zavarivanje

zavarivanje, spajanje materijala pri kojem se dijelovi na spojnome mjestu zagriju do omekšanja (plastičnosti) ili se rastale, a spajaju se staljivanjem uz dodavanje ili bez dodavanja materijala. Često se uz zagrijavanje primjenjuje i povećani tlak, dok je zavarivanje bez djelovanja topline rijetko. Zavareni spoj sastoji se od zavara (dio materijala koji je prilikom zavarivanja bio rastaljen) i susjedne zone u kojoj zbog povišene temperature nastaju strukturne promjene. Kakvoća i svojstvo zavarenoga spoja ovise o brzini zavarivanja, količini i gibanju taline, miješanju osnovnoga i dodatnoga materijala, plinovima koji pri višim temperaturama ulaze u rastaljeni materijal, raspodjeli temperature na mjestu zavarivanja i dr. Zavarivanje je posebno važno u gradnji čeličnih konstrukcija (u brodogradnji, mostogradnji, teškoj strojogradnji), ali se zavaruju i gotovo svi ostali metali, te staklo i dio polimernih materijala (plastomeri). Postupci zavarivanja razvrstavaju se prema izvoru energije koja se pretvara u toplinu potrebnu za stvaranje spoja, a to može biti plinski plamen, el. luk, plazma, laser, elektronski snop, ultrazvuk. Izvori se razlikuju prema snazi, količini topline koja se unosi u osnovni materijal, najvećoj radnoj temperaturi i gustoći toplinskoga toka. U primjeni je više od pedeset različitih postupaka zavarivanja. Zavarivanju su srodni postupci → lemljenje i lijepljenje (→ ljepila), a postupci u kojima se rabi ista oprema i isti izvor energije jesu naštrcavanje (nanošenje rastaljenoga materijala na neku površinu) te toplinsko rezanje.

Elektrolučno zavarivanje

Elektrolučno zavarivanje za taljenje metala primjenjuje toplinu el. luka koji se uspostavlja između zavarivanoga dijela i elektrode za zavarivanje. Taljiva elektroda (u obliku štapića, žice, vrpce ili ploče) dodatni je materijal pri zavarivanju jer, taleći se, spaja dijelove koji se zavaruju. Netaljiva se elektroda (npr. volframna) pri zavarivanju samo djelomično troši. Zavareni spoj nastaje taljenjem osnovnoga metala, najčešće s dodatnim materijalom, ugl. slična kem. sastava. Za održavanje el. luka obično je potrebna razmjerno jaka struja (nekoliko desetaka do nekoliko stotina ampera) niskoga napona (nekoliko desetaka volti), koja se ostvaruje aparatom za zavarivanje. Aparat za zavarivanje izmjeničnom strujom ima transformator s odcjepima ili elektronički upravljivi regulator struje, a za zavarivanje istosmjernom strujom elektronički upravljiv ispravljač. Dodatni uređaji u aparatu služe za regulaciju, dovod zaštitnoga plina, dodavanje žica za zavarivanje i sl. Elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom provodi se uz pomoć elektroda s metalnom jezgrom u obliku žice ili šipke na koju je nanesena nemetalna obloga. Obloga se pri zavarivanju pretvara u trosku koja prekriva zavar, a uspostavlja i stabilizira el. luk, štiti talinu i kapljice u el. luku od atmosferskih plinova, te legira, otplinjava i rafinira talinu. Osim navedenoga, kao postupci elektrolučnoga zavarivanja rabe se još i gravitacijsko i kontaktno zavarivanje, zavarivanje pod prahom, zavarivanje u zaštitnoj plinskoj atmosferi i dr.

Elektrootporno zavarivanje

Elektrootporno zavarivanje zasniva se na zagrijavanju i taljenju metala toplinom koja nastaje zbog velikoga el. otpora na dodirnim mjestima dvaju predmeta uključenih u strujni krug. Obično se zavaruje kratkotrajnim prolaskom izmjenične struje velike jakosti (100 do 300 000 A), a malena napona (0,5 do 25 V). Takvo je npr. točkasto zavarivanje, gdje se tanji limovi pritisnu elekrodama od bakrene slitine kroz koje proteče struja. Na dodirnim se mjestima razvije toplina, a dodirne se površine spoje djelovanjem tlačne sile.

Plinsko (autogeno) zavarivanje

Plinsko (autogeno) zavarivanje toplinu za taljenje razvija izgaranjem plina. Spojna se mjesta zagrijavaju plinskim plamenom gotovo do tališta, a spajanje se obično postiže s pomoću rastaljenoga dodatnoga materijala u obliku žice od metala ili metalne slitine. Gorivi su plinovi najčešće acetilen, propan, butan i njihove smjese te vodik i prirodni plin. Gorivi plin i kisik miješaju se u miješalici plamenika, a smjesa izgara na izlazu iz sapnice. Plinsko rezanje postiže se izgaranjem materijala u struji kisika na temperaturi nižoj od tališta. Metal se na mjestu reza najprije predgrijava plinskim plamenom, a potom se dovodi kisik, u kojem metal izgara. Oksidi metala nastali izgaranjem (troska) ispuhuju se strujom kisika.

U današnje doba sve se više rabe i drugi postupci zavarivanja, napose za posebne primjene. Takvi su postupci primjerice zavarivanje plazmom, u kojem se plazma dobiva tlačenjem plina (npr. argona) kroz el. luk, a zatim se plazmeni plin vraća u stabilno stanje predajući zavarivanomu dijelu toplinsku energiju preuzetu iz el. luka, lasersko zavarivanje, koje za razvijanje temperature primjenjuje laser snage od nekoliko stotina vata do desetak kilovata, te ultrazvučno zavarivanje, zavarivanje elektronskim snopom, zavarivanje eksplozijom, zavarivanje trenjem i dr.

Citiranje:
zavarivanje. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2021. Pristupljeno 8. 12. 2022. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=66965>.