Vi{a tehni~ka {kola Subotica
Dr Zoran Ani{i} PROIZVODNE TEHNOLOGIJE II
- skripta –
I DEO TEHNOLOGIJA ZAVARIVANJA
Subotica, 2003.
6
SADRŽAJ - I DELA Uvod
1
1.
KLASIFIKACIJA POSTUPAKA ZAVARIVANJA
2
2.
OSNOVNI POJMOVI O ZAVARIVANJU
3
2.1. 3.
GASNO ZAVARIVANJE 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7 3.2.8 3.3 3.3.1 3.4
4.
6.
7 7 8 9 9 10 11 12 13 14 14 14 15 15 16 17
Ru~no elektrolu~no zavarivanje oblo`enom elektrodom Zavarivanje polo`enom elektrodom Gravitaciono zavarivanje Zavarivanje pod vodom MIG/MAG postupak Elektrolu~no zavarivanje punjenom elektrolu~no `icom TIG postupak EPP postupak – zavarivanje pod pra{kom
17 19 20 21 22 25 25 28 31
Elektrootporno ta~kasto zavarivanje Elektrootporno {avno zavarivanje Elektrootporno bradavi~asto zavarivanje Elektrootporno su~eono zavarivanje Elektrootporno su~eono zavarivanje varni~enjem
SPECIJALNI POSTUPCI ZAVARIVANJA 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7
7.
Gasovi za zavarivanje Acetilen Kiseonik Osnovni elementi gasno-zavariva~kog sistema Boce za gas Redukcioni ventili Creva za dovod gasa Gorionik Suvi i vodeni osigura~i od povratnog udara plamena Ekonomajzer Ventilacija za odvo|nje gasovitih produkata sagorevanja Dodatni materijal Plamen Delovi plamena i vrste plamena Tehnologija gasnog zavarivanja
ELEKTROOTPORNO ZAVARIVANJE 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
5 7
RU^NO ELEKTROLU^NO ZAVARIVANJE 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.4 3.5 3.6
5.
Vrste i izvori elektri~ne struje za zavarivanje
31 32 33 33 34 36
Zavarivanje plazmom Zavarivanje elektronskim snopom Elektri~no i elektrogasno zavarivanje pod troskom Aluminotermitsko zavarivanje Magnetno elektrolu~no zavarivanje rotiraju}im lukom Zavarivanje trenjem Zavarivanje difuzijom
POSTUPCI ZAVARIVANJA POLIMERA
36 37 38 39 39 39 39 41
7
3. GASNO ZAVARIVANJE
Gasno zavarivanje je, kao što i sam naziv kaže, postupak zavarivanja posredstvom gasne smeše. Gasna smeša sagoreva stvarajući plamen uz oslobadjanje toplotne energije, koja se koristi za topljenje materijala. U rastopljenoj mešavini se održavaju veze izmedju atoma (dobija se neraskidiva me|uatomska veza) i hla|enjem iste očvršćavju. Osnova gasne smeše je kiseonik i gorivi gas. Gorivi gas se u odre|enim uslovima raspada ili jedini sa kiseonikom uz osloba|anje toplote. Ovde kiseonik samo podpomaže sagorevanje. Najčešće primenjeni gorivi gas je acetilen (C2H2), ali je moguće koristiti i ostale ugljovodonike (metan, propan, propan-butan itd.). 3.1
Gasovi za zavarivanje
3.1.1 Acetilen Acetilen je gas bez boje, bez mirisa ako je ~ist, ne{to lak{i od vazduha, i jako zapaljiv. Nije otrovan i mo`e se udisati. Obi~no se koristi tehni~ki acetilen, a on je zbog primesa o{trog karakteristi~nog mirisa (kao beli luk). U vazduhu sagoreva jakim skoro belim plamenom. Ta~ka paljenja sme{e acetilena sa vazduhom ili kiseonikom varira u zavisnosti od sastava. Granice zapaljivosti u vazduhu iznose 2,5% do 80%, a u kiseoniku 2,5% do 93%. Zbog toga {to je zapaljiv, acetilen je veoma opasan gas. Temperatura samopaljenja se kre}e od 240 C do 630 C i zavisi od pritiska, kao i procenta prisustva primesa. Pritisak (apsolutni) (bar) Temperatura samozapaljenja (C
2 3 4 22 ) 630 540 475 350
Iz iznetih podataka se vidi da pove}anje pritiska smanjuje temperature samozapaljenja. Za prakti~nu upotrebu, zagrevanje pri kori{}enju acetilena zavisi od pritiska, i mogu}e je do slede}ih temperatura: • na atmosferskom pritisku do 300 C • na pritisku do 1,5 (bar) 150 do 180 C • na pritisku ve}em od 1,5 (bar) do 100 C Ako se dodaju strugotine i ~estice nekih metala sni`ava se temperatura samozapaljenja: • S trugotinne gvo`| a 520 C • S trugotine mesinga 500 C – 520 C • Oksid aluminijuma 490 C itd.
8
Dobijanje acetilena,razvija~i acetilena, pre~ista~i Acetilen se dobija hemijskom reakcijom vode i kalcium karbida u razvija~ima acetilena: CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2 + Q(toplota) Produkti ove reakcije su acetilen (C2H2) i kalcijum karbid (Ca(OH)2), tzv. ga{eni kre~, uz osloba|anje odre|ene toplote. Razlikujemo slede}e vrste razvija~a: • Acetilenski razvija~ na principu padanja karbida u vodu karakteri{e dovoljna koli~ina vode za potpunu reakciju, pri ~emu se kao ostatak formira kre~no mleko. • Acetilenski razvija~ na principu kapanja vode na karbid se mo`e izvoditi: -kapanjem dovoljne koli~ine vode za obavljanje reakcije (mali vi{ak vode), pri ~emu se kao ostatak obrazuje testasti ga{eni kre~. -kapanjem ograni~ene koli~ine vode, pri ~emu se kao ostatak obrazuje ga{eni kre~ u prahu (suvi kre~) • Acetilenski razvija~ na principu kontakta radi na principu relativne pokretljivosti kalcijum karbida i vode, prema potrebnim koli~inama acetilena, pri ~emu se kao ostatak formira kre~no mleko Osnovna podela razvija~a prema radnom pritisku acetilena u razvija~u je na: • razvija~ niskog pritiska do 0,3 (bar) • razvija~ visokog pritiska od 0,3 do 1,5 (bar). Podela prema koli~ini kalcijum karbida u jednom punjenju na: • pokretne sa punjenjem do 10 Kg • nepokretne sa punjenjem preko 10 Kg. U novije vreme sve vi{e je u primeni postupak pirolize ugljovodonika, i proces koji koristi delimi~no sagorevanje metana u kiseoniku. Acetilen dobijen iz razvija~a sadr`i meh. i hem. ne~isto}e (vodena para, kre~ u vidu pra{ine, sumporvodonik, fosforvodonik) pa se za njihovo odvajanje ugra|uju meh. pre~ista~i (filteri, kondenzatori pare itd.) i hem. pre~ista~i (vezuju ne~isto}e bez da reaguju sa acetilenom). 3.1.2 Kiseonik Kiseonik (O2) je gas bez i boje mirisa, ne sagoreva ali poma`e sagorevanju. Jedini se sa nekim materijama stvaraju}i okside, a sa nekim burno reaguje uz osloba|anje velike koli~ine toplote.Ako je pod visokim pritiskom ne sme do}i u dodir sa mastima. Transportuje se sabijen u ~eli~nim bocama, pod pritiskom od 150-200 bara, ili kao te~an u specijalnim rezervoarima pod pritiskom od 20 bara. U te~no stanje prelazi pri atm. pritisku na -183 C . Zavisno od potro{nje sme{ta se u: boce (za manje potro{a~e), stanice i instalacije za centralni razvod pri ~emu se vi{e boca ve`e u bateriju (za srednje potro{a~e) ili u specijalne rezervoare gde je u te~nom stanju pa je neophodno imati ispariva~ku stanicu i razvod gasa do mesta korisnika. Ispariva~i su cevovodi u kojima se te~ni kiseonik zagreva i dovodi u gasovito stanje.
9
3.2 Osnovni elementi gasno-zavariva~kog sistema 3.2.1 Boce za gas Boce za kiseonik u gasovitom stanju su zatvoreni ~eli~ni sudovi. Boca se obele`ava plavom bojom. Na slici se vidi presek boce sa ventilom gde su osnovni delovi: telo boce (1); ventil boce (2); kapa boce (3); postolje boce (4). Zapremina boce je 40 litara u koju na temperaturi od 20 C, i pritisku 150 bara, mo`e stati oko 6 Nm3 kiseonika. Ventil boce za kiseonik je specijalne konstrukcije i mo`e se montirati samo na bocama za kiseonik. Brzina tro{enja ne sme da pre|e 2 Nm3/h.Kod potro{nje ve}e od 2 Nm3/h dolazi do pojave zale|ivanja ventila na boci i redukcionom ventilu. U boci uvek mora ostati koli~ina gasa pritiska do 2 bara, ~ime se izbegava ulazak vazduha u bocu. Kapa boce ima ulogu za{tite ventila. Promena temperature utica}e na promenu pritiska kiseonika u boci. Boce za acetilen su izra|ene od ~elika, sli~ne su bocama za kiseonik, i napunjene odgovaraju}om poroznom masom i acetonom, a osnovni delovi su telo, ventil, postolje, kapa, i pozicija (5) porozna masa i aceton {to se vidi na slici. Boca se obele`ava belom bojom. Kao porozna masa se koristi infuziona zemlja, drveni }umur me{avina uglja i dr. Acetilen rastvoren u acetonu (disugas) nije eksplozivan pa ga je mogu}e sabijenog ubaciti u bocu pod pritiskom od 18-25 bara. Zapremina boce za acetilen je tako|e 40 litara i u nju stane oko 6 Nm3 acetilena. Propusni ventil je specijalne izvedbe i primenjiv jedino na boci za acetilen, a na njega je mogu}e montirati samo redukcioni ventil za acetilen. Od ukupne zapremine boce porozna masa zauzima 25%, 38% aceton, 29% prostor za {irenje acetona pri apsorpciji (rastvaranju) acetilena i 8% je sigurnosni prostor. Mogu}a su manja odstupanja od navedenih vrednosti. I kod ovih boca je izra`ena zavisnost pritiska od temperature.
(Obavezno je izvr{iti periodi~no ispitivanje i proveru ispravnosti boca, a to je u nadle`nosti inspekcije parnih kotlova koja izdaje tehni~ki nalaz o pregledu, a na bocu se utiskuje datum pregleda. Ako boca ne odgovara predvi|enim tehni~kim zahtevima izbacuje se iz upotrebe!)
10
Rukovanje bocama Gre{ke pri rukovanju bocama su naj~e{}e uzrok nesre}e. Navodi se slede}ih nekoliko pravila: • Uvek treba kontrolisati da li negde na boci isti~e gas i to premazivanjem sapunicom, a nikako vatrom. • Ako ventil boce propusta i nakon pritezanja, istu treba odstraniti iz upotrebe i od izvora toplote i obavestiti proizvo|a~a-isporu~ioca, kao i o bilo kojoj drugoj neispravnosti.Remont ventila mo`e vr{iti samo ovla{}eno stru~no lice, nikako sam rukovaoc. • Ventil na boci acetilena se mo`e otvarati samo specijalnim klju~em, nikako drugim pomo}nim alatima. • Ventile treba otvarati polako kako bi se izbegle udarne struje na priklju~ne ure|aje usled visokog pritiska u boci. • Boce pri upotrebi treba da su vertikalno postavljene ili pod nagibom min. 45 , ~ime se izbegava izlivanje acetona iz boce. • Potro{nja acetilena ne sme biti ve}a od 20% od ukupne sadr`ine tj. ne ve}a od 1200 (l/h) • Zaostali pritisak u boci u zavisnosti od okolne temperature treba da iznosi: Temperatura ( C ) >0 Pritisak (bar) 0,5
0 do 5 1
15 do 25 2
15 do 35 3
Pri sni`enju zaostalog gasa u boci ispod navedenog ograni~enja, gubici acetilena znatno rastu. • Ako su pune boce bile sme{tene na otvorenom prostoru na 10 C, moraju se uneti u prostoriju gde je normalna temperatura 2 sata pre upotrebe. • Boce treba {tititi od spoljnjih zagrevanja, zbog pove}anja pritiska i mogu}e eksplozije. • Bocama se ne rukuje masnim rukama, rukavicama ili alatom. • U upotrebi nikada ne smeju biti 4 boce gasa pod pritiskom istovremeno u istoj radionici.Tada se treba pre}i na snabdevanje iz centralne stanice. • Pri centralnom napajanju, svako radno mesto mora biti snabdeveno osigura~em na cevovodu gorivog gasa. • Nivo vode u vodenom osigura~u treba najmanje 2 puta u radnoj smeni proveriti pri uklju~enom dovodu gasa. • Ograditi i za{titi radno mesto od elektri~nih vodova zbog mogu}e pojave varnica. 3.2.2 Redukcioni ventili Redukcioni ventili su ure|aji koji slu`e za sni`enje pritiska gasa iz boce ili cevovoda i odr`avanje tog pritiska konstantim nezavisno od pada pritiska u boci. Prema konstruktivnom re{enju postoje: • redukcioni ventili sa zatvara~em u komori visokog pritiska • redukcioni ventili sa zatvara~em u komori niskog pritiska Redukcioni ventili za kiseonik i acetilen su sli~ni. Kako se sa slika vidi oba red. ventila imaju po dva manometra. Manometar sa leve strane pokazuje pritisak gasa u komori visokog pritiska, odnosno u boci ili cevovodu. Manometar sa desne strane pokazuje pritisak gasa u komori niskog pritiska, odnosno radni pritisak. Princip rada red. ventila i manometara je isti za oba gasa. Manometri se razlikuju po opsegu merenja. Konstruktivna razlika je u 11
na~inu vezivanja na bocu, pa red. ventil za kiseonik se postavlja preko navrtke, a red. ventil za acetilen preko uzengije, ~ime se izbegava mogu}nost zamene tj. gre{ke. Tehni~ke karakteristike za: Redukcioni ventil za kiseonik: • • • • • • • • •
Opseg redukcije pritiska od 1 do 10 bara; Maksimalni ulazni pritisak 200 bara; Maksimalni radni-izlazni pritisak 10 bara; Maksimalni protok 40 Nm3/h kod minimalnog ulaznog pritiska od 20 bara i maksimalnog radnog pritiska od 10 bara; Priklju~ak za ventil boce: navrtka W 21,8 x 1/14”; Izlazni priklju~ak: navrtka R1/4” sa priklju~kom za gumeno crevo pre~nika 6mm; Obezbe|en od povi{enja pritiska u komori niskog pritiska ventilom sigurnosti; Skala manometra obojena plavom bojom; Mase 2 kg.
Redukcioni ventil za acetilen: • Opseg regulacije pritiska od 0,1 do 1,5 bara; • Maksimalni ulazni pritisak 20 bara; • Maksimalni radni-izlazni pritisak 1,5 bara; • Maksimalni protok 11 Nm3/h kod minimalnog ulaznog pritiska od 6 bara i maksimalnog radnog pritiska od 1,5 bara; • Priklju~ak za ventil boce uzengijom; • Obezbe|en od povi{enja pritiska u komori niskog pritiska ventilom sigurnosti; • Sadr`aj bakra u primenjenom materijalu ne prelazi 65%; • Masa 2,45 kg; • Skala manometra obojena `utom bojom.
Po pravilu redukcione ventile treba skidati sa boca nakon zavr{etka rada i odmah dovesti vreteno u donji polo`aj. Pri radu sa red. ventilom za kiseonik zabranjen je rad masnim rukama zbog mogu}nosti eksplozije. Pri upotrebi mo`e da do|e do zale|enja vlage iz vazduha na red. ventilu ili i u samom ventilu. U tom slu~aju odle|ivanje se vr{i postepeno i to bez primene bilo kakvog sredstva i uz prisustvo za to obu~enog lica. Isti problem se mo`e re{iti postavljanjem greja~a pre red. ventila i upotrebom red. ventila sa dvostepenom redukcijom pritiska. 3.2.3 Creva za dovod gasa Slu`i za dovod gasova od redukcionog ventila do gorionika bez obzira na vrstu gasa i primenjeni postupak. Izra|eno je od specijalne gume oja~ano platnom. Radni pritisak za koji se gumena creva koriste su za acetilen 1,2 bara i za kiseonik od 1 bara. Da bi se lak{e raspoznavala crevo za kiseonik je obojeno plavom bojom a za acetilen crvenom. Na jednom kraju crevo se vezuje za redukcioni ventil, na izlaznoj cevi suvog osigura~a, a na drugom 12
kraju na ulaznu cev suvog osigura~a na gorioniku. Obezbe|enje nepropusnog spoja na krajevima creva izvodi se specijalnim priteza~ima. 3.2.4 Gorionik Gorionik je alat koji ostvaruje određenu smešu kiseonika i gorivog gasa, definiše stabilan plamen određenog oblika i jačine. a) mlaznica (usnik); b) cev gorionika (plamenik); c) me{a~; d) regulacioni ventil protoka; e) telo (dr`a~); f) priklju~ci za creva Sl. 3.1.2.4 –1 [ema gorionika za zavarivanje
Preko priključaka za crevo se obezbeđuje dovod gasa. Telo je deo gorionika u kome se reguliše protok acetilena i kiseonika, preko ventila za regulaciju, a služi za rukovanje plamenom (ujedno je i rukohvat). Nakon prolaza gasova kroz regulacione ventile, u uređaju za mešanje, dolazi do mešanja gasova. Zatim smeša ističe kroz cev gorionika, tzv. plamenik, sve do mlaznice (usisnik), na čijem izlazu se dobija plamen. Postoji vi{e vrsta plamenika zavisno od debljine lima: mlaznica
kraj cevi gorionika
Sl. 3.1.2.4 –1 Mlaznica i zavr{etak gorionika
Oznaka plamenika 1 2 Debljina lima [mm] 0,5-1 1-2
3
4 2-4 4-6
5 6-9
6 9-14
7 14-20
8 20-30
Podela gorionika je izvršena prema: Pritiscima napajanja na: • Gorionike niskog pritiska-pritisak smeše u mlaznici niži je od pritiska svakog od gasova; • Gorionike visokog pritiska-pritisak smeše u mlaznici viši je od pritiska jednog od gasova; Mogućnost promene protoka: • Sa stalnim protokom • Sa promenjivim protokom-izmenom regulacijom prečnika injektora.
13
pritiska
napajanja,
promenom
injektora
Pritisak napajanja treba da je toliki da pritisak smeše gasova dobijen u cevi gorionika na izlazu iz mlaznice iznosi oko 0,1 do 0,15 bara čime je obezbeđen stabilan plamen. Izbor i primena vrste gorionika zavisi od uslova rada, a naročito od uslova napajanja gasovima. Izrađuju se od mesinga i moraju se čistiti alatom od istog materijala, pri tome se koristi 10% rastvor hlorovodonične kiseline, a obavezno je ispiranje hladnom vodom. 3.2.5 Suvi i vodeni osigura~i od povratnog udara plamena Osigurači od povratnog udara plamena moraju biti postavljeni bar na jednom od krajeva creva, prema važećim propisima . Prema mestu postavljanja suvi osigurači mogu biti: na izlaznom delu redukcionog ventila oba gasa ili na ulaznom delu gasa u gorionik. Kod stanica za centralni razvod gasa postavljaju se na izlaznom delu gasa, čime štite sabirne baterije od povratnog udara plamena.
Sl. 3.1.2.5.-1 [ema suvog osigura~a od povratnog udara plamena
A- sa kuglicom; B-plo~ica sa oprugom Radi na principu pritiska gasa pri zavarivanju. Ukoliko dođe do povratnog udara plamena, smer dejstva sagorelih gasova je u pravcu sile opruge i dolazi do zatvaranja protoka gasa, čime se plamen prekida. Postoje i suvi osigurači na principu porozne mase koja propušta hladne gasove u oba smera ali se, u slučaju da dođe do povratnog udara plamena, masa zagreje i zatvori pore, čime se prekida dotok gasa i gasi plamen, a ponovan protok gasova je moguć nakon što se masa ohladi. Broj udara koji mora da izdrži suvi osigurač, posle koga se mora zameniti novim, je propisan važećom tehničkom dokumentacijom i kreće se od 9 do 19 (zavisno od tipa). Vodeni osigurači se postavljaju na cevovode acetilena ili cevovodu razvijača. Na pojedinačnim radnim mestima nisu dozvoljeni za upotrebu.
14
3.2.6 Ekonomajzer Služi za racionalizaciju potrošnje gasova. Postavlja se između redukcionog ventila i gorionika i kroz njega prođe onoliko gasa koliko je regulisano propusnim ventilima na gorioniku. Ekonomajzer poseduje malu mlaznicu vezanu kanalom malog otvora sa kanalom za dovod gorivog gasa. Od trenutka puštanja gasa kroz pomoćnu mlaznicu ističe mala količina gasa koju zavarivač pali i ona gori, uz pomoć okolnog vazduha sve dok je zavarivač ne ugasi, a služi za paljenje gorionika tokom rada.
Sl. 3.1.2.5.-1 [ema ekonomajzera
Ekonomajzer štedi onu količinu gasa koju gubimo prilikom otvaranja i regulaciji ventila na gorioniku. Ukoliko je broj gorionika veći utoliko je i ušteda znatnija. Radi na principu otvoreno-zatvoreno i onog trenutka kad se o polugu ekonomajzera okači gorionik prekida dovod gasova i gasi plamen, a pri skidanju gorionika sa poluge istog trenutka otvara dotok gasova, a paljenje se izvodi na pomoćnom gorioniku ekonomajzera.
3.2.7 Ventilacija za odvo|nje gasovitih produkata sagorevanja Nastale gasove na zavarivačkom radnom mestu odvodi iz radne prostorije. To je moguće izvesti na dva načina: • Centralnom zbirnom ventilacijom (za veći broj radnih mesta) • Lokalnom ventilacijom (samo za jedno radno mesto) Ponekad se primenjuju i oba rešenja kada centralna ventilacija zbog visoke koncentracije gasova nije dovoljno efikasna. 3.2.8 Dodatni materijal Gasno zavarivanje se uglavnom izvodi sa dodatnim materijalom, a kada se zavaruju tanki limovi bez njega. Kao dodatni materijal se koristi metalna žica dužine 50-100 cm. Hemijski sastav dodatnog materijala zavisi od vrste osnovnog materijala i, po pravilu, treba da bude jednak njegovom sastavu. U procesu zavarivanja mora zadržati svoja mehanička svojstva, pa čak i da poboljša mehanička svojstva zavarenog spoja u odnosu na dodatni materijal. Prečnik žice dodatnog materijala zavisi od debljine osnovnog materijala (tablica). Žice moraju biti čiste-bez oksida, masti boje i dr. nečistoća. Prečnik žice [mm] 1-2 Debljina lima [mm] 1-2
2,5-3 3-4
3,5-4 5-6
5-6 7-8 15
6-7 9-12
7-8 preko 12
16
3.3 Plamen 3.3.1 Delovi plamena i vrste plamena Jedna od bitnih karakteristika plamena je brzina isticanja smeše. Ako je brzina isuviše mala onda je moguće da se javi mek plamen tj. da dođe do povratnog udara plamena. A ako je isuviše velika formira se tvrd plamen koji izduvava rastopljeni metal. Gasni plamen nastaje sagorevanjem gasne smeše. Pri tome se razvijaju tri zone unutar kojih se javljaju tri različite hemijske reakcije. U prvoj zoni dolazi do raspada acetilena na vodonik i ugljenik uz oslobađanje toplote. Ova zona se zove jezgro plamena i ono je najsvetliji deo plamena. Unutar jezgra je temperatura oko 1000°C. U nastavku prve zone javlja se zona zavarivanja i tu se vrši primarno sagorevanje acetilena u smeši sa kiseonikom iz boce, a kao produkti su ugljen–monoksid i vodonik. U ovoj zoni su najviše temperature i to na oko 2-3 mm od vrha jezgra (oko 3100°C). Ovo područje se i koristi pri zavarivanju, a rastojanje od površine radnog komada i vrha jezgra treba da je oko 3-5 mm. U trećoj zoni se vrši sekundarno sagorevanje, pri čemu kiseonik dolazi iz okolnog vazduha. Ova zona se zove omotač plamena. Boja ove zone je prljavo bela. Duž ove zone temperatura pada ispod 1200°C, što je dovoljno da se obezbedi usporeno hlađenje šava ili predgrevanje dela. U zavisnosti od odnosa kiseonika i acetilena u gasnoj smeši razlikujemo tri vrste plamena: • Neutralan plamen (sl. b) dobija se sagorevanjem gasne smeše u kojoj je odnos kiseonik: acetilen=1-1,3. Jezgro je pravilnog oblika, bele boje. Najviše se koristi za varenje čelika, bakra, nikla, cinka, olova, bronze. • Oksidirajući plamen (sl. c) se dobija sagorevanjem gasne smeše u kojoj je veći udeo kiseonika (odnos kiseonik:acetilen >1,3). Jezgro je kratko ljubičaste boje manjih je dimenzija u odnosu na jezgro neutralnog plamena, i karakteristično je šištanje. Koristi se za varenje novog srebra i mesinga. • Redukujući plamen (sl. a) nastaje pri višku acetilena u smeši (odnos kiseonik:acetilen <1). Karakteriše ga povećano jezgro sa nejasnim konturama zeleno-žute boje. Plamen gori nemirno. Koristi se za zavarivanje aluminijuma i njegovih legura, manganskih legura i pri navarivanju tvrdim legurama. Zavar je obogaćen ugljenikom i vodonikom što ga čini tvrđim i krtijim.
Podešavanje plamena se vrši pomoću regulacionih ventila. Prvo se malo otvori ventil za kiseonik, a zatim potpuno ventil za acetilen. Onda se postepeno povećava protok kiseonika, sve dok se ne dobije željeni plamen.
17
3.4
Tehnologija gasnog zavarivanja
Pre nego {to se pristupi procesu zavarivanja, moraju se pripremiti ivice osnovnog materijala, kao i njegovo postavljanje u odgovaraju}i polo`aj. Priprema ivica vr{i se prema debljini osnovnog materijala. Obrada ivica se mo`e vr{iti ma{inski (glodalice, rendisaljke), a mogu se i rezati i gasnim plamenom. Ivice moraju biti dobro o~i{}ene od masti, oksida, a za to se koriste turpije, seka~i, drot ~etke, brusilice i rastvara~i. Da bi se ostvario dobar spoj, delovi se moraju dovesti na propisano rastojanje, koje se u procesu zavarivanja ne sme menjati.
Sl.3.1.4.-1 Priprema {ava za zavarivanje
Pri zavarivanju se desnom rukom vodi gorionik u smeru zavarivanja, dok se levom rukom vodi dodatni materijal (dodaje se u zonu zavarivanja). Smer zavarivanja mo`e biti:
Sl.3.1.4.-3 Na~in zavarivanja udesno
Sl.3.1.4.-2 Na~in zavarivanja ulevo
•
Ulevo: Osa plamena i `ice, kao dodatnog materijala, le`e u istoj ravni, koja je normalna u odnosu na ravan materijala. Sa podu`nom osom {ava osa dodatnog materijala i plamenika zaklapaju pribli`no 45 . P lamen je usmeren na vrh `ice, pri ~emu se `ica istopi pre nego osnovni material pa se ne primenjuje za limove ve}ih debljina od 5mm. U odnosu na zavarivanje u desno ovaj na~in je daleko sporiji i uz ve}u potro{nju dodatnog materijala. Te{ko je ostvariti dobar koreni zavar (provar) i zavareni spoj ima lo{ija mehani~ka svojstva u odnosu na osnovni material.
•
Udesno: Osa plamena i `ice le`e u istoj ravni normalnoj na ravan materijala, a sa podu`nom osom {ava zaklapa osa `ice 45 ,a gorionika 45 -70 (manji ugao za manju debljinu i obratno). Ovde se pri kretanju gorionika dodatni material dodaje u ve} rastopljeni osnovni material. Zavareni spoj je kvalitetniji sa dobrim korenim zavarom i pri ve}im debljinama materijala. Primenjuje se pri varenju limova debljih od 5mm.
18
