Definicija zavarivanja
Zavarivanje je sveobuhvatan proces koji se odnosi na spajanje dva materijala. Iako se često odnosi na metale, može se primjenjivati i na druge materijale, uključujući plastiku i drvo. Raznolikost materijala zahtijeva različite postupke zavarivanja.
U ovom članku ćemo se isključivo usredotočiti na zavarivanje metala. U uobičajenoj radionici glavni postupci zavarivanja su MIG, TIG, zavarivanje elektrodom i zavarivanje punjenom žicom (FLUX).
Plin i troska u lučnom zavarivanju
U lučnom zavarivanju dva su ključna elementa: upotreba plina i stvaranje troske. Ove karakteristike razlikuju MIG i TIG zavarivanje od zavarivanja štapnim elektrodama i taljivim jezgrama.
MIG i TIG postupci zavarivanja poznati su kao “plinsko zavarivanje” zbog njihove upotrebe zaštitnog plina. Ovaj plin stvara izoliranu atmosferu oko zavarene zone, koja štiti od prodora kisika, vodika, vlage i drugih reaktivnih tvari iz okoline, koje bi mogle utjecati na kvalitetu zavara.
Kod MIG i TIG zavarivanja plin dolazi kroz gorionik, stvarajući zaštitnu atmosferu. Suprotno tome, zavarivanje štapnim elektrodama i punjenim žicama proizvodi vlastiti plin pomoću fluksa. Fluks je dodatak koji ima dvostruku ulogu:
- Potiče čistoću i glatkoću zavara stvaranjem zaštitnog plina, sličnog onome kod MIG i TIG zavarivanja.
- Pri zagrijavanju, fluks se topi i diže na vrh zagrijanog područja, štiteći rastaljeni zavar od utjecaja okoline kada se zaštitni plin rasprši.
Šljaka, koja nastaje kao stvrdnuti taložni materijal na vanjskoj strani zavara, je višak materijala koji se obično uklanja nakon završetka zavarivanja. Glavna razlika između zavarivanja s plinom (MIG i TIG) i bezplinskog zavarivanja (elektrolučno zavarivanje i zavarivanje punjenom žicom) je prisutnost talila odnosno fluksa.
Kod bezplinskog zavarivanja treba uzeti u obzir nekoliko praktičnih aspekata koji mogu biti prikladniji za određene projekte nego zavarivanje s plinom:
- Budući da se plin proizvodi s talilom, zavarivanje bez plina pogodno je za vanjske uvjete, čak i pri vjetrovitom vremenu koje bi inače moglo ometati zaštitni plin korišten u MIG i TIG postupcima.
- Kod zavarivanja bez plina, gdje šljaka nastaje iz gorućeg fluksa, zavarivači moraju povlačiti elektrodu kako bi izbjegli guranje šljake u zavar, što bi moglo uzrokovati uklapanje šljake i ugroziti čvrstoću zavara.
- Zavarivanje bez plina proizvodi više dima nego zavarivanje s plinom, zbog čega je upotreba u zatvorenim prostorima ili prostorima bez adekvatne ventilacije potencijalno rizičnija.
To su neki aspekti zavarivanja štapnim elektrodama i punjenim žicama. Kako se klasično zavarivanje s elektrodom razlikuje od zavarivanja s fluksom?
Rad zavarivanja elektrodama
Sve vrste lučnog zavarivanja slijede sličan postupak, koji uključuje upotrebu električne energije za zagrijavanje dva komada metala do točke kada se rastope. Osim toga, u procesu se koristi i zavarivačka elektroda koja se također topi na istom mjestu. Tri komada metala – prvi dio, drugi dio i punilo – se spajaju u rastaljenom obliku i zatim stvrdnjavaju u jedan jedini, snažan spoj.
Jedna od glavnih razlika između četiri vrste lučnog zavarivanja je vrsta korištenog dodatnog materijala. Zavarivačka elektroda kod klasičnog zavarivanja je metalna šipka, obložena fluksom. Ova karakteristika objašnjava zašto se elektrolučno zavarivanje označava kao SMAW (Shielded Metal Arc Welding ili lučno zavarivanje zaštićenim metalom), gdje je dodatni materijal zaštićen. Električna energija rastapa spojene komade metala i punilo s fluksom, što na mjestu zavarivanja stvara šljaku i zaštitni plin.
Prednosti zavarivanja elektrodama
Zavarivanje obloženom elektrodom donosi mnoge prednosti u usporedbi s drugim vrstama zavarivanja, koje nadmašuju neke od njegovih nedostataka, o kojima ćemo također raspravljati.
Jedna od prednosti je njegova svestranost. Za različite namjene i vrste zavara moguće je koristiti širok spektar elektroda, što osigurava visok stupanj prilagodljivosti i uporabljivosti. Aparati za zavarivanje elektrodama dostupni su za napone od 110 V ili 220 V, kompaktni su i jednostavni za korištenje.
Elektrode su cjenovno pristupačne, a budući da kod ovog načina zavarivanja nema potrebe za rezervoarima za inertni plin, ostvaruju se i uštede na tim troškovima. Elektrolučno zavarivanje je prikladno i za metale koji nisu temeljito očišćeni ili pripremljeni, jer može proizvesti visokokvalitetni zavar. Dodatna prednost je njegova otpornost na kontaminaciju, zbog čega je potrebno manje vremena za pripremu u usporedbi s drugim oblicima zavarivanja.
Nedostaci elektrolučnog zavarivanja
Elektrolučno zavarivanje idealno je samo za određene projekte; u suprotnom ne bi bilo potrebe za drugim vrstama zavarivanja. Kod elektrolučnog zavarivanja kvaliteta zavara uvelike ovisi o vještini zavarivača. Kvaliteta zavara, kao što su prisutnost šljake, ujednačenost zavara i druge karakteristike, odražavaju osposobljenost zavarivača.
Rad varjenja s punjenom žicom (FLUKS)
Glavna razlika između elektrolučnog zavarivanja i zavarivanja punjenom žicom je u sastavu. Kod elektrolučnog zavarivanja koristi se metalna elektroda, obložena fluksom, dok kod zavarivanja punjenom žicom ona sadrži talilo obloženo metalom.
Fluks zavarivanje je ograničeno na upotrebu kod željeznih materijala, kao što su lijevano željezo i meki čelik, i nije pogodno za neželjezne materijale, poput aluminija.
Zavarivanje punjenom žicom je u mnogim aspektima slično MIG zavarivanju, dok je elektrolučno zavarivanje usporedivo s TIG zavarivanjem. Fluks zavarivanje je lakše za učenje i pogodnije za početnike.
Prednosti zavarivanja punjenom žicom
Zavarivanje punjenom žicom ima prednosti koje ga čine korisnim u određenim situacijama. Kao i elektrolučno zavarivanje, zavarivanje punjenom žicom je idealno za vjetrovite uvjete. Odlično je za zavarivanje materijala s površinskim nečistoćama, kao što su boja ili hrđa, koje nije moguće lako ukloniti. Jedna od najvećih prednosti zavarivanja punjenom žicom je njegova prilagodljivost u pogledu udaljenosti luka i s tim povezanih faktora, jer se može automatski prilagoditi promjenjivim uvjetima.
Nedostaci zavarivanja punjenom žicom
Zavarivanje punjenom žicom, osim svojih prednosti, ima i neke nedostatke. To je vrsta zavarivanja koja proizvodi najviše dima i plinova, stoga je potreban dobro prozračen ili vanjski prostor za sigurno izvođenje. Također proizvodi puno topline, što otežava zavarivanje tanjih materijala i onemogućava upotrebu na vrlo osjetljivim metalima, jer ih može pregrijati.
Osim toga, slično kao kod zavarivanja elektrodama, i kod zavarivanja punjenom žicom nastaje znatna količina šljake i prskanja, koje je potrebno očistiti nakon završetka zavarivanja. Na kraju, zavarivanje punjenom žicom je nešto skuplje od elektrolučnog zavarivanja, što je uglavnom posljedica skuplje proizvodnje žica s talilnim jezgrom u usporedbi s elektrodama.
Usporedba zavarivanja elektrodama i zavarivanja punjenom žicom
Ako izuzmemo MIG i TIG zavarivanje, možemo jednostavno usporediti elektrolučno zavarivanje i zavarivanje punjenom žicom.
1. Kvaliteta zavara
Što se tiče kvalitete zavara, i elektrolučno zavarivanje i zavarivanje punjenom žicom uvelike ovise o vještini zavarivača. Ako su svi uvjeti jednaki, elektrolučno zavarivanje obično daje nešto bolji zavar, iako su obje metode prilično usporedive. Obje metode su također prikladnije za zavarivanje u neidealnim uvjetima, na primjer, kada nije moguće temeljito pripremiti metal, u usporedbi s MIG ili TIG zavarivanjem.
2. Brzina zavarivanja
Kod zavarivanja razlikujemo dvije vrste brzine: brzinu zavara i stopu nanošenja dodatnog materijala. Niža stopa nanošenja znači sporiji zavar, dok viša stopa nanošenja ne znači nužno brži zavar, može značiti dublji ili temeljitiji zavar. Elektrolučno zavarivanje je među najsporijim metodama u smislu brzine i stope nanošenja. Zavarivanje punjenom žicom može biti vrlo brzo, što omogućava brze hitne popravke i točkasto zavarivanje.
3. Kontrola topline
Kod zavarivanja je ključno spriječiti pregrijavanje materijala, posebno kod tanjih materijala. Različite vrste spojeva i pripreme spojeva, kao što su ukošeni rubovi ili J-utori, mogu donekle ublažiti ovaj rizik, ali to uvelike ovisi o situaciji. Elektrolučno zavarivanje ima blagu prednost u kontroli topline. Zavarivanje punjenom žicom je vrući postupak koji zahtijeva brz pomak kako bi se spriječilo pregrijavanje.
4. Vidljivost rada
Nedostatak zavarivanja punjenom žicom je velika količina dima koja nastaje zbog gorućeg fluksa. To može znatno smanjiti vidljivost, što otežava rad u uskim prostorima ili kod preciznih zavara. Elektrolučno zavarivanje nije idealno za dim i vidljivost, ali je bolje od zavarivanja punjenom žicom. Općenito, vidljivost je najbolja kod plinskih sustava.
5. Prenosivost
Plinski sustavi su manje prenosivi zbog potrebe za nošenjem plinskih boca, dodatnih cijevi i druge opreme. I elektrolučno zavarivanje i zavarivanje punjenom žicom su povoljni što se tiče prenosivosti, jer zahtijevaju manje opreme.
6. Opća upotrebljivost
Elektrolučno zavarivanje je prikladno gotovo za sve. U mnogim slučajevima glavna prilagodba je odabir odgovarajuće elektrode. Elektrode su dostupne u različitim veličinama, sastavima i stilovima za različite vrste zavarivanja. Suprotno tome, zavarivanje punjenom žicom je ograničeno uglavnom na određene vrste željeznih i debljih materijala. Iako su dostupne različite vrste punjenih žica za različite vrste zavarivanja, općenito je učinkovitije ne koristiti neprimjerenu metodu za određeni posao.
Koji način zavarivanja je najprikladniji?
Ovo pitanje je često među početnicima i novima u svijetu zavarivanja. Istina je da ne postoji jedan “najbolji” način zavarivanja.
Odabir prave vrste zavarivanja za određeni projekt ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući vrstu projekta, materijale koji se zavaruju i specifične zahtjeve zavara. Neki načini zavarivanja su prikladniji za opterećenja, drugi su idealni za situacije kada priprema materijala nije moguća, a treći su korisni za dekorativne svrhe.
Iskusni zavarivači često ovladaju barem osnovama različitih metoda zavarivanja kako bi mogli odabrati najprikladniju metodu za svaki pojedinačni projekt.
Ostavite komentar