SADRŽAJ: 1. Uvod
Strana 1
2. Analiza zavarljivosti osnovnih materijala
2
3. Izbor temperature predgrevanja
3
4. Izbor postupka zavarivanja
5
5. Izbor dodatnog materijala
6
6. Vrste zavarenih spojeva
8
7. Termička obrada zavarenih spojeva
9
8. Tehnologija zavarivanja karakterističnih spojeva
10
9. Plan i redosled zavarivanja
11
10. Kontrola zavarenog spoja
14
11. Izračunavanje potrošnje elektroda
15
12. Tabele za proračun potrošnje elektroda
16
13. Vrste, uzroci, nastupanja i način otklanjanja grešaka pri REL zavarivanju
25
14. Elektrolučno zavarivanje obloženim elektrodama
30
15. Zaključak
33
16.Prilog-Uporedne oznake čelika DIN-JUS-EN 10027-1
34
17. Literatura
37
UVOD Cevovodi i cevni priključci su od niskolegiranog čelika kvaliteta 16Mo3(EN100271(Mat. No.1.5415) i 13CrMo4-5 (EN10027-1 Mat.No.1.7335) namenjeni za rad u uslovima povišene radne temperature i pritiska ( t=540 °C i p= 100 bara). Glavna linija parovoda oba kotla, pripadajući cevovodi i jedan deo impulsnih cevi je od 16Mo3, a ostalo (cevi koje se ne menjaju, a ugradene su pri montaži bloka) je od materijala 13CrMo4-5. Detalji spajanja cevovoda i cevnih priključaka dati su u tehnološkim kartama, na osnovu tehničke dokumentacije kotlovskog dela postrojenja bloka 100MW: Ovi čelici zahtevaju tačno odredeni režim zavarivanja, termički tretman i kontrolu kvaliteta zavarenih spojeva. Kao podloga za izbor i odreĎivanje režima zavarivanja uzeti su standardi SRPS EN 287-1,SRPS EN 16894:2013, mogućnosti izvodača radova i vlastita iskustva. Propisana tehnologija definiše izbor postupaka zavarivanja i kontrolu zavarenih spojeva, generalno za datu specifikaciju, a izvoĎenje zavarivačkih radova na ovakvoj vrsti spojeva zahteva angažovanje osoblja koje je već obučeno za rad na ovakvim poslovima, što obuhvata i kontrolu u svim fazama rada.
Čelici za rad na povišenim temperaurama i pritiscima EN 10027-1 16Mo3 13CrMo4-5 22CrMo4-4 24CrMoV5-5
DIN
JUS
15Mo3 13CrMo4 4 22CrMo4-4 24CrMoV5-5
Č.7100 Č.7400 Č.7431 Č.7432
1
1. ANALIZA ZAVARLJIVOSTI OSNOVNIH MATERIJALA 1.1. Hemijske osobine osnovnih materijala Za izvoĎenje parovoda upotrebljene su cevi i cevni priključci od materijala kvaliteta 16Mo3 (EN10027-1NO.1.5415) i postojećih priključnih cevovoda od 13CrMo4-5(EN10027NO.1.7335). U tabeli 2. date su hemijske osobine osnovnog materijala parovoda, cevnih priključaka i priključnih cevovoda, koji su predmet ove tehnologije zavarivanja.
1.2. Mehaničke osobine osnovnih materijala U tabeli 2. date su mehaničke osobine osnovnih materijala parovoda, cevnih priključaka i priključnih cevovoda, uzete iz standarda EN10027-1NO.1.5415 i EN10027-1NO.1.7335, saglasno sa podacima isporučioca opreme.
1.3. Analiza zavarljivosti osnovnih materijala Osnovni materijal parovoda i cevnih priključaka (16Mo3) i priključnih cevovoda (13CrMo4-5) mora da udovolji sledećim zahtevima: a) Izbeći visokotemperaturni medukristalni lom šava i ZUT-e (pojavu toplih prslina) b) Da se očuvaju zadate vrednosti čvrstoće i plastičnosti metala šava i ZUT pri povišenim radnim temperaturama, i c) Da obezbede potrebnu vremensku čvrstoću i korozionu postojanost u uslovima za vreme eksploatacije. TABELA 1 Hemijski sastav osnovnih materijala osnovni mat.
hemijski sastav % C
16Mo3 13CrMo4-5
Si
Mn
0.12- 0.20 0.17- 0.37 0.40- 0.90 0.08-0.18
0.35
0.50
Cr 0.3 0.6-1.15
Mo
V
0.25- 0.35 0.15- 0.30 0.60
0.30
Ni
Cu
S
P
0.30
0.25
0.04
0.04
—
—
0.04
0.04
TABELA 2 Mehaničke osobine osnovnih materijala osnovni materijal
zatezna čvrstoća (N/mm2)min
granica razvlačenja (N/mm2)min
izdnženje Lo=5 dn%
žilavost (J)
16Mo3
441-578
225-294
21
41
13CrMo4-5
490-637
343
20
41
Zavarljivost materijala odreĎuje se prema sklonosti metala šava ka pojavi toplih prslina (prema Hribnjaku):
2
Usvojena dopuštena vrednost HCS < 1,6-2 odnosi se na visoke zahteve koji se postavljaju pred osnovni materijal, te zbog većih debljina zidova cevi, što sve ukupno pogoršava prvobitni kriterijum. U tabeli 3. date su izračunate vrednosti veličine HCS za oba osnovna materijala, na osnovu njihovih hemijskih sastava. Tabela 3. HCS 13CrMo4-5
min 2.87 max 3.71
16Mo3
4.53
Analizirajući dobijene rezultate očito je da su predmetni čelici, prema navedenim zahtevima, uslovno zavarivi. Primenom odgovarajuće tehnologije, izborom kvalitetnog dodatnog materijala i izvodenjem zavarivanja sa obučenim ljudstvom, moguće je ostvariti zavarene spojeve visokog kvaliteta.
1.4. Izbor temperature predgrevanja Temperatura predgrevanja osnovnih materijala prema usvojenoj metodi preračunavanja prema Seferianu je: Tp = 350 / C /- 0.25 , gde je /С/ = / C / h + / C / d - ukupni ekvivalentni ugljenik. Hemijski ekvivalentni ugljenikje: /C/ h = C + čije su vrednosti date u tabeli 4. (C)h 13CrMo4-5
min 0.261 max 0.405
16Mo3
0.298
Ekvivalentni ugljenik debljine: /C/d = 0,005 d · /C/ d=9 i 25mm - najmanja i najveća debljina zidova zavarivanih cevi.
3
Vrednosti ekvivalentnog ugljenika debljine date su u tabeli 5. (C)d=9
(C)d=25
0.0117
0.0326
0.0182
0.0506
0.0134
0.0372
13CrMo4-5
16Mo3
Tabela 5. Ukupni ekvivalenti ugljenik za date materijale iznosi: Tabela 6. (C)d d=9
d=25
0.2727
0.2936
0.4232
0.4556
0.3111
0.3349
13CrMo4-5 16Mo3
i na osnovu njega je izračunata temperatura predgrevanja: Tabela 7. (C)d °C d=9 d=25 13CrMo4-5 53 73 146 159 16Mo3 87 102
Proračunom dobijene temperature predgrevanja osnovnih materijala dosta su niže od temperatura koje predlažu proizvoĎači cevi. Kako bi se dobio kvalitetan zavareni spoj i izbegla pojava toplih prslina u metalu šava, usvaja se temperatura predgrevanja Tp = 250 300 °C, prema preporukama proizvoĎača, uzetih iz atesta. U toku procesa zavarivanja neophodno je održavati usvojenu temperaturu predgrevanja. Grejanje cevi se vrši indukcionom metodom, provodnicima obmotanim oko cevi, širinepojasa lmax=(l-l,5)D. Ispod provodnika neophodno je obmotati sloj azbestnog plama 7-10 mm debljine. Kontrola temperature predgrevanja vrši se neophodno uz šav, termokredama i kontaktnim digitalnim termometrom.
4
2. IZBOR POSTUPKA ZAVARIVANJA Za zavarivanje parovoda, cevnih priključaka i priključnih cevovoda navedenih kvaliteta, predložena su dva postupka zavarivanja: TIG postupak ručni-elektrolučni postupak Ova dva postupka su izabrana iz sledećih razloga:
Visoki kvalitet zavarenih spojeva mogućnosti izvoĎenja radova na zameni cevovoda kvalifikaciona struktura i iskustvo izvodenja radova ekonomičnost izabranih postupaka mogućnosti investitorana održavanju rekonstruisanih cevovoda
U toku izvodenja radova, zavisno od geometrije spojeva, primenjivaće se: a) b)
TIG postupak za zavarivanje cevi debljine zidova do 4mm, cevovode, debljine zidova iznad 4mm, zavarivati kombinovanim postupkom: koren TIG postupkom, a ispunu šava račnim elektrolučnim postupkom.
Izabrani TIG postupak sa netopivom nitriranom volframovom elektrodom u zaštitnoj atmosferi argona pri ručnom zavarivanju obezbeĎuje: visoki kvalitet korenog zavara, veliku brzinu zavarivanja, visoku koncentraciju toplote, veliku prodornost sa minimalnom širinom zavara. Sa obzirom na izabrani postupak, usvojena je konstrukcija aparata koji daje jednosmernu struju negativnog polariteta, čime se ostvaruju postavljeni zahtevi a postupak čini ekonomičnijim jer su gubici elektroda neznatni pri uspostavljanju luka, sprečava se stvaranje oksida, nitrida i drugih spojeva, koji smanjuju čvrstoću spoja, a ravni kraj nitrirane volframove elektrode ne prihvata kapi rastopljenog metala. Dužina luka može znatnije da se menja, a da se ne promeni količina dovedene toplote. Imajući u vidu da se proces zavarivanja odvija na objektu, u montažnim uslovima, kompletna pripadajuća oprema za zavarivanje je laka, prenosiva i jednostavna za mkovanje. U toku zavarivanja cevi ovim postupkom, unutar cevi uduva se argon pod odreĎenim pritiskom, čime se tečni metal štiti sa obe strane. Za ispunu žlebova koriste se obložene elektrode, a izabrani izvor električne struje je takav da obezbeĎuje sve potrebne karakteristike izvora i električnog luka u željenim granicama. U toku procesa zavarivanja ručnim-elektrolučnim postupkom neophodno je pridržavati se veličina propisanih u tehnološkim kartama, te je poželjno da zavarivač ima mogućnosti daljinske regulacije jačine struje, pored ostale pripadajuće opreme. Za održavanje se koristi ureĎaj za odžarivanje metodom indukcije, opremljen sa pisačem temperatura-vreme i neophodnom regulacijom , inostranog proizvoĎača.
5
3. IZBOR DODATNIH MATERIJALA Izbor dodatnih materijala izvršen je s obzirom na usvojene postupke zavarivanja, na osnovu hemijskog sastava i mehaničkih osobina osnovnih materijala, uz uslov da je hemijski sastav dodatnih materijala približno jednak osnovnim materijalima a mehaničke osobine dodatnih materijala iste ili bolje od osnovnih matrijala. Odabrani dodatni materijali dati su u tabeli 8. uvidom u prospekte i kataloge renomiranih proizvoĎača dodatnih materijala. Alternativno, dati su dodatni materijali raznih proizvoĎača, zavisno od odabranih postupaka zavarivanja. U tabeli 9. dati su hemijski sastavi žica i elektroda, a u tabeli 10. njihove mehaničke osobine. 3.1. Priprema dodatnog materijala Neposredno pre zavarivanja treba obavezno pregledati dodatni materijal. Ukoliko se ustanove i najmanji tragovi oksida na žici za TIG postupak, iste treba mehanički očistiti do metalno sjaja. Elektrode za ručno-elektrolučno zavarivanje pre upotrebe prekontrolisati i odbaciti sve sa oštećenom oblogom. Pakete elektroda čuvati na suvom mestu i uzimati količinu elektroda neophodnih za dnevnu potrošnju. Ukoliko postoji opravdana sumnja u vlažnost obloge, elektrode moramo sušiti u električnim pećima i to: -elektrode kiselih i rutilnih tipova na temperaturi 180-200 °C u trajanju 2—3 sata, elektrode bazičnih tipova neposredo pre upotrebe obavezno osušiti na temperaturi 300 °C u trajanju od 2 sata.
6
Tabela 8:Pregled dodatnih materijata osnovni materijai
Postupak zavanvanja
13CrMo4-5 16Mo3
TIG i REL
Dodatnimateгijal SRPS EN 16894:2013
EN ISO 14700
DIN EN 1600
TIGCrMa
DMVM-1G
CB-08x4
EVB-CrMo
FOX 0MV63 Kb
CL20,CL39
Tabela9:Hemijski sastav žica i elektroda C
Si
Mn
Сг
Ni
Mа
V
S
p
TIGCrMo
0.11
0.6
10
11
-
0.5
-
-
-т
DMV83 1G
0.08
0.60
10
05
-
0.9
0.4
-
-
СB-0Х80
0.06-0.10
012-030
035-06
09-12
030
05-07
0.15 0.35
0.025
0.025
EVB-CrMo
0.08
0.45
0.8
V
-
05
—
F0XDMV63Kb
0.07
0.40
10
0.4
-
1.0
0.15
CL20i CL39
0.06-0.13
0.155-0.45
0.5-0.9
0.8-1.2
-
0.4-0.7
0.1-0.35
0.04
0.04
dadatni materiial
žica
elektroda
Tabela 10 Mehaničke osobine dodatnog materijala zatezna čvrstoća N/mm2
granica razvlačenja N/mm2
izdužerie Lo- 5da %
žilavost J
TIG СгМо
650
>490
>22
>56
CB-08X0
—
—
—
—
DMV 83 1G
588-686
490
20
80
EVB-CrMo
570-670
480-580
20-26
102
FOX DMV 83Kb
539-640
420
24
98
CL20 i CL39
490
—
16
58
elektroda
žica
dodatni materijat
4. PREGLED IZABRANIH TIPOVA SPOJEVA Pri zavarivanju parovoda, cevnih priključaka i priključnih cevovoda pojavljuju se četiri karakteristična tipa spojeva: 1. U - zavar sučeoni na cevira sa horizontalnom ili vertikalnom osom prema sledećim skicama:
sl.1 a) žleb za U - zavar na spoljnim prečnicima cevi: Ø273x25 i Ø193.7 х 17.5 b) žleb za U- zavar i rampom unutar cevi javlja se na unutrašnjem prečniku Ø237/Ø223 c) žleb za U- zavar sa redukcijom i rampom unutar cevi javlja se na unutrašnjim prečnicima cevi Ø237/Ø223 2. Sučeoni Y - zavar na cevima i cevnim priključcima sa horizontalnom ili vertikalnom osom prema sledećim skicama:
sl.2 a) žleb za Y - zavar sa spoljnim prečnicima cevi: Ø139.7 х 12.5 i Ø76.1 х 7.1 b) žleb za Y - zavar i rampom spolja na većem prečniku, javlja se pri zavarivanju cevi spoljašnjih prečnika: Ø139.7 / Ø133 i Ø100/Ø76.1 3. Sučeoni V - zavar sa rampom spolja javlja se na cevima i reducirima spoljašnjih prečnika: Ø28/Ø60 i Ø16/Ø44 4. Spoj cevi i cevi, te cevi i cevnih priključaka horizontalne ili vertikalne ose, javlja se u
8
slučajevima sledećih spoljašnjih prečnika: Ø273 / Ø100, Ø273 / Ø65, Ø273 / Ø60, Ø273 / Ø44, Ø193.7 / Ø60, Ø139.7 / Ø60 i Ø139.7 / Ø44. Izabrani tipovi spojeva usvojeni su s obzirom na: namenu konstrukcije (cevovoda i cevnih priključaka), materijala cevi i cevnih priključaka, usvojene postupke zavarivanja, i preporuke iz literature što je preduslov za kvalitetno zavarivanje spojeva cevi i cevnih priključaka.
5. TERMIČKA OBRADA ZAVARENIH SPOJEVA Čelici 13CrMo4-5 i 16Mo3 spadaju u grupe nisko legiranih čelika, postojanih na povišenim temperaturama, te zahtevaju termički tretman posle zavarivanja. Prema dosadašnjoj praksi i podacima iz literature, pomenuti čelici podležu termičkoj obradi za debljinu zidova cevi iznad 9mm. Termičku obradu zavarenih spojeva potrebno je sprovesti u cilju: a) smanjenja zaostalih napona u zavarenom spoju b) poboljšanja strukture i svojstava zavarenog spoja i zone koja je bila pod uticajem toplote pri zavarivanju. Temperatura odžarivanja za čelik 13CrMo4-5 iznosi 710-740 °C, a za čelik 16Mo3 je 690-720 °C (ovi podaci uzeti su iz atesta isporučioca materijala i standarda). U slučaju odžarivanja spojeva sastavljenih iz kombinacije pomenutih materijala, preporučeni režim termičke obrade uzet je prema strožijem kriterijumu, tj. prema materijalu 13CrMo4-5. Ciklus termičke obrade sastoji se iz postepenog zagrevanja do temperatvire žarenja, držanja na temperaturi žarenja, postepenog hlaĎenja pod slojem azbesta i hlaĎenja na mirnom vazduhu. Temperatura odžarivanja (710°C +/- 10°C) postiže se postepenim zagrevanjem brzinom od 146°C/h u trajanju od 5 sati, metodom indukcije. Zavisno od debljine zida cevi, vreme odžarivanja je: 1h za debljine od 9-19mm i 3 h za debljine od 20-45mm. Po isteku propisanog vremena odžarivanja vrši se postepeno hlaĎenje spoja pod slojem azbestnog platna debljine ne manje od l0mm do temperature 300 °C, posle čega se spoj hladi na mirnom vazduhu do temperature okoline. Posle odžarivanja obavezno pristupiti proveri kvaliteta termičke obrade merenjem tvrdoće na spoljašnjoj strani zavarenog spoja u tri tačke po obimu. Vrednost tvrdoće svakog merenja ne sme biti veća od 7% vrednosti tvrdoće osnovnog materijala. Ispitivanju tvrdoće podvrgnuti svaki spoj koji je termički obraĎen, na površini 3x4cm očišćenoj do metalnog sjaja. slika-dijagram 5.
9
U slučaju dobijanja nezadovoljavajućih rezultata, treba ponoviti merenja tvrdoće metala šava, kao i osnovnog materijala u tri tačke po obimu. Ukoliko se dobijeni rezultati ponovnog merenja povišene vrednosti spoj se podvrgava ponovnoj termičkoj obradi, ili se odbacuje u slučaju smanjenih vrednosti tvrdoće. Rezultati ispitivanja tvrdoće metala šava svih ispitanih i radiografski snimljenih spojeva moraju biti uneseni u poseban formular, sa priloženim snimcima, što je sastavni deo protokola ispitivanja i kontrole zavarenih spojeva.
6. TEHNOLOGIJA ZAVARIVANJA KARAKTERISTIČNIH SPOJEVA Imajući u vidu namenu cevovoda i visoke zahteve koji se pred njim postavljaju, odabrani su navedeni tipovi spojeva sa odgovarajućom geometrijom, koji će pri eksploataciji dati visok stepen sigurnosti konstrukcije. Za cevi debljine zidova do 4mm, pripoji i zavarivanje izvode se isključivo TIG postupkom, jednosmernom strujom negativnog polariteta. Dodatni materijalje u obliku žice prečnika Ø2.5 - Ø4mm, a jačina struje menja se u zavisnosti od prečnika žice, debljine zida cevi, prečnika elektrode i položaja zavarivanja. Pravilnim izborom ovih veličina dobijaju se zavareni spojevi visokog kvaliteta. Spojevi debljine preko 4mm zavaruju se kombinovanim postupkom: -pripoji i koreni spoj izvode se TIG postupkom -ispuna žleba izvodi se REL postupkom, jednosmernom strujom pozitivnog polariteta i obloženim elektrodama prečnika Ø2.5 - Ø4mm. prečnik elektrode i jačina struje su u funkciji od broja prolaza (odnosno prečnika elektrode, debljine zida cevi i položaja zavarivanja) i geometrije žleba. . S obzirom na karakteristike cevovoda, poželjno je izbegavati postavljanje podložnih prstenova ispod korena žleba pri zavarivanju korenog sloja, što traži angažovanje kvalifikovanih zavarivača atestiranih na zavarivanje cevi ovog kvaliteta.
10
7. PLAN I REDOSLED ZAVARIVANJA
Nakon izvršene pripreme (pripajanja) pristupiti izvoĎenju zavarivanja. Koren žleba osnovnog materijala treba potpuno provariti. polaganje korenog sloja izvodi se tehnikom odozdo na gore, prema redosledu prikazanom na slici 6. sl.6
Kod izvoĎenja korenog sloja neophodno je izbrusiti pripoje, kada se stigne u njihovu neposrednu blizinu. Pri torne se vrši vizuelna kontrola korenog sloja, te u slučaju da nema grešaka pristupa se ispunjvanju žleba, prema uputstvima iz tehnoloških karti. Pri višeslojnom zavarivanju voditi računa da se nastavci prethodnog i novog zavara ne poklapaju. Razmak bi trebalo da bude 15-20mm. Redosled nanošenja zavara zavisi prečnika cevi, položaja i oblika spoja.
7.1. Plan zavarivanja cevovoda TIG postupkom Medusobni položaj gorionika i dodatne žice za zavarivanje pri polaganju korenog sloja prikazan je na slici 7.
Zavisno od položaja ose cevi, redosled polaganja korenog sloja TIG postnpkom izvodi se na sledeće načine:
11
7.1.1. Horizontalni položaj ose cevi:
7.1.2. Vertikalni položaj ose cevi
Pripoje obavezno izvesti istim postupkom kao i koren, te ih izbrusiti kada se doĎe u njihovu neposrednu blizinu pri zavarivanju korena. Za svo ovo vreme spoj ne sme biti izložen bilo kakvom opterećenju, a radno mesto mora biti zaštićeno od promaje, vetra i atmosferskih padavina.
7.2. Redosled nanošenja zavara Pošto se vizuelnom metodom utvrdi da koreni sloj nema grešaka, pristupa se čišćenju bokova žleba i lica korenog sloja, a zatim pristupa i nanošenju slojeva spolja. Zavisno od položaja ose cevi i prečnika cevi, način i redosled nanošenja slojeva, vrši se na sledeći načine:
7.2.1. Zavarivanje cevi horizontalne ose: Redosled nanošenja slojeva u spoju na cevima prečnika do 219 mm dat je na slici 10, a na cevima prečnika većeg od 219 mm, dat je na slici 11:
12
Zavarivanje izvodi jedan zavarivač, korakom simetričnih strana.
7.2.2. Zavarivanje cevi vertikalne ose Redosled nanošenja zavara na cevima prečnika do 219 mm dat je na slici 12, a na cevim prečnika većeg od 219 mm dat je na slici 13: Zavarivanje izvodi jedan zavarivač, korakom unazad. Za vreme zavarivanja zavareni spojevi ne smeju biti izloženi bilo kakvom opterećenju. Po izvršenom zavarivanju, zavarivač mora utisnuti svoj žig na rastojanju 30-40 mm od ose šava u osnovnom materijalu. Radno mesto pri zavarivanju mora biti zaštićeno od promaje, vetra i atmosferskih padavina.
13
8. NAČIN I METODE KONTROLE U SVIM FAZAMA RADA
U cilju obezbeĎenja kvaliteta zavarenih spojeva, a time i kvaliteta celog objekta, potrebno je obezbediti sistematsku kontrolu kvaliteta svih radova, i to:
kontrolu pripremnih radova kontrolu zavarenih spojeva meĎufaznu kontrolu zavarivanja
8.1. Kontrola pripremnih radova zavarivanja Ovaj vid kontrole obuhvatio bi sledeće:
kontrolu obrade i čišćenja pripremljenih ivica žleba kontrolu dimenzija elemenata žleba kontrolu geometrije spoja posle pripajanja i kontrolu pripreme dodatnog materijala
8.2. Međufazna kontrola zavarivanja Ova kontrola treba da obuhvati sledeće:
vizuelnu kontrohi korenog sloja kontrolu čišćenja svakog položenog sloja vizuelnu kontrolu svakog položenog sloja kontrolu izvodenja lica šava
8.3. Kontrola zavarenih spojeva Nakon izvršenog zavarivanja cevi i cevnih priključaka, kontrola zavarenih spojeva obuhvatila bi:
vizuelnu kontrolu lica šava merenje tvrdoće metala šava radiografsku kontrolu zavarenih spojeva kontrolu zavarenih spojeva ultrazvukom
Greške otkrivene golim okom treba otkloniti brušenjem i ponovnim zavarivanjem, uz obavezno pridržavanje propisane tehnologije zavarivanja. S obzirom na namenu cevovoda i njegove eksploatacione uslove, obim radiografske kontrole je 100%. U tu svrhu zavareni spojevi se temeljito čiste, kao i osnovni materijal u širini od 20mm sa obe strane šava. Ovaj vid kontrole poveriti ovlašćenoj i stručnoj radnoj organizaciji, koja će kompletnu radiografsku kontrolu izvesti prema SRPS EN10 C.T3.040. Kao dopuna radiografskoj metodi kontrole uvodi se kontrola zavarenih spojeva ultrazvukom. S obzirom na pravac prostiranja zračenja, moguće je da se pojedine greške ne pojave na filmu, te ultrazvučna metoda kontrole daje potpuniju sliku zavarenog spoja. Popravljena mesta moraju se naknadno radiografisati i proveriti ultrazvučnom metodom. Neposredno pre početka radova na objektu treba izvršiti probu zavarivanja na odgovarajućem osnovnom materijalu uz primenu propisanog dodatnog materijala prema tehnologiji definisanoj ovim radom, a u uslovima montažnog zavarivanja, u smislu tehnološke probe.
14
Izračunavanje potrošnje elektroda Tablice 11 do 18 sadrže podatke o jediničnoj masi zavara (kg/m) suočenih u kultnih spojeva i potreban promer elektrode, zavisno o vrsti spoja, debljini lima i položaju zavarivanja. Broj elektroda odredjenog promera dubljine, potrebnih za oredjenu masu zavara, može se očitati iz tablice 18. Podaci iz te tablice vrede uz predpostavku da je "čik" debljine 30 mm, te da gubici zbog prskanja za vreme zavarivanja iznose 10%. Drugim rečima podaci u tablici 18 izračunati su za prosečno iskorišćenje od 90% (87%-93%). Ako se upotrebljavaju elektrode većeg stepena iskorišćenja, broj elektroda će u svakom slučaju biti manji od navedenog u tablici 18. Ako je stepen iskorišćenja elektrode 110 do 120 % treba vrednosti iz tablice 18 pomnožiti sa korekcionim faktorom 0,8. Za stepen iskorišćenja elektrode do 130% valja upotrebiti korekcioni faktor 0,7, za stepen iskorišćenja 150% korekcioni faktor 0,6 a za stepen iskorišćenja 200% valja upotrebiti korekcioni faktor 0,45. Primer 1. Debljina lima 6 mm, V zavar, horizontalno zavarivanje. Koren se naknadno ne zavaruje. Masa zavara očitava se iz tablice 50. Korenski zavar zavaruje se elektrodom 03,25 350mm. Pokrovni zavar elektrodom 04 350 mm. Masa korenskog zavara u tablici 30 iznosi 0,10 kg/m. Potreban broj elektroda očitava se iz tablice 57 i iznosi za korenski zavar 5,3 komada Za pokrovni zavar 0,1 kg/m + 0,02 kg/m = 3,5 + 0,7 = 4.2 komada Ukupno je za jedan metar zavara potrebno 5,3 komada elektroda 03,25 350 mm i 4,2 komada elektroda 04,0 350 mm Primer 2. Debljina lima 16mm, V zavar, horizontalno zavarivanje. Koren se naknadno zavaruje. Težina zavara očitava se iz tablice. Korenski zavar se zavaruje elektrodom 04,0 450 mm. Naknadno zavarivanje korena takodje se izvodi elektrodom 04,0 450mm, a pokrovni zavar se zavaruje elektrodom 05,0 450 mm. Težina korenskog zavara je 0,12 kg/m. Potreban broj elektroda očitava se iz tablice i iznosi: za korenski zavar 2 (0,1 + 0,2) kg/m = 2 (2,7 + 0,5) = 6,4 komada, za pokrovni zavar (0,00 + 0,30) kg/m = 17,2 + 5,2 = 22,4 komada. Primer 3. Debljina lima 30 mm, X zavar, vertikalno zavarivanje Težina zavara očitava se iz tablice (za V zavar debljine 15 mm), udvostručuje se I povećava još za težinu metala potrebnu za zavarivanje sredina X zavara. Korenski zavari i žljebljenje izvode se elektrodom Ø4, Ø 450 mm. Težina dveju korenskih zavara je 0,2 + 0,2 =0,4 kg. Gubitak kod žljebljenja je takodje 0,2 kg/m zavara.
15
Težina pokrovnog zavara iznosi 0,2 kg/m. Potreban broj elektroda očitava se iz tablice i iznosi: za korenske zavare i sredinu zavara (0,2 + 0,2 + 0,2) kg/ra zavara = 32 komada 0 3,25 350 mm. Za pokrovni zavar (0,2 + 0,2 + 0,8) kg/m - 61,4 komada 0 4 450 mm. HORIZONTALNI V zavar ugla žljeba 60° K = koren P = pokrovni zavar Tabela 11. Debljina lima mm
S mm
6
1
7
1,5
8
1,5
9
1,5
10
2
11
2
12
2
13
2
14
2
15
2
15
2
17
2
18
2
19
2
20
2
Ø elektrode mm K 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P 4 ili 5 K 3,25 P 4 ili 5 K 3,25 P 4 ili 5 K 3,25 P 4 ili 5 K 3,25 P 4 ili 5 K 3,25 P 4 ili 5 K 3,25 P 4 ili 5 K4 P 5 ili 6 K4 P 5 ili 6 K4 P 5 ili 6 K4 P 5 ili 6 K4 P 5 ili б K4 P 5 ili6
Teretski presek mmz 27 39 49 60,5 77,5 92 108 123 142 161 180 201 223 246 271
Masa zavara kg/m 0,10 0,12 0,10 0,21 0,10 0,20 0,10 0,30 0,10 0,10 0,60 0,10 0,70 0,10 0,87 0,10 1,02 0,12 1,14 0,12 1,30 0,12 1,40 0,12 1,72 0,12 1,81 0,12 2,01
Za naknadno zavarivanje korena računa se s masorn koja je najmanje jednaka masi korenskog zavara. Za X zavar računa svostrukom masom V zavara za polovinu debljine lima X zavara.
16
VERTIKALNI V zavar ugla žljeba 60° K = koren P = pokrovni zavar
Debljina lima mm 6 7 8
S mm 1 1,5 1,5
9
1,5
10
2
11
2
12
2
13
2
14
2
15
2
16
2
17
2
18
2
19
2
20
2
Ø Elektrode mm 3.25 3,25 3,25 K 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P4 к 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P4
Teoretski presek mm2 27 39 49 60,5 77,5 92 108 123 142 142 161 180 201 233 246 271
Tabela 12. Masa zavara kg/m 0,26 0,36 0,45 0,20 0.34 0,25 0,47 0,20 0,59 0,20 0,73 0,20 0,85 0,20 1,00 0,20 1.14 0,20 1,30 0,20 1,47 0,20 1,73 0,20 1,83 0,25 2,10
Za naknadno zavarivanje korena za limove debljine do 8 mm uzima se pola mase zavara. Kod limova većih debljina uzima se jednaka masa kao i za korenski zavar. Za X zavar se računa s dvostrukom masom V zavara za polovinu debljine lima X zavara.-
17
Nadglavni, vertikalni i zidni zavar. Ugao žljeba 70° K= koren P= pokrovni zavar Tabela 13. Debljina lima S Teoretski presek Ø Elektrode mm mm mm mm2
Masa zavara kg/m
6
1
3,25
31
0,29
7
1,5
3,25
45
0,41
8
1,5
3,25
57
0,5l
9
1,5
K 3,25 P4
70,5 90,5
0,20 0,42
10
2
K 3,25 P4
90,5
6,26 0,57
11
2
K 3,25 P4
107
0,20 0,71
12
2
K 3,25 P4
125,5
0,20 0,87
13
2
K 3,25 P4
138
0,20 0,97
14
2
K 3,25 P4
165
0,20 1,18
15
2
K 3,25 P4
188
0,20 1,36
1б
2
K 3,25 P4
211
0,20 1,54
17
2
K 3,25 P4
236
0,20 1,74
18
2
К 3,25 P4
2бЗ
0,20 1,95
19
2
K 3,25 P4
291
0,20 2,18
20
2
K 3,25 P4
320
0,20 2,41
Za naknadno zavarivanje korena za limove debljina do 8 mm uzima se pola mase zavara. Kod limova većih debljina uzima se jednaka masa kao i za korenski zavar. Za X zavar se računa s dvostrukom masom V zavara za polovinu debljine X zavara.
18
Horizontalni ugaoni zavar K = Koren P = pokrovni zavar Tabela 14. Debljina zavara mm
0 Elektrode mm
Teoretski prosek mm2
Masa zavara kg/m
4
3,25 ili 4
16
0,15
5
3,25 ili 4
25
0,23
5,5
3,25 ili 4
30,5
0,28
6
3,25 ili 4
36
0,33
6,5
3,25 ili 4
42,5
0,39
7
3,25 ili 4
49
0,45
7,5
3,25 ili 4
56,5
0,52
8
K4 P5
64
0,18 0,41
8,5
K4 P5
72,5
0,18 0,48
9
K4 P5
81
0,18 0,56
9,5
K4 P5
90,5
0,18 0,65
10
K4 P 5 ili 6
100
0,18 0,73
11
K4 P 5 ili 6
121
0,18 0,92
12
K4 P 5 ili 6
144
0,18 1,14
13
K4 P 5 ili 6
169
0,18 1,37
14
K4 P 5 ili 6
196
0,18 1,60
15
K4 P 5 ili 6
225
0,18 1,89
16
K4 P, 5 ili 6
256
0,18 2,14
19
VERTIKALNI ugaonl zavar K = Koren P = pokrovni zavar Tabela 15. Debljina zavaramm2 4 5 5,5 6 6,65 7 7,5 8 8.5 9 9,5 10 11 12 13 14 15 16
Ø Elektrode mm 3,25 K 3,25 P4 K 3,25 P4 X 3,25 P4 K 3,25 P4 K 3,25 P4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
Teoretski presekmm2 Masa zavarakg/m 15 0,16 25 0,10 0,14 30,5 0,10 0,19 36 0,10 0,25 42,5 0,10 0,31 49 0,10 0,37 56,5 0,55 64 0,62 72,5 0,69 81 0,78 90,5 0,87 100 0,96 121 1,16 144 1,39 169 1,63 196 1,87 225 2,17 256 2,44
20
NADGLAVNI UGAONIZAVAR K = Коren Р = pokrovni zavar Tabela 16. Debljina zavara mm
ØElektrode mm
Teoretski presek mm2
Masa zavara kg/m
4
2.5
16
0,16
4.5
2.5
20.5
0.19
5
3.25
25
0.24
5,5
30.5
0.29
l
36
0,35
6.5
42.5
0.41
7
3t 25
49
0.47
7.5
3,25
56,5
0.55
8
K 3,25 P4
64
0,10 0.25
8,5
K 3,25 P4
72,5
0,10 0,59
9
K3.25
81
0,10 0,68
9,5
P4
90,5
0,10 0,77
10
K 3,25 P4
100
0,10 0,86
11
K 3,25 P4
121
0,10 1,06
12
K 3,25 P4
144
0,10 1,29
13
K 3,25 P4
169
0,10 1,53
14
K 3,25 P4
196
0,10 1,77
15
K 3,25 P4
225
0,10 2,07
16
K 3,25 P4
256
0,10 2,33
21
I zavar Tabela 17. Debljina zavara mm 1,5 2 2,5 3
S mm 0,5 1 1,5 1,5
Ø Elektrode mm 2 1 2,5 2,5(3,25)
Masa zavara kg/m 0,03 0,045 0,060 0,075
3,5
1,5
3,25
0,090
Broj elektroda za težinu metala po metru zavara uz iskorišćenje elektrode 90%, čik 30 mm. Tabela 18. Masa zavara kg/m 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,15 о;го 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 2.00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
2 250 2,0 4,1 6,1 8,2 10,2 12,3 14,3 16,4 18,4 20,4 30,7 40,9 51,1 61,3 71,5 81,8 92,0 102 113 123 133 143 153 164 174 184 194 204 409 613 818 1020 1230 1430 1640 1840 2040
2,25 250 1,3 2,6 3,9 5,3 6,5 7,9 9,2 10,5 11,8 13,1 19,4 26,2 32,8 39,4 46,0 52,2 59,1 65,6 72,2 78,8 85,4 92,0 98,5 105 112 118 125 131 262 394 460 525 788 920 1050 1180 1310
2,25 350 0,9 1,8 2,7 3,6 4,4 5,4 6,3 7,2 8,1 9,0 13,5 18,1 22,6 27,1 31,3 36,3 40,7 45,2 49,7 54,3 58,8 63,3 67,8 72,2 76,9 81,4 85,9 90,4 181 271 362 452 543 633 723 814 904
Promer i debljina elektrode mm 3,25 3,25 4,0 350 450 350 0,5 0,4 0,4 1,1 0,8 077 1,6 1,2 1,1 2,1 1,6 1,4 2,7 2,0 1,8 3,2 2,4 2,1 3,7 2,9 2,5 4,3 3,3 2,8 4,8 3,7 3,2 5,3 4,1 3,5 8,0 6,1 5,3 10,7 8,1 7,0 13,3 10,2 8,8 16,0 12,2 10,6 18,8 14,2 12,3 21,4 16,3 14,1 24,0 18,3 15,8 26,7 20,3 17,6 29,4 ' 22,4 19,4 32,0 24,4 21,1 34,7 26,4 22,9 37,4 28,5 24,6 40,0 30,5 26,4 42,7 35,2 28,2 54,4 34,6 30,0 48,0 36,6 31,7 50,7 38,6 33,5 53,3 40,7 35,2 107 81,3 70,4 160 122 106 214 162 141 267 203 176 320 244 211 374 285 246 427 325 282 480 366 317 534 407 352
4,0 450 0,3 0,5 0,8 1,1 1,3 1,6 1,9 2,2 2,4 2,7 4,0 5,4 6,7 8,1 9,4 10,8 12,1 13,4 14,8 16,1 17,5 18,8 20,2 21,5 22,8 24,2 25,6 26,9 53,8 80,7 108 134 161 188 215 242 269
5,0 450 0,2 0,3 0,5 0,7 0,9 1,0 1,2 1,4 1,5 1,7 2,6 3,4 4,3 5,2 6,0 6,9 7,7 8,6 9,4 10,3 11,1 12,0 12,9 13,7 14,6 15,4 16,3 17,2 34,3 51,5 68,8 85,7 103 120 137 154 172
5,0 450 0,1 о;г 0,4 0,5 0,6 o;7 0,9 1,0 1,1 1,2 1,8 2,4 3,0 3,6 4,2 4,8 5,4 6,0 6,6 7,2 7,7 8,3 8^9 9,5 10,1 10,7 11,3 11,9 23,8 35,7 47,6 59,5 71,5 83,4 95,3 107 119
22
Slika 14. a) Nagib elektrode pri nadglavnom zavarivanju b) Popunjavaju žljeba Zavarivanje ugaonog spoja u nadglavnom položaju
Slika 15. Nagib elektrode pri nadglavnom ugaonom zavarivanju Zavarivanje ugaonog spoja u nadglavnom položaju većinom se obavlja pravolinijskim povlačenjem elektrode. Nagib elektrode za vreme zavarivanja treba da bude kao na slici.
23
Prvi sloj zavaruje se elektrodom promera Ø 2,5 ili Ø 3,25 mm, zavisno od debljine materijala. Ostali slojevi izvode se elektrodama Ø 3,25 i Ø 4,0 mm Neke vrste, uzroci nastajanja i način uklanjanja grešaka pri zavarivanju REL Tabela 19. Vrsta greške Uzrok nastajnja greške Način uklanjanja greške Nejednoliko topljenje obloge
1.
Ekscentrična elektroda
1.
Izvršiti reklamaciju elektrode
2.
Vlažna elektroda
2.
Osušiti elektrodu
3.
duvane luka
3.
vidi uzroke duvanja luka
Teško paljenje luka
1.
Nizak napon praznog hoda 1.
Promeniti izvor struje ili uzeti elektrodu koja zahteva niži napon praznog hoda
Zagrevanje elektrode
Otpadne obloge
2.
Vlašna elektroda
2.
Osušiti elektrodu
3.
Mala jakost struja
3.
Povećati jakost struje
1.
Velika jakost struje
1.
Smanjiti jakost strujc
2.
Stara elektroda
2.
Zameniti elektrodu
1.
Stara elektroda
1.
Zameniti elektrodu
2.
Vlažna elektroda
2.
Zameniti elektrodu
3.
Zameniti elektrodu,
(oksidirana jezgra elektrode radi dugog stanja na lošem skladištu) 3.
Ispucanost obloge
eventualno reklamirat 4.
Preprečenost elektrode
4
. Zameniti elektrodu
(npr. kod sušenja elektrode u kratkom spoju)
24
Vrsta greške Nejednoliko topljenje obloge po dužini elektrode (elektroda se mestimično topi pravilno a mestimično nejednako) Povećano prskanje elektrode za vreme zavarivanja
Uzrok nastajanja greške 1. Nejednolik i ekscentričan nanos obloge po dužini elektrode
Način otklanjanja greške 1. Reklamirati elektrodu kod proizvodjača
1. Vlažna elektroda 2. Neodgovarajuća vrsta struje ili polaritet 3. Velika jakost struje 1. Loše čišćenje troske za vreme zavarivanja 2. fiala Jakost struje 3. Nepravilna tehnika rada (nagib elektrode, brzina zavarivanja 1. Vlažna elektroda 2. Oksidiran osnovni materijal
1. Osušiti elektrodu 2. Zameniti izvor struje ili promeniti pol 3. Smanjiti jakost struje 1. Pravilno Čistiti trosku
Uključci troske u zavaru (pojedinačni uključci, troska u nizu, troska u slojevima ili gnezda troske) Poroznost (pojedinačni gasni mehuri izduženi gasni mehuri, gnezdo mehura) 3. Boja na osnovnom materijalu 4. Prevelika dužina eiektričnog luka 5. Nepravilan nagib elektrode 6. Presušena elektroda (npr. pri sušenju u kratkom spoju) 7. Stara elektroda (oksidirana jezgra zbog drugog stajanja na skladištu) 8. Prevelika ili premala jakost struje
2. Povećati jakost struje 3. popraviti greške u tehnici rada 1. Osušiti elektrodu 2. Loša priprema za zavarivanje 3. Loša priprema za zavarivanje 4. Smanjiti dužinu elektriČnog luka za vreme zavarivanja 5. Popraviti tehniku rada 6. Zameniti elektrodu
7. Zameniti elektrodu
8. Koristiti se odgovarajućom jakosti struje
25
Vrste greške
Uzrok nastajanja greške Vlažna elektroda Riblje oči 2. Oksidiran ili mastan osnovni materijal Naljepljivanje (nedoMala jakost struje statak uvara izmedju 2. Velika ili neravnomerna oetala zavara i osnobrzina zavarivarnja vnog materijala ili 3. Nepravilno vodjenje izmedju pojedinih elektrode zavara u zavaru)
Neprovaren koren
1. 2. 1. 2. 3.
Način otklanjanja greške Osušti elektrodu Ispraviti greške u pripremi materijala Povećati jakost struje Raditi odgovarajućom brzinam zavarivanja Raditi pravilnom tehnikorn
1. Loša priprema za zavarivanje (dimenzije grla žljeba) 2. Loša tehnika rada 3. Prevelika dimenzija elektrode 4. Velika ili mala jakost struje 1. Loša priprerma za zavarivanje (dimenzije grla žljeba) 2. Velika jakost struje 3. Loša tehnika rada
1.
Upotrebiti odgovarajuće pripremu
2. 3.
Raditi pravilnom tehnikom Koristiti se elektrodom manjeg promera Koristiti se strujom odgovarajuće jakosti Upotrebiti odgovarajuću pripremu
4. Prevelika dimenzija elektrode 1. Nepravilan nagib i vodjenje elektrode 2. Prevelika ili premala brzina zavarivanja 3. Velika jakost struje
4.
4. 1.
2. 3.
1. 2. 3.
Smanjiti jakost struje Koristiti se pravilnom tehnikom Raditi elektrodom manjeg promera Rditi pravilnom tehnikom Smanjiti ili povećati brzinu zavarivanja Smanjiti jakost struje
26
Vrsta greške Rebrasto i valovito teme
Uzrok nastajanja greške 1. Nejednolika dužina električnog luka 2. Previše zagrejan osnovni materijal 3. Nejednolika brzina zavarivanja 4. Velika jakost struje 5. Loša priprema osnovnog
1. 2.
3. 4. 5.
materijala (velik ugao žljeba)
Način uklanjanja greške Raditi jednolikom dužinom luka Povremeno prekidati zavarivanje da se osnovni materija ne pregreje Raditi jednolikom brzinom zavarivanja Smanjiti jakost struje Izvršiti odgovarajuću pripremu materijala
Kraterske pukotine
1. Nepravilno prekidanje električnog luka (naglo uklanjanje eiektrode)
1.
Pukotine u korenu
1. Velika širina grla žljeba
1.
2. Mala dimenzija elektrode (mali volument dodatnog materijala) 3. Mala jakost struje 1. Neodgovarajuća priprema (mali ugao žljeba) 2. Mala jakost struje
2.
Uzrok nastajanja greške 1. Velika jakost struje 2. Mala brzina zavarivanja 3. Previše zagrejan osnovni materijal
Način otklanjanja greške 1. Smanjiti jakost struje 2. Povećati brzinu zavarivanja 3. Prekinuti zavarivanje dok se osnovni materijal ne ohladi na odgovarajuću temperaturu 4. Raditi pravilnom tehnikom
Neproveren koren
Vrsta greške Prevelika širina temena
Izbočenost temena
Udubljenost korena
Nejednolika širina temena
4. Prevelika poprečna kretanja eiektrode 1. Loše završeno zavarivanje (prevelik broj zavara) 2. Premala jakost struje 3. Prekratka poprečna kretanja elektrode 4. Velika brzina zavarivanja 1. Loša priprema materijala pre zavarivanja 2. Loša tehnika rada
1. Nejednolika brzina zavarivanja 2. Mala jakost struje 3. Nepraviino držanje elektrode 4. Nejednolika poprečna kretanja elektrode
3. 1. 2.
Ne prekidati luk naglim uklanjanjem elektrode, vratiti se elektrodom nekoliko centimetara po zavaru natrag Izvršiti odgovarajuću pripremu materijala Uzeti elektrodu većeg promjera Povećati jakost struje Izvršiti odgovarajuću pripremu Povećati jakost struje
2. 3.
Povećati jakost struje Raditi pravilnom tehnikom
4. 1.
Smanjiti brzinu zavarivanjn Koristi odgovarajucu pripremu Raditi pravilnom tehnikom Ako je dopušteno i ako je moguće, može se izvršiti naknadno zavarivanje korena Raditi jednolikom brzinom zavarivanja Povećati jakost struje elektrode
2.
1. 2.
4.
Raditi pravilnom tehnikom
27
Vrsta greške Površinske pukotine
1-uzdužne pukotine 2-poprečne pukotine 3-poprečne pukotine 4-pukotine u zavaru na granici topljenja 5-pukotine u ZTU 6-pukotine na granici topljenja 8-pukotine ispod zavara 9-poprečne pukotine u osnovnom materijalu Ugorine u ugaonom zavaru
2.
Uzrok nastajanja greške Neodgovarajući tip elektrode Velika jačina struje
3.
Velika brzina
4.
Velika brzina hladjenja osnovnog materijala (velika debljina)
5.
Osnovni materijal s viso-
1.
6.
7. 8.
1. 2. 33.
4.
kim S i P Velika zakaljivost osnovnog materijala (niskolegirani čelici s visokim % C, Vlažna elektroda (vodonik u zavaru) Prevelika napetost spoja (velike unutrašnje napetosti) Velika jačina struje Prevelika dimenzija elektrode Neodgovaralući tip elektrode (elektroda nije namenjena za ugaona zavarivanja) Loša tehnika rada
Način uklanjanja greške 1. Izvršiti pravilan izbor elektrode 2. Raditi strujom manje jačine 3. Raditi manjom brzinom zavarivanja 4. Izvršiti predgrevanje
5. Obraditi bazičnu elektrodu 6. Izvršiti predgrevanje osnovnog materijala
7. Osušiti elektrodu 8. Neodgovarajuća priprema materijala 1. Smanjiti jačine struje 2. Uzeti elektrodu manjeg promera 3. Zameniti elektrodu 4. Raditi pravilnom tehnikom
(neispravan nagib elektrode)
28
ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE OBLOŽENIM ELEKTRODAMA U malopreradjivačkoj industriji najviše se primenjuje zavarivanje električnim lukom (elektrolučno) 1j. spajanje dva ili više delova, uz dodavanje ili bez dodavanja dodatnog materijala na takav način, da spoj ima što ravnomernije osobine za onu vrstu primene kojoj je konstrukcija namenjena Pri elektrolučnom zavarivanju za napajanje luka koriste se specijalne električne mašine za jednosmernu i neizmeničnu struju. Uredjeji (mašine) za elektrolučno zavarivanje odabiraju se zavisno od vrste radova i ekonomskih pokazatelja (cene elektroda, elektro energije, uredjaja i dr.). Uporedne karakteristike zavarivanja sa jednosmernom i neizmeničnom strujom pokazuju važne ekonomske prednosti zavarivanja neizmeničnom strujom (ispravljačima). Ovo zavarivanje nailazi na sve veću primenu jer to omogućava i veliki izbor raznih tipova elektroda. Kvalitet elektroda (dodatnog materijala) znatno se razlikuje i njihov izbor zavisi od vrste materijala koji se zavaruje i postupka zavarivanja. Navešćemo samo neki od mnogih detalja kojih se treba pridržavati pri izboru čeličnih obloženih elektroda kao što su: -Elektrode po svojim mehaničkim osobinama i hemijskom sastavu, moraju odgovarati osnovnom materijalu (materijalu koji se zavaruje). -Izbor odgovarajućih prečnika elektroda vršiti prema debljini osnovnog materijala. -Izbor jačine struje za zavarivanje zavisno od prečnika elektrode upravo onako kako je proizvodjač propisao. -Elektrode moraju biti uvek suve i neoštećene. -Pravilan izbor i primena uredjaja za zavarivanje. -Izabrati odgovarajući priključak za MASU i čvrsto ga vezati za radni predmet -Pravilan izbor polova zavisno od vrste elektrode i izvora struje itd. Očigledno je da pri izboru elektroda i uredjaja treba biti vrlo obazriv i prethodno dobro proučiti kvalitet materijala koji se zavaruje, karakteristike elektroda i uslove koje treba da zadovolji zavareni predmet. U tome nam dosta mogu pomoći prospekti koje daju proizvodjači elektroda i tehnički uslovi proizvoda. Elektrolučno zavarivanje se deli na: 1. Zavarivanje obloženim elektrodama 2. Zavarivanje pod zaštitom praška 3. Zavarivanje pod zaštitom gasa. Sve tri metode mogu biti ručne, poluautomatske i automatske. Mi u ovom slučaju obradjujemo elektrolučno ručno zavarivanje obloženim elektrodama. Zavisno od medjusobnog položaja ivica koje se zavaruju razlikujemo sledeće sastavke: -sučeone -ugaone -preklopne -sastavke sa podmetačem i -unutrašnje sastavke. Prema vrsti pripreme žljebova za zavarivanje imamo: -bez zakošenja ivica -sa jednostranim zakošenim ivicama i -sa dvostranim zakošenjem ivica. S obzirom па položaj zavarivanja razlikujemo: -zavarivanje u vodoravnom položaju -zavarivanje vodoravnih šavova na vertikalnim stranama -zavarivanje vertikalnih šavova -zavarivanje iznad glave. 29
Ručno elektrolučno zavarivanje obloženim elektrodama (REL) • • •
Postupak je jednostavan za rukovanje. Primjenjuje se za zavarivanje i navarivanje svih vrsta metala istosmjernom ili izmjeničnom strujom. Električni luk se uspostavlja izmeĎu vrha elektrode i radnog komada i postupak je ručni, što znači da je neophodan zavarivač. sl.16
sl.17
Prednosti: • jeftina oprema, • širok spektar elektroda, • koristi se za sve konstrukcijske čelike.Cu, Ni, Ti dr., • za sve debljine zavara (od1 mm do l00 mm), • izvodljivo je višeslojno zavarivanje zavarivanje u svim položajima. Nedostaci: • postupak se obavlja ručno (mogučnost greške), • puno dimova (potrebna ventilacija), • stvaranje troske (opasnost troska u zavaru), • otpad - moraju se ukloniti, • prekidi i uspostavljanje luka - moguće greške. Funkcija obloge: 1. Električna funkcija- važna jer utiče na stabilnost el. luka, 2. Fizikalna funkcija- utiče na zaštitu zavara od vazduha . 3. Metalurška funkcija- u oblozi se nalaze komponente koje vrše legiranje metala zavara .
30
Tabela 20. OBLOGA BAZICNA
RUTILNA
KISELA CELULOZNA
SVOJSTVA -daje dobru žilavost i čvrstoću -traži posebnu opremu za zavarivača -zavaruje se isključivo na (+) polu -visina luka je jednaka 1 prečniku elektrode -na sebe vezuje kiseonik, vodonik, sumpor i fosfor -zavareni spoj je osloboĎen štetnih gasova i nemetalnih primesa -stabilan el. Luk -može se raditi i na jednosmernij I naizmeničnoj struji -estetski lep zavar -lagano se radi s njom -nešto lošija mehanička svojstva -ista svojstva kao i bazična -razvili su je Amerikanci pre 50. godina -specifična obloga
Zavarivanje s netopljivom elektrodom u zaštitnoj gasnoj atmosferi TIG sl.18
• • • • • • •
Postupak se zasniva na uspostavljanju i održavanju električnog luka izmeĎu volframove netopljive elektrode i radnog komada uz zaštitu neutralnog ili inertnog gasa, odnosno odgovarajuće mešavine gasova. Ovaj postupak se naziva TIG zavarivanje (Tungsten inert gas). Mali intenzivan električan luk nastao iz usmerene elektrode idealan je za visoko kvalitetno i precizno zavarivanje. Toplota električnog luka pali i spaja krajnje delove osnovnog metala, a ako je potrebno sa strane se dovodi i dodatni materijal. Postupak se može izvesti u bilo kojem radnom položaju i na radne komade debljine manje od milimetra. Glavne prednosti ovog tipa zavarivanja su izrazita pravilnost depozita i mogućnost prenosa dodanog materijala u kupku bez značajnog gubitka elemenata od kojih se sastoji. Za zavarivanje aluminijuma, magnezijuma i njihovih legura koristi se neizmenična struja, a za ostale metale se koristi jednosmerna struja s minus polom na elektrodi. 31
•
TIG postupak razvijen je za zavarivanje magnezijuma i njegovih legura, a danas se upotrebljava za zavarivanje različitih metala od aluminijuma, titana, nerĎajućih čelika, tankih čeličnih limova i drugih nemetala i legura. Kao zaštitni gas koristi se argon ili helijum koji ima svrhu da stvori zaštitnu atmosferu koja se može što lakše jonizirati i štiti vrh elektrode i materijal od kontaminacije.
sl.19 Prednosti: • luk je vrlo stabilan (osigurava visokokvalitetno zavarivanje) • zavareni spojevi su homogeni, dobre estetike i dobrih mehaničkih svojstava • koristi se za zahtjevne materijale (nerĎajući čelici, Al, Ti, Cu, itd) • zavarivanje daje najkvalitetniji zavar . Nedostaci: • mala brzina zavarivanja (10 - 15 cm u min) • ograničeno za tanke materijale (do 6 mm) • oprema je vrlo skupa • skup je gas (argon) • skup je volfram • radi oksidacije je nužna sekundarna zaštita
32
ZAKLJUČAK
Rad obuhvata kompleksnu problematlku i razradu tehnologije zavarivanja cevovoda pod pritiskom sa svim potrebnim tehnološkim parametrima. Od tehnoloških parametara analizirani su pojmovi zavarljivosti, temperatura predgrevanja, izbor dodatnog materijala, tip spoja, plan zavarivanja, termička obrada itd. U radu su detaljno analizirane i tabelarno prikazani mogući uzroci, vrste i načini otklanjanja grešaka u zavarenom spoju. Rad je ilustrovan velikim brojem tabela i numeričkih podataka što ga čini upotrebljivim za inženjersku praksu u širem smislu od konkretno navedenih numeričkih primera i za široki asortiman materijala.
33
PRILOG------Tabela 21.
UPOREDNA TABELA ČELIKA DIN-JUS-EN 10027-1 Alatni čelici sa posebnim svojstvima DIN
EN 10027-1 90MnCrV8 115CrV3 140Cr2 102Cr6 X210Cr12 X38CrMoV5-1 X15CrNiSi 25-21 X210CrW12 40CrMnMoS8-6 X165CrMoV12 X40CrMoV5-1 X40CrMoV5-1 X50CrMoW9-1-1 X100CrMoV5-1 X50CrMoV 5-1 X155CrVMo12-1 55NiCrMoV6 56NiCrMoV7 105WCr6 45WCrV7 60WCrV7 80WCrV8 30WCrV15-1 X30WCrV9-3 120WV4 32CrMoV12-28 145V33 X32CrMoCoV3-3-3
90MnCrV8 115CrV3 140Cr3 100Cr6 X210Cr12 X38CrMoV5-1 X15CrNiSi 25-20 X210CrW12 40CrMnMoS8-6 X165CrMoV12 X40CrMoV5-1 X40CrMoV5-1 X50CrMoW9-1-1 X100CrMoV5-1 X50CrMoV 5 1 X155CrVMo12-1 55NiCrMoV6 56NiCrMoV7 105WCr6 45WCrV7 60WCrV7 80WCrV8 X30WCrV 4 1 X30WCrV9-3 120WV4 X32CrMoV3 3 145V33 CrMoCoV3-3-3
JUS Č.3840 Č.4141 Č.4143 Č.4145 Č.4150 Č.4751 Č.4578 Č.4650 Č.4742 Č.4750 Č.4753 Č.4754 Č.4755 Č.4756 Č.4757 Č.4850 Č.5741 Č.5742 Č.6440 Č.6443 Č.6444 Č.6445 Č.6450 Č.6451 Č.6840 Č.7450 Č.8140 Č.9750
Brzorezni čelici EN 10027-1 HS 18-0-1 HS6-5-2 HS2-9-1 HS12-1-4-5 HS6-5-2-5
DIN
JUS
S18-0-1 S6-5-2 S2-9-1 S12-1-4-5 S6-5-2-5
Č.6880 Č.7680 Č.7880 Č.9681 Č.9780
Konstrukcioni čelici sa posebnim svojstvima DIN EN 10027-1 20MnCr5 14NiCr6 20MoCr4 20NiCrMo2-2 32Cr2 42CrMo4
20MnCr5 (ZF7) 15CrNi6 20MoCr4 21NiCrMo2 32Cr2 42CrMo4
Čelici za kotrljajuće ležajeve DIN EN 10027-1 100Cr6 67SiCr5 51CrV4 58CrV4
100Cr6 67SiCr5 50CrV4 58CrV4
JUS Č.4321 Č.5420 Č.7420 Č.7422 Č.4130 Č.4732 Č.5730
JUS Č.4146 Č.4230 Č.4830 Č.4831
34
Čelici za opruge DIN
EN 10027-1 60SiMn5 60SiCr7 67SiCr5 51CrV4
60SiMn5 60SiCr7 67SiCr5 50CrV4 Čelici za vijke DIN
EN 10027-1 34Cr4 42CrMo4 51CrV4
34Cr4 42CrMo4 51CrV4 Čelici za ventile motora DIN
EN 10027-1 67Si7 X45CrSi19-3 X80CrNiSi20
EN 10027-1 16Mo3 13CrMo4-5 22CrMo4-4 24CrMoV5-5
(67Si7) X45CrSi19 3 X80CrNiSi20 Čelici za rad na povišenim temperaturama DIN 15Mo3 13CrMo4 4 22CrMo4-4 24CrMoV5-5
JUS Č.2330 Č.2430 Č.4230 Č.4830
JUS Č.4130 Č.4732 Č.4830
JUS Č.2331 Č.4270 Č.4581
JUS Č.7100 Č.7400 Č.7431 Č.7432
Visoko legirani nerĎajući, kisjelootporni i vatrotporni čelici DIN JUS
EN 10027-1 X6Cr13 X15Cr13 X20Cr13 X30Cr13 X6CrNiTi18/10 X5CrNiMo17/12/2 X6CrNiMoTi17/12/2 X15CrNiSi10-12 X15CrNiSi25-21 X45CrMoV15 X10CrAl24
X6Cr13 X15Cr13 X20Cr13 X30Cr13 X6CrNiTi18/10 X5CrNiMo17/12/2 X6CrNiMoTi17/12/2 X15CrNiSi20 12 X15CrNiSi25 20 X45CrMoV15 X10CrAl24
Visokoomske legure za izradu grejnih elemenata DIN
EN 10027-1 X5CrAl25.5
X5CrAl25.5
Č.4170 Č.4171 Č.4172 Č.4173 Č.4572 Č.4573 Č.4574 Č.4577 Č.4578 Č.4770 Č.4970
JUS Č.4960
35
KORIŠĆENA LITERATURA
1) Majstorović A.,
"Osnove zavarivanja, lemljenja i lepljenja", II izdanje, Naučna knjiga, Beograd, 1980.
2) Vinokurova V. A.,
"I.T. priručnik zavarivanja", knjigaI,II,III i IV, Rad,Beograd, 1980.
3) Matorkić D.,
"Merenje rada - priručnik", Institut, "Goša", Smederevska Palanka, 1976.
4) Grašić Lj.
"Normativi vremena za elektrolučno ručno zavarivanje obloženim elektrodama", Inatitut "Goša", Smederevska Palanka, 1977.
5) Grašić L j.,
"Standardni elementi rada sa vremenskim trajanjem sa elektrootporno zavarivanje“, Institut "Goša", Smederevska Palanka, 1978.
6) Jovanović P.Mirko,
"Predavanja iz oblasti zavarivanja", na VTŠ Požarevac,
36
