Zavarivanje

Uvod:

Intenzivan razvoj proizvodnih sistema, a posebno tehnike i njenih disciplina, kao i potreba izrade nerazdvojivih i hermetickih spojeva uz odgovarajucu pouzdanost i ekonomicnost dovodi do sve vece primene zavarivanja i srodnih tehnika.
Usavrsavanje postupaka zavarivanja, lemljenja i lepljenja razlicitih proizvoda od celika, obojenih i drugih metala i legura, kao i nemetalnih materijala, uz primenu mehanizovanih ili potpuno automatizovanih procesa, doprinosi povecanju kvaliteta, proizvodnosti i ekonomicnosti, odnosno pojevtinjuje proizvodnju.
Spomenutim postupcima spajanja mogu se povezivati u nerazdvojive spojeve ne samo metali, vec i keramicki materijali, plasticne mase, staklo i drugi materijali koji se primenjuju u masinstvu, gradjevinarstvu, elektronici, rudarstvu, itd…
Zavareni spojevi su razlicito optereceni u radnim uslovima, npr. Mogu biti izlozeni visokim pr itiscima, povisenim temperaturama, dinamickim opterecenjima, raznim agresivnim sredinama, brzim promenama temperature i naprezanja i slicno.
Uvodjenjem zavarivanja, umesto starih tehnologija spajanja metala, postize se usteda u vremenu I materijalu. Tako je, na primer, zavarena konstrukcija laksa od zakovane i do 20%, a od livene i do 50%, a vreme potrebno za izvonjenje odgovarajuce konstrukcije cesto je i deset puta krace. Navedeni primer ukazuje na savremene teznje pri izboru racionalnog postupka izrade metalnih konstrukcija. Treba naglasiti da se primenom postupka nerazdvojivog spajanja metala, u kombinacijama sa drugim tehnologijama izrade (livenjem, kovanjem, presovanjem) mogu proizvesti veoma slozeni delovi, sto je dosada bilo veoma tesko ili neekonomicno.
Siroke mogucnosti i perspektivu pruza u buducnosti primena novih metoda zavarivanja koje se zasnivaju na koriscenju solarne energije, laserskih zraka, energije atoma; tu su jos i mogucnosti zavarivanja u vakumu i bestezinskom stanju sto se za sada izvodi samo u eksperimentalne svrhe pri vasionskim istrazivanjima.
Neki izvori toplote za zavarivanje kao npr. Plazma, laserski zrak i drugo. Sve vise se koriste i za druge tehnoloske procese kao sto su secenje, termicka obrada, povrsinsko legiranje, metalizacija itd. Zbog toga uredjaji za zavarivanje plazmom, laserskim zracima i slicno cine osnovu takozvane fleksibilne tehnologije kojima se veoma lako moze preci sa jednog proizvodnog programa na drugi.
Prema tome, primena razlicitih tehnologija spajanja u svim oblastima tehnike, a posebno u masinstvu, obavezuje projektante, konstruktore iizvodjace da sve visem paznje posvecuju metalurskim problemima osim tehnoloskim. Zbog toga se metalurgija zavarivanja mora razmatrati zajedno sa tehnologijom narucito pri spajanju raznovrsnih celika idrugih metalnih materijala, i pri tome koristiti dosadasnja saznanja o spajanju materijala i resavanju aktuelnih konstruktivni  Osnovni problem pri spajanju metala i legura je zavarljivost(lemljivos i lepljivost), ukljucujuci i sklonost ka nastajanju prslina usled strukturnih preobrazaja i obrazovanja novi faza ili usred dejstva spoljnih naprezanja odnosno sopstvenih napora izazvanih tehnoloskim procesom. Tehnologiju zavarivanja u odnosu na druge tehnologije prate znatno veci sopstveni naponi i eformacije, narucito pri zavarivanju delova vecih debljina i primene razliciti dodatnih materijala.
Razmatrene pojave i uticajni faktori na kvalitet i pouzdanost zavarenih, lemljenih ilepljenih spojeva pripadaju osnovnim tehnolosko-metalurskim saznanjima koja se se izlazu u odgovarajucim poglavljima.
Osnovni pojmovi o zavarivanju:
Zavarivanje je proces izrade nerazdvojivog spoja uspostavljanjem međuatomskih veza između dijelova koji se zavaruju, pri kome se pojedinačno ili kombinovano koristi toplotna imehanička energija, a po potrebi i dodatni materijal. Postupci zavarivanja, koji se najčešće koriste u praksi, zasnovani su na lokalnom zagrijevanju materijala iznad temperaturetopljenja, kada zavareni spoj nastaje očvršćavanjem (npr. elektrolučno zavarivanje), ili nalokalnom zagrijevanju materijala do temperature topljenja, kada zavareni spoj nastaje uzdodatno djelovanje pritiska (npr.elektrootporno zavarivanje). Zavarivanjem je moguće spajanje metala sa metalom, nemetala sa nemetalom i metala sa nemetalom, ali se u praktičnom smislu podrazumijeva spajanje metala sa metalom.Pod
zavarenim spojemse podrazumijeva konstruktivna cjelina, sl. 1, kojučineos-novni metal
(1) imetal šava, ili skraćeno šav, kod koga se razlikuju lice šava (2), naličje šava (3), korijen šava (4) i ivica šava (8), sl. 1.a. Kod postupaka zavarivanja topljenjem šavnastaje očvršćavanjem istopljenog osnovnog I dodatnog metalaili samo osnovnog metala.Dio osnovnog metala, koji se topi u procesu zavarivanja i ulazi u sastav metala šava, zove se uvar (5),čija je granica obilježena sa (6), sl. 1.a, a dubina sa (9), sl. 1.b.Zona uticaja toplote(ZUT), označena sa (7) na sl. 1.a, je onaj dio osnovnog metala, koji je pod uticajemzagrijavanja i hlađenja pretrpio izvjesne strukturne promjene, ali ispod temperaturetopljenja. Na sl. 1. prikazane su i osnovne dimenzije šava: širina (11), debljina (12) i nad-višenje (10), i to za slučaj sučeonog, sl. 1.b, i ugaonog spoja, sl. 1.c, kao i za navareni sloj,sl. 1.d, kod koga je bitna i njegova debljina (13).