikc pravilnog izvodenja nastavka u REL zavarivanju
603
3.6. Ostale pogreske (Skupina 600) U ovu skupinu do laze sve pogreske kod z.avarivanja koje se ne mogu svrstati u vee navedene. To su uglavnorn ostecenja povrsinc materijala pri zavarivanju iii u pripremi za zavarivanje, kao: - ostecenje elektricnimlukom (601) - oneciscenje kapljicama metala (602) - mehanicka ostecenja povrsine osnovnog materijala iii zavara (603), (604), (605) - podbrusenje (606) Nazi vi, oznake i opis oviJ1 pogresaka dani su u tablici 9.
605
-
606
-
604
Slika 39. P()grdke u izvodenju nastavaka
Uspostavljanje eleJ...rtricnog luka i pocetak zavarivanja izvodi se malo ispred kratera, pa se vracanjem natrag na krater i vjestim zaokretom popunjava. Tako se ujedno pretali prv1, na hJadno naneseni metal i prelate eventualne sitne poroznosti u krateru (slika 39. C). Karakteristicni su slabo izvedeni nastavci kod zavarivanja bazicnom elektrodom, s obzirom na krupno kapljitasti prijelaz materijala. u tom slucaju !reba sto brze izvesti nastavak, dok je krater jos vruc, mozda cak bez ciscenja troske u krateru. Kod MAG zavarivanja, narocito u izvodenju nastavaka u korijenu zavara, preporuca se mjesto nastavka obrusiti. Time se postize nastavak bez pogresaka. Postoje slucajevi kada je Lesko izvesti dobar nastavak, npr. kod EPP zavarivanja. Takvi nastavci su rijetki i treba ih popravljati, nadovariti i izbmsiti. Opcenito, slabo izvedene nastavke !reba popravljati. Nastavci kod zavarivanja su potencijalna mjesta pojave pogresaka.
osnovnog materija la iii
tavara
l'odbru~enje
O~tecenja povrSine osnovnog materijala, koja mogu nastati: - odbijanjem zavarenih monta:Z:nih iii transportnih pomagala - urezima od bru~enja - zasjecanjima o~trim alatima
Smanjenje debljine zavarenog spoja bruscnjcm
3.6.1. Ostecenja elektricnim lukom O~tecenja
povrsine materijala elektricnim lukom cesto puta Cine neupuceni ili nedovoljno zavarivaci, "udarajuCi" vrhom elektrode po povt"Si.ni materijala kako bi uspostavili clektri~ni luk. Najce~ce to cine radnici koji izvode spajanje u pripremi za zavarivanje. lako naoko bezna~ajne, to su ipak ozbiljne pogre~ke koje nisu dopustene, naro~ito kada se radi o visokocvrstim i visokolegiranim celicima. Takva, elektricnim lukom ostecena mjesta, potencijalni ~tl poceci pukotina kod celika visokih ~vrstoca i poe\eci pojave korozije kod visokolegiranih CrNi celika (slika 40.). Osim "pikanja" elektrodom, cesta su ostecenja povrsina od iskrenja nepravilno ucvrscene mase, o~tecenih vodica i sl. Radionice u kojima su takvi nedostaci cesri, ocjenjuju se kao tipican primjer niske razine sposobnosti u tehnici zavarivanja. Takve radionice oe mogu dobiti uvjerenje o sposobnosti za izradu zavarenih konstrukcija. No dode li do takvih o~tecenja slucajno, kod niskolegiranih celika se o~tecena povrsina obrusi s blagim prijelazom. Kod visokolegiranih celika ta mjesta treba obrusiti i pol irati. Preporuca se i kemijska obrada - pasiviranjem. ~kt)l ovani
66
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
A
POGRESKE U ZAVARENOM SPOJU
B
67
c
Sti ka 40. O§tecenja povr§ine materijala elektri~nim lu kom A - "pikanje" elektri~nim lukom po povr§ini materijala - telika B - izgled oStecene pov~ine ~elika e lektricnim lukom (uvecano oko 25 puta) C - o~lecenje povr~ine navarom
3.6.2. Oneciscenje kapljicama metala Oneciscenje kapljicama metala takoder se smatra zavari vac kom pog reskom. Kada se to do gada na ne legiranim celicima, onda je to prvenstveno estetska pogre~ka dok, opr. na povrsini C rNi celika prilijepljene kaplj ice metala mogu biti uzrokom pocetne korozije i smatraju se ozbiljnom telmickom pogreskom (slika 41. C). Uzroci povecanog rasprskavanja kaplj ica metala tijekom zavarivanja najcesce su: - kod RE L zava rivanja pogresan pol na e lektrodi ili predugacak elektricki luk, pa i prcopterece nost e lektrode prevelikom jakosti struje zavari vanja, puhanje luka; - kod MAG zavari vanja prevelik napon luka u odnosu najakost struje zavarivanja, preja ka struja zavari vanja. Naj veca rasprskavanja kapljica metala s u kod MAG zavarivanja, te se preporuca uporaba mjesavine plina iii punjenih zica. Posebno treba voditi racuna o uvjetima - parametrima zava riva nja. Rasprskane kaplj ice uz zavar treba struganjem ocistiti. Kod CrNi celika ostecena mjesta prijeko je potrebno polirati. OneciSCenje pri Lijepljenim komadic ima volframove e le ktrode na povrsini zavara ili osnovnog materijala iii ostecenje elektricnim lukom, dje luje isto kao rasprsene kapljice metal a iii kao vee opisano ostecenje elektricnim lukom. Obvezatno se popravlja brusenjem i poliranje m, kad se radi o CrNi celiku iii a luminiju.
c
B
Slika 41. Prikaz rasprSenih kapljica rnetala uz zavar(A i B) i korozijskog procesa na povr~i ni CrNi <'lelika, uzrokovan kapljicorn meta la (C)
3.6.3. Mehanicka ostecenja povrsine materijala (603,604, 605,606) Mehanicka ostecenja povrsina osnovnog materijala iii zavara, kao zasjecanje o~trim alatima, urezi od bwsenj<1, gnrbo bm~enj e poliranih povr~ ina , mje~timi cno otkidanje metala odbijanjem zavarenih pomagala, ciscenje obicnom celicnom cetkom povr~ina CrNi celika, smanjenje debljine zavara podbrusenjem i dr., smatraju se nedopu~teni m pogre~kama.
A - pri varena i ~ekicern odbijena pomagala
B - odbuanjem ooretena povrSina rnaterijala
Slika 42. OStecenja povr~ ine rnaterijala privarivanjem i odbijanjem raznih pomaga la kod montaZe i prijevoza, naj~e~ce je popr.u:eno pukotinarna
68
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
69
Naj~e~ce i najopasnije pogre~e cine se zavarivanjem raznih pomagala po povr~ini osnovnog materijala, a potom njihovo odbijanje cek:icem (slika 42.). Narocito je to opasno kada se radi 0 celicima povi~enih i visokih cvrstoea. u praviJu, kod takvih slucajeva dolazi do otvaranja pov~inskih pukotina. Stoga vaJja izbjegavati zavarivanje raznih pomagala po povr§ini osnovnog materijala. Ukoliko se to ipak ne moze izbjeei, zavarivanje i skidanje takvih pomagala izvodi se po strogo odredenoj tehnologiji, propisanoj za zavarivanje pojedinih vrsta materijala. Pomagala se skidaju iskljucivo odrezivanjem i brusenjem ostatka do povr~ine uz odgovarajucu kontrolu takvih mjesta. Opcenito, pov~inslci osteeena mjesta treba obrusiti, a gdje se zahtijeva, i polirati.
4. MJERILA PRIHVATLJIVOSTI POGRESAKA U ZAVARENOM SPOJU
3.6.4. Podbrusenje Podbru~enje iii smanjenje debljine zavarenog spoja brusenjem nastaje nepainjom iii nestrucnoMu brusaca, kada bru~enjem poravnava nadvi~enje zavara s razinom osnovnog materija la tamo gdje se to zahtijeva (zavari "k.lase 1."). Podbnt~enje je smanjenje debljine stijenke materijala i s matra se nedopu~tenom pogreskom.
3.6 .5. Povrsinski oksidi - stetnost Pozanto je da se kao posljedica na povrsini visokolegiranih korozijskih postojanih celika u podrucju zavarenih spojeva formiraju oksidi (pobojanost, engl. "heat tint"). Priroda tih oksida ni do danas nijc u potpunosti izucena. Yrsta i debljina oksida znatno ovisi o visini i trajanju zagrijavanja ali i o vrsti atmosfere u kojoj se odvija zavarivanje. Pouzdano se medutim zna da zavareni spojevi kod kojih oksidi o kojima je rije~ nisu uk.lonjeni imaju slabiju korozijsku otpomost, osobito prema rupitastoj koroziji. Oksidi se uklanjaju mebanickim, kemijskim iii elektrokemijskim postupcima, cime se postize bitno bolja korozijska postojanost podrucja zavarenog spoja. Na slici 43. je primjer TIG zavarenog spoja prije i poslije ispitivanja otpomosti prema rupicastoj koroziji, u skladu sa zabtjevima ASTM-G48-76/80. Prije ispitivanja otpomosti prema rupicastoj koroziji povr5ina zavarenog spoja nije kemijski obradivana. Uocava se izrazita ~tetnost oksida prema korozijskoj postojanosti.
Mjeriia utjecaja pogre~aka na nosivost zavarenog spoja danas sujo~ u svijetu vrlo beterogena i podiofna tehni~kim cimbenicima. Medutim, ovise i o gospodarskim, pa cak i politickj m uvjetima i okolnostima. Dokaz tome je cvrsta praksa da se za gradnju i odrzavanje nukleamih i petrokernijskih postrojenja, usprkos postojanja nacionalnib normi, gotovo u cijelom svijetu zahtijevaju i koriste Pravila ASME 41 , u brodogradnji i ''off shore" praviia LR5) itd. Uvrijezeno mi§ljenje da su tehnicke nonne cista stvar znanstveno-tehnickih saznanja i logike, potpuno je netocno. Objektivno, dana~nje nom1e su iii stvar dogovora iii sredstvo za o~uvanje prednosti vlastite tebnoiogije, barem za proizvode koji sc koriste iii ugraduju u vlastitoj zemlji. Tako, na primjer, u SR Njemackoj nije moguce izgraditi iii staviti u promet proizvod koji ne ispunjava zahtjeve koje propisuje T0V 6 ). Danas, u fazi ustrojstva Europske unije, jedna od najznacajnijih ak:tivnosti provodi se upravo u podrucju norrni. Kako su u EU-u prvenstveno zemije s razvijenim gospodarstvom i jakom vlastitom (katkada bimo razlicitom) normizacijom, preostaje u razmjeni dobara primijeniti dogovome norme, u stvari kompromise, oko minimalnih zahtjeva. Jedna od takvih normi je i EN 25817 (iz srpnja 1992.), koju podrobnije opisujemo u ovom poglavlju.
4.1. Euronorma EN 25817 Bitna novi na u suvremenom motri~tu na mjerilo ocjene pogre~aka u zavarenom spoju, vidljiva je i u trendu Europske unije da se u odredivanju kriterija pristupi elasticnije. Nairne,
Slika 43. lzgled 7.avarenog spoja A - prije i B - poslije ispitivanja otpomosti premn rupitastoj koroziji
~~ ASME- kratlca za American Society of Mechanical Engineers (Udruzenj e strojarskih in~enjera Amerike), jedne od svjetskih najutjecajnijfh normativnih institucija (nije dnavna). 51 Lloyd's Register of Shipping- najstariji regi ~tar brodova i brodskih ter.:ta u svijetu (osnovan 1760. godine) i najvece osiguravajuce dru~tvo. koje je, zbog visokih osigurnina, vrlo rano poeelo izdavati vlastita pravi la za gmdnju brodova (danas pro~irena na petrokemiju, procesnu industriju. "off snore". nukleamu energetiku... ), tija pravila spadaju medu najstrozije u mjerilima til ocjene pogre~aka 61 TiiV - kratica za Teclmische iiberwachung Verein - Udrufenja za tehnifki nadzor- poludriavne organizacije SR Njematke, bazirane na specififnom koriStenju DIN-nom1i s vlastitim dopunama, te ostalih pravila (TRD,
VGB, TRB, VDS ...)
70
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
normom se grubo odreduju klase dopustivih pogresaka prema osnovnim gnJpacijama proizvoda, dok se za sve posebne slucajeve ostavlja potpuna sloboda dogovaranja (ugovaranja) izmedu kupca i proizvodaca o mjerilima za svaki detalj konstrukcije, razumljivo uz postivanje minimalnag kriterija za odredenu klasu proizvoda (B. C, D) u ovoj nom1i. Time se, na mala vrata, dopl!Sta zaddavanje vlastitih nom1l. Iako euronorme nemaju karakter obvezne primjene, zemlje clan ice EU-a trebale su se, kod stupanja na snagu odgovarajuce europske norme, odreci vlastitih nonni, koje su obradiva le isto podrucje, ali n& drukciji nacin. Tako je. na primjer, SR Njemacka stavila izvan snage svoju do tada dobro poznatu normu DfN 8563T3/ 1985. No pri ugovaranju proizvoda koji ce se koristiti u SR Njemackoj, na popisu posebnih zahtjeva nerijetko ce se naci gotovo svi detalji iz te nonne (osim, mozda. on.ih koje su u izraY110j suprotnosti sEN 258 I 7). Prema ovoj normi konstrukcija ne moraine treba, imatijednoznacno odreden kriterij, nego se racionalno prilagodava svakom zavarenom spoju. Stoga jc tocno odredivanje mjeril
MJERILA PRIHVATLJIVOSTI POGRESAKA U ZAVARENOM SPOJU
71
• Ova nonna ne obuhvaca elemcntc odredivanja pogodne metodc za otkrivanje pogresaka, ih je potrebno posebno navesti pri ugovaranju. Dokazivanje i odredivanje vel icine pogrcsaka (nepravi lnosti) u zavarcnom spoju zavisit ceo postupku i opsegu ispiti vanja i pravilima / ,U uporabu. ~to se takoder utvrduje ugovororn. • Normaje prvenstveno izvedena za nelegiranc i legirane C::elike, debljine 3 - 63 mm, no mo2e se. uz obracanje pozomosti na utjecajne tehnicke uvjete, koristiti i za vece raspone debljina. • Norma se primjenjuje za tehnikc zavarivanja: - rucno (REL). mehaniziraoo i automatizirano. - sve polozaje zavarivanja, - suteljcne. kutne i zavare na c~eY11 im ograncima. te na postupke zavarivanja (ISO 4063: 1990) - (vidjeti oznake u poglavlju "Nazivlje"). Kako je vidljivo, ova se norma izravno ne odnosi na zavarene spojeve all1Jl1inija i njegovih kgura, ostal ih nezeljeznih materijala, kao ni za pojcdinc od masovno upotrebljavanih postupaka zavarivanja (totkasto i kolutno elektrootpomo, zavarivanje elektronskim mlazom, lasersko ?.avarivanje ... ).No u nedostatku nacionalnih nonni, za te slucajeve mogu se dogovomo koristiti dijelovi ove norme za oejenu pogre~a ka k.oje su podudame, U tablici /0. danje potpuni prikaz mjcrila za ocjenu prihvatljivosti pogresaka u zavareoom spoju, obuhv:-~cenih nonnom EN 25817. (Za obj a~njenj e nazivlja. kratica i simbola vidjeti poglavlje 2. i tablicu 2.). Zavarcni spoj se ocjenjuje u odnosuna svaku pogre~ku (nepravilnost) naznacenu brojevima 1- 25. Nalaze li se u jednom presjeku zavara razliciti tipovi pogre ~aka, moraju se zbrojevi svih dopustenjh pogresaka za odredene skupine umanjiti. Vclicina pojcdinacnih pogresaka se pri tome ne smije prekoraciti. :ltOga
Ta blica 10. Granic!nl! vrijednosti nepra"ilnosli ll zavarenom spoju (EN 25817 : 1992) Red. Naziv ne- Oznabr. pravilnosti ka po ISO
Opaske
6520 I.
Pukotinc
100 Sve vrstepukotina. osim mikropukotina (h · I < I mm\ Kmlerske pukolinc (vidjeri br. l.)
l.
Kmterska pukntina
104
3.
Supljine i poroznosti
Granic!ne vrijednosti nepravi lnosti za skupine ocjene Niska D
Srednja C Visoka B Nt:dopu~tcno
Do-
NcdopuSieno
pu~teno
20 11 Moraju biti ispunjeni sljedeci uvjeti i gra20 12 ni~ne vrijednosti: 20 14 a) najveca vrijednost zbroja na projiciranoj iii 20 17 Jomnoj povr~i ni b) najvcca dimenzija pojcdinatnc pore za - ~uteljcnf zavareni spoj - kutni zavareni spoj c) najveca dimem:ija pojedina6ne pure
4
·t~
d ~ 0.5 s d ~ O.S a 5 mm
2% d ~ OA s d S0.4a 4 mm
1% d ~0.3
s
ci ~ 0.3
a
Jmm
72
MJERILA PRIHVATLJIVOSTI POGRESAKA U ZAVARENOM SPOJU
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
T11blica 10 - Nastavak
TabUca 10 - Nastavok 4.
5.
2013 Cjelokupno podru~je jednog gnijezda mora se zbrojiti i izraziti u postocima (%) od veceg od podrucja: obujmice oko Citavog gnijezda iii kru~nice promjera jednakog §irini zavam. DopuSteno podn1¢je poroznosti mora biti na ogranii!enoj povr§ini. Mom se ispitati je li porama pokrivena neka druga ncpravi lnosl. Moraju biti ispunjeni sljedeci uvjeti i grani¢ne vrijednosti nepravilnosti: a) najwca vrijednost zbroja na projicimnu iii lomnu povr~inu b) najveca vrijednost zbroja za - suceljeni zavareni spoj - kutni zavareni spoj c) najveca dimenzlja gnijezda
Gnijezdo pora
Crvaste i cjcvaste Supljine
20\5 Droge nepra vilnosti za: 2016 - sui!eljene zavarene spojeve - kutne zavarene spojeve Najveca dimenzij a za crvaste i cjevaste Supljine Kratke ncpravilnosti za: - su~eljene zavarene spojeve - kutne zavarene spojeve Najveca dimenzija za crvaste i cjevaste Supljine
6.
Uklj utci tvrstih tijeIa (osim ba-
300
kra)
Druge nepravilnosti za: - su~cljenc zavarcnc spojeve - kutne zavarene spojeve Najveca dimenzija tvrstog ukljuc!ka Kratke nepravilnosti za: - su~cljene zavarene s pojeve - kutne zavarene spojeve Najvcca dimenzija ~vrstog ukljucka
7.
8.
Ukljuc!ak bakra J'ogrc~a
vezivanju
9.
401
Nedovoljni provar
402
~v- Zad•oi ""''" ' ~
~~~Wd ~
Stvami provar
~
s \6 %
8%
d 50,5 s d~ O.S a 4mm
d 5 0,4 s d ~0,4 a 3mm
h 5 0,5 s a
Nedopu§teno
d~0.3
Nedopu~tenn
Kratke ne- Kratke ncpravilno- pravilnosti: sti: h$0.2 s h 50,1 s max.2mm max. l,5 mm
SlikaA
4%
d ~ 0.3
Doge nepravilnosti: nedopuStcnc
s a
/
2mm
~ zadan1 provar
stvarni provar
NcdoSlikaB
pu~teno
h ~ 0.5
stvarni p rovar
~"''""' ""''"'
2mm h 5 0,5 s h S 0,4s h $ 0,3 s h $0,3 a h ~0.5 a h ~0.4 a 4mmili 3 mm il i 2mmili nc vcce od ne vece od ne veceod debljine debljine debljine h $0,5 s h 50,5 a 2mm
Nedopusteno
NedopuSteno
Sli kaC \0.
LoSe namj~ten
kutni spoj
NedopuSteno Dopusiene, ali samo isprekidane, i ne bliztl povr§ine
Nedopu~teno
Prckomjemi ii i nedovoljni razmak rcbra
~~ W///~
b$ 1 mm-0,3 a
h ~ O.S h $ 0,5 mm-0,2 a mm-0,1 a
rnax.4mm max. 3mm max. 2 nun
'b
h$0,5 s h S 0,4s h ~ 0.3 s h ~0,4 a h$ 0,5 a h S 0,3 a 4mmi li 3mmili 2mm ili ne vece od ne veee od ne vece od debljine debljine debljinc
3042 u
73
Razmaci, koji ndgovarajucu vrijednost prekorai!uju. moraJu se u odredenim slufajevima izvesti oadomje~tanjem debljine zavara.
I I. Zajcd
501 1 Biagi prijelaz se dopu~ta 5012
~~ ~t
~ .
h5 1,5 mm h5 1.0 mm h S 0,5mm
74
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
MJERILA PRIHVATLJIVOSTI POGRESAKA U ZAVARENOM SPOJU
Tablica 10. - Nastavak 12.
Preveliko nadviseqje
JJ. Preveliko nudvisenje
502
503
'l'ahlica 10 - Nastavak Blagi prijelaz se dopu~ta
•
h S I mm+ h s I mm+ h s I mm+ +0.25b +0.15b +0,1 b
b
~t
18. Posmaknu-
507
tost
max.IOnun mux. 7mm max.5mm
I
stvarna debljlna
+0,25 h
+0,15 h
Graniena vrijednost odstupru~a svodi se na idealan polozaj. Ukol iko nije drugacije propisano, idealan pnlo1.aj dobiva se kada se srednj e izvodnice dijelova poklapaju (poglavlje 1.) "t" se odnosi na tanju stij~nku.
1 ~:1
h S l nun-l h S I nun+ h 5' 1 mm•-
+0.1 b
m;uc 5 mm max_. 4 mm max. 3 mm
i~-1
zadana debljlna
Stika A
14. Prekoracenje debljine kutnog spoja
75
Za mnoge slutajeve prckoracenje zadanc debljine nlje razlog za odbac!vanje
h S I nun l h ~ I
+O.J a
mlll ~
+0,2 b
Slika A - Limovi i uzduzn i 7..avareni spojevi h$ 0.251. h S 0, 15t.
hS O, I t.
maJL 5 mm max. 4 mm mux. 3 mm
Slika B - Poprecni zavareni spojevi
max.4mm hS0,5 t, max.2mm
IJ S I mm+ +0,15 b
max. 3 mm
stvarna debljfna
mux. 5 mm ma.x. 4 mm max. 3 mm Slika 8 zadana debljina
19. Neispunjeni presjek Nasjelf znvnr
15.
Kurni spoj s vidljivim potkoracenjem deblj ine nece se rdcunati kao pogre~an, ako j e stvamn debljina postignuta dublj im provarom
Potkora~e
nje debljine kutnog spoja
Dugc ncpravilnosti:
Ncdopu-
nedopu~tene
~tenn
Kratke ncpravilnosti: hS 0,3 mm + 0.1 a
20. Prevelika nejed.nolikost kutnog spoja
max. 2 mm max. I rnm
511
509
512
Biagi prijdaz ~e dopu~ta
~4 Podrazumijeva se da asirnctri~nnst kutnog spoja nije izricito propisana.
Preveliko
504
nadvi~enje
hS I
h$ 0,2 t.
h $ 0. 1 l,
h$ 0,05t.
max. 2 mm
max. l mm
max.0,5mm
hS2 mrn + hS2mm + hSI.5uun+
+ 0.2a
+ 0. 15a
+0,15a
~
c~·-· =··"- ~
rnrn + hS I mm + hS I mm +
+J.2 b
+ 0.6 b
!- 0.3 b
u korijenu
2 1. Uleknuti korijen
515
Dop~te-
Slueajna mjestimi~na
no
ispup~enja dopu~tena
Zajed u korijenu
5013
Blugi prij~
~~~ ~t
max. 5 mm max. 4 mm max. 3 mm
17. Prokapljina 5041
Kratke nepravilnostl
~h ... ~":'·t
16.
Dugacke nepravi lnosti: nedopustene
~~~
hS I,5mrn
h S irnm h S0,5mrn-
76
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
77
Tablica 10 - Nastavak 22. Preklop
Kratke ne-
506
NedopuSteno
pravilnosti dopu!tene 23.
Pogrdan
Dopu~te
5 17
5. KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
Nedopu§teno
no
~etak
zavara .24.
O~teecnje
601
Dopustivosl ovtsi o daljnjoj obradi povr~ina, vrsti osnovnog matcrijala i muo~ito o sklonosti stvaranju pukotina
602
Dopustivost zavisi od namjenc
lukom
25. Onel!i§tenje kapljicam a
metal a 26.
V.iSestrukc ncpravi Inosti u jednom presjeku
Za dcbljinc "s" iii "a" $ I 0 mrn mogu se
Ukupoa veli~ina nepravi lnosti ! h
propisati poscbni uvjeti.
lt 1 + h2 + h 3 +h., + hs • [h ht
--,:-
.#I Vfi:
t
'//leV/A
- tJ-~'Y
h 1 + h 2 + h 3 + h, + h5 + h 6
•
[II
0,25 s iii
0,2 s iii
0,25 a
0,2 a
0, 15 s iii 0,15 a
Kontrola i ispitivanje su nedjeljivi poslovi u svim fazama nastajanja i eksploatacije zavarenog spoja. Prvenstvena im je zadaca u stvaranju uvjeta za besprUekomo izvodenje zavareoog spoja, a ne, kako vlada uvrije:!eno mi ~ljcnjc, u otkrivanju i otklanjanju nastalih pogre~aka. No kako je vee u svakodnevnom i ivotu uobi~ajeno, kao posljedica nedovoljnog znanja, nedostatka savjesti i mnogih drugih cimbenika, njihova se uloga pro§irujc ina otklaojanjeelemenata uzrokovanih ljudskim cimbenikom radi pribli:!avanja kvalitete zavarenog spoja tr3Zenim uvjetima. Prijeko je potrebno razlikovati pojmove kontrole i ispiti vanja od danas uvrijezenog pojma osiguranje k valitete. Osiguranje kvalitete je vrlo slo:!cni skup organizacijsko-tehnickih mjera i zahvata za postizanje i odrta vanje postignu tog stupnja u kvalitetnoj i sigumoj proizvodnji, a kontrola i ispitivanje su samo dio, istina va1an, sustava osiguranja kakvoce. Mnogi od onih koji se pripremaju za postizanje uvjeta za dobivanje uvjerenja ISO-skupine 9000 (EN nosi isti broj) iii EN-skupine 45000 tek postaju svjesni ~to se sve i koliko toga podrazumijeva za ispunjenje saddaja tih normi. Postupci kontrole zavarenog spoja trebali bi biti ugradeni u proces nastajanja zavarenog spoja, kao njegov sastavni i nezaobilazni dio, svugdje gdje sc vodi ra~una o kakvoci zavarivanja. Ispitivanje, za razliku od kontrole, provodc uglavnom organizirani laboratoriji iii institucije koje se bave temeljitijim proucavanjem fenomena vezanih uz pona~je materijala i razvoja tehnologije zavarivanja. Nije nufno da svaka radionic-d, koja proizvodi zavarene konstrukcije, posjeduje vlastite laboratorije, ali je vazno da za svaki slozenij i problem ili i.zmavanje specijalistickih operacija (defektoskopija, mehanicka ispitivanja ...) ima na raspolaganju odgovarajucu instituciju u cijim ce laboratorijima pronaci rje~enje problema. U tablicama 11. i 12. navedene su najvaznijc funkcije kontrole i ispitivanja zavarenog spoja.
5.1. Postupci kontrole U postupcima kontrole razlikujemo $ri karakteristicna vremena u kojima se kontrola izvodi : - postupci kontrole prije pocetka zavari vanja, - postupci kontrole tijekom izvodenja zavarivanja, i - kontrola oakon zavrsenog zavarivanja.
78
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Tahlica 11. Postupd kontr()le I,- Prije :;::avarivanja
2.- Tijekom zavarivanja
3. - Nakon zavarivanja
I. J. kontrola projektne i radionicke dokumcntacije (kontrola tehnolugifnosti) 1.2. kontr-ola osnovnog i dodatnog materljala 1.3. kontt·ola tehnoloskog redoslijeda zavarivartja 1.4. kontro1a pripremnih i i~~nih vremcna 1.5. provjera (atestiranje) zavuri va· ca i posl'upaka zavarivanja 1.6. kontrola pripreme radnt:~g mjesta 1.7. utvrdivanjl' kon trolnog alata i pribora 1.8. knntrola pripreme za zavari vanje (uk lju~ujuci pripremu kosin a zlijebn j suscnje dodatnog mnterijnla) 1.9. kontro1a strojevu i ureduju, uklju~ujuci i priklju~ivanje
2. 1. konttola pripajanja 2,2. konrrola postupka zavarivanja 2.3. kontrola redoslijeda zavarivanja 2.4. kontrola parrunctara i ostallh uvjetn Z3V:trivanja 2.5. kontrola postupaka toplinske obrade u lijeku zavarivanja 2.6. mcdufaznn ncrazoma kontro1a 2. 7. konimla o:wabvanja zavara 2.8. provjcra dimenzija i detormacije 2.9. kontroln zavarivanja posebnih detalja
3.1. detaljna vizualna konn:ola 3.2. konrrola povrSinske obrade
z.avarenog spoja 3.3. mjerenje ukupne dctomtacijc 3.4. nerazoma kontroln 3.5. pracenje mozebitnih p()pravaka
zavarenog spoja 3.6. uerazoma kontroln popravaka
3.7. konrrola toplinske obradc nakun zavarivanja 3.8. nerazonta kontrola (ako se zahtijeva) 3.9. ispitivanje hidrostatskim tlakom iii kontrola nerrorusnosti spoja 3. 10. kontrola uzorak:l razaranjem 3. 11. izdavanje cjdokupne kontrolne (dokazne) dokumentaclje
"mase" 1.1 0. kontrola izvodenja i tempernturc predgrijavanja
Bez namjere podrobnijeg poja.Snjenja svih nabrojenih postupaka iz tab/ice I I. obratit cemo pozomost na neke koje, zbog svojeg karaklera, to zaslu'Zuju. Vee sam poglcd na sadrta} tablice daje nam do znanja da su li.mkcije kontrole u zavarivanju vrlo brojne, raznolike i raznorodne. Propu~tanje bilo koje od njih, kod zahtjevnih konstrukcija, sigumo cc rezulti.rati odredenim problcmom, koji karkada mozda i nece biti odruah zamjetan, ali ce zasigU111o utjecati na pona~anje zavarenog spoja u iskoristavanju konstrukcije. lz toga slijedi zakJjucak: kontrolu tre ba provoditi organiziraoo i dostjed no. Za manje zahtjevne konstrukcije broj prikazanih kontrolnih postupaka mocj ce se mozda i smanjiti, ali ne bitno. Ovdje treba napomenuti da su tablicom obuhvacenc sve billle kontrolne operacije u fazi izrade zavarenog spoja. ali ne i one iz razdoblja eksploatacije (usporediti tablicu I.).
5.1.1 . Kontrola prije zavarivanja Naroi\itu pozomost h·eba obratiti postupcima kontrole prije zavarivanja,jer su oni u vecetn dijelu zavari vaeki h pogona znatno zanemareni. Kontrolom dokumentacije, kako projektne (osnovni zahtjevi) taka i radionicke (izvedbeue), iii kako sc cesce naziva kontrolom tehnologicnosti konstrukcije, sprijecit ce se mnoge glavobolje i kasniji nesporazumi, narocito u pogonima koji izvode zavarivanje po "tudoj" dokumen-
79
taciji. Ovo, a ne zavarivacevo radno mjesto, je pravi trenutak 7.a otklanjanje vecih dvojbi, rje.Savanje problema i sagledavanje sposobuosti da sezavareni spoj izvede prema projehu iii se, pak, dogovomo rije~i rnozebitna prilagodba. Kontmla osnovnog i dodatnog materijala u vecini s lucajeva ce se provesti samo usporedujuci vjerodostojnosl popralne dokumentacije (atesta, uvjerenja, izjava ... ) i sukladnost oznaka, otisnutih na materijaJu iii ambala2i. No u slucaju vaznijih proi..:voda, cesto tTeba izvrSiti "reatestiranje'' katkada vrlo brojnim i skupim dopunskim ispitivanjima. Kontrola tehnoloSkog redoslijeda zavarivanja ima prvenstvenu namjenu sprjecavanja povecanih naprezanja i defonnacija konstrukcije U zavari vimju, alice Wlmogome pridonijeli logicnijem i brzem sastavljanju proizvoda. Atestiranje zavarivaca i postupaka zavarivanja kao i izvodenje tzv. "pristupne probe" za slozene i "ozbiljne'' proizvode, dan as je redovitl zahtjev svih kupaca i nadzornih tijela, a izda~no su obradeni i e.uronormama (vidjeti prilog uz literaturu). To poglavito vrijcdi za zavarivanje legiranih i visokolegiranih celika. Za manje slozene proizvode bit ce, vjerojatno, dovoljni valjani dokazi o izvr~eooj atestaciji zavarivaca. Ovom prigodom valja spomenuti da su zavari vaci (uz, primjerice, pilote i Laborante defektoskopije) medu rijetkim zanimanjima cije se znanje i isl-..'tlstvo redovito i cesto provjerava. Ostale tocke u ovoj koloni. vjemjemo, ne treba podrobnije obrazlagati.
5.1.2. Kontrola tijekom zavarivanja U tijeku zavarivanja narocito treba obratiti pozomost na savjesno izvr~avnnje postupaka pod tockama 1.- 4. (iako ni osta[e nisu manje vatne), jer ce o njima u najveccm dijelu ovisiti kvaliteta izvrsenog zavarivanja, tako da ce medufazna nerazoma kontrola biti samo nuina potvrda daje zavarivanje izvr~eno besprijekomo.l ovdje treba napomenuti da se "preskakanjc" i izostavljanje operacija kontrole vraca na najneugodniji nacin. Obratit cemo pozornost, medutim, na tocku kontrola oznacavanja zavarenog spoja. Naime, jos uvijck se u djjelu propisa i tehnickib uvjeta nalaze zahtjevi za ozuacavanje svih zavarenih spojeva zigom-oznakom zavarivaca. u cemu narocito ustraju nadzoma tijela sa skromnim znanjem o ponasanjtt matcrijala. Autorimaje, uz mnogo strpljenja i upomosti, gotovo redo vito uspijevalo takvo "bjesomucno udanmje" po konstrukciji (pokusima je dokazano da znatan dio takvih "otisaka" moze biti inicijalno mjesto za pojavu pukotina tt eksploalaciji konstrukcije) zamijeniti dokumentiranjem s vjerodostojnim skicama nu kojima se nalaze svi podaci o zavareuom spoju i zavarivacu, koje su potvrdile i potpisale odgovome osobe za tchnicku kontrolu. JoS j edan dokaz ispravnosti ovakvog dokutnentiranjaje u tinjenici dana znatnom broju zavurenih spojeva u eksploataciji, po~ljedicom djelovanja radnog medija iii korozije, ove oznake vremenom postaju nccitljive iii nestaju, dok se one na skicama mogu uredno Cl.lva'ti uz ostalu dokaznu dokumentaciju kroz citavi radni vijek proizvoda. U ovorn pristupu se tehnicki propisi, a time i neraz umni zahtjevi nadzornih tijela, trebaju vrlo brzo ispraviti . 0 medufuznoj te zavr~noj ncrazorr1oj kontroli zavarenog spoja bit ce rijeci kasnije.
80
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
5.1.3. Kontrola nakon zavarivanja Postupci kontrole nakon zavarivanja, u slu~aju savjesno i dosljedno provedenih radova iz prethodnih faza, trebau bi, osim onih koji predstavljaju logicki zavr~etak kontrolnih funkcija u izradi, biti samo propisani za dokazivaoje kvalitete izvedenog posla. U pretezitom broju slu~ajeva, naialost, pokazuje se da to nije bio slucaj. Stanje je kod toga jo~ ozbiljnjje zbog tinjenice da se dio pogresaka {usporediti poglavlje 1.) ni tada ne otkrije, nego se problem prosljeduje na razdoblje eksploatacije konstrukcije, s katkada nezeljenlm posljedicama. Ispravljanje pogreSaka u zavarenom spoju na ovom stupnju ne ukazuje, kako se to redovito provodi, iskljucivo ua propuste zava1ivaca, nego gotovo iskljueivo na preskocene iii zaboravljene duz nosti kont:role. Ova se tvrdnja moze provjeriti jednostavnim testom: ako pri zavrSetku izrade proizvoda kontrola ima problema s kompletiranjem i izdavanjem cjelokupne dokazne dokumentacije izrade, oeito je u provedbi konrole bilo propusta, ~to znaci da nije izvrSila svoj zadatak. U slucaju popravaka zavarenih spojeva, narocitu pozornost treba obratiti zahtijevanom tebnolo~kom redoslijedu kod zavarenih spojeva, kojimaje propisana toplinska obrada za smanjenje naprezanja 11akon zavarivanja. Pogreska u redoslijedu operacija nerazorne kontrole i zavr~ne toplinske abrade moze "skupo ko~tati" ponavljanjem ove posljednje pravdanjem "u~tede u vremenu". Ovdje je vaino upozoriti na jednu ne tako novu, ali dan as dosta uvrijezenu praksu u mnogim normama i propisima za kontrolu zavarenil1 spojeva. Kod proizvoda koji u pravilu nisu predvideni za I 00-postotnu nerazomu kontrolu, nego mru1jeg opsega, uobitajeno je I 0 - 25 posto, potrebno je nakon negativne ocjene bilo kojeg od nasumice odabranih (obi~no se prltom odabiru zavareni spojevi veceg znacenja, npr.. krirni spojevi) udvostruCiti kontrolu. Ako se i tada neki od zavarenih spojeva ocijene neprihvatljivim iii su za popravak, svi se zavareni spojevi na konstrukciji podvrgavaju nerazomoj kontroli, razumljivo s odgovar1!iucim posljedicarua. Koliko to bitno povecava troskove i produfuje vrijeme proizvodnje, zbog ~injenice da se dogada u zavr~nici proizvodnje, ne treba posebno naglasavati., ada se o stvaranju predodzbe o ozbiljnosti proizvoda~a i ne govori. Ovdje kontrola poi3Ze ispit zrelosti i opravdava svoju cijenu!
5.2. Funkcije ispitivanja Laboratorijska ispitivanja imaju prvenstvenu zadacu ustanovljavanja i dokazivanja odredenih svoj stava zavarenog spoja izvan iii kao nadopuna nerazome kontrole, iako se i ona c5esto smatra sastavnim dijeloru laboratorijskih aktivnosti. Strogo gledano, ova ispitivWJja (osim medufaznog dokazivanja i nerazorne kontrole) nisu vremenski uvjetovana, pa je nabrajanje najvaznijih funkcija podijeljeno u one koje se provode tipit oo u radionici i one za koje su potrebni odgovarajuce opremljeni laboratoriji. Tomje logikom izvr5eno razvrstavanje ispitivanja u tahlici 12. Kako se iz pregleda poslova ispitivanja mo~e zamijetiti, njihov znacajni dio provodi se u samoj radionici, na iii blizu mjesta zavarivanja. Jed ina je razlika u tome sto njibovo izvr~avanje ne provodi ljudstvo ~i reg podrucja zanimanja (kao sto su tipicno kontrolori), nego
81
l'ablica 12. Funkcijc ispitivanja Radionieb ispitivanju
Loboratorijsko ispihvanjc
• ustanovljavunjc i izbor najpovoljnijeg postupka za izvodcnje wvarivanj~ • ustanovljavanje sposobnosti radionice (grsdili~tn) za izvodcnje zavarivanjn ("radionl~ka proba") - uvje~bavanje i atestir.tnje zavriva('a, naroCito za sp.:cijalnc materijalc iii kombinacijc matcrija la - alestfranje postupak!i zavriva nja - ustunovljavanje sklonosli dcfonnucijruna i krhkom lomu - provjem polrebe ;r.a naro~itotn toplinskom obrndont tijekom i poslijc 7..avarivanja · ispitivanje nosivusti /statitke/ probnim optcrecivanjem konstmkcijc - e'ksperimentalnn provjernvanje tvrstoce 1Jstnih posuda r.tzaranjem /eksptozijom/
- svn ispitivanja uz uslanovljavanje postupka i ostala radiuni~ka ispi ti vanja • provjcrn svojstava zavarenog spoja - provjera mctnlurSke ~ukladno~ti osnovnog materijala i mewla zavam - provjera konslntkcijskih pretpo~tavki - pro0era oosivosti krlticnih spojeva - provjera vlustitih naprczanja U$lijed zavarivanja • provjera sklonosti krhkum lumu • provjern trajnosti konstrukcije -sva ispitivanja potrebna za dokaz 11adz.omom tijt!lu
su to uglavnom specijalisti za odgovarajuce metode ispitivanja iii za uze podrucje stt11cnog djelovanja. Broj metoda i vrsta ispitivanja svojstava matcrijala i zavarenih spojeva u suvre menim dobra opremljenim laboralorijima gotovo jc tc~ko i nabrojiti, a cesto smo svjedocima da im se pribrajaju no ve. Kompjutorizacija i u ovom podmcju u punoj mjeri danas pokazuje svoju moe napretka i prodomosti. Laboratorijskc metode ispitivanja s lu~e za prosirenje saznanja o svojstvima materijala i zavarenog spoja u dijelu otkrivanja i analiziranja pojava izvan podrutja kojc pokriva defektoskopija.tj. u ~irokom podru~j u ~imbenika utjecaja, prikazanom u rablici 1. Ovdjc se s pominju samo one najbitnije. koje se najeesce nalaze u normama i propisima za dokazivanje kvalitete zavareoog spoja. To s u pretezito tzv. razome me tode ispitivanja tj. one nakon tijeg izvr~enja zavareni s poj ne moze biti uporabljen u konstrukciji. Zato se ta ispitivanja provode na posebnim uzorcima koji se- iii predpripreme- ili se izvode kao kontinuitet zavarenog l! poja s identicnim elementima pripreme i parametrima zavarivanja kao izvedeni zavareni spoj. Takvi uzorci dobivaj u i odgovarajuce nazive. kao: radionicka proba, koja se izvodi prije pocetka zavarivanja odgovomijih spojeva, na identicnom materijalu i prcdviucnom tchnologijom zavarivanja, a sluzi za potvrdivanje ispravnostl odabrane tehnologije. Njoj su vrlo sli~ni i uzorcl za a test zavarivaca i postupka zavarivanja; - prod uzna ploca. koja se, s identicnom pripremom spoja, namjesta na jedan od krajeva kont'inuiranog zavara i zavarnje bez prekidanja zavarivanja, pa nakon odvajanja sluzi kao vjerodostojan uzorak; - uzor ak iz Iota koji se, pretezito kod mehaniziranog zavarivanjn, pretpripremljen izvodi, prek.idajuCi s lijed zavarivanja nakou odrcdcnog hroja izvedcnih spojeva ( npt .. nakon svakih 50 zavara). Takvi su uz.orci tipicni kod automatskog zavarivanja cijcvi iskrenjem, izrade membranskih cijevnjh zidova, zavarivanja resclkastih konstrukcija i sl. Na slici 44. prikazani su neki od uzo raka zn lahoratorijska ispitivanja.
82
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
83
Slikn 45. Epruvctc za mcha· nicka ispitivanja zavarenog spoja Slika 44. Uzorci za mehanitka ispitivanja zavarenog spoja
Vcli¢ina i broj takvih uzoraka zavisit ce o vaznosti konstrukcije i posebnosti zavarcnih spojcva, tc o broju i vrstama predvidenih ispitivanja. Ukoliko se radi ~ uzorci~a za dok~z kakvocc izvcdenih zavarcnih spojcva, pozeljno je da ooi budu nesto vect, kako bt sc u slu¢aJU podbacivanja nekog rezultata ispitivanja, odredena ispitivanja mogla ponoviti.
5.2.1. Mehanicka ispitivanja, kemijske analize, metalografska ispitivanja Za jednostavnijc dokazivanje kvalitete zavarenog spoja i manjc slozene analizc koriste sc, tri skupine ispitivanja: mchani¢ka ispitivanja (stati¢ka i kvazidinamicka), - kemijske analize, i - metalografska ispitivanja.
naj ¢e~cc,
Za izradu is1>itnih uzoraka (u strucnom rjecniku epruvete), potrcbna je strojna obrada, a vecinaje normiranog izglcda i dimenzija. Neke od epruveta za mchani¢ka ispitivanja zava re~og spoja prikazanc su na slici 45. Stika 46. pokazuje standardnu produznu plocu za prOVJCru svojstava zavarcnog spoja na posudama pod tlakom, s ucrtanim polofajima izrezivanja epruvcta, te izradenim i ispitanim cpruvctama.
Slika 46. Prikaz standardnc produ;
Mehanickim ispitivanje m cpruveta iz zavarcnog spoja odreduje se: - vlacna cvrstoca najslabijcg mjesta tJ zoni zavarcnog spoja (epruveta zavarenog spoja); - granica istezanja, vlacna cvrstoca, lomno izduzcnjc i suzcnje meta Ia zavara (epruveta metala zavara);
84
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
85
- ispravnost odabranih parametara zavarivanja i sposobnost ZUT -a (epruvete savijanja zavarenog spoja); - jednolikost svojstava po presjeku zavarenog spoja (mjerenje tvrdoce u karakteristicnim zonama na makroizbrusku); - sposobnost zavarenog spoja za podno~enje udamih opterecenja (epruvete ispitivanja udame zilavosti zavarenog spoja). Svi rezultati i nalazi ispitivanja biljeze se i usporeduju s odgovarajucim velicinama svojstava osnovnog materijala, bilo usporedivanjem s iskaz.anim velicinama iz atesta iii dopunskih ispitivanja. Prikazana su ovdje samo osnovna odredivanja svojstava zavarenog spoja. U suvremeno opremljenim istrazivackim laboratorijima broj odredivanja je mnogostruko veci, ukljucujuci dinamicka ispitivanja, ispitivanja zamora ... Pogled na laboratorij za mehanicka ispitivanja prikazan je na slici 47.
Slika 48. Suvremeni uredaj za spektralou analizu kemijskog sastava meta Ia
Slika 47. Tipicn.i laboratorij za mehanicka ispitivanja metala (TPK - Zavod za energetsku i procesnu opremu, Zagreb)
SIJka 49. Fotomikrogrc1fski metalografsld mikroskop(LECO)
Metalografska ispitiva nja izvode se na dvije vrste za to pripremljenih uzoraka: makro- i mikroizbrusku. Za analizu zavarenih spojeva ovi se uzorci izraduju iz punog presjeka spoja: izrezivanjem, bru~enjem i poliranjem, te nagrizanjem povrSine. lzradeni uzorci se anal iziraju vizualnim pregledom (makroizbrusak) i pomocu mikroskopa (mikroizbrusak), povecanjima od nekoliko do vi~e od stotinu tisuca puta. lzgled makroizbruska vidi se na slikama 1. i 2., te na brojnim slikama u poglavlju 3., dok su tipicni snimci mikroanalize pokazani na slikama 19. i 20. Metalografska ispitivanja su nezaobilazna u svakom ozbi ljnijem pristupu analize utjecajnih cimbenika u zavarivanju, a posebno su ucinkovita u podrucju istrazivanja i potvrdivanja pojava u razdoblju eksploatacije zavarenog spoja. lzgled jednog od suvremenih "klasicnih" metalografskih mikroskopa pokazan je na slici 49.
Kcmijskim a nalizama utvrduje se sadrlaj ugljika, necistoca i Jegirnih elemenata u karaktelistit':\nim zonama zavarenog spoja celika kao i zavarenom spoju ostalih metala i slitina. To je narocito vazno za odredivanje rasporeda Jegirnih elemenata u zavarivanju Jegiranih i raznorodnih materijala.
5.2.2. Prirucna radionicka ispitivanja
Uzorak za kemijske analize uzima se skidanjem strugotine (najcesce zabusivanjem) na odredenim mjestima zavarenog spoja. Analize se izvode u klasicnim anorgansko-kemijskim laboratorijima, iako se danas sve cesce provode spektroskopske i druge ("kvantometri") metode analiza. Jedan od suvremenih uredaja za kemijsku analizu zavarenog spoja prikazan je na slici 48.
Usprkos cinjenici da se ozbiljnije pramatranje cimbenika utjecaja na zavareni spoj, osobito onih koji ne spadaju u podrucje defektoskopije, ne moze zamisliti bez bolje opremljenog laboratorija, praksa pokazuje da nije uvijek tako. Trafeci opravdanje nestrucnosti iii jo~ ce~ce pomanjkanju zanimanja za struku, mnogi "srrucnjaci" u zavarivanju skloni su slobodnim izjavama
86
KONTROLA JISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
kako u radioni6kim uvjetima ne mogu utjecati na poboljsanje kvalitete zavarenog spoja. Ncopravdanost takvih tvrdnji najbolje ce dokazati sljedeci primjeri: • lzrada makroizbruska, uzorka za analizu makrostruk:ture, jednostavan jc zadatak. Poprecni presjek zavarenog spoja brusilicom se fino obradi. a nakon brusenja povrsina se nastavi brusiti brusnim papirom, naJbolje pomocu diska za brusenje pritvdcenog na rucnoj bu~ilici. Postupno smanjujuCi velic!inu zrna brusnog papira (ne treba iCi na gradacijc viSe od 250) i mijcnjajuCi nakon svakog prolaza smjer bru~enja za 90°, doCi ce se brzo do pov~i ne priprcmljene za nagrizanje. Slijedi postupak nagrizanja. najceSce razbla2enom dusicnom kiselinom, natopljenom krpicom iii tamponorn vale. Nagrizanje se prekida kada se pojavijasno izrafcna struktura, temeljitim ispiranjcm pod mlazorn tekuce vode. Uzorakje time pripremljen za pregled. Razbla2eno duSicna kiselina dobiva se ulijevanjem I00 - 250 cm 1 koncentrirane du§icne kiseline na litru vode. Ne lijevati vodu u kiselinu. nego obmutol Cesto se za nagrizanje (izazivanje strukturc) koristi "Adlerov reagens", manje rizican. sljedeceg sastava: 15 g feroklorida. 3 g bakar-amonium klorida, 50 ml sumpome kiseline i 25 ml vode. (Pozor, oprez u radu s kiselinama!). Broj podataka, koje mozemo <.lobiti pregledom makroizbruska zavarenog spoja, zaista je velik. Naves! cemo samo neke: - vee prvi poglcd dat ce nam osnovni po<.latak je li zavareni spoj izveden urcdno s motri ~ta odnosa Sirinc i visine, popunjcnosti prcsjeka. ispupcenja, nadvi~enja lica iii korijena. preklopa, bo~nog i meduslojnog vezivanja itd.; - broj, veli~inn i raspored slojeva dat ce nam podatke o postivanju tehnoloSkc discipline kao i uvid u vclicinu unos:~ topline i ravnomjemost polaganja slojeva; - presjck i izgled slojcva ukazat ce nam na ispravnost odabranih parametara zavarivanja i koristcnu tehniJ...-u radn tijekom zavarivanja: - jace izratcna "iglicasta" struktura dat ce nam podatak o brzini hladenja i potrebi zadi"Zavanja meduslojne temperature kao i o potrebi predgrijavanja; - izgled i Sirina ZUT pru!a podatak o potrebi naknadne toplinske obradc zavarenog :.poja; - u slucaju da smo presjekom "pogodili" mjesto unesene pogre~ke, dobit ccmo podatak o njenom karaktcru, velicini, polozaju u presjeku, iz cega je moguce izvuci odredcnc za-
87
Slika 50. Prikaz. radionickog izrez.ivanja epruveta za ispitivanje zavarcnog spojn snvijunjem Podesivi razmak
Hidraulicka pre~
klju~kc.
lzrada i ispitivanjc epn1veta savijanja zavarenog spoja takoder su jednostavni i jeftini . lz zavarcnog uzorka izrezu sc (savjetujemo, strojno, ali se za nelegirane eel ike moze izrczati i plinskim rezanjcm, uz prebrusivanjc ploha reza) - !rake. kojima se zavareni spoj nalazi oko src<.line. Sirina traka (ispitivanje sc obicno provodi u paru) treba iznositi, ovisno o debljini presjeka, npr., I - I,5 dcbljine. Nakon toga se bruSenjem uklone nadvi~cnja zavara na obje stranc pn:sjcka i izvr§i blago zaobljavanje na uzduznim bridovima /polumjcra - I mm/. Epruvcte su time spremnc z.a ispitivanje (slika 50.). Ovako, radioni ~ki priprcmljene cpruvete mogu se ispitati u jednostnvnoj napravi , koja se mozc izra<.liti u svakoj ru<.lionici. gdje je najslo~enij i dio hidrnul icka pre~a. i li jo~ jednostavnije, automobilska llizalica (slika 51. ). Promjer "t rna". oko kojeg se obavlja savijanje zavarenog spoja, moze biti jednak, opr., 2 - 4 debljinc prcsjcka, a nl71nak bocnih upora toliki da se epruveta mozc potpuno saviti. Sredin:~ zavara mora biti nu vrhu tma. Jcdna sc epruveta namjesta s licem zavara u zoni istezanja, a druga obmult).
Stika 51. Jcdnostavna naprava Zll sovijanje epn1veta
Tijekom savijanja treba promatTati zavarcni spoj. U slucaju opazanja otvaranja pukoti·n·e ili prekinuti savijanje, utvrditi uzrok, nakon ~ega se moze nastav1t1 savijanjem. U ispitivanju savijanjem moguca su dva osnovna dogaduja: • Otvaranje pukotine iii Iom spoja. ukazuje na grubu pogre~ku u. procesu zavarivanja i li nepatnju u izboru rnaterijala. Lorn u zoni pretaljivanja iii ZUT-u ukazuJe na pogresno ~dabr~n~ paramctre zavarivanja. Krti lorn u ZUT-u ukazuje na potrcbu stroge kontrole predgnjavanJa 1 discipline u unosu top line i mcduslojne temperature. Otvuranje pukotine na rubu neke od unupo~etka loma, odmah trcba
88
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
tra~njih pogrdaka iz poglavlja 3., ukoli.ko sc "zaustavlja", ukazuje na potrcbu izbjegavanja njcnog nastajaoja. Mnogo je ozbiljnije stanje kad takva pojava rezultira rclativno krtim lomom.jer to ukazuje i na postojanjc jednog od prijc spomenutih uzroka. U svakom sluCaju. uzrok lorna treba odrediti i otkloniti! • Zav~etak savijanja bez pojavc pukorine vee je veliko ohrabrcnje, ali time ne zavrSava proces dobivanja infonnacija. Pregledom savijeoe epruvete moze se uociti jedan od tri osnovna slul!aja, prikazana na s/ici 52.
A
B
89
Slika 53. lzgled cpnnetc prdoma .tavara (A) s karJktcristiCnim izgkdima prijeloma (8)
c
Sli ka 52. lzglcd savijcnih cpruvcta znvarcnog spoja. Mogu biti : A - udubljen zavar. B - ispuptcn zavar, C blagi prijclaz zavara, bcz udubljcnja ii i i spup~enja
Slucaj konkavnog (udubljcnog) zavara ukazuje nato daje za zavarivanje uporabljen dodatni materijal ni ~ih vrijednosti mchanickih svojstava od osnovnog, Sto nc mora uvijck biti razlogom odbacivanja. U rom slucaju rreba u laboratoriju, na epruveti metala zavara, provjeriti srvame vrijednosti i kad su preniske, izvrsiti zamjenu dodatnog materijala. - Konveksni (ispupceni) zavar dokazuje obmutu situaciju, ali sjedinom razlikom da zavar vi~e cvrstoce gotovo rcdovito ima nizu zilavost od one osnovnog materijala. §to mote biti nepovoljno za dinamicki opterecene konstrukcije. - OStri prijelazi na spojnici zavara i osnovnog materijala ukazuju oa ncpaioju u unosu topline iii parametre zavarivanja koji traze ispravke. Slucaj "blagog" prijelaza iz osnovnog matcrijala u zavar i dalje, bez kontrakcijc iii izbocenja, primjer je dobrc kombinacije materijala i korektno odabranih i provcdenih parametara zavarivanja. Vazno jc napomcnuti da se ovim jednostavnim pokusima utvrduje i odreduje veci dio pogreSaka u zavarivanju kojc se ncrazomim kontrolama gotovo ne moglt otkriti. Time njihova v.Unost dobiva dodalnu tczinu, bez obzira nato ~to se izmjerene velicine svojstava zavarenog spoja mogu dobiti samo laboratorijskim ispitivanjima. Epruveta prijeloma u suceljenom zavaru joS je jedan od jedoostavnih pokusa za dokazivanje homogcnosti zavara. Dobiva se takoder jednostavllo: iz ispitne ploce izrdc se traka §irine pribl i~no onoj za epruvetu savijanja, takoder popretno na zavarcni spoj. Umjcsto izbrusivanja nadvi~enja, na srcdini zavara. u smjeru osi zavara, pi lorn se obostrano zarcze do blizu 1/ I0 dcbljinc matcrijala. Po tom se jedan kraj epntvete stegne u §kripac i udarcima cekica slomi cpntveta (slika 53. A). Presjek prijeloma (slika 53. B) pokazat cc: - je li zavar bio homogcn iii je u njemu bilo pogresaka;
B
A Silk a 54. Epruveta za prijelom kutnog zavara
- pokazuje li struktura ~ ilav prijelorn (~upanje materijala) iii je krhak - bez defom1acija. Ovo potonje ukazuje na neispravne paramctrc zavarivanja; - ima li struktura prijelomajednolican izglcd po prcsjcku iii se bitno razlikujepo visini zavara, ~to ukazujc na ncpravilno provodenjc tchnologijc zavarivanja. - Epruveta prijelorna kutnog zavara joS jc jednostavnija. Pokusno izveden kutni zavar na uzorku, prema slici 54., po lo~i se na t:avnu plohu i tlakom prc~e iii udarcima cekica izazove lorn u zavaru. Nalazi se mogutumaciti slicno onima kod prijeloma suceljenog zavara, s dodatkom dace sc ovdje narocita pozornost obratiti na ispravnost izvedbe korijena zavara i okomitc stranice.
POGRESKE U ZAVARENIM.~S:_:P_::O:..::J:..:E:...:_V:..:..: IM.::_A.:___ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
90
5.3. Nerazorne kontrole zavarenog spoja Nerazoma kontrola ima pozitivno svojstvo da se njenim djelovanjem ."~ utje.cc na ·vojstva spoja. Uohicajeno je da se 7:1 metode nerazome kontrole ~on~u .
7.avarenog
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
91
vidJjivo da se za otkrivanje pogrc~aka iz skupme 500 i 600 ne treba koristjti ni jednom od "uccnih" metoda defektoskopije. jer njih lako o1krivamo vizualnom kontrolom. Odredivanje. npr .. dubine i smjera prostiranja pukotine. koja vidljivo izlazi na povr~inu, drugo je pitanje. Metode defektoskopije spadaju u s irup inc specijalislitkih znanja i zanimanja. stoga sc cesto pmvode u okviru laboratorijskih poslova. Osnovni nedos1a1ak defcktoskopskc kl)ntrolc, s izuzetkom vizualne komrole, jc u cinjenici da se njomc otkriva i odreduje pogre~ka kojajc nastala negdje prije njenog provodenja. dakle ne mo~e (osim jskus1va kojim se sluzimo za naknadne analize) posluiiti za izravno s prjeeavanjc u nastajanju pogresaka. Nadalje, za korek1no tuma~enjc defektoskopskog nala7.a potrebno jc (poglavito kod ultrazvu~ne defektoskopije) terncljito poznavanjc ne samo specijalistickih disciplina same metode, ncgo i temeljitijc poznavanje fenomcna vczanih uz zavarivanje i zavareni spoj te metalu rgije. §to je danas joS uvijck dosta rijetko.
5.3.1. Vizualna kontrola
.. Mogucnost prunJCnc metoda nernzorne kontrole
T a bl'I C~· 1J
Tipovi pogreSnka
Mctodn ncrnzornc kontrole Vizualna kontrola manje rovr~in;kc
Pukotine /101 - 1061
vccc povr~inskc
Ipotpovrsin;ke Poroznost t201-2241
(- ) ;.
-
povr:linska
-
u 7.avaru
-
I I
r
\anjsk•'
..
u 7.wuru
-
~
-
Nal ijepljivanjc '401 /
-
I
I
I I I I
Cvrs11 ukljueci 30 1-304
Nedovoljno pmvam anje /4021
I
PogreSk.: oblika 1501-5171
~
Ostnlc pogrcSke /601-606'
+
I I
Prozra~a-
Prozvu~tl-
vunje
vanje
-
P) ( >}
+ + +
T
I
(-\
-
Magnetskc Pcnctr.lllti c'\estice
I + - I + I - I H I I I + I .. I I . - I I + (+l I l + l) I ~ I I H I I
(- )
(•) i
l
-
1
H
I
+
,., t
H
PojaStticnjc simbokt: f
( +1
dobrn mogucnost odrctlivanja moguenn~t uvjctovulla gcomctrlJom 1 sl.
(- ) vrlo ogmnitl•na i ndogillmt primjena prukhCkn ncprimjcnljivCist rnctodl'
"l
RijcC dcfcktosknpijh jc itvcthmic~ latinske rijcci de/icere. ~to znaci nedostatak , mana. pogrdka i grckc
nJ•'Ct .ll.o1wu. ~to tnne• glcJarn, pr,,mutrnm
Ncspoma je cinjenica du je v i~.:ualna kontrola najbitniji i najva~niji c imbenik u nastajanju zavarenog spoja, razumije se, osim samog ~i na zavari vanja. Kako je vee naglaseno, to je jed ina od svih metoda ncrazornc kontrolc koja mo~e uoc iti, prcdvidjeli mjesto i uzrok nastajanja pogre~ke. te pridonijeti dono§enju odluke u svim fazama nastajanja zavarenog spoja. To se najbolje uo~ava pomnijim pogledom na sadt7.ajc tahlice II. U tablici 13. naime, znatao dio pogreSaka u koloni vizualna kon1rola, o1.nacenih simbolom - (minus), moze se predvidjeti, dakle i odrediti, savjesnim provodenjem postupaka i poslova kontrole (lablica II.). Prema tome, necemo pogrijesiti ako vizualnoj konlroli pridamo prvcnstveno znacenje medu svim nerazomim konlrolama. Danas je po1nata samo jcdna nerazoma meloda ispilivanja (namjerno je izbjegouta rijec konlrola), sposobna za o1krivanje pogre~aka u zavarenom spoju u trenutku njihova nas1ajanja. To jc tzv. metoda akus tic!ke cmisije. No ona. iako vrlo znac!ajna meJoda ispitivanja, zbog nekih joS nerije~enih problema (filtracija ~umova od zavarivanja) nema joS razvijenu primjenu definiranja pogre~aka na stupnju nastajanja zavarenog spoja. Osnovni instrumem vizualne kontrole je ljuds ko oko. Pridodamo li tomu znanje, iskustvo i moe analiti
92
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
93
Medu pomagalima za mjere treba prvenstveno nabrojiti sva ona koja se opcenito koristc, kao: mje me trake, pomicna mjerila, dubinomje re ... No kao pomagala za mjere cesto se korisre i posebno izradene sablone, prilagodene detaJjima zavarene konstrukc ije. Za mje renje dimenz ija i oblika detalja zavarenog spoja u uporabi su i razliciti oblici i izvedbe jednostavnih mjerila. Neka od njih prikazana su na slici 57.
Slika 57. Prirucni komplet pomaga la za mjere
Slika 55. Izgled suvremenih urcdaja za pregled nepristt1pacnih - OLYMPUS, Japan)
pov~ ina
(boroskop , fibroskop i videoskop -
Sli ka 56. Tipican nalaz pov~ine u cijevi pamog voda dobiven uz pomoc videoskopa Tipi~an
nalaz povrSine u c ijevi pamog voda dobi ven ovom kontrolom prikazan je na slici 56. Kako je kod pregleda povr~ina v rlo zna~aj an kut upada svjetla na povrSinu, to (;e katkad (pregled bo~nih zajeda, hrapavosti povrsine) za ovaj pregled biti, mozda, dovoljna i pogodna ru~na svjetiljka, koja je, uostalom, potrebna i kod vecine ostalih pregleda.
Slika 58. Suvremen i ultrazvucn i mjerae<.debljine materija la (KRAUTKRAME R-BRANSON)
94
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Za odredivanje stvame debljine, kako materijala u pripremi za zavarivanje tako i zavarenog spoja, danas suu cestoj uporabi ultrazvucni mjeraci debljine. Njima se mogu otkriti i jednostavnije pogre~ ke, a narocito Sll pogodni za pronalazenje dvoslojnosri materijaJa, cije ce otkrivanje u blizini zlijeba otkloniti mnoge kasnije probleme. Suvremenu izvedbu mjeraca prikazuje slika 58. Medu pomagala za elektricna mjerenj a spadaju: "amper-klijesta", mjeraci polja, mjeraci temperature (slika 59.), mjeraci debljine za~titnih premaza. U ostala pomagala mogu se svrstati brojne skupine, kao: "termokrede", termometri, analizatori mjesavina zastitnih plinova, manometri, infracrvene termokamere, mjeraci vlage.
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
95
S mjer primarnog snopa zraka
~ Plitka pogreska okomito na zracenje
f
Slika 59. Digitalni dodimi mj erac temperature
5.3.2. Metoda prozracavanja Defektoskopija metodom prozracava11ja koristi svojstva X (rendgenskih) i gama (rad.ioizotopi) zriika koje za razliku od zriika svjetlosti, prodiru kroz sve danas poznate materijale. To svojstvo imje uzrokovano vrlo malom valnom duzinom elektromagnetskih titraja visoke energije. Po naeinu nastanka ova se zracenja bitno razlikuju, ali su po ucinku dosta slicna. Obje vrste zracenja spadaju u skupinu rad.ioaktivnih zracenja i izlaganje zivih organizama ima, u zavisnosti o jakosti izvora, udaljenosti i vremenu izlozenosti, vrlo izratene posljed.ice po zdravlje i zivot. Stoga se treba kloniti zadr2avanja na mjestima gdje je istaknuto upozorenje: PAZITE- RAD IOAKTIVNOST. Prolazeci kroz materijal, ovo zracenje u zavisnosti o odredenim svojstvima materijala i njegovoj debljini, ostaje istog smjera, ali biva vi~e iii manje prigu~eno. Tako na "izlazu" iz materijala ima nizu energiju od one pri srazu s materijalom, pa kazemo da je materijal upio (apsorbirao) dio energije primamog zracenja. Za svaki materijal ova je apsorpcija poznata i odredena. Ako se u nekom materijalu nalaze nehomogenosti. one ce zasigumo naj~esce imati razlicita svojstva apsorpcije, §to ;;maci dace na "izlazu" zracenja iz prozracenog materijala ispod takve nehomogenosti, preostala jakost energije zracenja biti razlicita (u najvecem broju pogresaka u zavarenom spoju bitno visa) negoli na ostalim mjesrima. Ucinimo Ii tu razliku intenziteta zracenja vidljivom iii mjerljivom, stvorili smo bitne uvjete za defektoskopiju prozracavanjcm.
Slika 60. Shematski prikaz presl ikavanja pogre~aka u zavarenom spoju na radio-
gram
Najra5ireniji je oblik koristenja metode prozracavanja Uednostavnije: •·ad iogr afij a) u tehnici tzv. filmske radiografije. Kao dokument nalaza koristi se posebno priprcmljeni film na kojem se, pod utjecaj em razlike intenziteta izlaznog zracenja izmaterijala ("foto-ueinak"), stvaranjem reakcije "latentne slike" i razvijanjem, vide "zapisane" pogreske. Shematski je to prikazano na slici 60. Poznatc su i druge tehnike radiografije, koje se koriste, primjerice, fluorografija , kseroradiogratija i, u najnovije vrijeme. radiografjja ureal nom vremenu ("Real Time Radiography"), u nacelu ista kao CT - kompjutorizirana tomografija u medicini. Najcesci izvori X-zraka su rendgeni (za defektoskopiju) napona 75 - 400 kV, poluvalni iii istosmjerni. Za vece deblj inc matcrijala korist·e se linearni akceleratori napona do 30 MeV.
96
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
97
lzgled jednostavnog poluvalnog rendgen aparata prikazan je na slici 61. a pregled zavarenog spoja RTR na slici 62.
Sli ka 6 1. Namje§tanje rendgen aparata za radio-
grafiranje zavarenog spoja
Slika 63. Defektoskop za radioaktivni izvor Co 60 (SEIFERT)
Slika 62. Preglcc.lavanj.: uzorka izvedcno u Skoli zavarivanja ZIT. Zagreb - Real Time Radiography (SE IFERT)
Naj~e~ce kori~teni izvori gama-zraka u defektoskopiji su radioizotopi iridija (lr 192), kobalta (Co~ i iterbija (Yb 169). Za prakti~an rad smjestaju se u eksponazne naprave - defektoskope. Na slici 63. prikazan je tipican defektoskop za izvor Co60 . Filmska radiografija vrlo je rasirena u praksi zbog nekoliko izrazitih prednosti pred ostalim metodama defektoskopije. To su: - mogucnost dobivanja trajnog dokumenta (film) o pronadenim pogre~kama, koji se nakon odredenog vremena eksploatacije konstrukcije, moze ponoviti, usporediti s prethodnim nalazom i time potvrditi je li doslo do kakve promjene; - naro6ta je pogodnost kad, nakon zavrsene kontrole, nalaze i ocjene naknadno potvrduje nadzorno tijelo; - zadovoljavajuca osjetljivost u otkrivanju pogresaka. Pouzdano se mogu otkriti pogreske velicine I ,5 - 2 posto debljine materijala; - mogucnost da se pod odredenim uvjetima ("panoramska ekspozicija") u jednoj ekspoziciji snimi velika duzina zavarenog spoja; - jednostavna mogucnost identifikacije mjesta pogreske; - vremenska i stru~na odvojenost snimanja i ocjenjivanja. Snimanje obicno provodi ljudstvo nizeg stupnja naobrazbe, a ocjena se prepusta specijalistima. Ogranicavajuci cimbenici radiografije su: - potreba pristupa ispitivanom predmetu s obje strane; - potreba skupe zastite od zracenja (1\ili'O~ito kod rada S radioizotopima); - visoka cijena ulaganja i visoki troskovi izrade radiograma; - dodatno poskupljenje izrade kod ispunjavanja uvjeta tocke 5.2 norme EN 444; - ogranicenje debljine ispitivanog materijala kapacitetom uredaja - izvora zra~enja;
98
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
- neprikladnost za predmete s izrazitij im razlikama u debljini stijenke; - nepodobnost u otkrivanju pogresaka male debljine, orijentiranih poprijeko na smjer primamog snopa zracenja (detalj na slici 58.).
Zbog visoke cijene, bez obzira na neke izrazite prednosti, koristenje radiografije ograniccno je na kontrolu proizvoda vece pojedinacne vrijednosti. Na slikama 64. - 71. prikazani su radiografski nalazi nekih tipicnih pogresaka u zavarenom spoju. Zbog boljeg uvida, uz neke od njih prikazani su i njihovi karakteristicni makropresjcci.
Stika 64. Pukotina Stika 65. Neprovarcn i korijen zavara Stika 67. Prokaptjina
Stika 66. Uklju~ak rroske
99
Stika 68. Poroznost u zavaru
Slika 69. Neprovarcni korijen u cij cvi
100
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
KONTROLA IISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
101
Vazan cimbenik kod kretanja ultrazvuka kroz materijal cini tzv. akusticka impedancija (dinamicki otpormedija), kojaje za svaki materijal stalna i poznata, ali se odjednog do drugog materijala moze bitno razlikovati. Razlika akustickih impedancija narocito je velika na prijelazu iz metala u zrak i obmuto. Ultrazvucni val nailazeci na razdjelnu plohu (vanjsku stijenku, pogresku ...), zbog vel ike razlike akustickih impedancija metal a i zraka (ili nekog drugog materijala, npr. troske), znatnim ce se dijelom "odbiti" natrag u metal (uz odredene pretvorbe), otkrivajuci time daje nai~ao na prepreku - razdjelnu plohu. Ucini lise ova pojava vidljivom i mjerlj ivom, dobili smo osnovu za ultrazvucou defektoskopiju. VaZilo je napomenuti da ultrazvucnom defektoskopijom ne odredujemo pogreske u izravnom smislu, nego njome odredujemo veliciou, polol!aj i orijentaciju "reflektora" tj. razdjelne plohe materijala i pogreske. Za daljnji rad na odredivanju same pogreske potrebno je vece znanje, kako o svoj stvima i dometima metode, svojstvima zvucnih valova (prostiranje i pretvorbe), tako i o mogucim oblicima i polozajima ploha koje omeduju pogresku. lz ovog slijedi zaklj ucak: za kvalitetno provodenje ultrazvucoe defektoskopije potrebno j e mnogo znanja i iskustva, sto je najveca prednost, a ujedno i nedostatak u primjeni ove met ode. Za razliku od ultrazvucne dijagnoshke u medicini, koja koristi pretezito tzv. B i C-slike, u defektoskopiji je gotovo redovito u upotrebi tzv. A-slika, tj. iskaz nalaza retlektora na ekranu (zaslonu) katodne cijevi u obliku vertikalnog impulsa (slika 72.)
Stika 71. Poroznost u korijenu zavara Stika 70. Posmaknuce u su~e ljavanju
5.3.3. Metoda prozvucavanja Prozvucavanjem razumijevamo oda~iljanje zvucnih valova odredenog spektra frekvencija kroz neki materijal. Danas se pod tim pojmom podrazumijeva pronalazenje pogresaka u materijalu pomocu ultrazvuka, iii krace, ultrazvucna defektoskopija. Ultrazvukom nazivamo elastomchanicke titraje nekog medija frekvencijom iznad podrucja cujnosti. Za potrebe ultrazvucne defektoskopije danas se najcesce koristi frekventno podrucje od 0,5 do 6 MHz, katkada i nesto vise. Ultrazvucni valovi krecu se u tekuC1nama i plinovima samo u obUku tzv. longitudinalnih (uzduznih) valova, dok se u krutim tijelima, zavisno od oblika i smjera ulaza, mogu pretvarati i prosti rati i u mnogo izvedenih oblika titranja, od kojihje najcesce u koristeoju transverzalni (poprecni) val.
114----
0 .~--+-----
20 a
s-
-
--+1
40 60
80 100
...
Slika 72. Tipican iskaz reflektora od pogreSke u zavan1 na zaslonu ullrazvu~nog dcfektoskopa
102
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
KONTROLA IISPITIVAN JE ZAVARENOG SPOJA
Poznavanjem brzine prostiranja zvuka u materijalu mozemo jednostavno odrediti udaljenost reflektora od izvora i prijenmika (ultrazvucne "glave") i time polozaj pogreske u odnosu oa izvor. Visioa odjeka dat ce podatak o velicini reflektora (a neizravno i o veliCini pogreske). U defektoskopiji zavaren.ih spojeva najcesce se koristi tzv. tehnika "impuls-odjek", iako se s usrecu i razne druge (transmisijska, imerzijska, rezonantna ... ). Tipican uredaj za A-sliku i preteziti rad u impuls-jeka tehnici prikazan je na sl/ci 73.
103
- pouzdano odredivanje pogre~aka moguce je jedino pristupom pogresci s vise strana, sto cesto nije mogu6e, a zahtijeva i znacajan utro§ak vremena; - skolovanje i izvjezbavanje operatora, narocito za slozenija odredivanja, dugotrajno je i skupo; - slozeniji oblici konstrukcije (re~etkasta konstrukcija, kutni zavari ... ) mogu biti vrlo nepogodni za provedbu ove metode. Bez obzi.ra na nedostatke, ultrazvucna je defektoskopija u vrlo sirokoj primjeni u kontroli zavaren.ib spojeva. Ako narn nije na raspolagru1ju pouzdani operater ultrazvucne defektoskopije, prakticno je koristiti se kombinacijom s radiografijom tako da se ultrazvukom samo utvrdi postojanje pogreske u zavaru, a potom se ona radiografski snimi i ocijen.i. Ovom se kombinacijom postizc i osjctnije snizenje tro~kova kontrole.
5.3.4. Magnetske metode
Sli ka 73. Ultrazvul\na kontrola zavarenog spoja (Tl>K - ZA VOD)
Za odasiljanje i prijem ultrazvu~nih impuJsa u kontroli zavarenih spojcva najccsce se koristc tzv. kose iii kutne glave razlicitih kuteva upada impulsa, prikljucene na aparaturu koja je izvor irnpulsa te obraduje podatke primljenih reflektiranib impulsa. Ultrazvucne glave proizvedene su u mno~tvu izvedaba, prilagodenib ~to boljem pristupu retlekloru - pogresci. Vee je spomenuta jedna od prednosti ultrazvucne defektoskopijc. Neke od ostalih su: - podrucje debljina ispitivanog predmeta je neograniceno; potreban je pristup predmetu kontrole samo s jedne strane; provodenje kontrole je bezopasoo i ne zabtijeva zastitna sredstva; uredaj i pribor su maleni i lagani te lako prenosivi; osjetljivost metode je relativno visoka i pronalazenje (ali ne i utvrdivanje) pogresaka relativno je jednostavno; metodaje vrlo pogodna za ureclaj za elektronicku obradu podataka, tako da otvara brojoe mogucnosti za analizu i pohranjivanje podataka; - metoda jc relativno neosjetljiva oa uvjete okoline (temperatura, vlaga, vjetrovitost ...). Svakako, ova metoda ima i nedostataka. Spomenut 6emo neke: - osim detaljno pisanog izvjestaja (koji se sastavlja nakon kontrole), metoda ne ostavlja nikakav izravni i vjerodostojni trag za neke naknadne provjere, narocito u usporedbi s radiografijom; - interpretacija nalaza kontrole vrlo je ovisna o znanj~ iskustvu i savjesnosti ispitivaca;
Kontrola magnetsk:im i elektromagnetskim (induktivnim) metodarna najrasirenijaje u p.raktickoj uporabi, prvenstveno zahvaljujuci jednostavnosti postupaka i relativno niskoj cijeni uredaja. Kontrola zavarenih spojeva ovdje ima takoder znacajan udjel, iako j e najmasovnija primjena ovib metoda u velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji, prvenstveno u automobilskoj industriji. Met.odu mozemo grubo podijeliti 11 dvije osnovne skupine: - kontrolu feromagnetskih materijala9>, i - k:ontrolu neferomagnetskih metala i nemetala. Zbog brojnosti razlicitih tehnika, razvijenih prvenstveno u odnosu na svojstva materijala i velicinu i oblik izratka, gotovo je nemoguce ukratko opisati sve do danas poznate tehnike ove kontrole. Stoga 6emo se zadrzati na kratkom opisu dviju, za kontrolu zavaren.ib spojeva najcesce koristenih tehnika. Postoj i li u nekom predmetu diskootinuitet (u obliku pukotine, zareza, o~trog ptijelaza ... ), a kroz njega prolazi magnetski tijek, to ce, u zavisnosti o velicini i polozaju ovako izazvane "prepreke", doci do ogiba i koncentracije magoetskih silnioa u presjeku isp.od diskonlinuiteta. Koncentracija magnetskih siJnica, zavisno o o~trini ogiba (slika 74. ), stvorit ce na povr~inl pregledavanog predmeta nejednako rasipno magnetsko polje. Ucinirno li ovu pojavu vidljivom, stvorili smo uvjet za magnetsku kontrolu.
Slika 74. Stvaranje nejednakog rasipnog magnetskog polja izmul disknntinuiteta "1 Feromagnetizmom se zovu magnetska svojstva (pemteabilitct. koercitivna sila, remanencija)feljcz.a, celika i njima slicnih materijala i legura. Ostali su nefcromagnctski iii nemagnetieki materljali (paramagnctski i dijamagnetski)
104
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Prema tome, ovom cemo metodom najlak~e otkriti pogreske tipa pukotine, zareza i vecib uklju
KONTROLA I ISPITIVANJ E ZAVARENOG SPOJA
105
Tehnika strujnog prolaza provodi se propu~tanjem kroz kontrolirani presjek izmjenicne iii istosmjeme struje niskog napona (2 - 3 V) i visoke jakosti (300 ... 2000 A). Materijal se u tom slucaju ponasa kao vodic, tj. oko njega se stvara magnetsko polje ("pravilo desnog palca"), a pogreske u njemu na vee opisani nacin. Ovaje tehnika vrlo jednostavna, a moze se koristiti inaneferoma.gnetskim materijalima. Vel.i.k.i joj je nedostatak sto je na mjestirna dodira ''pipalica" s materijalom Iesko izbjeei iskrenje i lokalno ostecivanje materijala, pa je treba izbjegavati kotl osjetljivih materijala i konstrukcija visih zahtjeva. Tehnika posredne magnetizacije (slika 75. 1.) moguca je samo na feromagnetskim materijalima, jer koristi namagnerizirane (pennanentni magnet iii elektromagner) "jam1ove" koji, polozeni na mjesto kontrole, zatvaraju s materijalom magnetski krug i time magnetiziraju materijaL Na kraju valja napomenuti da je prije provodenja kontrole magnetskim praskom prijeko potrebno povrsinu kontrole dobro pripremiti ciscenjem, narocito od troske i okujine, te dobro ocetkati i eventualno obrusiti ost1ije neravnine, jer to mogu biti uzroci nepouzdanih ("fantomskiJl") nalaza. Nakon ispitivanja u medufaznoj kontroli, treba s povrsi11e kontrole ocistiti ostatke praska jer zbog njegova karaktera ( oksid), maze prouzrociti stvaranje ukljucaka u zavaru. Kod vodene suspenzije praska dovoljno je povrsinu osusiti i propuhati mlazom zraka, ali kod uljnih suspenzija treba temeljito odmastiti i isprati povrsinu.
Sli ka 75. 1. Magnetski jaram (TIED E)
5.3.5. Penetrantska10> metoda Ovaje metoda izravnaosuvremenjena nasljednica vee 150 godioa poznate, prve industrijski provodene met ode kontrole nepropusnost~ populamo nazvane "metoda petrolej-kreda". Osnova joj je u svojstvu nekih tekueina (kapiJamost, napetost povrsine, viskozitet) da prodiru i u najmanje supljine na nekoj povrsini, ispunjavajuei ih. Te tekucine, osnovane pretezito na lakim uljima, nazivamo penetrantima. Izvucemo li na pogodan nacin penetrant iz supljine i ucinimo li ga vidljivim, stvorili smo uvjete za provodenje penetrantske metode kontrole. Provodenje kontrole penetrantima u.sustini je vrlo jednostavno (slika 76.). Slika 75. Kontrola zavarcnog spoja magnet-skim cesticama A - nalaz pukotina (povrsi na zavam obrusena) (TPK - ZAVOD)
IO) Naziv pcnctranti dolazi od latinskog penelrare - prodirati. probijati, provaliti i danas je medunarodno prihva6en
106
KONTROLA I ISPITIVANJE ZAVARENOG SPOJA
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
D
B
c
F
Stika 76. Postupci pcnctrantskc kontrole
Na dobro o
107
Prema nacinu nanosenja i uklanjanja s povr~i ne , penetrantc dijclimo na: - vodoisperive, koji se uklanjaju "tu~iranjem" iii vodom natopljenom spliZvom, i - penetrante s naknadnim emulgiranjcm, za cije se uklanjanje koriste posebne tckucinc (bolji su, ali se rjede rabe). Prema nacinu pregleda nalaza, penetranti se dijele na: - obojene penetrante za dnevno svjetlo (naj
- nemogucnost primjene na povrsini kojaje prethodno bila olicena. Na slici 78. prikazan je nalaz uzduzne (A) i poprecnih pukotina (B) na pomini zavara pregledane penetrantima.
-----~-
-
rtF-
A - pukotioa u ZUT kutnog zavara
Slika 77. Komplet za penetrantsku kontrolu u sprcju
B - poprco!ne pukotine u su~eljenom zavam
Slika 78. Pukotine u zavaru utvrdcnc penctrantskom kontrolom
108
109
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
Vidljivo je da su obje povcltne prethodno pripremljene bmsenjem. Kontrola na slid 76.B izvedena je na identi~nom mjestu oa ko]em je kasnijc (!) provedena kontrola magnetskim pra~kom (slika 75.A ). Tom je kontrolom otkrivena jo~ jedna potpovrsinska pukotina.
6. POGOVOR
5.3.6. Ostale nerazorne kontrole Osim tih, oajcesce kori~tenih metoda nerazome kontrole zavarenog spoja, naves! 6emo samo jos neke, koje cesce susrecemo: • Vakuumska kontrola nepropusnosti zavarcnog spoja najceMe se koristi kod izrade velikih (stojecih) spremnika za kapljevine. Nacelo je jednostavno: u zvonu izvedenom od prozimog materijala (najcesce p leksi-staklo), koje se polaze tijesno na povrsinu zavara, prethodno premazanog sapunicom, stvaranjem podtlaka izaziva se, u slucaju poroznosti zavara, bubrenje mjehurica sapunice, ~to ukazuje na postojanje propusnosti. • Kontrola zrakom i sapunicom cesto se koristi u ispitivanju niskotlacnih posuda. U posudu se up use zrak pod vrlo niskim tlakom {max. 0,5 bata). S vanjske strane, po zavarenim spojevima nanese se sapunica. Na mjestu propu~tanja pojave se mjeh\trici kao sto je prikazano na slici 79.
.... . -~~ ·.,. . .· ~·' , '·
-- ./.. .> :. r~·). \
)
(-~
.-
.
-. , ..,-
'
- J
... ..,.
.:
. ,' :
I
Stika 79. lspitivanje zavarenih spojeva oa nepropusnost zrakom niskog tlakn i sapunicom. Na slici je vidlj ivo mjesto propu"§tanja
• Hidrostatska kontrola (ispitivanje) se, prema navodima mnogih vrijedecih propisa, izvodi uakon zavr§etka zavarivanja posuda pod tlakom i cjevovoda. Svodi se na punjenje posude tekucinom, najl!e§ce vodom j stvaranje pretlaka ( obicno I ,2 - I ,5 radnog tlaka), nakon cega slijedi detaljni vizualni pregled svih zavarenih spojeva na posudi. • Kontrola istjecanjem halogenih plinova (danas ih je zamijenio helij), slozenije je ispitivauje, ali vrlo ul!inkovito za provjeru posuda s vi~im zahtjevima za nepropusnost. Halogerti plinovi, zbog vrlo male molel..:ule, znatno lakse prodiru ktoz nehomogenosti od vode. Kontrola istjecanja provodi se po~ebnim alatom ("njuskalo") spojenim s ionizacijskom komorom. Ovoje ispitivanje obvezno za provjem nepropusnosti zavarenih spojeva u rash ladnoj tehnici, na plinskim postrojenjima. te za posude i cjevovode u nukleamoj energetici,
Svjedoci smo nekada neslucenih mogucnosti otkrivanja i analiza pogresaka u zavarenim spojevima. Razvoj opreme - od one kojom se stvara zavareni spoj. pa do opreme koja se koristi za kontrolu tih spojeva, uz uporabu kompjutorske tehnologije - otvara vrata te, donedavna ne.zamislive, uporabe. Na monitorima gledarno izgled korijena zavarenog spoja cijevi debljine "malog prsta", sofistictranom opremom izucavamo struktum u podrucju zavara, kontr:oltramo ultrazvukom zavarene spojeve pod morem i sl. Napravljeni su ogromni koraci, veliki napredak je ostvaren, aline zaboravimo daje ljudsko znanje, rna koliko ono bilo veliko i rna kollko se brzo razvijalo, jo~ uvijek krhko i lako se dogada da i najveci strucnjaci svojih zanata zastanu pred dvojbama i pitanjima: zasto, kako, kol iko ? Kada je rijec o pogreskama u zavarenim spojevima, uzrocima njihova nastajanja i nacinima kako ih otkloniti - ta su pitanja redovita. Cilj i namjera autora ovog pritucnikaje da strucnjacima u proizvodnji, koji se bave zavarivanjem iii kontrolom zavarenih spojeva, budu dostupni osnovni i najnuiniji podaci o pogreskama koje se mogu pojaviti u podrucju zavarenog spoja. Pretezito se radio tehnolo§kim pogreskama, koje se dogadaju u pripremi. tijekom iii neposredno nakon zavarivaoja, a koje nerijetko dovode do skupih zastoja u proizvodnji . Tu su i podaci o najnovijoj klasifikaciji pogre~aka, te mjerilima njibove dopustivosti - prihvatljivosti, prema vazecim europskim normarna. DrZimo to znacajnim za praksu, posebno u Hrvatskoj, gdje je strucna literatura iz ovog podrucja vrlo skrornna i tesko dostupna. Za one koji se pocinju baviti zavarivanjem, cilj namje da bez puno lutanja, najednom mjestu mogu steci nuino znanje o pogreskama, tehnoloSkim iii oekim drugim uzrocima njihova nastajanja, nacina njihova otkrivanja, te sto dalje? Da li pogre~ku otkloniti i kako, iii je ostaviti ... ? Bez obzira radi li se o zavarivacima, studentima iii, pak, inzenjerima kojima zavarivanje postaje radna svakodnevnica, smatramo dace im ova knjiga biti od pomoci.
Au tori
110
111
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
7. LITERATURA
PRILOZI SMJERNICE ZA UPORABU TEHNICKE ENCIKLOPEDIJE LEKSIKOGRAFSKOG ZAVODA "MIROSLAV KRLEZA"- ZAGREB
[I I
B. E. PATON, Tehnologija elektri~eskoi svarki metallov i splavov plavleniem, Masinostroenie, Moskva [2] F. BLUME, Grundlagen der Schweisstechnik VEB, Berlin [3] R. KfLLING, H. HANTSCH, Beitrag zur Frage der Bindefehleremptindlichkeit beim Metai·Aktivgasschweissen mit Fiilldrahtelektroden, Schw. u Schneid. 12/93. [4] "'**Non-destructive Testing, Weld. Yourn. 6/86. [5] M. i iVCrC, Pogreske u zavarenim spojevima izvedenim taljenjem, HDTZ, 1986. [6} I. JURAGA, M. ZIVCIC, M. GRACIN, Reparatumo zavarivanje, Zagreb, 1994. [7] K. LJUBIC, Kriterij - sto je to i kako ga ustanoviti, Ref. savjet.: Kvaliteta u zavarivanju, god. HDTZ 181 K. LJUBIC, Kriteriji kvalitete zavarenih spojeva, Ref. savjet.: Zavar. na mon taz. rad., god. HDTZ [9] K. LJUBIC, Defektoskopija, Teh. enciklop. HLZ, svezak 3., god. II OJ R.C. McMASTER, Non Destructive Testing Handbook. Ronald Press, New York, 1963. [II] J. u. H. KRAUT KRAMER, Ultrasonic Testing of Materials Springer Verlag, Berlin, 1983. Ll2] Metals Handbook. ASM Handbook Com., 1976. 113} E.A.W. MOLLER, Materialpriifung nach Magnetpulver-Verfahren, VEB-Verlag, Leipzig t 14) E. HANK£. Priifung Metalischer Werkstoffe. VEB-Yerlag, Berlin [15] R. HALMSHAW, Non-destructive Testing, E. Arnold, London, 1987. t 16] E.A.W. MOLLER, Handbuch der Zerstomngsfreie Materialpriifung, Springer Verlag, Miinchen [17} J.D. HARRISON, The Basis for a proposed Acceptance Standard for Weld Defects, part I ., 2., 3., IIWillS Doc. Y-480 & YF62-72. 11 8] ... Parameters caracterising Defects in Welds.lJW!US Doc. 369 [19] EURONORME. EN 26520 / ISO 6520 /, EN 25817 I ISO 5817 I [201 JSO-NORME, ISO 2553 - 1.984, ISO 4063-92, ISO 6947 (2 11 CASOPJSL, Zavarivanje, Materials Evaluation, Defektoskopija (ruski) 122 1 R. KILLING, Schweisstechnische Massnahmen zur Wermeidung von Heissrissen, Jahrbucb 93., DVS [2J I D. SHFF.RlJAN, Metalurgija zavarivanja 12111 ,.,.... 11. tehnicke dokumentacije Fakulleta strojarstva i brodogradnje. Zagreb 1 2~ I. ••• l1 tchni ~ ke dokumentacije Zavada TPK, Zagreb
*"'"'
C itatcljima, korisnicima ovog prirucnika, korisno ce posluziti pojedina podm~ja iz Tehni~ke enciklopedije Leksikografskog zavoda "Miroslav Krleza''. Zagreb. a narotito: (rimskim brojem ozoa~en je broj sveska, a arapskim brojem - straoice) -
akceleratori nukleamih ~estica akustika bio lo~ki ~tit
celik defektoskopija detekcija nukleamog zra~enja dozimetrija ionizirajucib zra~enja elektricna mjerenja fotogratija fluorescencija gama-defektoskopija
-gamazra~enje
-
Geiger-Miillerov broja~ kapilarnost kontrola kseroradiografija magnetizam metalografija mjerenje radioizotopi rendgenska tehnika ultrazvuk
- za~titaod zra~enja
- zavarivanje
I. J. II. Ill. Ill. Ill. 111. Il l. V. VU. 570. i XL XJ. IX. 537.iXI. Ill. 241. i XI I. VI. 658. i VIII. IX. 7 11. i XII. V. V. VIII. X. XI. XI. X III. 11.37.i iX. XIII.
39. - 46. 56. - 69. 37. - 40. 43.-115. 183. - 195. 240. - 248. 387. - 392. 600. - 672. 532. - 582. 428. 428. 413. 166. 80. 307. 580. 52. - 54. i 125. 430. 559. 415. 540. 337. 558. 583.- 594.
11 2
POGRE~KE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
POPIS OBJAVLJENIH NOAMI EN IZ PODRUCJA ZAVARIVANJA
POPIS OBJAVWENIH NOAMI EN IZ POORUCJA ZAVARIVANJA
EN440 EN499 EN 559 EN 560 EN 561
EN 562 EN 585 EN 719 EN 729-1 EN 729-2
EN 729-3 Tu rn a~cnje
oznaka:
- EN = usVOJene non11c
- prEN ~ tiskanc kao prcdnormc, otckujujavnu raspravu i konatno usvajanje (postupak tntie. u pruvilu, oko 6 mjeseci}. EN 287-1
EN 287-2 prEN 287-3 prEN 287-4 prEN 287-4 EN 288- 1 EN 288-2 P.N 288-3
EN 288-4 EN 288-5 EN 288-6 p1I!N 2!18-7 prUN 2R8-8 pri!N 21'18·9 prhN 28~· 1 0 pri'.N 28X-11 pri!N 21'18- 12 pti:N 2XH- 1J I'N 4JIJ
lspitivanjc zavariva~a za zavarivanje teli~nih metala taljenjem Lspitivanje zavarivaea za zavarivanjc alumin ija i legura aluminija taljenjem lspitivanje zavarivaea za zavarivanje bakm i leguru bakra taljenjem lspitivanje zavarivata za zavarivanje nikla i lcgura nikla taljenjem lspitivanje zavarivaea za zavarivanje titana i legum titana taljenjem Zahtjevi i odobrenjc postupka zavarivanja za metalne materijale opca pravila za avarivanje taljcnjcm Zahtjevi i odobravanje postupka zavarivanja za metalne materijale - spccilikaciJa postupkn za cleklrolueno zavarivanJe Zahtievi i odobravanje postupka zavarivanja za metalne materijale - isp1tlvanjc postupka za elektroluCno zavarivanje felika Zahtjevi i odobravanjc posrupka zavanvanja za metalne matcrijale- aspitivanJe rostupka za elcktrolueno zavarivanje aluminija i legura alummija Zahtievi i odobravanjc postupka zavarivanja za metalnc materijalc - priznavanjc pomocu primjene pri7natih dodataka za elel..-trolutno zavariV'clnje Zahtjcvi i odobravanje postupka zavarivanja za metalne materijale - pri:Lnavanje na osnovi iskusrva Odobrdvanjc postupka zava rivanja za standardne postupke elektroluc!nog tavarivanja Odobravanje postupka zavarivanja provedbom ispitnog zavarivanja prije potetka proizvodnjc (radionic!ka proba) Atestacija postupaka zava ri vanja cjcvovoda ml radiJigtima Upute za zavarivanjc olcktronskim snoporn Upute za zavarivanjc lascrskirn snorom Zahtjcvi i odobravonjc postupka elektroluc!nog zavarivanja (!clic!nog lijeva Zahtjevi i odobravanje postupka elektroluc!nog zavarivanja aluminijskog lijeva i gnJetilm!kih lcgura Zu~ti t ni plinovi zn elcktroluc!no zavarivanje i rezanje
EN 729-4
11 3
Dodami materijali - ~i~ane clcktrodc i metal zavara pri zavarivanju u za.~titnoj aunoslcri plinova nelegiranih i sitno7m:llih telika - razvrstavanje D
EN 730
EN 73 1 EN 756 EN 757 EN 758
EN759 EN760 EN 874 EN876
EN 895 EN9 10 EN961 EN970 EN 1011-3 EN 1043-2 prEN 1044 prEN 1045 prEN 11 57 EN 1256
prEN prEN prEN prEN
1258 1289
1290
1291 EN 1320 EN 1321
Uredaji za z~tvnrivanje, rezanje i srodne postupke - Sigurnosni uredaji za plinove zn rezanje - opec odredbc Ru~ni plamcnici za usisani zrak - zahtjcvi i ispitivanjc Zi~ane elektrode i kombinacija tica-praSak za EPP-zavarivanje nelegiranih i si!Jl07.rnutih eelika KJasifikacija ob lo~enih elektroda za REL 7.avari vanjo visokocvrstih celika Dodatni materijuli - punjene ticc za lavarivanje simozmatih
114
prEN 1418 prEN 141 9 prEN 1435 prEN 1597-1 prEN 1597-2 prEN 1597-3 prEN 1598 prEN 1599 prEN 1600 prEN prEN prEN prEN
POPIS OBJAVLJENIH NOAMI EN IZ PODRUCJA ZAVARIVANJA
POGRESKE U ZAVARENIM SPOJEVIMA
1668 1711 1712 1713
prEN 1714 prEN 12062 prEN 12517 prEN 12534 prEN 12535 prEN 12536 rrEN 12584 prl~ N 12070 prEN 12071 prEN 12072 prEN 12073
I!N 13920
eN20544 P.N 20693 PN 20tl65
P.N 210!!9 EN 22401 EN 22553 BN 24063 I•N 25 183-1
Zuvarivaeki kadar- ispitivanje operatera za automatsko zavarivanje metal nih materijala Elektronski i laserski zavareni spojcvi na celiku - Smjemice za gnape vrednovanja nepravilnosti Nerazomo ispitivanje zavarenih spojeva - 1spitivanje prozrat\avanjem spojeva zavarenih taJjenjem Dodatni materijali - ispitni posrupci - 1spitni uzorak za ispitivanje koji se za varuje na ce1iku, nik1u i s1itinama nikla Dodatni materijali - ispitni postupci - Priprema ispitnog uzorka za ispitivanje zavara s jednim i dva prolaza kod zavarivanja t\elika Dodatni materijali - ispitni postupci - lspitivanje prik1adnosti za zavarivanje kutnih spojeva Sigumosti za~tita zdravlja kod zavarivanja i srodnih posttepaka - Prozimi ~litovi i zakloni za elektrolucno zuvarivanje Dodatni materijali za zavarivanje- Oblozene elektrode za zuvarivanje t\elika postojanih na povi~enim temperaturama Dodatni materijali - Oblozene elektrodc za zavarivanje nehrdajucih i vatrootpomih l!t:1ika Dodatni materijali - Sipke i zicc za TIG zavaaivanje ne1egiranih i sitnozmatih ~elika 1spitivanje zavarenih spojeva bez razaranja Ispitivanje zuva renih spojeva bez razaranja - Ultrazvucno ispitivanje, posluzivanje 1spitivanje zavarenih spojeva bez razaranja - Ultrazvu~no ispitivanje, karakteristike pogre~aka u zavarenorn spoju lspitivanje zavarenih spojeva bez razaranja - Ultrazvu~no ispitivanje, postupak fspitivanje zavarenih spojcva bez razaranja - Opca pravila za mctalne materijale lspitivanje zavarenih spojeva bez razaranja - Granice dopustivosti za ispitivanje prozracavanjem Dodatni materijali - Zice i materijal zavara za zavarivanje visokotvrstih celika Dodatni materijali - Punjene zice za MAG zavarivanje visokotvrslih celika Dodatni materijali - Sipke za pli nsko zavarivanje nelegiranih celika i ~elika postojanih na povi~ene temperature Podjelu i nazivlje pogresaka kod plinskog, plazma i laserskog rezanja, s tumal!enjima Dodatni materijali - Zice i Sipke za elektrolucno zavarivanje celika postojanih na povi~enim temperaturama Dodatni materijali - Punjene zice za MAG zavarivanje t\clika postojanih na povi§enim tempemturama Dodatni materijali - lice i ~ipke za elektrolucno zavarivanje nchrdajucih i vatrootpomih telika Dodatni materijal i - Punjene zice za clokt-rolucno zavarivanje sa i bez za~t itnog plina, nehrdajucih i vatrootpomih (:eJika Opec tolerancijc za zavarcne konstrukcije, mjerc Dodatni materijali za REL zavarivanje - Mjere Sirovi oblici e1ektroda u obliku diskova za savno zavarivanje T-zlijebovi u plot'ama za bradavi~asto zavarivanje Dosjedi elektroda za uredaje za tockaslo zavarivanje Oblozene. elektrode - Odredivanje koeficijenta taljenja, iskori~tenja i korisnosti Zavareni i lemljeni spojevi. Simbolicko prikazivanje na crlezima Zavarivanje, tvrdo lemljenje, meko lemljenje - Pop is postupaka s rednim brojevima Eleklrootpomo to~kasto zavarivanje - Elektrodni adapteri i konusno UM~Cenje
EN 25 183-2 EN 25 184 rrEN 23677 prE,N 25 J 7?. prEN 25182 EN 25817 EN 26847 EN 26848 EN 27286 EN 27287 TIN 27931 EN 27963 EN 28167 EN 28206 6N 284.30-l EN 28430-2
11 5
Elektrootporno tockasto zavarivanje - Elektrodni adapteri - ucvrScenje cilindricnog dijela Ravne eleklrode za tockasto zavarivanje Lemovi zu meko i tvrdo lemJjenje - Oznal:avanje Rucni plamcnici za zavarivanje, rezanje i grijanje Materij"ali Z!l elektrode za dektrootporno zavnri~anje . . Zavareni spojevi C!elika - Smjernice za grupe ocJena nepravalnosta .. Oblozene elektrode za REL zavarivanje. Navarivanje uzorka metal a zavnra za kcmuske analize Volframove elektrode za TIG i plazma zavarivanje i rezanje Slikoviti prikaz uredaja za elektrootporno zavarivanje Slikovna oznaka uredaja Zi!loplinsko rezanje lzolacijski tuljci i cetldce uredaja za elektrootporno zuvarivanje . .. . Zavarcni spojevi na celiku - Kalibracijsko tijelo br. 2 za ultrazvut\no aspatavanJe Bradavice za clektrootpomo bradavicasto zavarivanje . . . Jspitivanje kod preuzimanja strojeva zu rezanje kisikom - tocnost 1 rad ne karal..-tenshke Elektrootpomo tockaslo znvarivanje - Dr"t.ac elektrode . , . . Elektrootporno tockasto zavarivanje - Dnac clektroda za pncvrseavanJe morse konu-
·· som EJektrootpomo tockasto ;zavarivanje- Driat\ elektrode za ucvrMenje cilindrit\nog daJe1a pri sabijanju . . . . Nepropusnost za plinove uredaja za plinsko zavanvarue 1 srodne tehmke EN29090 Podjela kvaliteta rezanja kod plinskog rezanja pr13N 29013 Meko 1emljenjc. Kemijski sastav i oblici isporuke . . . . . EN 29453 Tali Ia za meko lemljenje - razvrstavanje, oznacavanJe, pakaranJe, zahl;]eva EN 29454-1. Talila za meko lemljenje - ispitni postupci EN 29455-1 Tekuea sredstva za meko lemljenje - ispitni postupak . prEN 29455-2 Tali1a za meko lcmljenje - odredivanje stupnja kiselosli. vizualne titracyske rnetodc EN 29455-3 Talila za meko lemljenje - ispitivanje bak'Terum zn:alom EN 29455-5 eN 29455-8 Talila za meko 1emljenje - odredivanje sadriaja cinkn EN 29455-11 Talila za meko lemljenje - odredivanje lopivosti ostataka talila . . F!N 29455-14 Talila za meko lemljenje - odre(!ivanje prionjivosti ostataka tali Ia Ru~no elektrolucno zavarivanje, zavarivanje u za~lilnom plinu I plinsko zavanvanJt! 1~ 296()2 - Priprema zavarenih spojeva na celiku • Elektrolu~no zavareni spojevi na al uminiju i njegovim legurama - smjemice ra ocjcnjiEN 33042 vanje pogresaka .. . ,.. . UN 33920-J Opce tolcrancije za zavarene konstrukcaJe- mJere duzana •. kulova UN 3j920-2 Opec Lolerancije za zavarene konstrukcije- oblik I poiOZliJ p1'11N ISO 9692-2 EPP zavarivanje - priprema spojeva za eel ike EN 28430-3
Na pomena: Usvajanje i objavljivanjc ~ je ubrzan1 proces, tako da ~a JC potrcbno stalno prutiti. Nom1e se ubjavljuju u sluzbenim glasilimu zemalja ~lamca EU-a (~EN/CENELEC'). u Hrv:llskoj popisi pristiglih normi EN objuvljuju se u DZNM-glasrlu (Giasrlu Drzavnog zavoda 7..<1 nomlil3ciju i rnjeriteljstvo), k
t()~ I6'1{
G-8 L1 ;Q
Hvv. c/1111s~
'<'VL ~rv+
. bE"iL
INDUSTRIJSKA DEFEKTOSKOPIJA Oprema za ispitivanje materijala
n{tanr!ii'q
Objavljivanje ove knjige poduprli su:
Kranjceviceva 30 10 000 Zagreb, Hrvatska
J
tel: (01) 30 03 01 tel/fax: 33 60 24
E-mail: [email protected]
gslfbG ~ '7
p p
p p p
p p p
p
pr pr pr pr pr
AMI LONCARIC- Zagreb DURO DAKOVIC - Slavonski Brod DURO DAKOVIC- MONTAZA- Oberhausen ELEKTRODA ZAGREB -Zagreb ENING - Zagreb IDEF- Zagreb MONTING - Dusseldorf PONDT - Zagreb STROJAR-COMMERCE - Zagreb STROJOPROMET - Zagreb TPK - Zavod za energetsku i procesnu opremu - Zagreb UNIMEX - Zagreb ZAGREB MONTAZA- Dusseldorf ZAVODZAZAVAruVANffi I TOPLINSKU TEHNOLOGIJU- Zagreb ZIT- ZAVOD ZA ZAVARIVANJE, ISPITIVANffi I TEHNOLOGIJU - Zagreb
Elektromagnetnl uredaji, magnetna sredstva TIEDE - PEN - penetranti klase 4
l~rautl~ramer Oprema I prlbor za ultrazvucna lspltlvanja, mjeracl tvrdoce HOCKING - defektoskopl
pr pr
pr
Nakladnik zahvaljuje svima na potpori! HDTZ - CASOPIS "ZAVARIVANJ E"
I prlbor za tamnu komoru
~ylor Hobs~n
Mjerenje hrapavosti, nlvellranje I centrlranje
Oprema I sredstva za metalografiJu
IIYJ•a FUJI lndustrljskl filmovl
