Varjenje se nanaša na združevanje ali taljenje kosov z uporabo toplote in/ali stiskanja, tako da kosi tvorijo kontinuum.Vir toplote pri varjenju je običajno obločni plamen, ki ga proizvaja električna energija varilnega napajalnika.Varjenje z oblokom imenujemo obločno varjenje.
Taljenje kosov se lahko zgodi izključno na podlagi toplote, ki jo proizvaja oblok, tako da se zvarjeni deli stopijo skupaj.Ta metoda se lahko uporablja na primer pri TIG varjenju.
Običajno pa je dodana kovina pretopljena v zvarni šiv ali zvarjena z uporabo podajalnika žice skozi varilno pištolo (MIG/MAG varjenje) ali z uporabo varilne elektrode z ročnim podajanjem.V tem scenariju mora imeti dodajna kovina približno enako tališče kot varjeni material.
Pred začetkom varjenja se robovi zvarov oblikujejo v ustrezen varilni utor, na primer V utor.Ko varjenje napreduje, oblok spoji robove utora in polnilo, kar ustvari staljeno zvarno bazo
Da bi bil zvar trajen, je treba staljeno zvarno bazo zaščititi pred oksigenacijo in vplivi okoliškega zraka, na primer z zaščitnimi plini ali žlindro.Zaščitni plin se z varilnim gorilnikom dovaja v zvarno bazo.Varilna elektroda je tudi prevlečena z materialom, ki proizvaja zaščitni plin in žlindro nad staljeno zvarno bazo.
Najpogosteje varjeni materiali so kovine, kot so aluminij, mehko jeklo in nerjavno jeklo.Poleg tega je plastiko mogoče variti.Pri varjenju plastike je vir toplote vroč zrak ali električni upor.
VARILNI OBLOK
Varilni oblok, potreben pri varjenju, je izbruh električnega toka med varilno elektrodo in zvarjenim kosom.Oblok nastane, ko se med kosi ustvari dovolj močan napetostni impulz.Pri TIG varjenju je to mogoče doseči s sprožilnim vžigom ali z udarcem po varjenem materialu z varilno elektrodo (udarni vžig).
Tako se napetost izprazni kot strela, ki omogoča, da elektrika teče skozi zračno režo, kar ustvari oblok s temperaturo nekaj tisoč stopinj Celzija, največ do 10.000 ⁰C stopinj (18.000 stopinj Fahrenheita).Skozi varilno elektrodo se vzpostavi neprekinjen tok od varilnega napajanja do obdelovanca, zato mora biti obdelovanec pred začetkom varjenja ozemljen z ozemljitvenim kablom v varilnem aparatu.
Pri MIG/MAG varjenju se oblok vzpostavi, ko se dodajni material dotakne površine obdelovanca in nastane kratek stik.Nato učinkoviti kratkostični tok stopi konec polnilne žice in vzpostavi se varilni oblok.Za gladek in trajen zvar mora biti varilni oblok stabilen.Zato je pri MIG/MAG varjenju pomembno, da se uporabljata varilna napetost in hitrost pomika žice, ki ustrezata zvarjenim materialom in njihovi debelini.
Poleg tega tehnika dela varilca vpliva na gladkost obloka in posledično na kakovost zvara.Za uspešno varjenje je pomembna oddaljenost varilne elektrode od utora in enakomerna hitrost varilnega gorilnika.Ocena pravilne napetosti in hitrosti podajanja žice je pomemben del usposobljenosti varilca.
Sodobni varilni aparati pa imajo številne funkcije, ki olajšajo delo varilca, kot je shranjevanje predhodno uporabljenih nastavitev varjenja ali uporaba prednastavljenih sinergijskih krivulj, ki olajšajo nastavitev varilnih parametrov za določeno nalogo.
ZAŠČITNI PLIN PRI VARJENJU
Zaščitni plin pogosto igra pomembno vlogo pri produktivnosti in kakovosti varjenja.Kot že ime pove, zaščitni plin ščiti staljeni zvar, ki se strjuje, pred oksigenacijo ter nečistočami in vlago v zraku, kar lahko oslabi korozijsko toleranco zvara, ustvari porozne rezultate in oslabi vzdržljivost zvara s spremembo geometrijske značilnosti sklepa.Zaščitni plin tudi hladi varilno pištolo.Najpogostejše komponente zaščitnega plina so argon, helij, ogljikov dioksid in kisik.
Zaščitni plin je lahko inerten ali aktiven.Inertni plin sploh ne reagira s staljenim zvarom, medtem ko aktivni plin sodeluje pri varjenju tako, da stabilizira oblok in zagotavlja nemoten prenos materiala na zvar.Inertni plin se uporablja pri varjenju MIG (varjenje z inertnim plinom v kovinskem obloku), medtem ko se aktivni plin uporablja pri varjenju MAG (varjenje v aktivnem plinu v kovinskem obloku).
Primer inertnega plina je argon, ki ne reagira s staljenim zvarom.Je najpogosteje uporabljen zaščitni plin pri TIG varjenju.Vendar pa ogljikov dioksid in kisik reagirata s staljenim zvarom, tako kot mešanica ogljikovega dioksida in argona.
Helij (He) je tudi inertni zaščitni plin.Pri TIG in MIG varjenju uporabljamo helij in mešanice helij-argon.Helij zagotavlja boljšo stransko penetracijo in večjo hitrost varjenja v primerjavi z argonom.
Ogljikov dioksid (CO2) in kisik (O2) sta aktivna plina, ki se uporabljata kot tako imenovana oksigenacijska komponenta za stabilizacijo obloka in zagotavljanje nemotenega prenosa materiala pri MAG varjenju.Delež teh komponent plina v zaščitnem plinu je odvisen od vrste jekla.
NORME IN STANDARDI V VARJENJU
Več mednarodnih standardov in norm velja za varilne postopke ter strukturo in značilnosti varilnih strojev in potrošnega materiala.Vsebujejo definicije, navodila in omejitve za postopke in strukture strojev za povečanje varnosti procesov in strojev ter za zagotavljanje kakovosti izdelkov.
Na primer, splošni standard za obločne varilne stroje je IEC 60974-1, medtem ko so tehnični pogoji dobave in oblike izdelkov, mere, tolerance in oznake vsebovani v standardu SFS-EN 759.
VARNOST PRI VARJENJU
Z varjenjem je povezanih več dejavnikov tveganja.Lok oddaja izjemno močno svetlobo in ultravijolično sevanje, ki lahko poškoduje oči.Brizgi staljene kovine in iskre lahko opečejo kožo in povzročijo nevarnost požara, hlapi, ki nastanejo pri varjenju, pa so lahko nevarni pri vdihavanju.
Tem nevarnostim pa se lahko izognete, če se nanje pripravite in uporabite ustrezno zaščitno opremo.
Zaščito pred nevarnostjo požara lahko dosežete tako, da vnaprej preverite okolje varilnega mesta in odstranite vnetljive materiale iz bližine varilnega mesta.Poleg tega morajo biti sredstva za gašenje požara vedno na voljo.Zunaj ne smejo vstopiti v nevarno območje.
Oči, ušesa in kožo je treba zaščititi z ustrezno zaščitno opremo.Varilna maska z zatemnjenim zaslonom ščiti oči, lase in ušesa.Usnjene rokavice za varjenje in robustna, negorljiva oprema za varjenje ščitijo roke in telo pred iskrami in vročino.
Varilnim hlapom se je mogoče izogniti z zadostnim prezračevanjem delovnega mesta.
METODE VARJENJA
Varilne metode je mogoče razvrstiti glede na metodo, uporabljeno pri ustvarjanju varilne toplote, in način dovajanja dodajnega materiala v zvar.Uporabljena metoda varjenja je izbrana na podlagi materialov, ki jih je treba variti, debeline materiala, zahtevane proizvodne učinkovitosti in želene vizualne kakovosti zvara.
Najpogosteje uporabljeni načini varjenja so MIG/MAG varjenje, TIG varjenje in palično (ročno obločno) varjenje.Najstarejši, najbolj znan in še vedno dokaj pogost postopek je MMA ročno obločno varjenje, ki se pogosto uporablja na inštalacijskih delovnih mestih in zunanjih mestih, kjer je potrebna dobra dosegljivost.
Počasnejša metoda TIG varjenja omogoča izdelavo izjemno finih rezultatov varjenja, zato se uporablja v zvarih, ki bodo vidni ali zahtevajo posebno natančnost.
MIG/MAG varjenje je vsestranska metoda varjenja, pri kateri dodajnega materiala ni treba posebej dovajati v staljeni zvar.Namesto tega teče žica skozi varilno pištolo, obdana z zaščitnim plinom, naravnost v staljeni zvar.
Obstajajo tudi druge metode varjenja, primerne za posebne potrebe, kot so lasersko, plazma, točkovno varjenje, varjenje pod praškom, ultrazvok in torno varjenje.
Čas objave: 12. marca 2022