SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 116
Descargar para leer sin conexión
BCD Elektro d.o.o. Doboj 
Ovlašteni zastupnik za BiH firme varstroj, Lendava, SLOVENIJA. 
Mr Milan Milotićć 
PRIRUČČNIK 
za zavarivačče 
2. Dopunjeno izdanje 
Gasno zavarivanje 
REL 
MIG/MAG 
WIG (TIG) 
Autogeno i plazma rezanje
Mr Milan Milotić, dipl.inž. 
PRIRUČNIK ZA ZAVARIVAČE 
2. Dopunjeno izdanje 
Gasno zavarivanje 
REL 
MIG/MAG 
WIG (TIG) 
Autogeno i plazma rezanje 
Doboj, 2008. godine
Recenzenti: Prof. dr Aleksa Blagojević, 
Prof. dr Perica Gojković. 
Lektor: Milenko Đukanović, profesor. 
Naslovna strana: Jauševac Goran, dipl. inž. 
Izdavač: SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ 
Tiraž: 800 primjeraka 
CIP – Каталогизација у публикацији 
Народна и универзитетска библиотека 
Републике Српске, Бања Лука 
621 . 791 . 5 ( 035 ) 
621 . 791 . 94 ( 035 ) 
МИЛОТИЋ, Милан 
Priručnik za zavarivače / Milan Milotić . – 2. 
dopunjeno izd. – Doboj : Saobraćajni fakultet, 
2008 . – 107 str . ; ilustr . ; 30 cm 
Tiraž 800 . – Bibliografija : str . 117 . – Sadržaj sa 
nasl . str . ; Gasno zavarivanje ; REL ; MIG/ MAG ; 
WIG (TIG) ; Autogeno i plazma rezanje . 
ISBN 978-99955-36-06-0 
COBISS . BH-ID 769816
Predgovor 
Priručnik za zavarivače napisan je sa ciljem da pomogne zavarivačima u shvatanju 
principa rada pojedinih postupaka zavarivanja i termičkog rezanja, te da im da osnovna 
znanja vezana za tehniku primjene najčešće korišćenih postupaka. Priručnik je namijenjen 
polaznicima škole za zavarivanje „ĆOSIĆPROMEX“, čije je sjedište u opštini Usora, a 
mogu ga koristiti svi koji žele da se upoznaju sa postupcima zavarivanja: REL, MIG/MAG, 
WIG, gasno zavarivanje ili sa postupcima termičkog rezanja. 
Za navedene postupke dati su principi rada, parametri režima i tehnika izvođenja 
postupka, što u cjelini daje potpunu sliku o svakom od navedenih postupaka, a za čitaoca 
predstavlja saznanja koja su neophodna za dobijanje atributa „dobrog“ zavarivača. Dobar 
zavarivač, pored vještine koju stiče praktičnim radom, treba da posjeduje teorijska znanja 
koja, uz poznavanja postupka, podrazumjevaju osnovna znanja o materijalima (osnovnim i 
dodatnim), mogućnostima zavarivanja ili termičkog rezanja najčešće korištenih materijala, 
te znanja vezana za bezbjednu primjenu datih postupaka. 
S obzirom na to da se više od 70% svjetske proizvodnje čelika prerađuje zavarivanjem i 
da proizvodnja čelika u svijetu svakodnevno raste, možemo zaključiti da će potrebe svjetske 
industrije za zavarivačima takođe rasti, što može da posluži mladima kao opredjeljujući 
faktor pri izboru zanimanja. 
Napori koji se čine u školi zavarivanja „ĆOSIĆPROMEX“ usmjereni su na stvaranje 
zavarivačkog kadra koji nakon odškolovavanja najčešće nalazi zaposlenje u istoimenoj 
firmi, koja je jedan od najvećih kooperanata brodogradilišta „Uljanik“ iz Pule, „3. maj“ iz 
Rijeke i sl. Imena navedenih brodogradilišta ne dozvoljavaju površnost u bilo kom radu, a 
naročito ne površnost u zavarivačkim poslovima. Stoga nam je cilj da odškolujemo 
zavarivače koji će, nakon obuke po evropskim standardima, biti spremni da preuzmu radne 
obaveze u najzahtjevnijim zavarivačkim zahvatima. Nadam se da će ovaj priručnik u nekoj 
mjeri pomoći da i u buduće ostvarujemo svoj cilj, a to je da vas osposobimo za dobrog 
zavarivača. 
Ps. BUDITE MAJSTORI SVOGA ZANATA ! 
Doboj, 2006. godine. 
Predgovor drugom dopunjenom izdanju 
Dopuna prvog izdanja rezultat je saradnje sa firmom „BCD Elektro“Doboj, koja je 
zastupnik slovenačkog „Varstroja“ čije aparate za zavarivanje i rezanje najčešće nalazimo u 
upotrebi na ovim prostorima. Velika zastupljenost „Varstroja“ na ovim prostorima rezultat 
je relativno niske cijene uz visok kvalitet, s tim da mogućnosti koje pružaju Varstrojevi 
aparati ne zaostaju za mogućnostima drugih svjetskih poznatih proizvođača. Tu je i 
tradicionalna poslovnost slovenačkog proizvođača, koji je BiH pokrio kvalitetnom mrežom 
servisa. 
Posljednjih godina u metalopreradi se bilježi trend povećanja upotrebe plazma rezača a 
na račun smanjenja tradicionalnog gasnog (autogenog) rezanja. Nedostatak literature koja 
obrađuje principe i problematiku plazma rezanja pokušaćemo ublažiti ovim priručnikom, 
odnosno dopunom koja ga razlikuje od prvog izdanja. 
Doboj, 2008. godine. Autor.
SADRŽAJ: Strana 
Predgovor ........................................................................................... 9 
1. OSNOVNI POJMOVI U ZAVARIVANJU ..................................................... 11 
1.1 Označavanje i predstavljanje zavarenih spojeva na crtežu ............................... 14 
2. POSTUPCI ZAVARIVANJA ..........................................................................19 
2.1 GASNO ZAVARIVANJE (311) ...................................................................... 19 
2.1.1 Aparatura za zavarivanje .................................................................................. 19 
2.1.2 Primjena postupka ............................................................................................ 22 
2.1.3 Dodatni materijali i topitelji ............................................................................. 24 
2.1.4 Tehnologija gasnog zavarivanja ....................................................................... 25 
2.1.5 Izbor parametara zavarivanja ............................................................................. 27 
2.1.6 Podešavanje plamena acetilena ......................................................................... 28 
2.1.7 Podešavanje plamena za rezanje MAPP gasom ............................................... 30 
2.2 SPECIJALNI GASNO-PLAMENI POSTUPCI ............................................... 33 
2.3 E (REL) POSTUPAK- RUČNO ELEKTROLUČNO 
ZAVARIVANJE OBLOŽENOM ELEKTRODOM (111) ................................ 35 
2.3.1 Primjena postupka ............................................................................................ 35 
2.3.2 Obložene elektrode za E postupak .................................................................... 36 
2.3.2.1 Označavanje elektroda ....................................................................................... 37 
2.3.2.2 Čuvanje i skladištenje elektroda ....................................................................... 43 
2.3.3 Izvođenje spoja ................................................................................................. 43 
2.3.4 Vrste i izvori struje, uređaji i oprema za E postupak ........................................ 45 
2.3.5 Tehnologija zavarivanja ................................................................................... 48 
2.3.5.1 Tehnika zavarivanja ........................................................................................... 51 
2.4. MAG/MIG POSTUPAK- ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE 
TOPLJIVOM ELEKTRODNOM ŽICOM U ZAŠTITI GASA ....................... 53 
2.4.1 Prenos dodatnog materijala ............................................................................... 54 
2.4.2 Zaštitni gasovi ................................................................................................... 57 
2.4.3 Žica za zavarivanje ........................................................................................... 59
2.4.4 Izvori struje i uređaji za zavarivanje ..................................................................59 
2.4.5 Tehnologija zavarivanja ....................................................................................63 
2.4.6 Tehnika zavarivanja ..........................................................................................66 
2.5 TIG POSTUPAK- ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE 
NETOPLJIVOM ELEKTRODOM U ZAŠTITI INERTNOG GASA ...................71 
2.5.1 Vrste izvora struje .............................................................................................72 
2.5.2 Netopljive elektrode ..........................................................................................74 
2.5.3 Dodatni materijal- žica za zavarivanje ..............................................................76 
2.5.4 Zaštitni gasovi i mlaznice ..................................................................................76 
2.5.5 Uređaj za zavarivanje ........................................................................................78 
2.5.6 Tehnologija zavarivanja ....................................................................................79 
2.5.7 Tehnika zavarivanja ...........................................................................................81 
2.5.8 Zaštita korijenog prolaza ...................................................................................83 
2.5.9 Modifikovane varijante TIG zavarivanja ..........................................................85 
2.5.10 Podešavanje aparata za TIG postupak ...............................................................87 
2.6 ZAVARIVANJE PLAZMOM ...........................................................................90 
2.6.1 Tehnika zavarivanja plazmom ............................................................................92 
3. TERMIČKO REZANJE (PRIPREMA IVICA ŽLIJEBA) ................................93 
3.1 Gasno rezanje ....................................................................................................93 
3.1.1 Uređaj za gasno rezanje .....................................................................................94 
3.1.2 Tehnologija gasnog rezanja ...............................................................................97 
3.1.3 Rezanje pojedinih materijala .............................................................................98 
3.1.4 Rezanje metalnim prahom ...............................................................................100 
3.1.5 Rezanje pomoću topitelja ................................................................................101 
3.1.6 Specijalne tehnike gasnog rezanja ...................................................................101 
3.1.7 Greške pri gasnom rezanju ..............................................................................103 
3.2 ELEKTROLUČNO REZANJE .......................................................................104 
3.3 REZANJE PLAZMOM ...................................................................................105 
3.3.1 Primjena postupka ............................................................................................106 
3.3.2 Izvori struje za rezanje plazmom ......................................................................107
3.3.3 Modifikacije postupka rezanja plazmom ......................................................... 107 
3.3.4 Gasovi za obrazovanje plazme ........................................................................ 109 
3.3.5 Smjer rezanja .................................................................................................. 109 
3.3.6 Kvalitet reza .....................................................................................................110 
3.3.7 Plazma rezačice ............................................................................................... 111 
3.4 REZANJE LASEROM ................................................................................... 116 
Literatura ....................................................................................................... 117
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
1. OSNOVNI POJMOVI U ZAVARIVANJU 
Zavarivanje je proces izrade nerazdvojivog spoja uspostavljanjem međuatomskih veza 
između dijelova koji se zavaruju, pri kome se pojedinačno ili kombinovano koristi toplotna i 
mehanička energija, a po potrebi i dodatni materijal. Postupci zavarivanja, koji se najčešće 
koriste u praksi, zasnovani su na lokalnom zagrijevanju materijala iznad temperature 
topljenja, kada zavareni spoj nastaje očvršćavanjem (npr. elektrolučno zavarivanje), ili na 
lokalnom zagrijevanju materijala do temperature topljenja, kada zavareni spoj nastaje uz 
dodatno 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 spojem se podrazumijeva konstruktivna cjelina, sl. 1, koju čine os-novni 
metal (1) i metal 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 šav 
nastaje očvršćavanjem istopljenog osnovnog i dodatnog metala ili 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 uticajem 
zagrijavanja i hlađenja pretrpio izvjesne strukturne promjene, ali ispod temperature 
topljenja. 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). 
-11- 
a) 
b) 
c) 
d) 
Slika 1. Osnovni elementi zavarenog spoja 
Prije zavarivanja potrebno je pripremiti ivice osnovnog metala, čime se dobija žlijeb za 
zavarivanje, čiji su osnovni pojmovi definisani standardom, sl. 2. Najčešće korišćeni 
žljebovi i izgledi odgovarajućih šavova su dati u tab. 1.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Pripremljeni žlijeb u procesu zavarivanja topljenjem može da se ispuni u jednom ili u 
više prolaza, ili u više slojeva, sl. 3, što prvenstveno zavisi od debljine osnovnog materijala. 
Zavar predstavlja dio metala šava, nastao u jednom prolazu ili sloju, sl. 3. 
Slika 2. Osnovni elementi žlijeba 
-12- 
1 - stranica žlijeba 
2 - korijen žlijeba 
3 - oštri korjen žlijeba 
4 - tupi korjen žlijeba 
5 - razmak u korjenu žlijeba 
6 - zatupljenje korjena žlijeba 
7 - otvor žlijeba 
8 - širina otvora žlijeba 
9 - ugao otvora žlijeba 
10 - ugao zakošenja žlijeba 
Tabela 1. Oblici najčešće korišćenih žljebova i odgovarajućih šavova 
naziv izgled žlijeba izgled šava naziv izgled žlijeba izgled šava 
rubni 
U 
I 
J 
V 
X 
HV 
K 
Y 
duplo U 
a) jednoprolazni b) višeprolazni c) višeslojni 
Slika 3. Vrste šavova
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Prema obliku lica šava razlikuju se ravni, udubljeni i ispupčeni šavovi, sl. 4, a prema 
kontinuitetu šavovi se dele na neprekidne, sl. 5a i isprekidane, sl. 5b, koji mogu da budu 
simetrični, sl. 5c, ili nesimetrični, sl. 5d. 
a) ispupčeni b) udubljeni c) ravni 
Slika 4. Oblici lica šava 
a) neprekidni b) isprekidani 
c) simetrično d) nesimetrično 
Slika 5. Podjela šavova po kontinuitetu 
Zavisno od međusobnog položaja dijelova koji se zavaruju, osnovne vrste zavarenih 
spojeva su sučeoni, preklopni, ivični, T spoj, sl. 6, a u zavisnosti od položaja, zavarivanje 
može da bude u horizontalnom, horizontalno-vertikalnom, vertikalnom i nadglavnom 
položaju, sl. 7. Položaji zavarivanja koji nisu horizontalni, zovu se prinudni. 
-13-
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
a) sučeoni b) preklopni c) ivični d) T spoj 
Slika 6. Osnovne vrste zavarenih spojeva 
-14- 
a) horizontalni 
b) horizontalno 
vertikalni 
c) vertikalni 
d) nadglavni 
Slika 7. Položaji zavarivanja 
Pod tehnologijom zavarivanja podrazumjeva se skup operacija koje je potrebno iz-vesti 
da bi se napravio zavareni spoj (izbor osnovnog i dodatnog materijala, priprema 
osnovnog materijala, izbor postupka i parametara zavarivanja). 
Pod tehnikom zavarivanja podrazumjevaju se načini izvođenja pojedinih operacija 
(npr. tehnika zavarivanja unapred ili unazad). 
1.1 Označavanje i predstavljanje zavarenih spojeva na crtežu 
Crtež zavarene konstrukcije mora da sadrži podatke potrebne za njenu izradu, kao što je 
način pripreme žlijeba, geometrijske mere šava i tehnika zavarivanja. Da bi se ovi podaci 
prikazali što jednostavnije definisani su način predstavljanja i oznake zavarenih spojeva, 
koje se sastoje od grafičke i brojne oznake. Grafička oznaka definiše pripremu žlijeba i 
oblika šava, tab. 2, oblik spoljne površine, tab.3, vrste spojeva pri zavarivanju pritiskom, 
tab. 4, dopunske radove na korjenom zavaru (žlijebljenje se označava udvojenim simbolom 
oblika spoljne površine kod asimetričnih žljebova ili sa dvije vertikalne crtice u sredini 
simetričnih žljebova) i kontinualnost šava pri zavarivanju topljenjem (neprekidni šavovi se 
označavaju horizontalnom crticom preko osnovnog simbola).
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Tabela 2. Oznake najčešće korišćenih žljebova i nazivi odgovarajućih šavova 
red. br 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
oznaka 
naziv šava rubni I V HV Y U J X K duplo U ugaoni navar 
-15- 
Tabela 3. Oznake oblika spoljne površine šava 
redni broj iz tab. 2 3 11 11 
modifikovana oznaka 
objašnjenje oznaka obrade lica šava, 
ako se obrada izvodi 
ugaoni šav sa 
ispupčenim licem 
ugaoni šav sa 
udubljenim licem 
Tabela 4. Oznake pri zavarivanju pritiskom 
oznaka 
naziv spoja sučeoni 
zbijanjem 
sučeoni 
varničenjem 
tačkasti bradavičasti šavni 
Grafička oznaka za uprošćeno prikazivanje zavarenih spojeva se ispisuje u blizini šava, 
na prelomljenoj pokaznoj liniji ili ispod nje, sl. 8. Tako npr. oznaka na sl. 8a definiše ″V″ 
šav bez obrade lica, oznaka na sl. 8b neprekidni dvostrani ugaoni šav sa ravnim tjemenom, 
gde je a debljina šava (sl. 4), a oznaka na sl. 8c isprekidani dvostrani nesimetrični ugaoni 
šav sa ravnim tjemenom, gde je l dužina pojedinih šavova, e razmak između dva šava, n 
broj šavova i a debljina šava. 
Brojčana oznaka sadrži najbitnije podatke u zavisnosti od vrste spoja, oblika i kontinu-alnosti 
šava, i po pravilu se sastoji od dva broja, odvojena crticom, prvi za kote presjeka 
šava, a drugi za dužinu šava. Primjeri označavanja neprekidnih spojeva su dati u tab. 6 
(sučeoni), gde su prikazani jednostrani "I" spoj, dvostrani "X" spojevi (simetrični i nesi-metrični), 
jednostrani udubljeni i dvostrani simetrični ravni spoj, a od isprekidanih spojeva 
su prikazani sučeoni "I" i ugaoni "T" spoj. Kompletna oznaka zavarenog spoja još sadrži i 
brojčanu oznaku postupka zavarivanja, u skladu sa podacima iz tab. 5.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
a) sučeoni ″V″ 
b) ugaoni ravni dvostrani 
c) isprekidani nesimetrični ugaoni ravni 
Slika 8. Primjeri uprošćenog prikazivanja zavarenih spojeva 
-16- 
Tabela 5. Klasifikacija postupaka zavarivanja 
1 
111 
114 
12 
13 
131 
135 
14 
141 
15 
185 
2 
21 
22 
23 
24 
25 
3 
311 
Elektrolučno zavarivanje 
obloženom elektrodom - E 
punjenom žicom 
pod praškom - EPP 
topljivom elektrodnom žicom u zaštiti gasa 
zaštita u inertnom gasu - MIG 
zaštita u aktivnom gasu - MAG 
netopljivom elektrodom u zaštiti gasa 
inertni gas - TIG 
plazmom 
magnetno elektrolučno rotirajućim lukom 
Elektrootporno zavarivanje 
tačkasto 
šavno 
bradavičasto 
sučeono varničenjem 
sučeono zbijanjem 
Gasno zavarivanje 
oksi-acetilenskim plamenom 
4 
41 
42 
43 
44 
45 
48 
7 
71 
72 
74 
751 
76 
91 
913 
914 
916 
94 
97 
Zavarivanje u čvrstom stanju 
ultrazvukom 
trenjem 
kovačko 
eksplozijom 
difuzijom 
na hladno 
Drugi postupci zavarivanja 
aluminotermitsko 
električno pod troskom - EPT 
indukciono 
laserom 
elektronskim snopom 
Tvrdo lemljenje 
u peći 
uronjavanjem u soli 
indukciono 
Meko lemljenje 
Zavarivačko lemljenje
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Tabela 6.. Primeri označavanja neprekidnih spojeva 
skica opis oznaka 
jednostrani ″I″ spoj, debljine 
3 mm, dužine šava 100 mm 
-17- 
3-100 
simetrični ″X″ spoj, debljine 
15 mm, dužine šava 100 mm 
15-100 
nesimetrični ″X″ spoj, debljine 17 mm 
(jedan zavar 10 mm, drugi 7 mm), dužine 
šava 100 mm 
10+7-100 
udubljeni spoj, presjeka 4 mm, dužine šava 
100 mm 
simetrični ravni ″T″ spoj, dužine krakova 6 
mm, dužine šava 100 mm 
sučeoni ″I″ spoj, debljine 5 mm, 3 
zavara dužine 10 mm, korak 100 mm 
ugaoni ravni ″T″ spoj, presjeka 4 mm, 
4 zavara dužine 10 mm, korak 50 mm
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
-18-
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
2. POSTUPCI ZAVARIVANJA 
Danas se smatra da je 98 postupaka zavarivanja osvojeno i primijenjeno u praksi, uklju-čujući 
lemljenje, kao što je definisano u standardu ISO 4063 (EN 24063). Postupci 
zavarivanja mogu da se podijele na postupke topljenjem i postupke pritiskom, pri čemu u 
prvu grupu spadaju oni postupci kod kojih se proces spajanja odvija topljenjem i 
očvršćavanjem na mjestu spoja, a u drugu grupu oni postupci kod kojih se proces spajanja 
odvija bez topljenja. Osim toga, postupci zavarivanja se često dijele prema izvoru energije: 
električna (luk, otpor, snop), hemijska (plamen, eksploziv, termiti), mehanička (pritisak, 
trenje, ultrazvuk) i ostale (npr. svetlost). 
2.1 GASNO ZAVARIVANJE (311) 
Gasno zavarivanje je postupak spajanja metala topljenjem i očvršćavanjem osnov-nog 
i (po potrebi) dodatnog metala pomoću plamena dobijenog sagorevanjem gorivog gasa. 
Najčešće se koriste gorivi gasovi na bazi ugljovodonika: metan (CH4), metilacetilen-propadijen 
(C3H4 - trgovački naziv MAPP), acetilen (C2H2), propan (C3H8), propilen 
(C3H6), butan (C4H10) i vodonik (H2). Količina toplote oslobođena sagorijevanjem, kao i 
najviša temperatura plamena, zavise od vrste gorivog gasa. Podrazumjeva se da gorivi ga-sovi 
sagorjevaju u struji kiseonika, ako nije naglašeno drugačije (npr. sagorijevanje u 
vazduhu). Da bi se ostvarilo sagorijevanje u struji kiseonika, gorivi gas i kiseonik se iz 
specijalnih posuda pod pritiskom - boca (ili na drugi način) dovode u gorionik, odakle izlaze 
pomešani u odgovarajućoj srazmjeri. Na taj način je omogućeno sagorijevanje gorivog gasa 
na vrhu plamenika, koji zajedno sa gorionikom, bocama za skladištenje i crijevima za dovod 
gasova, kao i pomoćnim i dodatnim uređajima (npr. redukcionim ventilima), čini opremu za 
gasno zavarivanje. 
Tabela 7. Max. temperatura plamena najčešće korišćenih gasova 
acetilen propan butan metan propilen MAPP vodonik 
tmax (°C) 3087 2526 2300 2538 2865 2927 2655 
-19- 
2.1.1 Aparatura za zavarivanje 
Aparaturu za gasno zavarivanje čine boce za kiseonik i acetilen, redukcioni ventili, do-vodna 
crijeva, gorionik sa promjenljivom mlaznicom i pomoćni alat. Boce za tehničke 
gasove spadaju u posude pod pritiskom i podležu odgovarajućem standardu. Boce za 
kiseonik su zapremine 40 l, u koje je moguće uskladištiti 6 Nm3 (6 normalnih metara 
kubnih) na pritisku od 150 bara i temperaturi 20°C. Ako se pretpostavi da se kiseonik u 
ovim uslovima ponaša kao idealni gas, moguće je na osnovu pritiska u boci izračunati 
količinu preostalog gasa u boci (npr. ako je pritisak u boci 120 bara, količina preostalog 
kiseonika je 120x40=4800 l). Kiseonička boca je obojena plavo ili ima plavu traka na 2/3 
visine. 
Boca za acetilen je obojena bijelo, ili ima bijelu traku na 2/3 visine. Acetilen u boci se 
rastvara u acetonu, jer je sam acetilen kao nezasićeni ugljovodonik vrlo eksplozivan na po-
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
višenom pritisku. Osim toga, boca se prethodno puni poroznom masom (najčešće drveni ću-mur 
ili mešavina uglja i infuzorijske zemlje) u koju se uliva aceton, a zatim rastvara 
acetilen. Tako dobijena smeša može da se podvrgne pritisku od 15 bara 
Bocama za acetilen i kiseonik smije da rukuje samo stručno osposobljeno lice, tj. 
lice koje posjeduje uvjerenje za rukovanje bocama. Greške pri rukovanju bocama sa tehnič-kim 
gasovima pod pritiskom su najčešće uzrok nesreće sa veoma teškim posljedicama. 
Stoga treba poštovati sledeće preporuke: 
0 Redovno treba kontrolisati da li iz boce ističe gas premazivanjem sapunicom, a ne 
vatrom. 
0 Ako ventil boce popušta i posle pritezanja, takvu bocu treba odstraniti iz upotrebe i 
skloniti je od vatre, elektromotora i drugih izvora toplote i varničenja. 
0 Svaku popravku ventila, otklanjanje bilo kog kvara i remont prepustiti ovlašćenim 
licima. Prilikom rada sa bocama, one moraju da budu u vertikalnom položaju ili pod 
nagibom od 45°, čime se sprečava isticanje acetona. 
0 Zaostali pritisak u boci u zavisnosti od okolne temperature treba da bude 0,5 bara 
(t<0°C), 1 bar (0<t<5°C), 2 bara (15<t<25°C) ili 3 bara (25<t<35°C), da ne bi gubici 
acetona iz boce prekomerno porasli.(na navedenim pritiscima boca se smatra prazna). 
0 Ventil na boci acetilena smije da se otvara samo pomoću specijalnog ključa. 
0 Ako su boce bile na temperaturi ispod 10°C, moraju da se unesu dva sata prije upotrebe u 
prostoriju gde je normalna temperatura. 
0 Boce ne smiju da se pregriju, jer se pritisak značajno povećava. 
0 Ventile kod boca treba otvarati polako da bi se izbjegli udarci gasova pod pritiskom u 
priključne uređaje. 
0 Treba obratiti naročitu pažnju da se bocom za kiseonik ne rukuje masnim rukama, 
rukavicama ili alatom (u prisustvu kiseonika mast se zapaljuje). 
Kako je radni pritisak znatno niži od pritiska u boci, boce je neophodno snabdjeti re-dukcionim 
ventilima za kiseonik i za acetilen, sl. 9. Oba redukciona ventila imaju po dva 
manometra, jedan za pritisak u boci, drugi za radni pritisak. Princip rada redukcionih ventila 
je isti, a jedina konstruktivna razlika je u načinu vezivanja za bocu - kod kiseonika 
vezivanje je preko navrtke, a kod acetilena preko uzengije - što isključuje mogućnost pog-rešnog 
vezivanja. Osim toga, razlika je i u opsegu mjerenja - kod kiseonika manometri su 
do 300 bara (pritisak u boci), odnosno 16 bara (radni pritisak), a kod acetilena do 40 bara, 
odnosno 2,5 bara radni pritisak. 
Posebnu pažnju treba obratiti na rukovanje redukcionim ventilom za kiseonik. Kako 
dodir kiseonika sa mašću, uljem ili nekom sličnom materijom može da izazove eksplozivno 
paljenje, zabranjeno je rukovanje redukcionim ventilom za kiseonik masnim ili prljavim 
rukavicama. Osim toga za ovaj ventil je karakteristična pojava zaleđivanja usljed razlike 
pritisaka na ulasku i izlasku i odgovarajućeg pada temperature. Da bi se ovo spriječilo treba 
koristiti što čistiji kiseonik, ugraditi grijač prije ventila ili koristiti ventil sa dvostepenom 
redukcijom pritiska. 
-20-
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
a) za kiseonik b) za acetilen 
Slika 9. Redukcioni ventili 
Osim redukcionih ventila koriste se i tzv. suvi ventili, koji se postavljaju između reduk-cionih 
ventila i gorionika, sl. 10. Princip rada suvog ventila je sledeći: kroz gumeno crevo 
dotiče gas u cijevni nastavak (2) ventila i otvara nepovratni ventil (4), protiče kroz ventil u 
unutrašnjost poroznog uloška (5), zatim kroz njegov porozni zid u sredinu uloška, a otuda u 
nastavak (3) i u gorionik. U slučaju eksplozije povratni udar plamena stiže do komore 
između zida cijevi ventila (1) i uloška (5) i tu se gasi, jer se pri prolasku kroz porozni uložak 
ohladi ispod temperature paljenja mješavine gasova. Povećani pritisak od eksplozije gotovo 
trenutno zatvara nepovratni ventil. 
Slika 10. Šematski prikaz suvog ventila 
U gorionicima se dobijaju potrebne smješe kiseonika i acetilena, pri čemu se zahtijeva 
stabilan plamen određenog oblika i toplotne moći. Osnovni dijelovi gorionika prikazani su 
na sl. 11. Koristi se više tipova gorionika koji se dijele prema pritisku napajanja (gorionik 
niskog i visokog pritiska) i prema regulaciji protoka (gorionik stalnog i višestrukog 
protoka). 
Slika 11. Gorionik - šematski prikaz 
-21-
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Prema pritisku napajanja gorionici se dijele na osnovu pritiska smješe u mlaznici i 
pritiska svakog od gasova. Ako je pritisak smješe manji od pritiska gasova onda se radi o 
gorioniku niskog pritiska, a u slučaju da je pritisak smješe veći od pritiska bar jednog gasa, 
onda se radi o gorioniku visokog pritiska. Prema regulaciji protoka gorionici se djele na one 
kod kojih je promjena protoka moguća u vrlo malim granicama (gorionik stalnog protoka - 
bez promjene cijevi) i one kod kojih je regulacija moguća, najčešće izmjenom pritiska 
napajanja (gorionik višestrukog protoka - sa izmjenom cijevi). 
Osim prema svojstvima, gorionici se razlikuju i po veličini mlaznice, koja se bira na 
osnovu debljine osnovnog materijala. Po ovoj podjeli gorionici su obilježeni brojevima od 1 
do 8, a biraju se prema debljini osnovnog materijala. 
Pri rukovanju gorionicima treba voditi računa o sljedećem: 
• popravke smije da radi samo stručna osoba; 
• mlaznica se čisti posebnim iglama koje daje proizvođač; 
• za povremeno čišćenje injektora upotrebljavaju se posebne četke; 
• kod zamjene cijevi krunastu navrtku treba dobro pritegnuti, jer se kod slabog zaptivanja 
javlja povratni udar plamena; 
• plamen se pali tako da se najprije malo otvori kiseonik, a zatim acetilen; tek kada se 
smješa upali, plamen se reguluše (gasi se obrnutim redoslijedom); 
• kada gorionik "zviždi" to znači da plamen gori kod injektora umesto na mlaznici; dovod 
gasa treba brzo zatvoriti; ako se gorionik previše zagrijao, treba ga ohladiti; 
U tab. 8 dati su najčešći kvarovi gorionika, njihovi uzroci i načini otklanjanja. 
-22- 
Tabela 8. Najčešći kvarovi u radu gorionika 
Kvar Uzrok kvara Otklanjanje 
Plamen neće da se upali - krunasta navrtka nije stegnuta 
- ventil začepljen 
- navrtku stegnuti 
- očistiti ventil 
Plamen kos ili ustranu - mlaznica djelimično začepljena - očistiti mlaznicu 
Plamen gori dalje od mlaznice - preveliki pritisak kiseonika 
- preveliki pritisak acetilena 
- regulusati ventile na gorioniku ili 
redukcionom ventilu 
Plamen nestabilan, povreme-no 
povećan 
- voda u gumenom crevu 
- redukcioni ventil zamrznut 
- vodu iscijediti 
- odmrznuti redukcioni ventil 
Povratni plamen 
i pucketanje 
- mlaznica se u radu zagrijava 
- premali pritisak kiseonika 
- mlaznica je preblizu predmetu 
- gorionik ne zaptiva 
- ohladiti gorionik u vodi 
- povećati pritisak 
- odmaknuti mlaznicu 3÷5 mm 
- pritegnuti cijev na spoju 
Plamen "zviždi" i gori unutra 
(obično posle povratnog 
udara) 
- mlaznica i cijev pregrijani 
- prljava mlaznica 
- oštećen otvor na mlaznici 
- ohladiti gorionik 
- očistiti mlaznicu 
- promjeniti mlaznicu 
2.1.2 Primjena postupka 
Osnovna prednost gasnog zavarivanja je mogućnost kontrole koju zavarivač ima nad 
brzinom unošenja toplote, temperaturom u zoni zavarivanja i oksidacijom metala šava. 
Osim toga, oblik i veličina šava mogu bolje da se kontrolišu, jer se dodatni metal uvodi 
nezavisno od izvora toplote. U prednosti postupka se ubrajaju i niska cijena opreme, njena
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
pokretljivost i relativno jednostavno rukovanje. S druge strane, količina i koncentracija top-lote 
je manja nego kod ostalih postupaka zavarivanja, pa je za gasno zavarivanje karakteris-tično 
duže vrijeme zagrijavanja i hlađenja, usljed čega su strukturne promjene u ZUT (zoni 
uticaja toplote) izraženije i nepovoljnije. Shodno tome, ovaj postupak je pogodan jedino za 
zavarivanje tankih limova i cijevi, posebno manjeg prečnika, kao i za njihovo reparaturno 
zavarivanje. Plamen gasa se takođe koristi za rezanje, lemljenje, navarivanje, pred-grijavanje, 
termičku obradu i jednostavnije operacije oblikovanja, kao što su savijanje i 
-23- 
ispravljanje. 
Zavisno od odnosa acetilena i kiseonika, razlikuju se redukujući (manjak kiseonika), 
neutralni (potpuno sagorijevanje) i oksidišući plamen (višak kiseonika). Iako je teorijski 
smješa kiseonika i acetilena kod neutralnog plamena 1:1, u praksi se pod neutralnim plame-nom 
podrazumjeva smješa O2:C2H2 =(1,1÷1,2):1. Višak kiseonika se troši na sagorijevanje 
okolnih gasova. Kod neutralnog plamena uočljive su tri različite zone, sl. 12: 
·Jezgro oblika konusa ili cilindra (zavisno od načina isticanja gasova), u kojem se odvija 
dio primarnog sagorijevanja. Pri tome sagorijeva manji dio smješe gasova, dok se veći dio 
razlaže na ugljenik i vodonik. Oslobođena količina toplote zagrijava slobodni ugljenik 
stvarajući svijetli omotač jezgra, šta daje utisak jarko bijele boje. 
·Srednja zona, oblika klina, gde se odvija ostatak primarnog sagorijevanja, a počinje i se-kundarno 
sagorijevanje, odnosno oksidacija 2CO i H2 kiseonikom iz vazduha. U ovoj zoni 
se postiže najviša temperatura plamena (do 3100°C, sl. 12a), na 4÷6 mm od vrha jezgra, pa 
se ona koristi za zavarivanje. Stoga se srednja zona zove i zona zavarivanja. 
·Omotač plamena, u kojem se odvija sekundarno sagorijevanje na račun kiseonika iz vaz-duha. 
Temperatura u zoni sekundarnog sagorijevanja je znatno niža od maksimalne, Boja 
u ovoj zoni prelazi od plavo-ljubičaste boje u sredini do žuto-narandžaste na krajevima. 
a) oksidišući 
b) neutralni 
c) redukujući 
Slika 12. Šematski izgled plamena (a - oksidišući, b - neutralni, c - redukujući) [8] 
Stoga je veoma važno održavanje propisanog rastojanja između jezgra i površine 
radnog komada (3÷5 mm), jer inače nastaju sledeće greške: 
- ako je jezgro suviše blizu rastopljenog metala dobija se oksidirani tvrdi sloj;
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
- ako je jezgro suviše udaljeno, provarivanje je otežano, a pojava gasnih mjehurova česta. 
Neutralan plamen se koristi za zavarivanje čelika, bakra, nikla i njegovih legura, 
bronze i olova. Redukujući plamen se primjenjuje kada se traži porast ugljenika u zavaru 
kao npr. kod zavarivanja sivog liva, kao i za zavarivanje aluminijuma i njegovih legura, 
legura magnezijuma i navarivanja tvrdim legurama. Oksidišući plamen se izbjegava, jer re-akcija 
kiseonika ima veoma štetno djelovanje na svojstva legura, sem kod zavarivanja 
mesinga gde se višak kiseonika koristi da bi se spriječilo isparavanje cinka. Temperatura 
plamena sa viškom kiseonika je viša od ostalih vrsta plamena zbog reakcije sagorijevanja 
metala ili prisutnih elemenata, pa se oksidišući plamen ponekad koristi da bi se povećala 
produktivnost zavarivanja čelika, zbog čega u metalu šava po pravilu nastaju greške tipa 
oksida. 
Prema brzini isticanja razlikuju se meki plamen (50÷80 m/s) i tvrdi plamen (120÷180 
m/s), zavisno od pritiska i protoka gasova. Meki plamen je nestabilan i osetljiv na pojavu 
povratnog plamena, a koristi se za zavarivanje visokolegiranih čelika, lakotopljivih metala 
(Pb, Zn) i za lemljenje. Tvrdi plamen je teško kontrolisati, a česta je pojava izduvavanja 
rastopljenog metala iz metalne kupke. Stoga se u praksi najčešće koristi plamen sa brzinama 
isticanja 80÷120 m/s. 
Kiseonik omogućava sagorevanje gorivih gasova, a nalazi se u vazduhu (21% zapre-minskog 
udjela). Na 15°C i atmosferskom pritisku gustina kiseonika iznosi 1,43 kg/m3, 
molarna masa 32 g/mol, a u tečno stanje prelazi na -183°C. U gasovitom stanju kiseonik 
nema boju i miris, nije zapaljiv i eksplozivan. Međutim, pošto u njegovom prisustvu neke 
materije postaju zapaljive, rukovanje kiseonikom mora da bude oprezno. 
Kiseonik se najčešće proizvodi frakcionom destilacijom tečnog vazduha. Tehnički kise-onik 
je čistoće 99,2 do 99,8%, a nečistoće su azot, argon i voda. Čistoća kiseonika je bitna 
za njegovo korišćenje. Kiseonik se prenosi i čuva u čeličnim bocama pod pritiskom 150-200 
bar. 
Acetilen je gorivi gas bez boje, karakterističnog mirisa, neotrovan i rastvorljiv u vodi u 
odnosu 1:1 i u acetonu u odnosu 1:25, na sobnoj temperaturi i atmosferskom pritisku. Ras-tvorljivost 
acetilena u acetonu raste sa porastom pritiska, a opada sa porastom temperature. 
Acetilen je vrlo eksplozivan u prisustvu kiseonika ili vazduha. Acetilen se transportuje i 
čuva u čeličnim bocama pod pritiskom 15 bar, a u slučaju velike potrošnje racionalnije je 
koristiti razvijače acetilena. Za dobijanje acetilena se koriste još i postupci pirolize 
ugljovodonika i delimičnog sagorijevanja metana u kiseoniku. 
-24- 
2.1.3 Dodatni materijali i topitelji 
Dodatni materijali se isporučuju u obliku žica i šipki. U slučaju zavarivanja nisko-ugljeničnih 
i niskolegiranih čelika dodatni materijal je u obliku šipki dužine 1000 mm ili ko-turova 
žice mase 40 kg, standardnih prečnika: 2; 2,5; 3,25; 4; 5; 6,3 mm. Oznaka dodatnog 
materijala se sastoji iz dva dela: opšteg (slovo P) i dopunskog (slovo O, Z, Y ili cifre od 1 
do 6) sa značenjem datim u tab. 9. Žice su prevučene tankim slojem bakra radi zaštite od 
korozije. U tab. 10. date su oznake, sastav, mehanička svojstva i primena žice za 
zavarivanje čelika proizvod fabrike PIVA-Plužine (Crna Gora).
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Tabela 9. Označavanje žica za gasno zavarivanje čelika 
simbol Z Y 1 2 3 4 5 6 
Rm [MPa] <340 340 400 430 470 510 550 590 
A5,65 [%] <14 - 14 18 22 26 30 - 
KV [J] 30 - 30 60 90 120 150 - 
-25- 
Tabela 10. Žice za gasno zavarivanje čelika 
oznaka 
JUS 
oznaka 
PIVA 
Rm 
[MPa] 
A5,65 
[%] 
KV 
[J] 
hemijski sastav (%) 
C Si Mn Ni Mo 
primena 
P-Y11 37G 340-410 15-21 47-70 0,09 0,1 0,55 ugljenični čelik sa Rm<450 MPa 
P-212 42G 410-470 16-22 65-80 0,1- 
0,15 
0,2- 
0,3 
0,8- 
0,9 
0,6- 
0,8 
0,2- 
0,25 
parni kotlovi, posude pod pritis-kom, 
cevovodi i brodski limovi 
Topitelji oblika praha ili pasta se primenjuju pri zavarivanju livenog gvožđa, obojenih 
metala i legura, nerđajućeg čelika i drugih legura. Osnovni razlog primjene topitelja su 
teškotopljivi oksidi koji se obrazuju pri zavarivanju navedenih materijala i svojim 
prisustvom sprečavaju uspješno zavarivanje. Nanošenjem topitelja na dodatni ili osnovni 
materijal postiže se dvojaki efekat - sprečava se donekle oksidacija tečnog metala, s jedne 
strane, i snižava temperatura topljenja oksida, s druge strane, čime se obezbjeđuje njihovo 
uklanjanje u obliku troske. 
Topitelji se dijele prema hemijskom sastavu na kisele i bazične. Najčešće se koriste 
kiseli topitelji na bazi bora, kao što su borna kiselina, H3BO3, (prvenstveno za bakar i njego-ve 
legure), ili boraks (natrijumtetraborat - Na2B4O7⋅10H2O), koji lako razgrađuje okside 
mnogih metala (npr. Cu, Zn, Mn), i bazni topitelji, kao što su natrijum karbonat, Na2CO3, i 
potaša, K2CO3, (prvenstveno za sivi liv). 
2.1.4 Tehnologija gasnog zavarivanja 
Propisivanje tehnologije gasnog zavarivanja uključuje izbor i nagib gorionika, izbor ži-ce 
za zavarivanje, kao i izbor tehnike i parametara zavarivanja (veličina mlaznice, prečnik 
žice, brzina zavarivanja, potrošnja acetilena, kiseonika i žice za zavarivanje). 
Veličina i jačina gorionika se bira na osnovu vrste i debljine osnovnog materijala. Jači-na 
gorionika meri se protokom acetilena (l/h). Položaj gorionika značajno utiče na stepen 
iskorišćenja toplote plamena, kao i na zaštitu rastopa. Iskorišćenje toplote je najveće kod 
držanja gorionika upravno u odnosu na mesto zavarivanja, sl. 13. Ovakav položaj gorionika 
daje dublje uvarivanje i uži zavar, što je kod debljih materijala povoljnije, kao i bolju 
zaštitu rastopa. Odstupanje položaja gorionika od upravnog daje znatno pliće uvarivanje i 
širi zavar, što je povoljnije kod zavarivanja tankih materijala. Kod gasnog zavarivanja 
najčešće se koriste nagibi gorionika 60÷80°, sem kod vrlo tankih limova, gde se koriste 
manji nagibi, 45÷60°, sl. 13. 
Vrsta i prečnik žice se bira u zavisnosti od osnovnog materijala i njegove debljine. Pri tome 
treba imati u vidu zahtev da se žica topi optimalnom brzinom, ni prebrzo ni presporo u odnosu 
na topljenje osnovnog materijala. Kod zavarivanja bakra, aluminijuma i njihovih legura, žica se 
brže topi nego kod zavarivanja čelika, pa se biraju gorionici veće jačine. Iz ovog proizlazi da 
prečnik žice u odnosu na debljinu osnovnog materijala treba da bude veći nego kod zavarivanja 
čelika.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Slika 13. Uticaj nagiba gorionika na oblik zavara 
-26- 
a) unaprijed 
b) unazad 
Slika 14. Tehnike gasnog zavarivanje 
U zavisnosti od kretanja gorionika i žice postoje dvije tehnike gasnog zavarivanja: 
unaprijed i unazad (u smislu međusobnog položaja žice i gorionika), sl. 14. Ove dvije teh-nike 
se zovu još i ulijevo i udesno, što je odgovarajući naziv samo ako se gorionik drži u 
desnoj ruci. Tehnika zavarivanja unaprijed se sastoji u sljedećem, sl. 14a: 
• Plamen je usmjeren prema ivicama osnovnog metala (žlijeba). 
• Žica se drži ispred plamena, njen vrh je blizu mjesta zavarivanja, povremeno se uranja u 
metalnu kupku i treba da bude u zaštiti plamena. 
• Način vođenje i nagibi žice i gorionika zavise od položaja zavarivanja i debljine osnov-nog 
metala. U slučaju sučeonog ″I″ spoja na tankom limu (do 3 mm), žica se vodi bez 
poprečnih oscilacija, a gorionik od jednog do drugog kraja žleba, poprečnim (″cik-cak″) 
ili kružnim kretanjem, dok su im nagibi oko 45°. 
Tehnika zavarivanja unazad se sastoji u sljedećem, sl. 14b: 
• Plamen je usmjeren prema metalnoj kupki i ravnomjerno zagrijava i topi osnovni i do-datni 
materijal.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
• Žica se drži iza plamena i nalazi se između osnovnog materijala i gorionika. Vrh žice je 
neprestano uronjen u rastop, pomjera se u krug i stalno miješa rastop. 
• Način vođenje i nagibi žice i gorionika takođe zavise od položaja zavarivanja i debljine 
osnovnog metala. U slučaju sučeonog V spoja na limu debljine preko 3 mm, žica je 
nagnuta pod 45° i pomjera se ukrug od ivice do ivice žleba, a gorionik je nagnut 45-70°, 
zavisno od debljine, i kreće se pravolinijski. 
Zavarivanje unaprijed je jednostavnije za rad, regulacija metalne kupke je lakša i dobi-jaju 
se lijepi i glatki zavari, dok je kod zavarivanja unazad bolje iskorišćenje toplote i bolja 
zaštita metalne kupke. Zavarivanje unaprijed je sporije, a utrošak acetilena sa povećanjem 
debljine znatno brže raste nego kod zavarivanja unazad. Ako se materijali veće debljine 
zavaruju tehnikom unapred teško se postiže jednoličan korjen zavara (obično se javljaju 
prokapljine), a takođe je povećana mogućnost pojave uključaka oksida. Stoga je primjena 
tehnike zavarivanja unaprijed ograničena na debljine do 5 mm, a za veće debljine se koristi 
tehnike zavarivanja unazad, jer njene prednosti tada dolaze do izražaja. S druge strane ako 
se ima u vidu činjenica da se gasni postupak praktično ne koristi za komade veće debljine, 
jasno je da se tehnika zavarivanja unazad primenjuje veoma rijetko, npr. u nekim 
varijantama zavarivanja cijevi. 
2.1.5 Izbor parametara zavarivanja 
Smjernice za izbor osnovnih parametara za tehnike zavarivanja čelika unaprijed (hori-zontalan 
položaj, ugaoni i sučeoni spoj, uključujući varijantu bez dodatnog metala) i za 
tehniku zavarivanja čelika unazad su date u tab. 11. Podaci o potrošnji gasova i žice i 
vremenu zavarivanja su dati u odnosu na 1 m šava. 
Tablica 8. Parametri gasnog zavarivanja čeličnih limova 
-27- 
Debljina 
lima 
Veličina 
mlaznice 
Prečnik 
žice 
Vrijeme 
zavarivanja 
Brzina 
zavarivanja 
Potrošnja 
acetilena 
Potrošnja 
kiseonika 
Potrošnja 
žice 
[mm] [-] [mm] [min] [m/h] [l] [l] [g] 
Horizontalni sučeoni spoj - tehnika zavarivanja unaprijed 
1 1 2 5 12 8,5 10 20 
2 2 3 10 6 35 42 50 
3 3 3 15 4 75 90 90 
Horizontalni ugaoni spoj - tehnika zavarivanja unaprijed 
1 1 2 6 10 12 14 25 
2 2 3 10 6 42 50 48 
4 3 4 20 3 160 210 200 
6 4 4 30 2 375 450 440 
10 6 5 50 1,2 1000 1200 1100 
Horizontalni sučeoni spoj - tehnika zavarivanja unaprijed- bez dodatnog metala 
1,0 1 - 3 20 5 6 - 
1,5 2 - 4,30 14 11 13 - 
2,0 2 - 5 12 18 22 - 
Horizontalni sučeoni spoj - tehnika zavarivanja unazad 
5 4 3 20 3 165 198 206 
6 4 3 24 2,5 240 288 290 
8 5 4 32 1,85 486 580 580 
10 6 5 40 1,5 665 800 800 
15 7 6 60 1,0 1500 1800 1800
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
2.1.6 Podešavanje plamena acetilena [5] 
Gorionici za zavarivanje: 
Slika15. Gorenje acetilena u vazduhu nije pogodno za zavarivanje. 
Slika 16. Redukujući plamen, metal šava ključa i nije čist. 
Slika 17. Neutralan plamen, pogodan za većinu zavarivanja. 
Slika 18. Oksidacioni plamen, metal šava pjeni, varniči i sagorijeva 
-28-
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
-29- 
Gorionici za zagrijavanje: 
Slika 19. Redukujući plamen, ne preporučuje se za brzo zagrijavanje 
Slika 20. Neutralni plamen, najčešće se koristi. 
Slika 21. Oksidacioni plamen, ne preporučuje se. 
Gorionici za rezanje: 
Slika 22. Redukujući plamen sa protokom kiseonika za rezanje, pogodan 
za rezanje livenog gvožđa.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Slika 23. Neutralan plamen sa protokom kiseonika za rezanje, pogodan za čelike 
Slika 24. Neutralan plamen bez kiseonika za rezanje, podešen za rezanje čelika 
Slika 25. Oksidacioni plamen sa protokom kiseonika za rezanje, ne preporučuje se 
2.1.7 Podešavanje plamena za rezanje MAPP gasom [5] 
-30- 
Jednodijelne mlaznice 
Slika 26. Redukujući plamen
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Slika 27. Neutralni plamen, za mašinsko rezanje 
Slika 28. Slabo oksidacioni plamen, za ručno rezanje ili brzo počinjanje 
rezanja i za izradu kosih rezova 
Slika 29. Oksidacioni plamen za predgrijavanje, nepreporučuje se za rezanje 
-31- 
Dvodijelne mlaznice: 
Slika 30. Redukujući plamen za predgrijavanje
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Slika 31. Neutralni plamen za predgrijavanje, za mašinsko rezanje 
Slika 32. Oksidacioni plamen za predgrijavanje 
Modeli zvijezde za podešavanje MAPP gasa: 
Držati mlaznicu ravno uz lim bez uključivanja kiseonika za rezanje. Ova metoda se ne 
koristi za acetilen. 
Slika 33. Neutralni plamen za predgrijavanje, za rezanje 
Slika 34. Veoma slab oksidacioni plamen 
Slika 35. Slab oksidacioni plamen, predgrijavanje za bušenje rupe 
-32-
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
2.2 SPECIJALNI GASNO-PLAMENI POSTUPCI 
Pod specijalnim gasno-plamenim postupcima se podrazumeva čišćenje plamenom, 
ispravljanje plamenom, zavarivanje pod pritiskom gasa i predgrijevanje. Neki aspekti i 
primjene navedenih postupaka su prikazani na sl. 36 i 37. 
Slika 36. Dejstvo plamena na ploče i profile 
-33-
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Slika 37. Ispravljanje dugačkih profila 
Primjer termičkog ispravljanja deformisanog zavarenog spoja je dat na sl. 37, gdje je 
prikazano ispravljanje dugačkog "I" profila, savijenog oko horizontalne ose usljed podužnog 
zavarivanja vertikalne i horizontalnih stranica, sl. 37a. Da bi se ovako savijeni profil 
ispravio treba brzo zagrijati srednji dio (osjenčena oblast, sl. 37b) do temperature crvenog 
usijanja, a zatim ga ohladiti na vazduhu, posle čega će se dio profila ispraviti, sl. 37c. Da bi 
se cio profil ispravio, potrebno je ponoviti ciklus zagrijavanje-hlađenje na dovoljnom broju 
mjesta, sl. 37d. 
-34- 
a) 
b) 
c) 
d)
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
2.3 E (REL) POSTUPAK – RUČNO ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE 
OBLOŽENOM ELEKTRODOM (111) 
Ručno elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom je postupak spajanja metala 
topljenjem obložene elektrode i dijela osnovnog metala u električnom luku koji se uspostav-lja 
i održava između radnog komada (osnovnog metala) i elektrode, sl. 38. Topljenjem jez-gra 
elektrode obezbjeđuje se dodatni materijal za popunu žlijeba, a topljenjem, 
sagorijevanjem i isparavanjem obloge obezbjeđuje se zaštita metalne kupke od okolnih 
gasova i vazduha. Istopljeni sastojci obloge se miješaju sa rastopljenim metalom, prije nego 
što isplivaju na površinu jer imaju manju gustinu od metalne kupke, i očvrsnu u obliku 
troske. Troska štiti metal šava od uticaja okoline i usporava njegovo hlađenje, a nakon 
zavarivanja se uklanja čekićem. 
Slika 38. Šematski prikaz E postupka zavarivanja 
-35- 
2.3.1 Primjena postupka 
S obzirom na jednostavno rukovanje i relativno nisku cjenu uređaja i dodatnog materi-jala 
s jedne, a dobar kvalitet spoja s druge strane, ručno elektrolučno zavarivanje obloženom 
elektrodom je donedavno primjenjivano više od svih ostalih postupaka zajedno. Njegovoj 
širokoj primjeni doprinose još i činjenica da su ograničenja u vezi sa oblikom predmeta i 
vrstom materijala koji se zavaruje, kao i položajima zavarivanja, manja od svih ostalih 
postupaka zavarivanja. S druge strane, zbog nedostataka E postupka u novije vrijeme se 
umjesto njega sve češće koriste ostali elektrolučni postupci. Osnovni nedostaci E postupka 
su mala produktivnost usljed česte zamjene elektroda i uklanjanja troske (brzina topljenja 
dodatnog metala je 1-2 kg/h), komplikovana i dugotrajna obuka zavarivača, uticaj 
zavarivača na kvalitet šava, blještava svjetlost i štetni gasovi nastali sagorijevanjem troske. 
Ručno elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom može da se primjenjuje za 
spajanje velikog broja uobičajenih materijala, kao što su ugljenični, niskolegirani i visoko-legirani 
čelici, livena gvožđa, bakar, nikl, aluminijum i njihove legure. Takođe je moguće 
spajanje materijala različitih po hemijskom sastavu, ali metalurški kompatibilnih. Ovaj 
postupak se ne primjenjuje na materijale kod kojih je zaštita gasnim produktima obloge 
nedovoljna, kao što su Ti, Zr, Cb, Ta, Mo. 
Ograničenja u primjeni po pitanju debljine su prije ekonomskog i praktičnog 
značaja, nego što su vezana za sam proces zavarivanja obloženom elektrodom. Kao donja
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
granica može da se postavi debljina od 2 mm, jer se kod manjih debljina javljaju 
prokapljine, što može da se spriječi specijalnim tehnikam rada, npr. korišćenjem podloški. 
Kao gornja granica debljine može da se postavi 40 mm, jer se preko te debljine po pravilu 
ne isplati primjena ovog postupka. Međutim, u slučaju nepravilne konfiguracije koja znatno 
otežava primjenu automatskih postupaka zavarivanja, zabilježene su primjene E postupka i 
za debljine do 250 mm. 
Jedna od glavnih prednosti E postupka je mogućnost primjene u svim položajima. 
Naravno, ne treba zaboraviti da je horizontalni položaj najlakši i da ga treba koristiti kad 
god je moguće, jer omogućava korišćenje elektroda većeg prečnika i struja veće jačine, tj. 
veću produktivnost zavarivanja. U prinudnim položajima treba posvetiti pažnju izboru 
parametara zavarivanja i tehnici rada. 
Konačno, značajna prednost u primjeni E postupka je i u njegovoj prilagodljivosti 
mjestu zavarivanja. Naime relativno je jednostavno doći do nepristupačnih mjesta kao što su 
velike čelične konstrukcije (mostovi, zgrade, hale, brodovi), cjevovodi i rezervoari, jer je 
dovoljno imati dugačke i savitljive provodne kablove i izvor struje nezavisan od gradske 
mreže. 
2.3.2 Obložene elektrode za E postupak 
Elektroda za E postupak zavarivanja ima metalno jezgro, koje je obloženo sem na 
slobodnom kraju, sl. 39. Jezgro obložene elektrode kao dio strujnog kola prenosi struju 
(slobodni kraj je povezan držačem elektrode za izvor struje), a istovremeno služi kao 
dodatni materijal. Osnovne uloge obloge elektrode su: 
- zaštita zone zavarivanja od okolnog kiseonika, azota i vodonika; 
- stabilizacija i jonizacija električnog luka; 
- usporavanje hlađenja metala šava; 
- prečišćavanje i legiranje metala šava; 
- omogućavanje zavarivanja u prinudnim položajima. 
d - prečnik, l1 - slobodni kraj, L - dužina, D - prečnik obloge 
Slika 39. Obložena elektroda 
Zaštita zone zavarivanje od okolnih štetnih gasova (prvenstveno kiseonik, vodonik i 
azot) se ostvaruje gasovitim i čvrstim produktima topljenja i sagorijevanja obloge. Ova 
uloga obloge se ostvaruje višestruko: 
- rastopljena kap dodatnog materijala je zaštićena troskom koja je okružuje pri njenom pre-lasku 
-36- 
u metalnu kupku; 
- metalna kupka je zaštićena troskom koja pliva na njenoj površini; 
- gasovi okružuju mjesto zavarivanja i ne dozvoljavaju pristup štetnim okolnim gasovima.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Stabilizacija i jonizacija električnog luka se postiže dodavanjem soli natrijuma, bariju-ma, 
kalcijuma i kalijuma u oblogu, koje stvaraju gasove sa velikom sposobnošću jonizacije, 
čime bitno povećavaju sposobnost vazduha da provodi struju. 
Troska, obrazovana od očvrslih delova rastopljene obloge prekriva metal šava i uspo-rava 
njegovo hlađenje, jer ima znatno manju toplotnu provodljivost. Poslije zavarivanja 
-37- 
troska se uklanja čekićem. 
Da bi se obavila dezoksidacija metala šava oblozi se dodaju elementi sa velikim afini-tetom 
prema kiseoniku kao što su Ti, Al, Si, Mn, a da se pri tom obrazovani oksidi lako 
uklanjaju iz metala šava. Prečišćavanje ostalih nečistoća metala šava se ostvaruje na sličan 
način kao dezoksidacija. Radi se prvenstveno o uklanjanju vodonika iz metala šava, čemu 
služi CaF2, zatim fosfora i sumpora, čemu služe CaO i MnO, kao i svih ostalih štetnih ele-menata, 
npr. azota. Legiranje metala šava je potrebno da bi se nadoknadio sagorjeli udio 
pojedinih elemenata ili da bi se poboljšala svojstva metala šava. U tom cilju najčešće se 
dodaju Mn, Si i Ni. 
Uloga obloge u omogućavanju prinudnih položaja zavarivanja (npr. nadglavni) se ost-varuje 
povećanjem njene viskoznosti (ljepljivosti), što se postiže prvenstveno dodavanjem 
baznih i celuloznih sastojaka. 
Prema sastavu obloga je u metalurškom smislu kisela, bazna, celulozna i rutilna, a u 
novije vrijeme se često koriste mješovite obloge kao što su rutilno-kisela, rutilno-bazna i 
rutilno-celulozna. Hemijski sastav i osobine ovih obloga su dati u tab. 10. Osim navedenih 
postoje i specijalne vrste obloge. 
Tabela 10. Hemijski sastav i osobine osnovnih obloga čeličnih elektroda 
Obloga Hemijski sastav Osobine 
kisela oksidi Fe i Mn, 
alumosilikati, feromangan 
smanjen viskozitet troske, lijep izgled i loše 
mehaničke osobine metala šava 
rutilna rutil, alumosilikati, ferolegure lijep izgled i 
dobre mehaničke osobine šava 
bazna karbonati, fluoridi, oksidi, 
hematit 
dobra mehaničke osobine šava, 
posebno žilavost (nizak sadržaj H) 
celulozna celulozna vlakna, rutil, silikati, 
dezoksidatori 
svi položaji, visok sadržaj H, 
korjeni zavari cjevovoda 
Prema odnosu ukupnog prečnika (uključujući oblogu), D, i prečnika jezgra, d, 
elektrode se dijele na tanko obložene (D/d<1,2), srednje obložene (1,2<D/d<1,4) i debelo 
obložene (D/d>1,4). 
Na način prenosa dodatnog metala kod E postupka najviše utiču debljina i vrsta obloge 
i jačina struje. Povećanjem debljine obloge i dodavanjem sastojaka koji smanjuju površinski 
napon pospješuju se prenos sitnim kapima. Jača struja takođe omogućava prelaz od krupnih 
ka sitnim kapima, jer pojačava dejstvo pinč efekta i pritiska gasova. 
2.3.2.1 Označavanje elektroda 
Da bi se olakšala identifikacija elektroda uvedeno je standardizovano označavanje, i
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
to posebno za pojedine vrste konstrukcionih materijala, tab. 11. Osim navedenih materijala, 
postoje i elektrode za zavarivanje drugih metala. Sem standardne oznake elektroda treba 
imati u vidu i oznake proizvođača (npr. PIVA 150 B za debelo obloženu baznu elektrodu, 
namenjenu zavarivanju ugljeničnih i niskolegiranih čelika čvrstoće do 510 MPa i sitnozrnih 
čelika napona tečenja do 380 MPa, označenu po EN 499 kao E 515 B 120 262H). Oznake, 
sastav, mehanička svojstva, osnovne karakteristike i primjene obloženih elektroda su date u 
katalozima proizvođača. 
Oznake elektroda po EN su date na sl.40, 41, 42 i 43. 
-38- 
Tabela 11. Standardi za obložene elektrode 
Oznaka EN Namena 
EN 499 niskougljenični i niskolegirani čelici i čelični liv 
prEN 1599 čelici otporni na puzanje 
prEN 1600 nerđajući i visokolegirani čelici 
EN 499 livena gvožđa (sivi liv, nodularni liv i temper liv) 
navarivanje čelika 
prEN 757 mikrolegirani čelici povišene čvrstoće
Označavanje elektroda prema EN 499 
Slika 40. Obilježavanje elektroda za niskolegirane čelike
Označavanje elektroda prema EN 1599 
Slika 41. Obilježavanje elektroda za čelike otporne na puzanje
Označavanje elektroda prema EN 1600 
Slika 42. Obilježavanje elektroda za nerđajuće i visokolegirane čelike
Označavanje elektroda prema EN 499 
Slika 43. Obilježavanje elektroda za livena gvožđa
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
2.3.2.2 Čuvanje i skladištenje elektroda 
Proizvođač je obavezan da elektrode tako pakuje da su zaštićene od atmosferskog 
uticaja. Na svakom paketu moraju biti označeni podaci o vrsti, dimenzijama i broju šarže, 
kao i znak proizvođača. Ovi paketi se moraju uskladištiti tako da su zaštićeni od 
atmosfeskog uticaja, posobno vlage, a takođe mora da bude osigurano da ne dođe do 
oštećenja obloge i zamjene pojedinih vrsta elektrode. 
Elektrode koje su dobro zatvorene u pakete ili u zalemljene limene kutije (sprečeno 
pristustvo vazduha) ne treba naknadilo sušiti. Ostale elektrode prije upotrebe treba sušiti, 
naročito ako se zahtjeva povišen kvalitet zavarenih spojeva. To se posebno odnosi na 
bazične elektrode koje su veoma higroskopne. Već nakon 4 sata neke vrste bazičnih 
elektroda u otvorenoj kutijii se mogu smatrati vlažnim i treba ih naknadno sušiti. 
Sušenje elektroda se obavlja u posebnim pećima za sušenje sa mogućnošću regulacije 
temperature. Sem toga svaki zavarivač bi morao na radnom mestu da ima posebnu priručnu 
peć-sušionik za održavanje temperature, najčešće izmedju 60-900C, kako bi se spriječilo 
vlaženje elektroda za vrijeme rada. Temperatura i vrijeme sušenja zavisi od vrste elektrode. 
Rutilne i kisele elektrode po pravilu ne treba sušiti, sem u slučajevima primjetnih 
znakova vlažnosti. Tada ih treba sušiti na temperaturi l200C u trajanju 2 časa. 
Bazične elektode i pored dobrog skladištenja treba u većini slučajeva sušiti, a naročito 
ako se zavaruju mikrolegirani čelici ili debeli limovi neumirenog čelika. Ove elektrode se 
suše po pravilu na temperaturi 300 do 3500C u trajanju od najmanje 2 časa. Na temperaturi 
od 3500C elektrode mogu da se drže najduže 10 časova, jer bi inače došlo do oksidacije 
obloge. Elektrode sa bazičnom oblogom za zavarivanje čelika napona tečenja manjeg od 360 
MPa mogu da se suše i na temparaturi od 2500C. Ovako osušene elektrode mogu da se prije 
upotrebe ohlade do temperature 150 do 2000C i odlože u peć za jednodnevnu upotrebu ili 
ručne sušionike. 
Elektrode za visokolegirane čelike treba sušiti na temperaturi između 200 i 2500C u 
trajanju 3 časa. Preporučuje se postepeno zagrijavanje i hlađenje. 
Vlažne elektrode se lako prepoznaju i prema zvuku pri udaru jedna o drugu: suve 
elektrode daju oštar i visok zvuk, a vlažne dubok. Pri zavarivanju vlažnim elektrodama čuju 
se male eksplozije i pucketanja, a sa površine može da se primjeti isparavanje vlage. 
Sušenje elektrode rutilnog tipa, u nedostatku drugog načina, može da se obavi i 
neposredno prije zavarivanja uključivanjem elektrode u kratak spoj. 
Obložene elektrode vremenom stare, što može da se primjeti po malim bjelim kristalima 
na oblozi. Ovo je rezultat hemijskih reakcija sastojaka iz obloge. Ovakve elektrode ne smiju 
da se koriste. Konačno, treba paziti da se koriste samo elektrode bez mehaničkog oštećenja 
ili zamašćenja obloge. 
2.3.3 Izvođenje spoja 
Kada se traži potpuno provarivanje, a pristup je moguć samo sa jedne strane, često se 
koristi podloška koja služi kao osnova za prvi sloj metala šava (korjeni prolaz), odnosno 
sprečava curenje metalne kupke. Postoje četiri osnovna tipa podloške: 
- 43 -
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
- 44 - 
(1) Položna traka 
(2) Bakarna podloška 
(3) Nemetalna podloška 
(4) Podložni zavar. 
Položna traka 
Položna traka je metalna traka postavljena ispod žljeba, sl. 44. prvi zavar povezuje obe 
ploče osnovnog metala, a takođe i podložnu traku, koja može nakon zavarivanja da ostane 
ako ne smeta ili da se skine mašinskom obradom. 
Popuna šava 
Podložni zavar 
Slika 44.Položna traka Slika 45. Podložni zavar 
Podložna traka treba da bude napravljena od materijala koji je metalurški kompatiblan 
sa osnovnim i dodatnim materijalom. Ponekad je moguće iskoristiti neki drugi konstruktivni 
element kao podložnu traku, sl. 44(B). U svakom slučaju podložna traka mora da bude dobro 
pripremljena kako u smislu stanja njene radne površine, tako i u smislu njene geometrije, da 
ne bi nastale greške tipa poroznosti i uključaka, odnosno procurivanje metalne kupke. 
Bakarna podloška 
Osnovni razlog za primjenu bakra kao materijala za podlošku je njegova velika toplotna 
provodljivost, čime se sprečava da metalna kupka rastopi podlošku. Treba ipak voditi računa 
o dovoljnoj debljini bakarne podloške. U slučaju serijske proizvodnje treba predvidjeti 
mogućnost hlađenja bakarne podloške vodom da bi se spriječilo lokalno topljenje bakra koje 
može da utiče na konačni sastav metala šava. Bakarna podloška može da bude profilisana da 
bi se dobila željena kontura korjena ili ojačanje. 
Nemetalna podloška 
Za nemetalnu podloška se koristi zrnasti materijal koji pravi trosku ili keramički 
materijal. 
Zavar-podloška 
Koreni zavar takođe može da posluži kao podloška. sl. 45. 
Startne pločice 
U nekim slučajevima neophodno je da se sa zavarivanjem počne na tzv. startnim 
pločama, sl. 46. Time se izbjegavaju sve greške inače tipične u početku rada (npr. pri
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
uspostavljanju luka), a često se ista tehnika primjenjuje pri zaustavljanju procesa, tj. na kraju 
ploča koje se zavaruju. 
Startna pločica 
Slika 46. Startna pločica 
2.3.4 Vrste i izvori struje, uređaji i oprema za E postupak 
Uređaj za E postupak se sastoji od izvora struje, dovodnih i odvodnih kablova, drža-ča 
elektrode, stezaljke za masu, a u dodatnu opremu spadaju zaštitna odeća, maska za-varivača 
i njegov ručni alat. Za E postupak koriste se obje vrste struje, jednosmjerna i 
naizmjenična, pri čemu izbor prvenstveno zavisi od vrste obloge i obično je preporučen od 
strane proizvođača elektrode. Pri izboru vrste struje treba voditi računa o sljedećem: 
(1) Pad napona. Manji pad napona se dobija primjenom naizmjenične struje (NS), što je 
čini pogodnijom u slučaju zavarivanja na većim rastojanjima od izvora struje. 
(2) Male jačine struje. Kod elektroda manjeg prečnika, odnosno pri korišćenju manjih 
jačina struje, jednosmjerna struja (JS) daje stabilniji luk. 
(3) Uspostavljanje luka. Po pravilu lakše je sa JS, posebno kod elektroda manjeg 
- 45 - 
prečnika. 
(4) Dužina luka. Zavarivanje kraćim lukom je lakše JS. Ovo je bitno, osim kod obloga 
sa željeznim praškom. 
(5) Skretanje luka. Može da bude značajan problem kod JS. 
(6) Položaj zavarivanja. Za prinudne položaje bolja je JS, jer može da koristi manje 
jačine struje. 
(7) Debljina osnovnog materijala. Zavarivanje tankih limova može da bude 
problematično sa NS zbog smanjene stabilnosti luka pri korišćenju struja manje 
jačine. 
Bez obzira na vrstu struje, koristi se izvor sa strmopadajućom statičkom karakte-ristikom, 
jer on obezbjeđuje malu promjenu jačine struje pri slučajnoj promjeni dužine luka, 
koja je neminovna kod ručnog zavarivanja. 
Na sl. 47 je pokazano kako se mijenja jačina struje (Ir1 i Ir2) i napon (Ur1 i Ur2) pri 
povećanju dužine luka (l1 na l2). Kao što se vidi sa sl. 47, promjena napona je značajna, dok 
je promjena jačine struje mala. Kako promjena napona ne utiče bitno na ostale parametre 
zavarivanja, strmopadajućom karakteristikom je obezbjeđeno dovoljno kvalitetno 
zavarivanje, jer se parametri procesa koji najviše zavise od jačine struje održavaju u uskim 
granicama.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Slika 47. Promjena radne tačke kod strmopadajuće karakteristike [8] 
Napon praznog hoda, U0, je napon pri uključenom izvoru struje, ali bez električnog 
luka. Napon praznog hoda se smanjuje uspostavljanjem luka, zavisno od dužine luka i vrste 
elektrode, i postaje napon luka. Tipične vrijednosti napona praznog hoda su 50-100 V, a 
napona luka 17-40 V. Veći napon praznog hoda obezbjeđuje lakše uspostavljanje luka, ali je 
opasan za zavarivača. Neki izvori struje imaju mogućnost promjene napona praznog hoda, 
ali ne svi. Pri izboru izvora struje treba da se vodi računa o sljedećem: 
1. Potrebnoj vrsti struje 
2. Potrebnoj jačini struje 
3. Intermitenciji izvora 
Izbor vrste struje prvenstveno zavisi od vrste elektrode i vrste zavarenog spoja. Za NS 
koriste se transformatori, dok se za JS koriste ispravljači (uz transformator) ili pretvarači 
(motor-generator). Ako je potrebno imati obje vrste struje na raspolaganju koriste se 
jednofazni transformatori-ispravljači ili alternator-ispravljač, a u novije vrijeme sve češće se 
koriste invertori zbog male mase. 
Držač elektrode je s jedne strane provodnik koji obezbjeđuje provođenje struje od 
izvora do elektrode, a s druge strane izolator, koji obezbeđuje siguran rad zavarivača jer 
odvaja izoluje njegovu ruku od struje. Čeljusti držača, koje su u dirketnom kontaktu sa 
elektrodom, moraju da budu u dobrom stanju i ne smiju da prave veći otpor struji da se ne bi 
pregrijavale. 
Zavarivački kablovi spajaju izvor struje sa radnim komadom i sa elektrodom. Provodni 
dio kabla je upletena bakarna ili aluminijumska žica, koja je odvojena od omotača zaštitinim 
izolacionim slojem. Zavarivački kablovi se proizvode u različitim veličinama, koje se koriste 
zavisno od potrebne jačine struje i radnog ciklusa zavarivanja. 
Zaštitna odjeća i maska zavarivača, kao i druge mjere zaštite su bitne kod svih elektro-lučnih 
postupaka zavarivanja, a posebno kod E postupka. Opasnosti pri elektrolučnom 
zavarivanju su udar struje, prejaka svjetlost, zagađena atmosfera i prskanje troske i metala. 
Da bi se spriječili udari struje uređaj mora da bude atestiran, uz strogu periodičnu provjeru 
zaštitne izolacije i uzemljenja. 
Zaštitna odjeća se sastoji od specijalnog radnog odjela, kecelje, rukavica, potkoljenice i 
nadlaktice, a najvažniju ulogu ima zaštitna maska bez koje električni luk ne smije da se 
gleda. Na zaštitnim maskama nalaze se stakla različitog zasjenjenja, pri čemu se stepen 
zasjenjeja izražava brojevima ( do 14). U daljem tekstu dat je pregled neophodnih 
zasjenjenja stakla pri zavarivanju E postupkom različitih debljina elektroda: 
- 46 -
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
- Elektrode prečnika do 4 mm, (do 200 A) ............................. zasjenjenje 10. 
- 4 do 6 mm, (do 400A )............................ 12. 
- preko 6 mm, (preko 400A)......................... 14. 
= gdje su: 
- 47 - 
Intermitencija izvora 
Rad izvora napajanja obično protiče u naizmjeničnim uključivanjima za zavarivanje i 
isključivanjima radi zamjene elektrode, pregleda i čišćenja zavara, predaha i dr. , a 
karakteriše se odnosom trajanja opterećenja (zavarivanja) i trajanja pogonskog ciklusa. Pod 
trajanjem pogonskog ciklusa podrazumjeva se ukupno vrijeme(trajanje opterećenja i pauze, 
odnosno praznog hoda). Odnos između trajanja opterećenja i trajanja pogonskog ciklusa 
naziva se intermitencija (i): 
t 
( ) 100(%) 
0 ⋅ = ⋅ 
+ 
t 
100 % 
t 
t t 
i 
0 
c 
0 ph 
- i intermitencija; 
-t0 vrijeme trajanja opterećenja (zavarivanja); 
-tph vrijeme trajanja praznog hoda; 
-tc vrijeme trajanja pogonskog ciklusa. 
Dakle, izvor napajanja se nalazi u tkz. intimitirajućem pogonu, tj. naizmjenično se 
smjenjuju rad pod opterećenjem (zavarivanje) i pauza (rad na praznom hodu). Za vrijeme 
opterećenja (t0) izvor napajanja ne može postići maksimalnu temperaturu, a ne može se ni 
potpuno ohladiti za vrijeme praznog hoda (tph). Zbog toga se izvori napajanja ne moraju 
termički dimenzionisati na maksimalne vrijednosti, tj. za i=100%, već na neke manje 
vrijednosti, zavisno od pogonskog ciklusa, odnosno namjene izvora napajanja. Izvori 
napajanja se dimenzionišu za intermitirajući pogon, a intermitencija je određena 
standardima. Za trajan rad transformatora (automatizovano zavarivanje) intermitencija iznosi 
100%, a za ručno zavarivanje 60%. Intermitencija izvora napajanja za servisne radove iznosi 
35% , a za izvore za poluautomatizovano zavarivanje 70%-80%. 
Za ručno elektrolučno zavarivanje trajanje pogonskog ciklusa određeno je standardom i 
iznosi 5 min. Ako izvor ima intermitenciju i=50%, to znači da mi ne možemo njega opteretiti 
da u 2 sata radi 1 sat neprekidno, već on može biti maksimalno neprekidno opterećen 2,5 
min (maksimalnom strujom) i nakon pause (rada na prazom hodu) od 2,5 min može ponovo 
raditi (zavarivati) neprekidno 2,5 min i tako naizmjenično. 
U tehničkim podacima o svakom izvoru napajanja dati su podaci o njegovoj 
intermitenciji i maksimalnoj jačini struje koja se može primjeniti pri toj intermitenciji. Treba 
se pridržavati nazivne intermitencije izvora napajanja, jer je izvor napajanja konstruisan 
prema njoj i svako forsiranje izvora izvan granica intermitirajućeg pogona može dovesti do 
njegovog uništenja. 
Ako su poznate intermitencija izvora (i) i maksimalna jačina struje (Imax) pri toj 
intermitenciji, onda se može pomoću formule: 
I = I ⋅ i [A] 
, 
tz max 100 
izračunati jačina struje zavarivanja koju bi izvor napajanja mogao trajno (kontinualno)
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
davati. U prethodnoj formuli su: 
- Itz jačina trajne struje zavarivanja; 
- Imax maksimalna jačina struje zavarivanja; 
- i intermitencija. 
Npr., izvor sa maksimalnom strujom zavarivanja od 400 A i intermitencijom od 60% 
može se trajno opteretiti strujom zavarivanja jačine : 
I 400 60 tz = ⋅ = ≈ 
309,8 310 [A] 
- 48 - 
100 
Sa maksimalnom jačinom struje zavarivanja 400A i intermitencijom 60%, vodeći računa o 
standardizovanom vremenu pogoskog ciklusa tc=5 min, izvor napajanja bi radio: 
t 0,60 5 3 [min], 0 = ⋅ = 
a potom bi morao praviti pauzu (rad na praznom hodu) od 2 min i tako naizmjenično. 
2.3.5 Tehnologija zavarivanja 
Tehnologija zavarivanja obuhvata pripremu osnovnog materijala, izbor elektrode, izbor 
parametara i tehniku zavarivanja. U pripremi osnovnog materijala najvažnije je oblikovanje 
žlijeba, a ponekad je potrebno i čišćenje okolnih površina do metalnog sjaja. Pri izboru 
oblika i dimenzija žlijeba, osim o debljini osnovnog materijala treba da se vodi računa o 
pristupačnosti korjenu, sprječavanju pojave prokapljina, deformacijama zavarenog spoja i 
što manjem utrošku dodatnog materijala. Rješenje sa najmanjom masom šava je po pravilu i 
rješenje sa najmanjom deformacijom zavarenog spoja, jer se unosi najmanje toplote. Pris-tupačnost 
korijenu i sprečavanje pojave prokapljina zahtijevaju suprotne mjere: u prvom 
slučaju razmak u korjenu treba da bude što veći, a u drugom slučaju što manji. 
Rubni šav je pogodan samo za limove tanje od 2 mm i priprema se savijanjem i 
stezanjem ivica, "I" žlijeb je pogodan za limove debljine od 3 do 5 mm i priprema se ravnim 
odsjecanjem ivica, a "V" žlijeb je pogodan za limove debljine od 3 do 20 mm i priprema se 
zakošenjem ivica, najčešće pod uglom 60°. Razmak u korjenu treba da bude što veći da bi se 
omogućio pristup elektrodi, ali je ograničen zahtjevom za minimalnom potrošnjom dodatnog 
metala i što manjim deformacijama zavarenog spoja. Za predmete većih debljina koristi se 
"Y" žlijeb, tj. "V" žlijeb sa zatupljenjem u korjenu, čime se smanjuje opasnost od 
prokapljina. S druge strane, ovakvim oblikom žlijeba se povećava opasnost od uključaka 
troske u metalu šava, pa se po pravilu "Y" žlijeb radi dvostrano, tako što se korjen ižlijebi, 
pa ponovo zavari sa druge strane. Takođe, za predmete većih debljina se koristi "X" žlijeb, 
tj. dvostrani "V" žlijeb, čime se smanjuju deformacije, posebno ugaone, koje se inače jav-ljaju 
kod debljih i dužih limova sa "V" žlijebom. Osim toga, površina "X" žlijeba je bitno 
manja od odgovarajućeg "V" žlijeba, pa su uštede dodatnog metala značajne. Osnovne pre-poruke 
za izbor oblika i dimenzija žljebova su date u standardu ISO 9692-1: 
Prečnik i vrste obloge elektroda se biraju prema osnovnom materijalu i specifičnim zah-tjevima 
konkretnog problema zavarivanja. Prečnici elektroda su standardizovani prema 
sljedećem nizu: 2; 2,5; 3,25; 4; 5; 6; 8 i 10 mm, a biraju se tako da se uzima najveći prečnik 
koji veličina žlijeba dozvoljava. U slučaju višeprolaznog zavarivanja, za korjen šava se ko-riste 
elektrode prečnika 2,5÷4 mm, a za popunu žlijeba se koriste elektrode većeg prečnika,
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
zavisno od debljine osnovnog materijala. Osim osnovnih preporuka za izbor prečnika 
elektrode, treba uzeti u obzir vrstu struje, položaj i redosled zavarivanja. 
Položaj zavarivanja značajno utiče i na izbor obloge elektrode. Za prinudne položaje 
se uglavnom biraju elektrode sa tankom oblogom ili oblogom srednje debljine, a da bi se 
sprečilo curenje tečnog metala šava koriste se rutilne ili celulozne obloge. Osnovne smernice 
pri izboru obloge elektrode su sljedeće: 
- Ugljenični i niskolegirani čelici: čvrstoća metala šava treba da bude ista ili veća nego kod 
osnovnog metala. Ako se traži posebno dobra žilavost koristi se bazna obloga, kao i u 
slučaju većih debljina i krutosti konstrukcija. 
- Kombinacija ugljeničnih i niskolegiranih čelika: kod sučeonih spojeva elektroda se bira 
prema čeliku manje čvrstoće, a kod ugaonih prema čeliku veće čvrstoće. 
- Visokolegirani čelici: metal šava treba da ima čvrstoću bar kao osnovni metal. 
- Obojeni metal i legure: elektroda se bira prema osnovnom materijalu jer po pravilu ne pos-toje 
različite elektrode za jedan materijal. 
Pri izboru parametara treba imati u vidu prvenstveno vrstu, polaritet, jačinu i napon 
struje, dužinu električog luka, ugao nagiba i pravac kretanja elektrode i brzinu zavarivanja. 
Vrsta struje se bira u zavisnosti od vrste obloge elektrode. Za kisele, rutilne i oksidne 
obloge najčešće mogu da se koriste naizmjenična ili jednosmjerna struja direktne 
polarnosti (JSDP)(minus pol na elektrodi), dok se kod baznih, po pravilu, koristi 
jednosmjerna struja indirektne polarnosti (JSIP)(plus pol na elektrodi). Zavisnost oblika 
šava od vrste struje prikazana je na sl. 48, gde se vidi da je dubina uvarivanja najveća za 
JSIP, a najmanja za JSDP, uticaj na nadvišenje je obrnut, a na širinu šava zanemarljiv. 
Pogrešan izbor vrste i polariteta struje dovodi do grešaka tipa poroznosti, nestabilnog 
električnog luka i većeg razbrizgavanja dodatnog metala tokom zavarivanja. 
JSIP NS JSDP 
Slika 48. Zavisnost oblika šava od vrste i polariteta struje [8] 
Jačina struje značajno utiče na oblik šava i mehaničke osobine spoja. Pri povećanju 
jačine struje nadvišenje i dubina uvarivanja se povećavaju, dok je širina šava praktično 
nepromenjena, sl. 49. Suviše velika jačina struja daje grubozrnu strukturu metala šava i po-većava 
sagorijevanje legirajućih elemenata, a nedovoljna jačina struja malu dubinu uvariva-nja 
i slabu vezu šava i osnovnog metala. U oba slučaju česta je pojava troske u očvrslom 
metalu šava, kao posljedica turbulencije rastopa i njenog povlačenja u dubinu kod suviše 
jake struje, odnosno lijepljenja za stranice žlijeba kod suviše slabe struje. Stoga je pravilan 
izbor jačine struje od presudnog značaja za dobijanje kvalitetnog spoja. Pri zavarivanju u 
prinudnim položajima jačina struje se smanjuje za oko 20%, dok se za visokoproduktivne 
elektrode koristi jača struja. 
- 49 - 
⎯⎯→ I 
Slika 49. Zavisnost oblika šava od jačine struje [8]
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Povećanjem prečnika elektrode povećava se odvođenje toplote i smanjuje gustina struje, 
što sužava šav i povećava dubinu uvarivanja, sl. 50. 
- 50 - 
⎯⎯→ d e 
Slika 50. Zavisnost oblika šava od prečnika elektrode [8] 
Povećanjem brzine zavarivanja smanjuje se količina rastopljenog dodatnog i osnovnog 
metala, što utiče na dimenzije šava tako da se širina šava smanjuje, dubina uvarivanja raste 
do neke vrijednosti, pa onda opada, a nadvišenje prvo opada, pa raste, sl. 51. Nedovoljna 
brzina zavarivanja uslovljava greške tipa naljepljivanja i uključaka troske, a prebrzo 
zavarivanje daje preveliko nadvišenje šava. 
⎯⎯→ v 
Slika 51. Uticaj brzine zavarivanja na oblik šava [8] 
Napon luka ima mali uticaj na oblik šava, posebno ako se ima u vidu mali raspon pro-mjene 
kod E postupka, 22-32 V. Povećanjem napona luka povećava se širina šava, a pro-mjene 
dubine uvarivanja i nadvišenja su neznatne. 
Povećanjem dužine luka povećava se širina šava, a dubina uvarivanja i nadvišenje sma-njuju, 
sl. 52. Suviše kratak luk "uranja" u rastop, povećavajući turbulenciju tečnog metala 
koji "bježi" prema nezagrijanim površinama žlijeba, što daje loš kvalitet spoja sa greškama 
tipa naljepljivanja i uključaka troske. S druge strane, predugačak luk je nestabilan i 
rasprskava dodatni metal. 
Treba imati u vidu i uticaj vrste obloge na izbor dužine luka. Kod kiselih i rutilnih 
obloga preporučuje se dužina približno jednaka prečniku elektrode, a kod baznih obloga i 
kod elektroda od obojenih metala preporučuje se dvostruko manja dužina, uglavnom radi 
bolje zaštite metalne kupke. 
Slika 52. Zavisnost oblika šava od dužine luka 
Nagib elektrode u ravni upravnoj na ravan predmeta koji se zavaruju utiče prvenstveno 
na dubinu uvarivanja, a u manjoj meri na širinu i nadvišenje šava. Najveća dubina se postiže 
pri uglu od 90o, odnosno kada je elektroda upravna na površinu zavarivanja, sl. 53. Izbor
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
nagiba elektrode zavisi od osnovnog materijala, obloge elektrode, položaja zavarivanja i 
vrste spoja. 
Slika 53. Uticaj nagiba elektrode na oblik šava 
- 51 - 
2.3.5.1 Tehnika zavarivanja 
Uspostavljanje električnog luka je osim dodirom i odmicanjem (sl. 54a), moguće i 
povlačenjem vrha elektrode, uz prelazak na potrebno rastojanje (sl. 54b). Drugi način ima 
prednost, jer se luk uspostavlja bez oštećenja obloge, a dužina luka se reguliše povećanjem, 
a ne njegovim smanjenjem, što je daleko lakše. 
a) b) 
Slika 54. Uspostavljanje luka (a) primicanje-odmicanje (b) povlačenje 
Prekidanje električnog luka je najbolje izvesti povlačenjem elektrode unazad (sl. 55b) 
na očvrslu trosku i udaljavanjem nakon toga. Pri direktnom podizanju elektrode (sl. 55a) 
može da nastane greška u šavu tipa poroznosti. 
a) b) 
Slika 55. Prekidanje električnog luka a) nepravilno; b) pravilno 
Posebnu pažnju treba posvetiti nastavku prekinutog šava, s obzirom na krater koji može 
pri prekidu da nastane na kraju zavara. Da bi se izbjeglo popunjavanje kratera "na hladno", 
primjenjuju se posebne tehnike, zavisno od vrste zavara (korjeni ili popuna), kao što je u 
dvije projekcije prikazano na sl. 56. U prvom slučaju (korjeni zavar - sl. 56a), luk se 
uspostavlja na 15 do 20 mm od kraja zavara, na već izvedenom korjenom zavaru, poslije 
čega se prelazi u korjen, radi popune žlijeba. U drugom slučaju (zavar popune - sl. 56b), luk
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 
se uspostavlja na donjem dijelu (prethodni zavar) ili na stranici žlijeba, zatim se vraća nazad 
na aktuelni zavar i tek onda se nastavlja sa daljom popunom žlijeba. 
a) korjeni zavar 
- 52 - 
b) zavar popune 
Slika 56. Nastavljanje zavarivanja 
Često se kod izvođenja E postupka koristi tzv. njihanje elektrode, tj. popunjavanje 
žlijeba njenim poprečnim kretanjem (a ne samo podužnim), sl. 57. 
Slika 57. Prikaz osnovnih načina njihanja elektrode
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
2.4 MAG/MIG POSTUPAK-ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE TOPLJIVOM 
ELEKTRODNOM ŽICOM U ZAŠTITI GASA 
Elektrolučno zavarivanje topljivom elektrodnom žicom u zaštiti gasa je postupak spa-janja 
metala topljenjem i očvršćavanjem dijela osnovnog metala i dodatnog metala (elek-trodna 
žica) pri čemu se za zaštitu rastopljenog metala koriste inertni i aktivni gasovi, ili 
njihove mješavine. Elektrolučno zavarivanje topljivom elektrodnom žicom u zaštiti gasa je 
šematski prikazano na sl. 58. U zavisnosti od vrste zaštitnog gasa elektrolučno zavarivanje 
topljivom elektrodom se skraćeno obeležava kao MAG (Metal Aktivni Gas) ili MIG 
(Metal Inertni Gas), pri čemu se kod MAG postupka kao zaštita koristi CO2 (ugljen 
dioksid) ili mješavina gasova koja se ponaša kao aktivni gas, a kod MIG postupka Ar, He 
(argon, helijum) ili mješavina gasova koja se ponaša kao inertni gas. 
Slika 58. Elektrolučno zavarivanje topljivom elektrodom u zaštiti gasa [4] 
• Prednosti postupka su: 
– univerzalna primjena sa tačke gledišta osnovnog materijala, 
– velika brzina topljenja, 
– velika brzina zavarivanja, 
– relativno jednostavna obuka zavarivača (za nelegirane i niskolegirane čelike), 
– jednostavna mehanizacija postupka, 
– primjenljiv u prinudnim položajima, 
– mali investicioni troškovi (za standardnu varijantu). 
• Mane postupka su: 
– opasnost od grešaka u početku zavarivanja, 
– opasnost od grešaka pri sporom zavarivanju, zbog isticanja tečnog metala ispred električ-nog 
- 53 - 
luka, 
– relativno komplikovana obuka zavarivača (za visokolegirane čelike i obojene metale), 
– teškoće pri zavarivanju na otvorenom (strujanje vazduha). 
Danas približno 60% svetske potrošnje dodatnog materijala otpada na elektrodne žice 
za MIG-MAG. Osnovna primjena - metalna industrija, metalne konstrukcije, brodovi, 
posude pod pritiskom, motorna vozila.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
- 54 - 
2.4.1 Prenos dodatnog materijala 
Osnovni načini prenosa dodatnog materijala su prenos u mlazu, kratkospojeni prenos i 
prenos u krupnim kapima, sl. 59. Osim njih, u novije vrijeme je razvijen čitav niz novih 
načina prenosa dodatnog materijala, od kojih je najpoznatiji impulsni, rotirajući, STT 
prenos. 
Prenos u mlazu je moguće postići strujom jačine veće od neke granične vrijednosti, 
i to prvenstveno u zaštiti Ar (ili He), jer se u zaštiti CO2 dodatni materijal rasprskava (kod 
čelika je potrebno bar 80% Ar u smješi, a kod neželjeznih materijala čist Ar). Prenos u 
mlazu je pogodan za zavarivanje debljih limova, jer koristi velike jačine struje. 
Slika 59. Načini prenosa dodatnog materijala: a) prenos u mlazu; b) prenos krupnim kapima 
u dugom luku: b1 - formiranje kapi, b2-ekscentrično potisnuta kap; c) kratkospojeni prenos: 
c1-formiranje kapi, c2-prenos kapi [8] 
Kratkospojeni prenos se postiže primjenom najmanjih jačina struje i najmanjih preč-nika 
žice. Na ovaj način se dobijaju zavari malog presjeka, koji se brzo hlade, što je 
pogodno za spajanje tankih limova. Osim toga, kratkospojeni prenos je pogodan za 
spajanje većih otvora žlijeba, i za spojeve kod kojih se zahtjevaju što manje deformaci-je, 
jer se ovakvim lukom unosi mala količina toplote. 
Prenos u krupnim kapima je po svim karakteristikama između prethodna dva. Ovakav 
prenos dodatnog materijala se javlja prvenstveno pri upotrebi CO2, a jačina struje i napon 
luka čine "međuoblast" u odnosu na prethodna dva načina prenosa. Kvalitet spoja je po 
pravilu lošiji zbog nedovoljnog uvarivanja. 
Najveći uticaj na način prenosa dodatnog materijala imaju parametri struje (vrsta i ja-čina, 
karakteristika izvora), zaštitni gas, sastav dodatnog materijala i slobodna dužina 
elektrodne žice. Povećanjem jačine struje prenos dodatnog materijala se mijenja od 
kratkospojenog do prenosa u mlazu, ali samo sa Ar kao zaštitnim gasom. Pri tom treba imati 
u vidu da struja suviše velike jačine, u kombinaciji sa povećanom dužinom slobodnog kraja 
elektrodne žice, može da proizvede rotaciju rastopljenog dodatnog materijala i njegovo 
skretanje van metalne kupke sl. 60, što ograničava izbor jačine struje.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
a) δ=15mm, I=280A b) δ=40mm, I=280A c) δ=40mm, I=450A d) δ=60mm, I=280A 
Slika 60. Uticaj jačine struje (I) i slobodne dužine elektrodne žice (δ) na način prenosa [4] 
U slučaju zaštite Ar, prenos u mlazu može da se postigne dovoljnom jačinom struje, 
koja zavisi od prečnika elektrodne žice. Uticaj jačine struje je sličan i kod ostalih zaštitnih 
gasova, ali zavisi i od drugih faktora. Od svih zaštitnih gasova samo Ar, pri dovoljnoj jačini 
struje, garantuje prenos u mlazu. Helijum, iako inertan kao i Ar, po pravilu daje prenos u 
krupnim kapima, nezavisno od jačine i vrste struje. S druge strane, He obezbjeđuje veću 
dubinu uvarivanja od Ar, a prenos u mlazu može da se postigne dodavanjem bar 20% Ar, 
što ujedno znatno smanjuje eksplozivnost He i daje značajnu praktičnu primjenu ovakvim 
mješavinama. Prenos u mlazu je kod MAG postupka moguće postići samo indirektnom 
polarnošću koja se najčešće i koristi (+ pol na žici), i to ako su ispunjeni još neki uslovi 
(npr. dodatak natrijuma i cezijuma u zaštitnom premazu elektrodne žice). Očigledno je da 
aktivni gasovi, CO2 i N2 (azot), imaju sličan uticaj na prenos dodatnog metala kao He, uz 
dodatne probleme, posebno kod direktne polarnosti. 
Pri zavarivanju čelika inertni gasovi pokazuju izvjesne mane kada je prenos dodatnog 
metala u pitanju (skretanje luka van ose, rasprskavanje dodatnog metala), što može da se 
smanji ili otkloni dodatkom O2, ili drugih aktivnih gasova, npr. CO2, koji smanjuju 
površinski napon kapi dodatnog metala. Pozitivni efekti dodavanja O2 i CO2 su primetni i u 
vrlo malim količinama, ali su u praksi najčešće mešavine sa 1-5% O2 i do 20% CO2. 
U slučaju mješavine Ar sa više od 25% CO2 situacija je različita. CO2 disocira na 
≈3000°C, toplotna i elektroprovodljivost na toj temperaturi mu je veoma dobra. Za 
provođenje struje dovoljna je mala užarena tačka na vrhu žice. Toplota se prenosi samo u toj 
tački na vrhu žice. Slobodni kraj žice je znatno zagrijaniji od udaljenih djelova žice, pa je 
prenos dodatnog metala nepravilan, često u kratkom spoju, sa velikim rasprskavanjem. 
Osim ova tri načina prenosa dodatnog metala, sve veću primjenu ima impulsni pre-nos, 
koji po kvalitetu može da dostigne TIG zavarivanje. Osnovna odlika ovog načina pre-nosa 
je mogućnost regulisanja veličine kapi u zavisnosti od učestalosti (frekvencije) 
kapanja. Luk je bez kratkog spoja i ostvaruje se impulsnom strujom iz pomoćnog izvora. 
Učestalost impulsa, a time i broj kapi u određenom vremenskom periodu, može da se 
podešava. Iskustvo je pokazalo da optimalna učestalost impulsa odgovara učestalosti 
gradske mreže od 50 Hz, a u praksi se koriste učestalosti u opsegu 20-120 Hz. Izvor struje 
treba da obezbjedi dva nivoa jačine struje, osnovni nivo, koji treba da bude dovoljno nizak 
da onemogući prenos u mlazu, i pulsirajući nivo sl. 61, koji je znatno iznad nivoa 
potrebnog za prenos. Stoga se u jednom ciklusu prenese samo jedna kap, a kako je moguće 
podesiti vremenski period ciklusa i jačinu struje, time je omogućeno dobijanje potrebnog 
kvaliteta spoja. Koristeći opisani princip u novije vrijeme je razvijeno nekoliko 
modifikovanih varijanti impulsnog prenosa, posebno u slučaju primjene invertorskog 
- 55 -
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
izvora struje, koji postaju dominantni u primjeni MAG/MIG postupka, jer daju najbolji 
kvalitet zavarenog spoja. 
- 56 - 
⎯→vreme 
Slika 61. Karakteristika struje pulsirajućeg prenosa 
Primjena načina prenosa dodatnog materijala (vrste luka) 
• Kratak luk – tanki limovi, prinudni položaji, korjeni prolaz pri maloj jačini struje. 
Prenos metala kroz luk - u kratkom spoju sa malim brojem kapi, sl. 62. Frekvencija 
kratkog spoja 20 do 120 Hz. 
Slika 62 
• Srednji luk - za limove srednje debljine - u mješavinama na bazi Ar, srednja jačina struje. 
Prenos u velikim kapima, ali sa manjim rasprskavanjem nego kod dugog luka u CO2. 
Preporuka: izbjegavati! 
• Dugi luk - za debele ploče, velike jačine struje, zaštita CO2. Prenos u velikim kapima, 
sa rasprskavanjem. Preporuka: izbjegavati! 
• Luk sa prenosom u mlazu sl. 63. - za debele limove, velike jačine struje , Ar ili mješa-vina 
na bazi Ar. Prenos u sitnim kapljicama (mlaz), bez kratkog spoja, vrlo malo ras-prskavanje. 
• Rotirajući luk sl. 64.- vrlo velike debljine, vrlo velike jačine struje, spec. mješavine Ar i He. 
• Impulsni luk sl.65. - opšte, za svaku jačinu struje, mešavina na bazi Ar (ne može CO2). 
Prenos metala bez kratkog spoja, kontrolisana veličina kapi i učestalost. Najmanje 
moguće rasprskavanje.
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Slika 63. Prenos u mlazu Slika 64. Rotirajući luk Slika 65. Impulsni luk 
- 57 - 
2.4.2 Zaštitni gasovi 
Kao zaštitni gasovi najčešće se koriste: argon, helijum, ugljen-dioksid, azot, te 
kiseonik i vodonik (u manjim količinama) u mješavinama. Najčešće korišćeni zaštitni 
gasovi, prema EN 439, i njihove mješavine prikazani su tab. 12, zajedno sa podacima o 
ponašanju, primjeni i svojstvima. Uticaji nekih zaštitnih gasova na tehnološke 
karakteristike postupka date su u tab. 13. 
Tabela 12. Zaštitni gasovi i njihove smješe - primjena i svojstva 
gas simbol ponašanje primjena karakteristika luka 
Ar (99,998%) I1 inertno svi metali, osim čelika najveća stabilnost 
He (99,99%) I2 inertno Al, Mg, Cu povećana toplotna moć 
Ar+(25÷75%)He I3 inertno Al, Mg, Cu između I1 i I2 
N2 (99,9%) aktivno Cu povećana toplotna moć 
Ar+(25÷30%)N2 inertno Al, Mg, Cu povećana toplotna moć 
Ar+2,5%CO2 M1-1 prakt. inertno visokolegirani Cr-Ni čelici prenos u mlazu 
Ar+(1÷3%)O2 M1-2 prakt. inertno visokolegirani Cr-Ni čelici prenos u mlazu 
Ar+(4÷8%)O2 M2-3 oksidirajuće ugljenični i niskoleg. čelici prenos u mlazu 
Ar+(1÷15%)H2 R2 redukujuće visokolegirani čelici, Ni velika dubina uvarivanja 
CO2 (99,9%) C oksidirajuće ugljenični i niskoleg. čelici moguće rasprskavanje 
Ar+(26÷40%)CO2 M3-1 oksidirajuće ugljenični i niskoleg. čelici moguće rasprskavanje 
Ar+6÷13%CO2+3÷5%O2 M3-2 oksidirajuće ugljenični i niskoleg. čelici malo rasprskavanje 
CO2+20%O2 oksidirajuće ugljenični čelici moguće rasprskavanje 
TIME Gas: 26.5% He, 8% CO2, 0,5 % O2, Ar ostatak 
Primjena aktivnih gasova zahtjeva posebnu pažnju zbog pojave oksidacije. Ova poja-va, 
koja je i inače karakteristična za konvencionalne postupke zavarivanja, je posebno 
izražena kada se CO2 koristi kao zaštitni gas, jer se tada odigrava sljedeća hemijska reak-cija:
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
2CO2⇔2CO+O2 
Smjer ove reakcije zavisi prvenstveno od temperature tako što se na višim tempera-turama 
odvija disocijacija (razlaganje gasa), a na nižim temperaturama asocijacija (spajanje 
gasova). Zbog toga sastav gasne smješe zavisi od temperature sl. 66., tako da ispod 
1600°C postoji jedino CO2, a sa porastom temperature se povećava udio CO i O2, tako da 
na 3800°C ostaje svega 7% CO2, uz 62% CO i 31% O2. Stoga je oksidacija daleko najizra-ženija 
u središnjem dijelu električnog luka, gde je temperatura najviša, a najmanje izražena 
na površini metalne kupke, gde je temperatura znatno niža. Prema tome osnovni problem 
kod MAG postupka je kako smanjiti oksidaciju kapi dodatnog metala tokom njihovog 
prenosa kroz električni luk. 
Tabela 13. Zaštitni gasovi i njihove smješe - tehnološke karakteristike 
Karakteristika Ar/CO2 Ar/O2 CO2 
- 58 - 
Dubina uvarivanja 
Normalni položaj 
Prinudni položaj 
Dobra, 
sigurnija zaštita sa 
povećanjem % CO2 
Dobra, 
može da postane kritična 
zbog curenja ispred metalne 
kupke povećane tečljivosti 
Dobra, 
sigurna 
Termičko opterećenje 
pištolja 
smanjuje se sa 
povećanjem % CO2 Veliko malo (zbog dobre 
termičke provodnosti) 
Brzina oksidacije Raste sa većim % CO2 Velika 
(specijalno pri 8% O2) Velika 
Poroznost Opada sa većim % 
CO2 Velika Mala 
Rasprskavanje Raste sa većim % CO2 Bez rasprskavanja Najveće, raste sa 
povećanjem snage luka 
Uvedena toplota 
Raste sa povećanjem 
% CO2, manjom 
brzinom hlađenja, 
smanjuje se opasnost 
od prslina 
Najveća, 
velika brzina hlađenja, 
opasnost od prslina 
Velika, 
Mala brzina hlađenja, 
Mala opasnost od 
prslina 
Mehaničke i tehnološke 
karakteristike 
Dobre, srednje pri 
CO2 >30% 
Dobre, 
srednje pri CO2 >12 Srednje 
Mogućnosti popune 
zazora u korjenu 
Raste sa smanjenjem 
%CO2 dobra Manja nego kod 
mešavina gasova 
Prenos materijala kroz 
luk 
Kratak luk 
Srednji luk 
Impulsno (CO2<20%) 
Rotirajući luk 
Kratak luk 
Srednji luk 
U mlazu 
Impulsno 
Rotirajući luk 
Kratak luk 
Dugi luk 
0C 
Sastav smješe % 
Slika 66. Sastav gasne smješe kod MAG postupka [8]
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Argon je inertan gas, bez boje, mirisa i ukusa. Iako nije otrovan, treba imati u vidu da 
Ar u zatvorenoj prostoriji može da smanji koncentraciju kiseonika. Argon je stan-dardizovan, 
gde je propisan kvalitet, upotreba, metoda ispitivanja i način isporuke. Argon 
se proizvodi u četiri kvaliteta, zavisno od čistoće: A (najmanje 99,999% Ar), B (99,99% 
Ar), C (99,96% Ar) i D (85% Ar). Za zavarivanje se koristi Ar kvaliteta C, a za specijalne 
slučajeve kvaliteta B. Argon se isporučuje u čeličnim bocama označenim žutom bojom, 
zapremine 40 l i pritiska do 200 bara, pri čemu u bocu staje 6 Nm3, odnosno 10 kg argona. 
Boce sa Ar se ne prazne do kraja, već se uvjek ostavlja dovoljan natpritisak da se sprječi 
prodiranje vazduha u bocu. 
Ugljendioksid je gas bez boje i mirisa, kiselkastog ukusa. Do koncentracije 2,5% CO2 
nije opasan za udisanje (kraće vrijeme), ali u većoj koncentraciji ili pri dugotrajnijem dej-stvu 
može da bude štetan. Ugljendioksid je standardizovan, skladišti se u čeličnim bocama, 
označenim tamnosivom bojom, zapremine 40 l i pritiska od 70-100 bara, tako da u svaku 
bocu staje 15 Nm3, odnosno 30 kg CO2. Standardom su definisana tri kvaliteta CO2: 
tehnički, čisti i čvrsti (suvi led). U zavarivanju se primjenjuje čisti CO2 najmanje 
koncentracije 99,8%. 
- 59 - 
2.4.3 Žica za zavarivanje 
Elektrodne žice se proizvode u koturovima mase 1 - 100 kg u nizu prečnika od 0,8 do 
1,6 mm sa korakom 0,4 mm, a izuzetno 2,4 i 3,2 mm, pri čemu se žice manjeg prečnika (do 
1,2 mm) obično koriste za prenos krupnim kapima, a žice većeg prečnika (preko 1,2 mm) 
za prenos u mlazu i impulsni prenos. U industriji motornih vozila se koristi još i žica φ 0,9. 
U slučaju zavarivanja čelika elektrodna žica treba da ima povećan sadržaj Si i Mn u 
cilju dezoksidacije metala šava i nadoknade sagorjelih elemenata u osnovnom materijalu. U 
cilju sprječavanja nastanka poroznosti u metalu šava i zakaljenja, sadržaj ugljenika je og-raničen 
na 0,12%. Pri izboru dodatnog materijala treba uzeti u obzir hemijski sastav i 
mehanička svojstva osnovnog materijala, stanje i čistoću osnovnog materijala, položaj 
zavarivanja i oblik prenosa dodatnog materijala. 
Elektrodne žice za zavarivanje i navarivanje standardizovane su po EN 440. 
2.4.4 Izvori struje i uređaji za zavarivanje 
Uređaj za zavarivanje se sastoji od komponenti: Izvor struje, uređaj za dotur (dovod) 
žice, električni kablovi i gorionik, komandni sistem za zaštitne gasove, rashladni 
sistem,opšti komandni sistem , boca sa zaštitnim gasom
SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 
Slika 67. Šema uređaja za elektrolučno zavarivanje topljivom elektrodom u zaštiti gasa 
Gorionik se sastoji od kontaktne vođice, mlaznice za zaštitni gas i elemenata za 
fiksiranje, sl. 68. Tokom rada, temperatura može da dostigne 700oC (čak i pri 
kratkotrajnom zavarivanju), usljed čega se na gasnoj mlaznici lijepi troska. Da bi se to 
spriječilo, posebno kod većih jačina struje, koriste se gorionici hlađeni vodom. Pri tome 
treba voditi računa o sljedećem: 
• gasovi bogati Ar termički više opterećuju gorionik u odnosu na CO2 , 
• prečnik kontaktne vođice da bude veći za 0,2 mm (za čelik), tj. 0,5 mm (za Al) od 
- 60 - 
prečnika žice, 
• kontaktne vođice treba da budu od E-Cu, CuCr ili CuCrZr. Zamjena kontaktne vođice 
zbog habanja pri zameni kotura žice (≈15 kg) se smatra normalnom. Izbor materijala 
kontaktne vođice zavisi od primjene - E-Cu ima najbolju elektroprovodnost, ali se brzo 
habaju, dok je situacija obrnuta kod pomenutih legura, 
• ako treba smanjiti trenje između kontaktne vođice i žice da bi se obezbjedilo nesmetano 
klizanje, odnosno dotur žice, preporučuje se korišćenje teflonskog umetka, 
• dužina paketa crijeva (kablovi za struju, gas i rashladnu vodu) treba da bude što manja. 
Slika 68. Gorionici za MIG/MAG postupak [8]
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje
Bcd elektro   prirucnik za zavarivanje

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (20)

Izrada navoja i zupcanika
Izrada navoja i zupcanikaIzrada navoja i zupcanika
Izrada navoja i zupcanika
 
POD
PODPOD
POD
 
Navarivanje
NavarivanjeNavarivanje
Navarivanje
 
Proracun cilindricnog zupcanika i vratila
Proracun cilindricnog zupcanika i vratilaProracun cilindricnog zupcanika i vratila
Proracun cilindricnog zupcanika i vratila
 
Brusenje 2013 14
Brusenje 2013 14Brusenje 2013 14
Brusenje 2013 14
 
Busenje 2013 2014
Busenje 2013 2014Busenje 2013 2014
Busenje 2013 2014
 
Visoka pec
Visoka pecVisoka pec
Visoka pec
 
Sve o bušenju
Sve o bušenjuSve o bušenju
Sve o bušenju
 
13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola
13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola
13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola
 
Obrada sabijanjem
Obrada sabijanjemObrada sabijanjem
Obrada sabijanjem
 
Elektrootporno zavarivanje
Elektrootporno zavarivanjeElektrootporno zavarivanje
Elektrootporno zavarivanje
 
Podela vratila i osovina
Podela vratila i osovinaPodela vratila i osovina
Podela vratila i osovina
 
Obrada valjanjem - osnove
Obrada valjanjem - osnoveObrada valjanjem - osnove
Obrada valjanjem - osnove
 
Obrada metala
Obrada metalaObrada metala
Obrada metala
 
OBRADA RENDISANJEM.pdf
OBRADA RENDISANJEM.pdfOBRADA RENDISANJEM.pdf
OBRADA RENDISANJEM.pdf
 
Glodanje
GlodanjeGlodanje
Glodanje
 
Termicka obrada
Termicka obradaTermicka obrada
Termicka obrada
 
Obrada delova od lima izvlacenjem
Obrada delova od lima izvlacenjemObrada delova od lima izvlacenjem
Obrada delova od lima izvlacenjem
 
Rezanje testerama
Rezanje testeramaRezanje testerama
Rezanje testerama
 
Termicka obrada
Termicka obradaTermicka obrada
Termicka obrada
 

Bcd elektro prirucnik za zavarivanje

  • 1. BCD Elektro d.o.o. Doboj Ovlašteni zastupnik za BiH firme varstroj, Lendava, SLOVENIJA. Mr Milan Milotićć PRIRUČČNIK za zavarivačče 2. Dopunjeno izdanje Gasno zavarivanje REL MIG/MAG WIG (TIG) Autogeno i plazma rezanje
  • 2. Mr Milan Milotić, dipl.inž. PRIRUČNIK ZA ZAVARIVAČE 2. Dopunjeno izdanje Gasno zavarivanje REL MIG/MAG WIG (TIG) Autogeno i plazma rezanje Doboj, 2008. godine
  • 3. Recenzenti: Prof. dr Aleksa Blagojević, Prof. dr Perica Gojković. Lektor: Milenko Đukanović, profesor. Naslovna strana: Jauševac Goran, dipl. inž. Izdavač: SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ Tiraž: 800 primjeraka CIP – Каталогизација у публикацији Народна и универзитетска библиотека Републике Српске, Бања Лука 621 . 791 . 5 ( 035 ) 621 . 791 . 94 ( 035 ) МИЛОТИЋ, Милан Priručnik za zavarivače / Milan Milotić . – 2. dopunjeno izd. – Doboj : Saobraćajni fakultet, 2008 . – 107 str . ; ilustr . ; 30 cm Tiraž 800 . – Bibliografija : str . 117 . – Sadržaj sa nasl . str . ; Gasno zavarivanje ; REL ; MIG/ MAG ; WIG (TIG) ; Autogeno i plazma rezanje . ISBN 978-99955-36-06-0 COBISS . BH-ID 769816
  • 4. Predgovor Priručnik za zavarivače napisan je sa ciljem da pomogne zavarivačima u shvatanju principa rada pojedinih postupaka zavarivanja i termičkog rezanja, te da im da osnovna znanja vezana za tehniku primjene najčešće korišćenih postupaka. Priručnik je namijenjen polaznicima škole za zavarivanje „ĆOSIĆPROMEX“, čije je sjedište u opštini Usora, a mogu ga koristiti svi koji žele da se upoznaju sa postupcima zavarivanja: REL, MIG/MAG, WIG, gasno zavarivanje ili sa postupcima termičkog rezanja. Za navedene postupke dati su principi rada, parametri režima i tehnika izvođenja postupka, što u cjelini daje potpunu sliku o svakom od navedenih postupaka, a za čitaoca predstavlja saznanja koja su neophodna za dobijanje atributa „dobrog“ zavarivača. Dobar zavarivač, pored vještine koju stiče praktičnim radom, treba da posjeduje teorijska znanja koja, uz poznavanja postupka, podrazumjevaju osnovna znanja o materijalima (osnovnim i dodatnim), mogućnostima zavarivanja ili termičkog rezanja najčešće korištenih materijala, te znanja vezana za bezbjednu primjenu datih postupaka. S obzirom na to da se više od 70% svjetske proizvodnje čelika prerađuje zavarivanjem i da proizvodnja čelika u svijetu svakodnevno raste, možemo zaključiti da će potrebe svjetske industrije za zavarivačima takođe rasti, što može da posluži mladima kao opredjeljujući faktor pri izboru zanimanja. Napori koji se čine u školi zavarivanja „ĆOSIĆPROMEX“ usmjereni su na stvaranje zavarivačkog kadra koji nakon odškolovavanja najčešće nalazi zaposlenje u istoimenoj firmi, koja je jedan od najvećih kooperanata brodogradilišta „Uljanik“ iz Pule, „3. maj“ iz Rijeke i sl. Imena navedenih brodogradilišta ne dozvoljavaju površnost u bilo kom radu, a naročito ne površnost u zavarivačkim poslovima. Stoga nam je cilj da odškolujemo zavarivače koji će, nakon obuke po evropskim standardima, biti spremni da preuzmu radne obaveze u najzahtjevnijim zavarivačkim zahvatima. Nadam se da će ovaj priručnik u nekoj mjeri pomoći da i u buduće ostvarujemo svoj cilj, a to je da vas osposobimo za dobrog zavarivača. Ps. BUDITE MAJSTORI SVOGA ZANATA ! Doboj, 2006. godine. Predgovor drugom dopunjenom izdanju Dopuna prvog izdanja rezultat je saradnje sa firmom „BCD Elektro“Doboj, koja je zastupnik slovenačkog „Varstroja“ čije aparate za zavarivanje i rezanje najčešće nalazimo u upotrebi na ovim prostorima. Velika zastupljenost „Varstroja“ na ovim prostorima rezultat je relativno niske cijene uz visok kvalitet, s tim da mogućnosti koje pružaju Varstrojevi aparati ne zaostaju za mogućnostima drugih svjetskih poznatih proizvođača. Tu je i tradicionalna poslovnost slovenačkog proizvođača, koji je BiH pokrio kvalitetnom mrežom servisa. Posljednjih godina u metalopreradi se bilježi trend povećanja upotrebe plazma rezača a na račun smanjenja tradicionalnog gasnog (autogenog) rezanja. Nedostatak literature koja obrađuje principe i problematiku plazma rezanja pokušaćemo ublažiti ovim priručnikom, odnosno dopunom koja ga razlikuje od prvog izdanja. Doboj, 2008. godine. Autor.
  • 5. SADRŽAJ: Strana Predgovor ........................................................................................... 9 1. OSNOVNI POJMOVI U ZAVARIVANJU ..................................................... 11 1.1 Označavanje i predstavljanje zavarenih spojeva na crtežu ............................... 14 2. POSTUPCI ZAVARIVANJA ..........................................................................19 2.1 GASNO ZAVARIVANJE (311) ...................................................................... 19 2.1.1 Aparatura za zavarivanje .................................................................................. 19 2.1.2 Primjena postupka ............................................................................................ 22 2.1.3 Dodatni materijali i topitelji ............................................................................. 24 2.1.4 Tehnologija gasnog zavarivanja ....................................................................... 25 2.1.5 Izbor parametara zavarivanja ............................................................................. 27 2.1.6 Podešavanje plamena acetilena ......................................................................... 28 2.1.7 Podešavanje plamena za rezanje MAPP gasom ............................................... 30 2.2 SPECIJALNI GASNO-PLAMENI POSTUPCI ............................................... 33 2.3 E (REL) POSTUPAK- RUČNO ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE OBLOŽENOM ELEKTRODOM (111) ................................ 35 2.3.1 Primjena postupka ............................................................................................ 35 2.3.2 Obložene elektrode za E postupak .................................................................... 36 2.3.2.1 Označavanje elektroda ....................................................................................... 37 2.3.2.2 Čuvanje i skladištenje elektroda ....................................................................... 43 2.3.3 Izvođenje spoja ................................................................................................. 43 2.3.4 Vrste i izvori struje, uređaji i oprema za E postupak ........................................ 45 2.3.5 Tehnologija zavarivanja ................................................................................... 48 2.3.5.1 Tehnika zavarivanja ........................................................................................... 51 2.4. MAG/MIG POSTUPAK- ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE TOPLJIVOM ELEKTRODNOM ŽICOM U ZAŠTITI GASA ....................... 53 2.4.1 Prenos dodatnog materijala ............................................................................... 54 2.4.2 Zaštitni gasovi ................................................................................................... 57 2.4.3 Žica za zavarivanje ........................................................................................... 59
  • 6. 2.4.4 Izvori struje i uređaji za zavarivanje ..................................................................59 2.4.5 Tehnologija zavarivanja ....................................................................................63 2.4.6 Tehnika zavarivanja ..........................................................................................66 2.5 TIG POSTUPAK- ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE NETOPLJIVOM ELEKTRODOM U ZAŠTITI INERTNOG GASA ...................71 2.5.1 Vrste izvora struje .............................................................................................72 2.5.2 Netopljive elektrode ..........................................................................................74 2.5.3 Dodatni materijal- žica za zavarivanje ..............................................................76 2.5.4 Zaštitni gasovi i mlaznice ..................................................................................76 2.5.5 Uređaj za zavarivanje ........................................................................................78 2.5.6 Tehnologija zavarivanja ....................................................................................79 2.5.7 Tehnika zavarivanja ...........................................................................................81 2.5.8 Zaštita korijenog prolaza ...................................................................................83 2.5.9 Modifikovane varijante TIG zavarivanja ..........................................................85 2.5.10 Podešavanje aparata za TIG postupak ...............................................................87 2.6 ZAVARIVANJE PLAZMOM ...........................................................................90 2.6.1 Tehnika zavarivanja plazmom ............................................................................92 3. TERMIČKO REZANJE (PRIPREMA IVICA ŽLIJEBA) ................................93 3.1 Gasno rezanje ....................................................................................................93 3.1.1 Uređaj za gasno rezanje .....................................................................................94 3.1.2 Tehnologija gasnog rezanja ...............................................................................97 3.1.3 Rezanje pojedinih materijala .............................................................................98 3.1.4 Rezanje metalnim prahom ...............................................................................100 3.1.5 Rezanje pomoću topitelja ................................................................................101 3.1.6 Specijalne tehnike gasnog rezanja ...................................................................101 3.1.7 Greške pri gasnom rezanju ..............................................................................103 3.2 ELEKTROLUČNO REZANJE .......................................................................104 3.3 REZANJE PLAZMOM ...................................................................................105 3.3.1 Primjena postupka ............................................................................................106 3.3.2 Izvori struje za rezanje plazmom ......................................................................107
  • 7. 3.3.3 Modifikacije postupka rezanja plazmom ......................................................... 107 3.3.4 Gasovi za obrazovanje plazme ........................................................................ 109 3.3.5 Smjer rezanja .................................................................................................. 109 3.3.6 Kvalitet reza .....................................................................................................110 3.3.7 Plazma rezačice ............................................................................................... 111 3.4 REZANJE LASEROM ................................................................................... 116 Literatura ....................................................................................................... 117
  • 8. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 1. OSNOVNI POJMOVI U ZAVARIVANJU Zavarivanje je proces izrade nerazdvojivog spoja uspostavljanjem međuatomskih veza između dijelova koji se zavaruju, pri kome se pojedinačno ili kombinovano koristi toplotna i mehanička energija, a po potrebi i dodatni materijal. Postupci zavarivanja, koji se najčešće koriste u praksi, zasnovani su na lokalnom zagrijevanju materijala iznad temperature topljenja, kada zavareni spoj nastaje očvršćavanjem (npr. elektrolučno zavarivanje), ili na lokalnom zagrijevanju materijala do temperature topljenja, kada zavareni spoj nastaje uz dodatno 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 spojem se podrazumijeva konstruktivna cjelina, sl. 1, koju čine os-novni metal (1) i metal 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 šav nastaje očvršćavanjem istopljenog osnovnog i dodatnog metala ili 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 uticajem zagrijavanja i hlađenja pretrpio izvjesne strukturne promjene, ali ispod temperature topljenja. 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). -11- a) b) c) d) Slika 1. Osnovni elementi zavarenog spoja Prije zavarivanja potrebno je pripremiti ivice osnovnog metala, čime se dobija žlijeb za zavarivanje, čiji su osnovni pojmovi definisani standardom, sl. 2. Najčešće korišćeni žljebovi i izgledi odgovarajućih šavova su dati u tab. 1.
  • 9. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Pripremljeni žlijeb u procesu zavarivanja topljenjem može da se ispuni u jednom ili u više prolaza, ili u više slojeva, sl. 3, što prvenstveno zavisi od debljine osnovnog materijala. Zavar predstavlja dio metala šava, nastao u jednom prolazu ili sloju, sl. 3. Slika 2. Osnovni elementi žlijeba -12- 1 - stranica žlijeba 2 - korijen žlijeba 3 - oštri korjen žlijeba 4 - tupi korjen žlijeba 5 - razmak u korjenu žlijeba 6 - zatupljenje korjena žlijeba 7 - otvor žlijeba 8 - širina otvora žlijeba 9 - ugao otvora žlijeba 10 - ugao zakošenja žlijeba Tabela 1. Oblici najčešće korišćenih žljebova i odgovarajućih šavova naziv izgled žlijeba izgled šava naziv izgled žlijeba izgled šava rubni U I J V X HV K Y duplo U a) jednoprolazni b) višeprolazni c) višeslojni Slika 3. Vrste šavova
  • 10. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Prema obliku lica šava razlikuju se ravni, udubljeni i ispupčeni šavovi, sl. 4, a prema kontinuitetu šavovi se dele na neprekidne, sl. 5a i isprekidane, sl. 5b, koji mogu da budu simetrični, sl. 5c, ili nesimetrični, sl. 5d. a) ispupčeni b) udubljeni c) ravni Slika 4. Oblici lica šava a) neprekidni b) isprekidani c) simetrično d) nesimetrično Slika 5. Podjela šavova po kontinuitetu Zavisno od međusobnog položaja dijelova koji se zavaruju, osnovne vrste zavarenih spojeva su sučeoni, preklopni, ivični, T spoj, sl. 6, a u zavisnosti od položaja, zavarivanje može da bude u horizontalnom, horizontalno-vertikalnom, vertikalnom i nadglavnom položaju, sl. 7. Položaji zavarivanja koji nisu horizontalni, zovu se prinudni. -13-
  • 11. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . a) sučeoni b) preklopni c) ivični d) T spoj Slika 6. Osnovne vrste zavarenih spojeva -14- a) horizontalni b) horizontalno vertikalni c) vertikalni d) nadglavni Slika 7. Položaji zavarivanja Pod tehnologijom zavarivanja podrazumjeva se skup operacija koje je potrebno iz-vesti da bi se napravio zavareni spoj (izbor osnovnog i dodatnog materijala, priprema osnovnog materijala, izbor postupka i parametara zavarivanja). Pod tehnikom zavarivanja podrazumjevaju se načini izvođenja pojedinih operacija (npr. tehnika zavarivanja unapred ili unazad). 1.1 Označavanje i predstavljanje zavarenih spojeva na crtežu Crtež zavarene konstrukcije mora da sadrži podatke potrebne za njenu izradu, kao što je način pripreme žlijeba, geometrijske mere šava i tehnika zavarivanja. Da bi se ovi podaci prikazali što jednostavnije definisani su način predstavljanja i oznake zavarenih spojeva, koje se sastoje od grafičke i brojne oznake. Grafička oznaka definiše pripremu žlijeba i oblika šava, tab. 2, oblik spoljne površine, tab.3, vrste spojeva pri zavarivanju pritiskom, tab. 4, dopunske radove na korjenom zavaru (žlijebljenje se označava udvojenim simbolom oblika spoljne površine kod asimetričnih žljebova ili sa dvije vertikalne crtice u sredini simetričnih žljebova) i kontinualnost šava pri zavarivanju topljenjem (neprekidni šavovi se označavaju horizontalnom crticom preko osnovnog simbola).
  • 12. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Tabela 2. Oznake najčešće korišćenih žljebova i nazivi odgovarajućih šavova red. br 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 oznaka naziv šava rubni I V HV Y U J X K duplo U ugaoni navar -15- Tabela 3. Oznake oblika spoljne površine šava redni broj iz tab. 2 3 11 11 modifikovana oznaka objašnjenje oznaka obrade lica šava, ako se obrada izvodi ugaoni šav sa ispupčenim licem ugaoni šav sa udubljenim licem Tabela 4. Oznake pri zavarivanju pritiskom oznaka naziv spoja sučeoni zbijanjem sučeoni varničenjem tačkasti bradavičasti šavni Grafička oznaka za uprošćeno prikazivanje zavarenih spojeva se ispisuje u blizini šava, na prelomljenoj pokaznoj liniji ili ispod nje, sl. 8. Tako npr. oznaka na sl. 8a definiše ″V″ šav bez obrade lica, oznaka na sl. 8b neprekidni dvostrani ugaoni šav sa ravnim tjemenom, gde je a debljina šava (sl. 4), a oznaka na sl. 8c isprekidani dvostrani nesimetrični ugaoni šav sa ravnim tjemenom, gde je l dužina pojedinih šavova, e razmak između dva šava, n broj šavova i a debljina šava. Brojčana oznaka sadrži najbitnije podatke u zavisnosti od vrste spoja, oblika i kontinu-alnosti šava, i po pravilu se sastoji od dva broja, odvojena crticom, prvi za kote presjeka šava, a drugi za dužinu šava. Primjeri označavanja neprekidnih spojeva su dati u tab. 6 (sučeoni), gde su prikazani jednostrani "I" spoj, dvostrani "X" spojevi (simetrični i nesi-metrični), jednostrani udubljeni i dvostrani simetrični ravni spoj, a od isprekidanih spojeva su prikazani sučeoni "I" i ugaoni "T" spoj. Kompletna oznaka zavarenog spoja još sadrži i brojčanu oznaku postupka zavarivanja, u skladu sa podacima iz tab. 5.
  • 13. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . a) sučeoni ″V″ b) ugaoni ravni dvostrani c) isprekidani nesimetrični ugaoni ravni Slika 8. Primjeri uprošćenog prikazivanja zavarenih spojeva -16- Tabela 5. Klasifikacija postupaka zavarivanja 1 111 114 12 13 131 135 14 141 15 185 2 21 22 23 24 25 3 311 Elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom - E punjenom žicom pod praškom - EPP topljivom elektrodnom žicom u zaštiti gasa zaštita u inertnom gasu - MIG zaštita u aktivnom gasu - MAG netopljivom elektrodom u zaštiti gasa inertni gas - TIG plazmom magnetno elektrolučno rotirajućim lukom Elektrootporno zavarivanje tačkasto šavno bradavičasto sučeono varničenjem sučeono zbijanjem Gasno zavarivanje oksi-acetilenskim plamenom 4 41 42 43 44 45 48 7 71 72 74 751 76 91 913 914 916 94 97 Zavarivanje u čvrstom stanju ultrazvukom trenjem kovačko eksplozijom difuzijom na hladno Drugi postupci zavarivanja aluminotermitsko električno pod troskom - EPT indukciono laserom elektronskim snopom Tvrdo lemljenje u peći uronjavanjem u soli indukciono Meko lemljenje Zavarivačko lemljenje
  • 14. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Tabela 6.. Primeri označavanja neprekidnih spojeva skica opis oznaka jednostrani ″I″ spoj, debljine 3 mm, dužine šava 100 mm -17- 3-100 simetrični ″X″ spoj, debljine 15 mm, dužine šava 100 mm 15-100 nesimetrični ″X″ spoj, debljine 17 mm (jedan zavar 10 mm, drugi 7 mm), dužine šava 100 mm 10+7-100 udubljeni spoj, presjeka 4 mm, dužine šava 100 mm simetrični ravni ″T″ spoj, dužine krakova 6 mm, dužine šava 100 mm sučeoni ″I″ spoj, debljine 5 mm, 3 zavara dužine 10 mm, korak 100 mm ugaoni ravni ″T″ spoj, presjeka 4 mm, 4 zavara dužine 10 mm, korak 50 mm
  • 15. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . -18-
  • 16. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 2. POSTUPCI ZAVARIVANJA Danas se smatra da je 98 postupaka zavarivanja osvojeno i primijenjeno u praksi, uklju-čujući lemljenje, kao što je definisano u standardu ISO 4063 (EN 24063). Postupci zavarivanja mogu da se podijele na postupke topljenjem i postupke pritiskom, pri čemu u prvu grupu spadaju oni postupci kod kojih se proces spajanja odvija topljenjem i očvršćavanjem na mjestu spoja, a u drugu grupu oni postupci kod kojih se proces spajanja odvija bez topljenja. Osim toga, postupci zavarivanja se često dijele prema izvoru energije: električna (luk, otpor, snop), hemijska (plamen, eksploziv, termiti), mehanička (pritisak, trenje, ultrazvuk) i ostale (npr. svetlost). 2.1 GASNO ZAVARIVANJE (311) Gasno zavarivanje je postupak spajanja metala topljenjem i očvršćavanjem osnov-nog i (po potrebi) dodatnog metala pomoću plamena dobijenog sagorevanjem gorivog gasa. Najčešće se koriste gorivi gasovi na bazi ugljovodonika: metan (CH4), metilacetilen-propadijen (C3H4 - trgovački naziv MAPP), acetilen (C2H2), propan (C3H8), propilen (C3H6), butan (C4H10) i vodonik (H2). Količina toplote oslobođena sagorijevanjem, kao i najviša temperatura plamena, zavise od vrste gorivog gasa. Podrazumjeva se da gorivi ga-sovi sagorjevaju u struji kiseonika, ako nije naglašeno drugačije (npr. sagorijevanje u vazduhu). Da bi se ostvarilo sagorijevanje u struji kiseonika, gorivi gas i kiseonik se iz specijalnih posuda pod pritiskom - boca (ili na drugi način) dovode u gorionik, odakle izlaze pomešani u odgovarajućoj srazmjeri. Na taj način je omogućeno sagorijevanje gorivog gasa na vrhu plamenika, koji zajedno sa gorionikom, bocama za skladištenje i crijevima za dovod gasova, kao i pomoćnim i dodatnim uređajima (npr. redukcionim ventilima), čini opremu za gasno zavarivanje. Tabela 7. Max. temperatura plamena najčešće korišćenih gasova acetilen propan butan metan propilen MAPP vodonik tmax (°C) 3087 2526 2300 2538 2865 2927 2655 -19- 2.1.1 Aparatura za zavarivanje Aparaturu za gasno zavarivanje čine boce za kiseonik i acetilen, redukcioni ventili, do-vodna crijeva, gorionik sa promjenljivom mlaznicom i pomoćni alat. Boce za tehničke gasove spadaju u posude pod pritiskom i podležu odgovarajućem standardu. Boce za kiseonik su zapremine 40 l, u koje je moguće uskladištiti 6 Nm3 (6 normalnih metara kubnih) na pritisku od 150 bara i temperaturi 20°C. Ako se pretpostavi da se kiseonik u ovim uslovima ponaša kao idealni gas, moguće je na osnovu pritiska u boci izračunati količinu preostalog gasa u boci (npr. ako je pritisak u boci 120 bara, količina preostalog kiseonika je 120x40=4800 l). Kiseonička boca je obojena plavo ili ima plavu traka na 2/3 visine. Boca za acetilen je obojena bijelo, ili ima bijelu traku na 2/3 visine. Acetilen u boci se rastvara u acetonu, jer je sam acetilen kao nezasićeni ugljovodonik vrlo eksplozivan na po-
  • 17. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . višenom pritisku. Osim toga, boca se prethodno puni poroznom masom (najčešće drveni ću-mur ili mešavina uglja i infuzorijske zemlje) u koju se uliva aceton, a zatim rastvara acetilen. Tako dobijena smeša može da se podvrgne pritisku od 15 bara Bocama za acetilen i kiseonik smije da rukuje samo stručno osposobljeno lice, tj. lice koje posjeduje uvjerenje za rukovanje bocama. Greške pri rukovanju bocama sa tehnič-kim gasovima pod pritiskom su najčešće uzrok nesreće sa veoma teškim posljedicama. Stoga treba poštovati sledeće preporuke: 0 Redovno treba kontrolisati da li iz boce ističe gas premazivanjem sapunicom, a ne vatrom. 0 Ako ventil boce popušta i posle pritezanja, takvu bocu treba odstraniti iz upotrebe i skloniti je od vatre, elektromotora i drugih izvora toplote i varničenja. 0 Svaku popravku ventila, otklanjanje bilo kog kvara i remont prepustiti ovlašćenim licima. Prilikom rada sa bocama, one moraju da budu u vertikalnom položaju ili pod nagibom od 45°, čime se sprečava isticanje acetona. 0 Zaostali pritisak u boci u zavisnosti od okolne temperature treba da bude 0,5 bara (t<0°C), 1 bar (0<t<5°C), 2 bara (15<t<25°C) ili 3 bara (25<t<35°C), da ne bi gubici acetona iz boce prekomerno porasli.(na navedenim pritiscima boca se smatra prazna). 0 Ventil na boci acetilena smije da se otvara samo pomoću specijalnog ključa. 0 Ako su boce bile na temperaturi ispod 10°C, moraju da se unesu dva sata prije upotrebe u prostoriju gde je normalna temperatura. 0 Boce ne smiju da se pregriju, jer se pritisak značajno povećava. 0 Ventile kod boca treba otvarati polako da bi se izbjegli udarci gasova pod pritiskom u priključne uređaje. 0 Treba obratiti naročitu pažnju da se bocom za kiseonik ne rukuje masnim rukama, rukavicama ili alatom (u prisustvu kiseonika mast se zapaljuje). Kako je radni pritisak znatno niži od pritiska u boci, boce je neophodno snabdjeti re-dukcionim ventilima za kiseonik i za acetilen, sl. 9. Oba redukciona ventila imaju po dva manometra, jedan za pritisak u boci, drugi za radni pritisak. Princip rada redukcionih ventila je isti, a jedina konstruktivna razlika je u načinu vezivanja za bocu - kod kiseonika vezivanje je preko navrtke, a kod acetilena preko uzengije - što isključuje mogućnost pog-rešnog vezivanja. Osim toga, razlika je i u opsegu mjerenja - kod kiseonika manometri su do 300 bara (pritisak u boci), odnosno 16 bara (radni pritisak), a kod acetilena do 40 bara, odnosno 2,5 bara radni pritisak. Posebnu pažnju treba obratiti na rukovanje redukcionim ventilom za kiseonik. Kako dodir kiseonika sa mašću, uljem ili nekom sličnom materijom može da izazove eksplozivno paljenje, zabranjeno je rukovanje redukcionim ventilom za kiseonik masnim ili prljavim rukavicama. Osim toga za ovaj ventil je karakteristična pojava zaleđivanja usljed razlike pritisaka na ulasku i izlasku i odgovarajućeg pada temperature. Da bi se ovo spriječilo treba koristiti što čistiji kiseonik, ugraditi grijač prije ventila ili koristiti ventil sa dvostepenom redukcijom pritiska. -20-
  • 18. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . a) za kiseonik b) za acetilen Slika 9. Redukcioni ventili Osim redukcionih ventila koriste se i tzv. suvi ventili, koji se postavljaju između reduk-cionih ventila i gorionika, sl. 10. Princip rada suvog ventila je sledeći: kroz gumeno crevo dotiče gas u cijevni nastavak (2) ventila i otvara nepovratni ventil (4), protiče kroz ventil u unutrašnjost poroznog uloška (5), zatim kroz njegov porozni zid u sredinu uloška, a otuda u nastavak (3) i u gorionik. U slučaju eksplozije povratni udar plamena stiže do komore između zida cijevi ventila (1) i uloška (5) i tu se gasi, jer se pri prolasku kroz porozni uložak ohladi ispod temperature paljenja mješavine gasova. Povećani pritisak od eksplozije gotovo trenutno zatvara nepovratni ventil. Slika 10. Šematski prikaz suvog ventila U gorionicima se dobijaju potrebne smješe kiseonika i acetilena, pri čemu se zahtijeva stabilan plamen određenog oblika i toplotne moći. Osnovni dijelovi gorionika prikazani su na sl. 11. Koristi se više tipova gorionika koji se dijele prema pritisku napajanja (gorionik niskog i visokog pritiska) i prema regulaciji protoka (gorionik stalnog i višestrukog protoka). Slika 11. Gorionik - šematski prikaz -21-
  • 19. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Prema pritisku napajanja gorionici se dijele na osnovu pritiska smješe u mlaznici i pritiska svakog od gasova. Ako je pritisak smješe manji od pritiska gasova onda se radi o gorioniku niskog pritiska, a u slučaju da je pritisak smješe veći od pritiska bar jednog gasa, onda se radi o gorioniku visokog pritiska. Prema regulaciji protoka gorionici se djele na one kod kojih je promjena protoka moguća u vrlo malim granicama (gorionik stalnog protoka - bez promjene cijevi) i one kod kojih je regulacija moguća, najčešće izmjenom pritiska napajanja (gorionik višestrukog protoka - sa izmjenom cijevi). Osim prema svojstvima, gorionici se razlikuju i po veličini mlaznice, koja se bira na osnovu debljine osnovnog materijala. Po ovoj podjeli gorionici su obilježeni brojevima od 1 do 8, a biraju se prema debljini osnovnog materijala. Pri rukovanju gorionicima treba voditi računa o sljedećem: • popravke smije da radi samo stručna osoba; • mlaznica se čisti posebnim iglama koje daje proizvođač; • za povremeno čišćenje injektora upotrebljavaju se posebne četke; • kod zamjene cijevi krunastu navrtku treba dobro pritegnuti, jer se kod slabog zaptivanja javlja povratni udar plamena; • plamen se pali tako da se najprije malo otvori kiseonik, a zatim acetilen; tek kada se smješa upali, plamen se reguluše (gasi se obrnutim redoslijedom); • kada gorionik "zviždi" to znači da plamen gori kod injektora umesto na mlaznici; dovod gasa treba brzo zatvoriti; ako se gorionik previše zagrijao, treba ga ohladiti; U tab. 8 dati su najčešći kvarovi gorionika, njihovi uzroci i načini otklanjanja. -22- Tabela 8. Najčešći kvarovi u radu gorionika Kvar Uzrok kvara Otklanjanje Plamen neće da se upali - krunasta navrtka nije stegnuta - ventil začepljen - navrtku stegnuti - očistiti ventil Plamen kos ili ustranu - mlaznica djelimično začepljena - očistiti mlaznicu Plamen gori dalje od mlaznice - preveliki pritisak kiseonika - preveliki pritisak acetilena - regulusati ventile na gorioniku ili redukcionom ventilu Plamen nestabilan, povreme-no povećan - voda u gumenom crevu - redukcioni ventil zamrznut - vodu iscijediti - odmrznuti redukcioni ventil Povratni plamen i pucketanje - mlaznica se u radu zagrijava - premali pritisak kiseonika - mlaznica je preblizu predmetu - gorionik ne zaptiva - ohladiti gorionik u vodi - povećati pritisak - odmaknuti mlaznicu 3÷5 mm - pritegnuti cijev na spoju Plamen "zviždi" i gori unutra (obično posle povratnog udara) - mlaznica i cijev pregrijani - prljava mlaznica - oštećen otvor na mlaznici - ohladiti gorionik - očistiti mlaznicu - promjeniti mlaznicu 2.1.2 Primjena postupka Osnovna prednost gasnog zavarivanja je mogućnost kontrole koju zavarivač ima nad brzinom unošenja toplote, temperaturom u zoni zavarivanja i oksidacijom metala šava. Osim toga, oblik i veličina šava mogu bolje da se kontrolišu, jer se dodatni metal uvodi nezavisno od izvora toplote. U prednosti postupka se ubrajaju i niska cijena opreme, njena
  • 20. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . pokretljivost i relativno jednostavno rukovanje. S druge strane, količina i koncentracija top-lote je manja nego kod ostalih postupaka zavarivanja, pa je za gasno zavarivanje karakteris-tično duže vrijeme zagrijavanja i hlađenja, usljed čega su strukturne promjene u ZUT (zoni uticaja toplote) izraženije i nepovoljnije. Shodno tome, ovaj postupak je pogodan jedino za zavarivanje tankih limova i cijevi, posebno manjeg prečnika, kao i za njihovo reparaturno zavarivanje. Plamen gasa se takođe koristi za rezanje, lemljenje, navarivanje, pred-grijavanje, termičku obradu i jednostavnije operacije oblikovanja, kao što su savijanje i -23- ispravljanje. Zavisno od odnosa acetilena i kiseonika, razlikuju se redukujući (manjak kiseonika), neutralni (potpuno sagorijevanje) i oksidišući plamen (višak kiseonika). Iako je teorijski smješa kiseonika i acetilena kod neutralnog plamena 1:1, u praksi se pod neutralnim plame-nom podrazumjeva smješa O2:C2H2 =(1,1÷1,2):1. Višak kiseonika se troši na sagorijevanje okolnih gasova. Kod neutralnog plamena uočljive su tri različite zone, sl. 12: ·Jezgro oblika konusa ili cilindra (zavisno od načina isticanja gasova), u kojem se odvija dio primarnog sagorijevanja. Pri tome sagorijeva manji dio smješe gasova, dok se veći dio razlaže na ugljenik i vodonik. Oslobođena količina toplote zagrijava slobodni ugljenik stvarajući svijetli omotač jezgra, šta daje utisak jarko bijele boje. ·Srednja zona, oblika klina, gde se odvija ostatak primarnog sagorijevanja, a počinje i se-kundarno sagorijevanje, odnosno oksidacija 2CO i H2 kiseonikom iz vazduha. U ovoj zoni se postiže najviša temperatura plamena (do 3100°C, sl. 12a), na 4÷6 mm od vrha jezgra, pa se ona koristi za zavarivanje. Stoga se srednja zona zove i zona zavarivanja. ·Omotač plamena, u kojem se odvija sekundarno sagorijevanje na račun kiseonika iz vaz-duha. Temperatura u zoni sekundarnog sagorijevanja je znatno niža od maksimalne, Boja u ovoj zoni prelazi od plavo-ljubičaste boje u sredini do žuto-narandžaste na krajevima. a) oksidišući b) neutralni c) redukujući Slika 12. Šematski izgled plamena (a - oksidišući, b - neutralni, c - redukujući) [8] Stoga je veoma važno održavanje propisanog rastojanja između jezgra i površine radnog komada (3÷5 mm), jer inače nastaju sledeće greške: - ako je jezgro suviše blizu rastopljenog metala dobija se oksidirani tvrdi sloj;
  • 21. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . - ako je jezgro suviše udaljeno, provarivanje je otežano, a pojava gasnih mjehurova česta. Neutralan plamen se koristi za zavarivanje čelika, bakra, nikla i njegovih legura, bronze i olova. Redukujući plamen se primjenjuje kada se traži porast ugljenika u zavaru kao npr. kod zavarivanja sivog liva, kao i za zavarivanje aluminijuma i njegovih legura, legura magnezijuma i navarivanja tvrdim legurama. Oksidišući plamen se izbjegava, jer re-akcija kiseonika ima veoma štetno djelovanje na svojstva legura, sem kod zavarivanja mesinga gde se višak kiseonika koristi da bi se spriječilo isparavanje cinka. Temperatura plamena sa viškom kiseonika je viša od ostalih vrsta plamena zbog reakcije sagorijevanja metala ili prisutnih elemenata, pa se oksidišući plamen ponekad koristi da bi se povećala produktivnost zavarivanja čelika, zbog čega u metalu šava po pravilu nastaju greške tipa oksida. Prema brzini isticanja razlikuju se meki plamen (50÷80 m/s) i tvrdi plamen (120÷180 m/s), zavisno od pritiska i protoka gasova. Meki plamen je nestabilan i osetljiv na pojavu povratnog plamena, a koristi se za zavarivanje visokolegiranih čelika, lakotopljivih metala (Pb, Zn) i za lemljenje. Tvrdi plamen je teško kontrolisati, a česta je pojava izduvavanja rastopljenog metala iz metalne kupke. Stoga se u praksi najčešće koristi plamen sa brzinama isticanja 80÷120 m/s. Kiseonik omogućava sagorevanje gorivih gasova, a nalazi se u vazduhu (21% zapre-minskog udjela). Na 15°C i atmosferskom pritisku gustina kiseonika iznosi 1,43 kg/m3, molarna masa 32 g/mol, a u tečno stanje prelazi na -183°C. U gasovitom stanju kiseonik nema boju i miris, nije zapaljiv i eksplozivan. Međutim, pošto u njegovom prisustvu neke materije postaju zapaljive, rukovanje kiseonikom mora da bude oprezno. Kiseonik se najčešće proizvodi frakcionom destilacijom tečnog vazduha. Tehnički kise-onik je čistoće 99,2 do 99,8%, a nečistoće su azot, argon i voda. Čistoća kiseonika je bitna za njegovo korišćenje. Kiseonik se prenosi i čuva u čeličnim bocama pod pritiskom 150-200 bar. Acetilen je gorivi gas bez boje, karakterističnog mirisa, neotrovan i rastvorljiv u vodi u odnosu 1:1 i u acetonu u odnosu 1:25, na sobnoj temperaturi i atmosferskom pritisku. Ras-tvorljivost acetilena u acetonu raste sa porastom pritiska, a opada sa porastom temperature. Acetilen je vrlo eksplozivan u prisustvu kiseonika ili vazduha. Acetilen se transportuje i čuva u čeličnim bocama pod pritiskom 15 bar, a u slučaju velike potrošnje racionalnije je koristiti razvijače acetilena. Za dobijanje acetilena se koriste još i postupci pirolize ugljovodonika i delimičnog sagorijevanja metana u kiseoniku. -24- 2.1.3 Dodatni materijali i topitelji Dodatni materijali se isporučuju u obliku žica i šipki. U slučaju zavarivanja nisko-ugljeničnih i niskolegiranih čelika dodatni materijal je u obliku šipki dužine 1000 mm ili ko-turova žice mase 40 kg, standardnih prečnika: 2; 2,5; 3,25; 4; 5; 6,3 mm. Oznaka dodatnog materijala se sastoji iz dva dela: opšteg (slovo P) i dopunskog (slovo O, Z, Y ili cifre od 1 do 6) sa značenjem datim u tab. 9. Žice su prevučene tankim slojem bakra radi zaštite od korozije. U tab. 10. date su oznake, sastav, mehanička svojstva i primena žice za zavarivanje čelika proizvod fabrike PIVA-Plužine (Crna Gora).
  • 22. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Tabela 9. Označavanje žica za gasno zavarivanje čelika simbol Z Y 1 2 3 4 5 6 Rm [MPa] <340 340 400 430 470 510 550 590 A5,65 [%] <14 - 14 18 22 26 30 - KV [J] 30 - 30 60 90 120 150 - -25- Tabela 10. Žice za gasno zavarivanje čelika oznaka JUS oznaka PIVA Rm [MPa] A5,65 [%] KV [J] hemijski sastav (%) C Si Mn Ni Mo primena P-Y11 37G 340-410 15-21 47-70 0,09 0,1 0,55 ugljenični čelik sa Rm<450 MPa P-212 42G 410-470 16-22 65-80 0,1- 0,15 0,2- 0,3 0,8- 0,9 0,6- 0,8 0,2- 0,25 parni kotlovi, posude pod pritis-kom, cevovodi i brodski limovi Topitelji oblika praha ili pasta se primenjuju pri zavarivanju livenog gvožđa, obojenih metala i legura, nerđajućeg čelika i drugih legura. Osnovni razlog primjene topitelja su teškotopljivi oksidi koji se obrazuju pri zavarivanju navedenih materijala i svojim prisustvom sprečavaju uspješno zavarivanje. Nanošenjem topitelja na dodatni ili osnovni materijal postiže se dvojaki efekat - sprečava se donekle oksidacija tečnog metala, s jedne strane, i snižava temperatura topljenja oksida, s druge strane, čime se obezbjeđuje njihovo uklanjanje u obliku troske. Topitelji se dijele prema hemijskom sastavu na kisele i bazične. Najčešće se koriste kiseli topitelji na bazi bora, kao što su borna kiselina, H3BO3, (prvenstveno za bakar i njego-ve legure), ili boraks (natrijumtetraborat - Na2B4O7⋅10H2O), koji lako razgrađuje okside mnogih metala (npr. Cu, Zn, Mn), i bazni topitelji, kao što su natrijum karbonat, Na2CO3, i potaša, K2CO3, (prvenstveno za sivi liv). 2.1.4 Tehnologija gasnog zavarivanja Propisivanje tehnologije gasnog zavarivanja uključuje izbor i nagib gorionika, izbor ži-ce za zavarivanje, kao i izbor tehnike i parametara zavarivanja (veličina mlaznice, prečnik žice, brzina zavarivanja, potrošnja acetilena, kiseonika i žice za zavarivanje). Veličina i jačina gorionika se bira na osnovu vrste i debljine osnovnog materijala. Jači-na gorionika meri se protokom acetilena (l/h). Položaj gorionika značajno utiče na stepen iskorišćenja toplote plamena, kao i na zaštitu rastopa. Iskorišćenje toplote je najveće kod držanja gorionika upravno u odnosu na mesto zavarivanja, sl. 13. Ovakav položaj gorionika daje dublje uvarivanje i uži zavar, što je kod debljih materijala povoljnije, kao i bolju zaštitu rastopa. Odstupanje položaja gorionika od upravnog daje znatno pliće uvarivanje i širi zavar, što je povoljnije kod zavarivanja tankih materijala. Kod gasnog zavarivanja najčešće se koriste nagibi gorionika 60÷80°, sem kod vrlo tankih limova, gde se koriste manji nagibi, 45÷60°, sl. 13. Vrsta i prečnik žice se bira u zavisnosti od osnovnog materijala i njegove debljine. Pri tome treba imati u vidu zahtev da se žica topi optimalnom brzinom, ni prebrzo ni presporo u odnosu na topljenje osnovnog materijala. Kod zavarivanja bakra, aluminijuma i njihovih legura, žica se brže topi nego kod zavarivanja čelika, pa se biraju gorionici veće jačine. Iz ovog proizlazi da prečnik žice u odnosu na debljinu osnovnog materijala treba da bude veći nego kod zavarivanja čelika.
  • 23. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Slika 13. Uticaj nagiba gorionika na oblik zavara -26- a) unaprijed b) unazad Slika 14. Tehnike gasnog zavarivanje U zavisnosti od kretanja gorionika i žice postoje dvije tehnike gasnog zavarivanja: unaprijed i unazad (u smislu međusobnog položaja žice i gorionika), sl. 14. Ove dvije teh-nike se zovu još i ulijevo i udesno, što je odgovarajući naziv samo ako se gorionik drži u desnoj ruci. Tehnika zavarivanja unaprijed se sastoji u sljedećem, sl. 14a: • Plamen je usmjeren prema ivicama osnovnog metala (žlijeba). • Žica se drži ispred plamena, njen vrh je blizu mjesta zavarivanja, povremeno se uranja u metalnu kupku i treba da bude u zaštiti plamena. • Način vođenje i nagibi žice i gorionika zavise od položaja zavarivanja i debljine osnov-nog metala. U slučaju sučeonog ″I″ spoja na tankom limu (do 3 mm), žica se vodi bez poprečnih oscilacija, a gorionik od jednog do drugog kraja žleba, poprečnim (″cik-cak″) ili kružnim kretanjem, dok su im nagibi oko 45°. Tehnika zavarivanja unazad se sastoji u sljedećem, sl. 14b: • Plamen je usmjeren prema metalnoj kupki i ravnomjerno zagrijava i topi osnovni i do-datni materijal.
  • 24. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . • Žica se drži iza plamena i nalazi se između osnovnog materijala i gorionika. Vrh žice je neprestano uronjen u rastop, pomjera se u krug i stalno miješa rastop. • Način vođenje i nagibi žice i gorionika takođe zavise od položaja zavarivanja i debljine osnovnog metala. U slučaju sučeonog V spoja na limu debljine preko 3 mm, žica je nagnuta pod 45° i pomjera se ukrug od ivice do ivice žleba, a gorionik je nagnut 45-70°, zavisno od debljine, i kreće se pravolinijski. Zavarivanje unaprijed je jednostavnije za rad, regulacija metalne kupke je lakša i dobi-jaju se lijepi i glatki zavari, dok je kod zavarivanja unazad bolje iskorišćenje toplote i bolja zaštita metalne kupke. Zavarivanje unaprijed je sporije, a utrošak acetilena sa povećanjem debljine znatno brže raste nego kod zavarivanja unazad. Ako se materijali veće debljine zavaruju tehnikom unapred teško se postiže jednoličan korjen zavara (obično se javljaju prokapljine), a takođe je povećana mogućnost pojave uključaka oksida. Stoga je primjena tehnike zavarivanja unaprijed ograničena na debljine do 5 mm, a za veće debljine se koristi tehnike zavarivanja unazad, jer njene prednosti tada dolaze do izražaja. S druge strane ako se ima u vidu činjenica da se gasni postupak praktično ne koristi za komade veće debljine, jasno je da se tehnika zavarivanja unazad primenjuje veoma rijetko, npr. u nekim varijantama zavarivanja cijevi. 2.1.5 Izbor parametara zavarivanja Smjernice za izbor osnovnih parametara za tehnike zavarivanja čelika unaprijed (hori-zontalan položaj, ugaoni i sučeoni spoj, uključujući varijantu bez dodatnog metala) i za tehniku zavarivanja čelika unazad su date u tab. 11. Podaci o potrošnji gasova i žice i vremenu zavarivanja su dati u odnosu na 1 m šava. Tablica 8. Parametri gasnog zavarivanja čeličnih limova -27- Debljina lima Veličina mlaznice Prečnik žice Vrijeme zavarivanja Brzina zavarivanja Potrošnja acetilena Potrošnja kiseonika Potrošnja žice [mm] [-] [mm] [min] [m/h] [l] [l] [g] Horizontalni sučeoni spoj - tehnika zavarivanja unaprijed 1 1 2 5 12 8,5 10 20 2 2 3 10 6 35 42 50 3 3 3 15 4 75 90 90 Horizontalni ugaoni spoj - tehnika zavarivanja unaprijed 1 1 2 6 10 12 14 25 2 2 3 10 6 42 50 48 4 3 4 20 3 160 210 200 6 4 4 30 2 375 450 440 10 6 5 50 1,2 1000 1200 1100 Horizontalni sučeoni spoj - tehnika zavarivanja unaprijed- bez dodatnog metala 1,0 1 - 3 20 5 6 - 1,5 2 - 4,30 14 11 13 - 2,0 2 - 5 12 18 22 - Horizontalni sučeoni spoj - tehnika zavarivanja unazad 5 4 3 20 3 165 198 206 6 4 3 24 2,5 240 288 290 8 5 4 32 1,85 486 580 580 10 6 5 40 1,5 665 800 800 15 7 6 60 1,0 1500 1800 1800
  • 25. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 2.1.6 Podešavanje plamena acetilena [5] Gorionici za zavarivanje: Slika15. Gorenje acetilena u vazduhu nije pogodno za zavarivanje. Slika 16. Redukujući plamen, metal šava ključa i nije čist. Slika 17. Neutralan plamen, pogodan za većinu zavarivanja. Slika 18. Oksidacioni plamen, metal šava pjeni, varniči i sagorijeva -28-
  • 26. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . -29- Gorionici za zagrijavanje: Slika 19. Redukujući plamen, ne preporučuje se za brzo zagrijavanje Slika 20. Neutralni plamen, najčešće se koristi. Slika 21. Oksidacioni plamen, ne preporučuje se. Gorionici za rezanje: Slika 22. Redukujući plamen sa protokom kiseonika za rezanje, pogodan za rezanje livenog gvožđa.
  • 27. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Slika 23. Neutralan plamen sa protokom kiseonika za rezanje, pogodan za čelike Slika 24. Neutralan plamen bez kiseonika za rezanje, podešen za rezanje čelika Slika 25. Oksidacioni plamen sa protokom kiseonika za rezanje, ne preporučuje se 2.1.7 Podešavanje plamena za rezanje MAPP gasom [5] -30- Jednodijelne mlaznice Slika 26. Redukujući plamen
  • 28. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Slika 27. Neutralni plamen, za mašinsko rezanje Slika 28. Slabo oksidacioni plamen, za ručno rezanje ili brzo počinjanje rezanja i za izradu kosih rezova Slika 29. Oksidacioni plamen za predgrijavanje, nepreporučuje se za rezanje -31- Dvodijelne mlaznice: Slika 30. Redukujući plamen za predgrijavanje
  • 29. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Slika 31. Neutralni plamen za predgrijavanje, za mašinsko rezanje Slika 32. Oksidacioni plamen za predgrijavanje Modeli zvijezde za podešavanje MAPP gasa: Držati mlaznicu ravno uz lim bez uključivanja kiseonika za rezanje. Ova metoda se ne koristi za acetilen. Slika 33. Neutralni plamen za predgrijavanje, za rezanje Slika 34. Veoma slab oksidacioni plamen Slika 35. Slab oksidacioni plamen, predgrijavanje za bušenje rupe -32-
  • 30. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 2.2 SPECIJALNI GASNO-PLAMENI POSTUPCI Pod specijalnim gasno-plamenim postupcima se podrazumeva čišćenje plamenom, ispravljanje plamenom, zavarivanje pod pritiskom gasa i predgrijevanje. Neki aspekti i primjene navedenih postupaka su prikazani na sl. 36 i 37. Slika 36. Dejstvo plamena na ploče i profile -33-
  • 31. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Slika 37. Ispravljanje dugačkih profila Primjer termičkog ispravljanja deformisanog zavarenog spoja je dat na sl. 37, gdje je prikazano ispravljanje dugačkog "I" profila, savijenog oko horizontalne ose usljed podužnog zavarivanja vertikalne i horizontalnih stranica, sl. 37a. Da bi se ovako savijeni profil ispravio treba brzo zagrijati srednji dio (osjenčena oblast, sl. 37b) do temperature crvenog usijanja, a zatim ga ohladiti na vazduhu, posle čega će se dio profila ispraviti, sl. 37c. Da bi se cio profil ispravio, potrebno je ponoviti ciklus zagrijavanje-hlađenje na dovoljnom broju mjesta, sl. 37d. -34- a) b) c) d)
  • 32. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 2.3 E (REL) POSTUPAK – RUČNO ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE OBLOŽENOM ELEKTRODOM (111) Ručno elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom je postupak spajanja metala topljenjem obložene elektrode i dijela osnovnog metala u električnom luku koji se uspostav-lja i održava između radnog komada (osnovnog metala) i elektrode, sl. 38. Topljenjem jez-gra elektrode obezbjeđuje se dodatni materijal za popunu žlijeba, a topljenjem, sagorijevanjem i isparavanjem obloge obezbjeđuje se zaštita metalne kupke od okolnih gasova i vazduha. Istopljeni sastojci obloge se miješaju sa rastopljenim metalom, prije nego što isplivaju na površinu jer imaju manju gustinu od metalne kupke, i očvrsnu u obliku troske. Troska štiti metal šava od uticaja okoline i usporava njegovo hlađenje, a nakon zavarivanja se uklanja čekićem. Slika 38. Šematski prikaz E postupka zavarivanja -35- 2.3.1 Primjena postupka S obzirom na jednostavno rukovanje i relativno nisku cjenu uređaja i dodatnog materi-jala s jedne, a dobar kvalitet spoja s druge strane, ručno elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom je donedavno primjenjivano više od svih ostalih postupaka zajedno. Njegovoj širokoj primjeni doprinose još i činjenica da su ograničenja u vezi sa oblikom predmeta i vrstom materijala koji se zavaruje, kao i položajima zavarivanja, manja od svih ostalih postupaka zavarivanja. S druge strane, zbog nedostataka E postupka u novije vrijeme se umjesto njega sve češće koriste ostali elektrolučni postupci. Osnovni nedostaci E postupka su mala produktivnost usljed česte zamjene elektroda i uklanjanja troske (brzina topljenja dodatnog metala je 1-2 kg/h), komplikovana i dugotrajna obuka zavarivača, uticaj zavarivača na kvalitet šava, blještava svjetlost i štetni gasovi nastali sagorijevanjem troske. Ručno elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom može da se primjenjuje za spajanje velikog broja uobičajenih materijala, kao što su ugljenični, niskolegirani i visoko-legirani čelici, livena gvožđa, bakar, nikl, aluminijum i njihove legure. Takođe je moguće spajanje materijala različitih po hemijskom sastavu, ali metalurški kompatibilnih. Ovaj postupak se ne primjenjuje na materijale kod kojih je zaštita gasnim produktima obloge nedovoljna, kao što su Ti, Zr, Cb, Ta, Mo. Ograničenja u primjeni po pitanju debljine su prije ekonomskog i praktičnog značaja, nego što su vezana za sam proces zavarivanja obloženom elektrodom. Kao donja
  • 33. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . granica može da se postavi debljina od 2 mm, jer se kod manjih debljina javljaju prokapljine, što može da se spriječi specijalnim tehnikam rada, npr. korišćenjem podloški. Kao gornja granica debljine može da se postavi 40 mm, jer se preko te debljine po pravilu ne isplati primjena ovog postupka. Međutim, u slučaju nepravilne konfiguracije koja znatno otežava primjenu automatskih postupaka zavarivanja, zabilježene su primjene E postupka i za debljine do 250 mm. Jedna od glavnih prednosti E postupka je mogućnost primjene u svim položajima. Naravno, ne treba zaboraviti da je horizontalni položaj najlakši i da ga treba koristiti kad god je moguće, jer omogućava korišćenje elektroda većeg prečnika i struja veće jačine, tj. veću produktivnost zavarivanja. U prinudnim položajima treba posvetiti pažnju izboru parametara zavarivanja i tehnici rada. Konačno, značajna prednost u primjeni E postupka je i u njegovoj prilagodljivosti mjestu zavarivanja. Naime relativno je jednostavno doći do nepristupačnih mjesta kao što su velike čelične konstrukcije (mostovi, zgrade, hale, brodovi), cjevovodi i rezervoari, jer je dovoljno imati dugačke i savitljive provodne kablove i izvor struje nezavisan od gradske mreže. 2.3.2 Obložene elektrode za E postupak Elektroda za E postupak zavarivanja ima metalno jezgro, koje je obloženo sem na slobodnom kraju, sl. 39. Jezgro obložene elektrode kao dio strujnog kola prenosi struju (slobodni kraj je povezan držačem elektrode za izvor struje), a istovremeno služi kao dodatni materijal. Osnovne uloge obloge elektrode su: - zaštita zone zavarivanja od okolnog kiseonika, azota i vodonika; - stabilizacija i jonizacija električnog luka; - usporavanje hlađenja metala šava; - prečišćavanje i legiranje metala šava; - omogućavanje zavarivanja u prinudnim položajima. d - prečnik, l1 - slobodni kraj, L - dužina, D - prečnik obloge Slika 39. Obložena elektroda Zaštita zone zavarivanje od okolnih štetnih gasova (prvenstveno kiseonik, vodonik i azot) se ostvaruje gasovitim i čvrstim produktima topljenja i sagorijevanja obloge. Ova uloga obloge se ostvaruje višestruko: - rastopljena kap dodatnog materijala je zaštićena troskom koja je okružuje pri njenom pre-lasku -36- u metalnu kupku; - metalna kupka je zaštićena troskom koja pliva na njenoj površini; - gasovi okružuju mjesto zavarivanja i ne dozvoljavaju pristup štetnim okolnim gasovima.
  • 34. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Stabilizacija i jonizacija električnog luka se postiže dodavanjem soli natrijuma, bariju-ma, kalcijuma i kalijuma u oblogu, koje stvaraju gasove sa velikom sposobnošću jonizacije, čime bitno povećavaju sposobnost vazduha da provodi struju. Troska, obrazovana od očvrslih delova rastopljene obloge prekriva metal šava i uspo-rava njegovo hlađenje, jer ima znatno manju toplotnu provodljivost. Poslije zavarivanja -37- troska se uklanja čekićem. Da bi se obavila dezoksidacija metala šava oblozi se dodaju elementi sa velikim afini-tetom prema kiseoniku kao što su Ti, Al, Si, Mn, a da se pri tom obrazovani oksidi lako uklanjaju iz metala šava. Prečišćavanje ostalih nečistoća metala šava se ostvaruje na sličan način kao dezoksidacija. Radi se prvenstveno o uklanjanju vodonika iz metala šava, čemu služi CaF2, zatim fosfora i sumpora, čemu služe CaO i MnO, kao i svih ostalih štetnih ele-menata, npr. azota. Legiranje metala šava je potrebno da bi se nadoknadio sagorjeli udio pojedinih elemenata ili da bi se poboljšala svojstva metala šava. U tom cilju najčešće se dodaju Mn, Si i Ni. Uloga obloge u omogućavanju prinudnih položaja zavarivanja (npr. nadglavni) se ost-varuje povećanjem njene viskoznosti (ljepljivosti), što se postiže prvenstveno dodavanjem baznih i celuloznih sastojaka. Prema sastavu obloga je u metalurškom smislu kisela, bazna, celulozna i rutilna, a u novije vrijeme se često koriste mješovite obloge kao što su rutilno-kisela, rutilno-bazna i rutilno-celulozna. Hemijski sastav i osobine ovih obloga su dati u tab. 10. Osim navedenih postoje i specijalne vrste obloge. Tabela 10. Hemijski sastav i osobine osnovnih obloga čeličnih elektroda Obloga Hemijski sastav Osobine kisela oksidi Fe i Mn, alumosilikati, feromangan smanjen viskozitet troske, lijep izgled i loše mehaničke osobine metala šava rutilna rutil, alumosilikati, ferolegure lijep izgled i dobre mehaničke osobine šava bazna karbonati, fluoridi, oksidi, hematit dobra mehaničke osobine šava, posebno žilavost (nizak sadržaj H) celulozna celulozna vlakna, rutil, silikati, dezoksidatori svi položaji, visok sadržaj H, korjeni zavari cjevovoda Prema odnosu ukupnog prečnika (uključujući oblogu), D, i prečnika jezgra, d, elektrode se dijele na tanko obložene (D/d<1,2), srednje obložene (1,2<D/d<1,4) i debelo obložene (D/d>1,4). Na način prenosa dodatnog metala kod E postupka najviše utiču debljina i vrsta obloge i jačina struje. Povećanjem debljine obloge i dodavanjem sastojaka koji smanjuju površinski napon pospješuju se prenos sitnim kapima. Jača struja takođe omogućava prelaz od krupnih ka sitnim kapima, jer pojačava dejstvo pinč efekta i pritiska gasova. 2.3.2.1 Označavanje elektroda Da bi se olakšala identifikacija elektroda uvedeno je standardizovano označavanje, i
  • 35. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . to posebno za pojedine vrste konstrukcionih materijala, tab. 11. Osim navedenih materijala, postoje i elektrode za zavarivanje drugih metala. Sem standardne oznake elektroda treba imati u vidu i oznake proizvođača (npr. PIVA 150 B za debelo obloženu baznu elektrodu, namenjenu zavarivanju ugljeničnih i niskolegiranih čelika čvrstoće do 510 MPa i sitnozrnih čelika napona tečenja do 380 MPa, označenu po EN 499 kao E 515 B 120 262H). Oznake, sastav, mehanička svojstva, osnovne karakteristike i primjene obloženih elektroda su date u katalozima proizvođača. Oznake elektroda po EN su date na sl.40, 41, 42 i 43. -38- Tabela 11. Standardi za obložene elektrode Oznaka EN Namena EN 499 niskougljenični i niskolegirani čelici i čelični liv prEN 1599 čelici otporni na puzanje prEN 1600 nerđajući i visokolegirani čelici EN 499 livena gvožđa (sivi liv, nodularni liv i temper liv) navarivanje čelika prEN 757 mikrolegirani čelici povišene čvrstoće
  • 36. Označavanje elektroda prema EN 499 Slika 40. Obilježavanje elektroda za niskolegirane čelike
  • 37. Označavanje elektroda prema EN 1599 Slika 41. Obilježavanje elektroda za čelike otporne na puzanje
  • 38. Označavanje elektroda prema EN 1600 Slika 42. Obilježavanje elektroda za nerđajuće i visokolegirane čelike
  • 39. Označavanje elektroda prema EN 499 Slika 43. Obilježavanje elektroda za livena gvožđa
  • 40. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . 2.3.2.2 Čuvanje i skladištenje elektroda Proizvođač je obavezan da elektrode tako pakuje da su zaštićene od atmosferskog uticaja. Na svakom paketu moraju biti označeni podaci o vrsti, dimenzijama i broju šarže, kao i znak proizvođača. Ovi paketi se moraju uskladištiti tako da su zaštićeni od atmosfeskog uticaja, posobno vlage, a takođe mora da bude osigurano da ne dođe do oštećenja obloge i zamjene pojedinih vrsta elektrode. Elektrode koje su dobro zatvorene u pakete ili u zalemljene limene kutije (sprečeno pristustvo vazduha) ne treba naknadilo sušiti. Ostale elektrode prije upotrebe treba sušiti, naročito ako se zahtjeva povišen kvalitet zavarenih spojeva. To se posebno odnosi na bazične elektrode koje su veoma higroskopne. Već nakon 4 sata neke vrste bazičnih elektroda u otvorenoj kutijii se mogu smatrati vlažnim i treba ih naknadno sušiti. Sušenje elektroda se obavlja u posebnim pećima za sušenje sa mogućnošću regulacije temperature. Sem toga svaki zavarivač bi morao na radnom mestu da ima posebnu priručnu peć-sušionik za održavanje temperature, najčešće izmedju 60-900C, kako bi se spriječilo vlaženje elektroda za vrijeme rada. Temperatura i vrijeme sušenja zavisi od vrste elektrode. Rutilne i kisele elektrode po pravilu ne treba sušiti, sem u slučajevima primjetnih znakova vlažnosti. Tada ih treba sušiti na temperaturi l200C u trajanju 2 časa. Bazične elektode i pored dobrog skladištenja treba u većini slučajeva sušiti, a naročito ako se zavaruju mikrolegirani čelici ili debeli limovi neumirenog čelika. Ove elektrode se suše po pravilu na temperaturi 300 do 3500C u trajanju od najmanje 2 časa. Na temperaturi od 3500C elektrode mogu da se drže najduže 10 časova, jer bi inače došlo do oksidacije obloge. Elektrode sa bazičnom oblogom za zavarivanje čelika napona tečenja manjeg od 360 MPa mogu da se suše i na temparaturi od 2500C. Ovako osušene elektrode mogu da se prije upotrebe ohlade do temperature 150 do 2000C i odlože u peć za jednodnevnu upotrebu ili ručne sušionike. Elektrode za visokolegirane čelike treba sušiti na temperaturi između 200 i 2500C u trajanju 3 časa. Preporučuje se postepeno zagrijavanje i hlađenje. Vlažne elektrode se lako prepoznaju i prema zvuku pri udaru jedna o drugu: suve elektrode daju oštar i visok zvuk, a vlažne dubok. Pri zavarivanju vlažnim elektrodama čuju se male eksplozije i pucketanja, a sa površine može da se primjeti isparavanje vlage. Sušenje elektrode rutilnog tipa, u nedostatku drugog načina, može da se obavi i neposredno prije zavarivanja uključivanjem elektrode u kratak spoj. Obložene elektrode vremenom stare, što može da se primjeti po malim bjelim kristalima na oblozi. Ovo je rezultat hemijskih reakcija sastojaka iz obloge. Ovakve elektrode ne smiju da se koriste. Konačno, treba paziti da se koriste samo elektrode bez mehaničkog oštećenja ili zamašćenja obloge. 2.3.3 Izvođenje spoja Kada se traži potpuno provarivanje, a pristup je moguć samo sa jedne strane, često se koristi podloška koja služi kao osnova za prvi sloj metala šava (korjeni prolaz), odnosno sprečava curenje metalne kupke. Postoje četiri osnovna tipa podloške: - 43 -
  • 41. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . - 44 - (1) Položna traka (2) Bakarna podloška (3) Nemetalna podloška (4) Podložni zavar. Položna traka Položna traka je metalna traka postavljena ispod žljeba, sl. 44. prvi zavar povezuje obe ploče osnovnog metala, a takođe i podložnu traku, koja može nakon zavarivanja da ostane ako ne smeta ili da se skine mašinskom obradom. Popuna šava Podložni zavar Slika 44.Položna traka Slika 45. Podložni zavar Podložna traka treba da bude napravljena od materijala koji je metalurški kompatiblan sa osnovnim i dodatnim materijalom. Ponekad je moguće iskoristiti neki drugi konstruktivni element kao podložnu traku, sl. 44(B). U svakom slučaju podložna traka mora da bude dobro pripremljena kako u smislu stanja njene radne površine, tako i u smislu njene geometrije, da ne bi nastale greške tipa poroznosti i uključaka, odnosno procurivanje metalne kupke. Bakarna podloška Osnovni razlog za primjenu bakra kao materijala za podlošku je njegova velika toplotna provodljivost, čime se sprečava da metalna kupka rastopi podlošku. Treba ipak voditi računa o dovoljnoj debljini bakarne podloške. U slučaju serijske proizvodnje treba predvidjeti mogućnost hlađenja bakarne podloške vodom da bi se spriječilo lokalno topljenje bakra koje može da utiče na konačni sastav metala šava. Bakarna podloška može da bude profilisana da bi se dobila željena kontura korjena ili ojačanje. Nemetalna podloška Za nemetalnu podloška se koristi zrnasti materijal koji pravi trosku ili keramički materijal. Zavar-podloška Koreni zavar takođe može da posluži kao podloška. sl. 45. Startne pločice U nekim slučajevima neophodno je da se sa zavarivanjem počne na tzv. startnim pločama, sl. 46. Time se izbjegavaju sve greške inače tipične u početku rada (npr. pri
  • 42. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . uspostavljanju luka), a često se ista tehnika primjenjuje pri zaustavljanju procesa, tj. na kraju ploča koje se zavaruju. Startna pločica Slika 46. Startna pločica 2.3.4 Vrste i izvori struje, uređaji i oprema za E postupak Uređaj za E postupak se sastoji od izvora struje, dovodnih i odvodnih kablova, drža-ča elektrode, stezaljke za masu, a u dodatnu opremu spadaju zaštitna odeća, maska za-varivača i njegov ručni alat. Za E postupak koriste se obje vrste struje, jednosmjerna i naizmjenična, pri čemu izbor prvenstveno zavisi od vrste obloge i obično je preporučen od strane proizvođača elektrode. Pri izboru vrste struje treba voditi računa o sljedećem: (1) Pad napona. Manji pad napona se dobija primjenom naizmjenične struje (NS), što je čini pogodnijom u slučaju zavarivanja na većim rastojanjima od izvora struje. (2) Male jačine struje. Kod elektroda manjeg prečnika, odnosno pri korišćenju manjih jačina struje, jednosmjerna struja (JS) daje stabilniji luk. (3) Uspostavljanje luka. Po pravilu lakše je sa JS, posebno kod elektroda manjeg - 45 - prečnika. (4) Dužina luka. Zavarivanje kraćim lukom je lakše JS. Ovo je bitno, osim kod obloga sa željeznim praškom. (5) Skretanje luka. Može da bude značajan problem kod JS. (6) Položaj zavarivanja. Za prinudne položaje bolja je JS, jer može da koristi manje jačine struje. (7) Debljina osnovnog materijala. Zavarivanje tankih limova može da bude problematično sa NS zbog smanjene stabilnosti luka pri korišćenju struja manje jačine. Bez obzira na vrstu struje, koristi se izvor sa strmopadajućom statičkom karakte-ristikom, jer on obezbjeđuje malu promjenu jačine struje pri slučajnoj promjeni dužine luka, koja je neminovna kod ručnog zavarivanja. Na sl. 47 je pokazano kako se mijenja jačina struje (Ir1 i Ir2) i napon (Ur1 i Ur2) pri povećanju dužine luka (l1 na l2). Kao što se vidi sa sl. 47, promjena napona je značajna, dok je promjena jačine struje mala. Kako promjena napona ne utiče bitno na ostale parametre zavarivanja, strmopadajućom karakteristikom je obezbjeđeno dovoljno kvalitetno zavarivanje, jer se parametri procesa koji najviše zavise od jačine struje održavaju u uskim granicama.
  • 43. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . Slika 47. Promjena radne tačke kod strmopadajuće karakteristike [8] Napon praznog hoda, U0, je napon pri uključenom izvoru struje, ali bez električnog luka. Napon praznog hoda se smanjuje uspostavljanjem luka, zavisno od dužine luka i vrste elektrode, i postaje napon luka. Tipične vrijednosti napona praznog hoda su 50-100 V, a napona luka 17-40 V. Veći napon praznog hoda obezbjeđuje lakše uspostavljanje luka, ali je opasan za zavarivača. Neki izvori struje imaju mogućnost promjene napona praznog hoda, ali ne svi. Pri izboru izvora struje treba da se vodi računa o sljedećem: 1. Potrebnoj vrsti struje 2. Potrebnoj jačini struje 3. Intermitenciji izvora Izbor vrste struje prvenstveno zavisi od vrste elektrode i vrste zavarenog spoja. Za NS koriste se transformatori, dok se za JS koriste ispravljači (uz transformator) ili pretvarači (motor-generator). Ako je potrebno imati obje vrste struje na raspolaganju koriste se jednofazni transformatori-ispravljači ili alternator-ispravljač, a u novije vrijeme sve češće se koriste invertori zbog male mase. Držač elektrode je s jedne strane provodnik koji obezbjeđuje provođenje struje od izvora do elektrode, a s druge strane izolator, koji obezbeđuje siguran rad zavarivača jer odvaja izoluje njegovu ruku od struje. Čeljusti držača, koje su u dirketnom kontaktu sa elektrodom, moraju da budu u dobrom stanju i ne smiju da prave veći otpor struji da se ne bi pregrijavale. Zavarivački kablovi spajaju izvor struje sa radnim komadom i sa elektrodom. Provodni dio kabla je upletena bakarna ili aluminijumska žica, koja je odvojena od omotača zaštitinim izolacionim slojem. Zavarivački kablovi se proizvode u različitim veličinama, koje se koriste zavisno od potrebne jačine struje i radnog ciklusa zavarivanja. Zaštitna odjeća i maska zavarivača, kao i druge mjere zaštite su bitne kod svih elektro-lučnih postupaka zavarivanja, a posebno kod E postupka. Opasnosti pri elektrolučnom zavarivanju su udar struje, prejaka svjetlost, zagađena atmosfera i prskanje troske i metala. Da bi se spriječili udari struje uređaj mora da bude atestiran, uz strogu periodičnu provjeru zaštitne izolacije i uzemljenja. Zaštitna odjeća se sastoji od specijalnog radnog odjela, kecelje, rukavica, potkoljenice i nadlaktice, a najvažniju ulogu ima zaštitna maska bez koje električni luk ne smije da se gleda. Na zaštitnim maskama nalaze se stakla različitog zasjenjenja, pri čemu se stepen zasjenjeja izražava brojevima ( do 14). U daljem tekstu dat je pregled neophodnih zasjenjenja stakla pri zavarivanju E postupkom različitih debljina elektroda: - 46 -
  • 44. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . - Elektrode prečnika do 4 mm, (do 200 A) ............................. zasjenjenje 10. - 4 do 6 mm, (do 400A )............................ 12. - preko 6 mm, (preko 400A)......................... 14. = gdje su: - 47 - Intermitencija izvora Rad izvora napajanja obično protiče u naizmjeničnim uključivanjima za zavarivanje i isključivanjima radi zamjene elektrode, pregleda i čišćenja zavara, predaha i dr. , a karakteriše se odnosom trajanja opterećenja (zavarivanja) i trajanja pogonskog ciklusa. Pod trajanjem pogonskog ciklusa podrazumjeva se ukupno vrijeme(trajanje opterećenja i pauze, odnosno praznog hoda). Odnos između trajanja opterećenja i trajanja pogonskog ciklusa naziva se intermitencija (i): t ( ) 100(%) 0 ⋅ = ⋅ + t 100 % t t t i 0 c 0 ph - i intermitencija; -t0 vrijeme trajanja opterećenja (zavarivanja); -tph vrijeme trajanja praznog hoda; -tc vrijeme trajanja pogonskog ciklusa. Dakle, izvor napajanja se nalazi u tkz. intimitirajućem pogonu, tj. naizmjenično se smjenjuju rad pod opterećenjem (zavarivanje) i pauza (rad na praznom hodu). Za vrijeme opterećenja (t0) izvor napajanja ne može postići maksimalnu temperaturu, a ne može se ni potpuno ohladiti za vrijeme praznog hoda (tph). Zbog toga se izvori napajanja ne moraju termički dimenzionisati na maksimalne vrijednosti, tj. za i=100%, već na neke manje vrijednosti, zavisno od pogonskog ciklusa, odnosno namjene izvora napajanja. Izvori napajanja se dimenzionišu za intermitirajući pogon, a intermitencija je određena standardima. Za trajan rad transformatora (automatizovano zavarivanje) intermitencija iznosi 100%, a za ručno zavarivanje 60%. Intermitencija izvora napajanja za servisne radove iznosi 35% , a za izvore za poluautomatizovano zavarivanje 70%-80%. Za ručno elektrolučno zavarivanje trajanje pogonskog ciklusa određeno je standardom i iznosi 5 min. Ako izvor ima intermitenciju i=50%, to znači da mi ne možemo njega opteretiti da u 2 sata radi 1 sat neprekidno, već on može biti maksimalno neprekidno opterećen 2,5 min (maksimalnom strujom) i nakon pause (rada na prazom hodu) od 2,5 min može ponovo raditi (zavarivati) neprekidno 2,5 min i tako naizmjenično. U tehničkim podacima o svakom izvoru napajanja dati su podaci o njegovoj intermitenciji i maksimalnoj jačini struje koja se može primjeniti pri toj intermitenciji. Treba se pridržavati nazivne intermitencije izvora napajanja, jer je izvor napajanja konstruisan prema njoj i svako forsiranje izvora izvan granica intermitirajućeg pogona može dovesti do njegovog uništenja. Ako su poznate intermitencija izvora (i) i maksimalna jačina struje (Imax) pri toj intermitenciji, onda se može pomoću formule: I = I ⋅ i [A] , tz max 100 izračunati jačina struje zavarivanja koju bi izvor napajanja mogao trajno (kontinualno)
  • 45. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . davati. U prethodnoj formuli su: - Itz jačina trajne struje zavarivanja; - Imax maksimalna jačina struje zavarivanja; - i intermitencija. Npr., izvor sa maksimalnom strujom zavarivanja od 400 A i intermitencijom od 60% može se trajno opteretiti strujom zavarivanja jačine : I 400 60 tz = ⋅ = ≈ 309,8 310 [A] - 48 - 100 Sa maksimalnom jačinom struje zavarivanja 400A i intermitencijom 60%, vodeći računa o standardizovanom vremenu pogoskog ciklusa tc=5 min, izvor napajanja bi radio: t 0,60 5 3 [min], 0 = ⋅ = a potom bi morao praviti pauzu (rad na praznom hodu) od 2 min i tako naizmjenično. 2.3.5 Tehnologija zavarivanja Tehnologija zavarivanja obuhvata pripremu osnovnog materijala, izbor elektrode, izbor parametara i tehniku zavarivanja. U pripremi osnovnog materijala najvažnije je oblikovanje žlijeba, a ponekad je potrebno i čišćenje okolnih površina do metalnog sjaja. Pri izboru oblika i dimenzija žlijeba, osim o debljini osnovnog materijala treba da se vodi računa o pristupačnosti korjenu, sprječavanju pojave prokapljina, deformacijama zavarenog spoja i što manjem utrošku dodatnog materijala. Rješenje sa najmanjom masom šava je po pravilu i rješenje sa najmanjom deformacijom zavarenog spoja, jer se unosi najmanje toplote. Pris-tupačnost korijenu i sprečavanje pojave prokapljina zahtijevaju suprotne mjere: u prvom slučaju razmak u korjenu treba da bude što veći, a u drugom slučaju što manji. Rubni šav je pogodan samo za limove tanje od 2 mm i priprema se savijanjem i stezanjem ivica, "I" žlijeb je pogodan za limove debljine od 3 do 5 mm i priprema se ravnim odsjecanjem ivica, a "V" žlijeb je pogodan za limove debljine od 3 do 20 mm i priprema se zakošenjem ivica, najčešće pod uglom 60°. Razmak u korjenu treba da bude što veći da bi se omogućio pristup elektrodi, ali je ograničen zahtjevom za minimalnom potrošnjom dodatnog metala i što manjim deformacijama zavarenog spoja. Za predmete većih debljina koristi se "Y" žlijeb, tj. "V" žlijeb sa zatupljenjem u korjenu, čime se smanjuje opasnost od prokapljina. S druge strane, ovakvim oblikom žlijeba se povećava opasnost od uključaka troske u metalu šava, pa se po pravilu "Y" žlijeb radi dvostrano, tako što se korjen ižlijebi, pa ponovo zavari sa druge strane. Takođe, za predmete većih debljina se koristi "X" žlijeb, tj. dvostrani "V" žlijeb, čime se smanjuju deformacije, posebno ugaone, koje se inače jav-ljaju kod debljih i dužih limova sa "V" žlijebom. Osim toga, površina "X" žlijeba je bitno manja od odgovarajućeg "V" žlijeba, pa su uštede dodatnog metala značajne. Osnovne pre-poruke za izbor oblika i dimenzija žljebova su date u standardu ISO 9692-1: Prečnik i vrste obloge elektroda se biraju prema osnovnom materijalu i specifičnim zah-tjevima konkretnog problema zavarivanja. Prečnici elektroda su standardizovani prema sljedećem nizu: 2; 2,5; 3,25; 4; 5; 6; 8 i 10 mm, a biraju se tako da se uzima najveći prečnik koji veličina žlijeba dozvoljava. U slučaju višeprolaznog zavarivanja, za korjen šava se ko-riste elektrode prečnika 2,5÷4 mm, a za popunu žlijeba se koriste elektrode većeg prečnika,
  • 46. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . zavisno od debljine osnovnog materijala. Osim osnovnih preporuka za izbor prečnika elektrode, treba uzeti u obzir vrstu struje, položaj i redosled zavarivanja. Položaj zavarivanja značajno utiče i na izbor obloge elektrode. Za prinudne položaje se uglavnom biraju elektrode sa tankom oblogom ili oblogom srednje debljine, a da bi se sprečilo curenje tečnog metala šava koriste se rutilne ili celulozne obloge. Osnovne smernice pri izboru obloge elektrode su sljedeće: - Ugljenični i niskolegirani čelici: čvrstoća metala šava treba da bude ista ili veća nego kod osnovnog metala. Ako se traži posebno dobra žilavost koristi se bazna obloga, kao i u slučaju većih debljina i krutosti konstrukcija. - Kombinacija ugljeničnih i niskolegiranih čelika: kod sučeonih spojeva elektroda se bira prema čeliku manje čvrstoće, a kod ugaonih prema čeliku veće čvrstoće. - Visokolegirani čelici: metal šava treba da ima čvrstoću bar kao osnovni metal. - Obojeni metal i legure: elektroda se bira prema osnovnom materijalu jer po pravilu ne pos-toje različite elektrode za jedan materijal. Pri izboru parametara treba imati u vidu prvenstveno vrstu, polaritet, jačinu i napon struje, dužinu električog luka, ugao nagiba i pravac kretanja elektrode i brzinu zavarivanja. Vrsta struje se bira u zavisnosti od vrste obloge elektrode. Za kisele, rutilne i oksidne obloge najčešće mogu da se koriste naizmjenična ili jednosmjerna struja direktne polarnosti (JSDP)(minus pol na elektrodi), dok se kod baznih, po pravilu, koristi jednosmjerna struja indirektne polarnosti (JSIP)(plus pol na elektrodi). Zavisnost oblika šava od vrste struje prikazana je na sl. 48, gde se vidi da je dubina uvarivanja najveća za JSIP, a najmanja za JSDP, uticaj na nadvišenje je obrnut, a na širinu šava zanemarljiv. Pogrešan izbor vrste i polariteta struje dovodi do grešaka tipa poroznosti, nestabilnog električnog luka i većeg razbrizgavanja dodatnog metala tokom zavarivanja. JSIP NS JSDP Slika 48. Zavisnost oblika šava od vrste i polariteta struje [8] Jačina struje značajno utiče na oblik šava i mehaničke osobine spoja. Pri povećanju jačine struje nadvišenje i dubina uvarivanja se povećavaju, dok je širina šava praktično nepromenjena, sl. 49. Suviše velika jačina struja daje grubozrnu strukturu metala šava i po-većava sagorijevanje legirajućih elemenata, a nedovoljna jačina struja malu dubinu uvariva-nja i slabu vezu šava i osnovnog metala. U oba slučaju česta je pojava troske u očvrslom metalu šava, kao posljedica turbulencije rastopa i njenog povlačenja u dubinu kod suviše jake struje, odnosno lijepljenja za stranice žlijeba kod suviše slabe struje. Stoga je pravilan izbor jačine struje od presudnog značaja za dobijanje kvalitetnog spoja. Pri zavarivanju u prinudnim položajima jačina struje se smanjuje za oko 20%, dok se za visokoproduktivne elektrode koristi jača struja. - 49 - ⎯⎯→ I Slika 49. Zavisnost oblika šava od jačine struje [8]
  • 47. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . Povećanjem prečnika elektrode povećava se odvođenje toplote i smanjuje gustina struje, što sužava šav i povećava dubinu uvarivanja, sl. 50. - 50 - ⎯⎯→ d e Slika 50. Zavisnost oblika šava od prečnika elektrode [8] Povećanjem brzine zavarivanja smanjuje se količina rastopljenog dodatnog i osnovnog metala, što utiče na dimenzije šava tako da se širina šava smanjuje, dubina uvarivanja raste do neke vrijednosti, pa onda opada, a nadvišenje prvo opada, pa raste, sl. 51. Nedovoljna brzina zavarivanja uslovljava greške tipa naljepljivanja i uključaka troske, a prebrzo zavarivanje daje preveliko nadvišenje šava. ⎯⎯→ v Slika 51. Uticaj brzine zavarivanja na oblik šava [8] Napon luka ima mali uticaj na oblik šava, posebno ako se ima u vidu mali raspon pro-mjene kod E postupka, 22-32 V. Povećanjem napona luka povećava se širina šava, a pro-mjene dubine uvarivanja i nadvišenja su neznatne. Povećanjem dužine luka povećava se širina šava, a dubina uvarivanja i nadvišenje sma-njuju, sl. 52. Suviše kratak luk "uranja" u rastop, povećavajući turbulenciju tečnog metala koji "bježi" prema nezagrijanim površinama žlijeba, što daje loš kvalitet spoja sa greškama tipa naljepljivanja i uključaka troske. S druge strane, predugačak luk je nestabilan i rasprskava dodatni metal. Treba imati u vidu i uticaj vrste obloge na izbor dužine luka. Kod kiselih i rutilnih obloga preporučuje se dužina približno jednaka prečniku elektrode, a kod baznih obloga i kod elektroda od obojenih metala preporučuje se dvostruko manja dužina, uglavnom radi bolje zaštite metalne kupke. Slika 52. Zavisnost oblika šava od dužine luka Nagib elektrode u ravni upravnoj na ravan predmeta koji se zavaruju utiče prvenstveno na dubinu uvarivanja, a u manjoj meri na širinu i nadvišenje šava. Najveća dubina se postiže pri uglu od 90o, odnosno kada je elektroda upravna na površinu zavarivanja, sl. 53. Izbor
  • 48. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . nagiba elektrode zavisi od osnovnog materijala, obloge elektrode, položaja zavarivanja i vrste spoja. Slika 53. Uticaj nagiba elektrode na oblik šava - 51 - 2.3.5.1 Tehnika zavarivanja Uspostavljanje električnog luka je osim dodirom i odmicanjem (sl. 54a), moguće i povlačenjem vrha elektrode, uz prelazak na potrebno rastojanje (sl. 54b). Drugi način ima prednost, jer se luk uspostavlja bez oštećenja obloge, a dužina luka se reguliše povećanjem, a ne njegovim smanjenjem, što je daleko lakše. a) b) Slika 54. Uspostavljanje luka (a) primicanje-odmicanje (b) povlačenje Prekidanje električnog luka je najbolje izvesti povlačenjem elektrode unazad (sl. 55b) na očvrslu trosku i udaljavanjem nakon toga. Pri direktnom podizanju elektrode (sl. 55a) može da nastane greška u šavu tipa poroznosti. a) b) Slika 55. Prekidanje električnog luka a) nepravilno; b) pravilno Posebnu pažnju treba posvetiti nastavku prekinutog šava, s obzirom na krater koji može pri prekidu da nastane na kraju zavara. Da bi se izbjeglo popunjavanje kratera "na hladno", primjenjuju se posebne tehnike, zavisno od vrste zavara (korjeni ili popuna), kao što je u dvije projekcije prikazano na sl. 56. U prvom slučaju (korjeni zavar - sl. 56a), luk se uspostavlja na 15 do 20 mm od kraja zavara, na već izvedenom korjenom zavaru, poslije čega se prelazi u korjen, radi popune žlijeba. U drugom slučaju (zavar popune - sl. 56b), luk
  • 49. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD- Elektro d.o.o. DOBOJ . se uspostavlja na donjem dijelu (prethodni zavar) ili na stranici žlijeba, zatim se vraća nazad na aktuelni zavar i tek onda se nastavlja sa daljom popunom žlijeba. a) korjeni zavar - 52 - b) zavar popune Slika 56. Nastavljanje zavarivanja Često se kod izvođenja E postupka koristi tzv. njihanje elektrode, tj. popunjavanje žlijeba njenim poprečnim kretanjem (a ne samo podužnim), sl. 57. Slika 57. Prikaz osnovnih načina njihanja elektrode
  • 50. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 2.4 MAG/MIG POSTUPAK-ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE TOPLJIVOM ELEKTRODNOM ŽICOM U ZAŠTITI GASA Elektrolučno zavarivanje topljivom elektrodnom žicom u zaštiti gasa je postupak spa-janja metala topljenjem i očvršćavanjem dijela osnovnog metala i dodatnog metala (elek-trodna žica) pri čemu se za zaštitu rastopljenog metala koriste inertni i aktivni gasovi, ili njihove mješavine. Elektrolučno zavarivanje topljivom elektrodnom žicom u zaštiti gasa je šematski prikazano na sl. 58. U zavisnosti od vrste zaštitnog gasa elektrolučno zavarivanje topljivom elektrodom se skraćeno obeležava kao MAG (Metal Aktivni Gas) ili MIG (Metal Inertni Gas), pri čemu se kod MAG postupka kao zaštita koristi CO2 (ugljen dioksid) ili mješavina gasova koja se ponaša kao aktivni gas, a kod MIG postupka Ar, He (argon, helijum) ili mješavina gasova koja se ponaša kao inertni gas. Slika 58. Elektrolučno zavarivanje topljivom elektrodom u zaštiti gasa [4] • Prednosti postupka su: – univerzalna primjena sa tačke gledišta osnovnog materijala, – velika brzina topljenja, – velika brzina zavarivanja, – relativno jednostavna obuka zavarivača (za nelegirane i niskolegirane čelike), – jednostavna mehanizacija postupka, – primjenljiv u prinudnim položajima, – mali investicioni troškovi (za standardnu varijantu). • Mane postupka su: – opasnost od grešaka u početku zavarivanja, – opasnost od grešaka pri sporom zavarivanju, zbog isticanja tečnog metala ispred električ-nog - 53 - luka, – relativno komplikovana obuka zavarivača (za visokolegirane čelike i obojene metale), – teškoće pri zavarivanju na otvorenom (strujanje vazduha). Danas približno 60% svetske potrošnje dodatnog materijala otpada na elektrodne žice za MIG-MAG. Osnovna primjena - metalna industrija, metalne konstrukcije, brodovi, posude pod pritiskom, motorna vozila.
  • 51. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . - 54 - 2.4.1 Prenos dodatnog materijala Osnovni načini prenosa dodatnog materijala su prenos u mlazu, kratkospojeni prenos i prenos u krupnim kapima, sl. 59. Osim njih, u novije vrijeme je razvijen čitav niz novih načina prenosa dodatnog materijala, od kojih je najpoznatiji impulsni, rotirajući, STT prenos. Prenos u mlazu je moguće postići strujom jačine veće od neke granične vrijednosti, i to prvenstveno u zaštiti Ar (ili He), jer se u zaštiti CO2 dodatni materijal rasprskava (kod čelika je potrebno bar 80% Ar u smješi, a kod neželjeznih materijala čist Ar). Prenos u mlazu je pogodan za zavarivanje debljih limova, jer koristi velike jačine struje. Slika 59. Načini prenosa dodatnog materijala: a) prenos u mlazu; b) prenos krupnim kapima u dugom luku: b1 - formiranje kapi, b2-ekscentrično potisnuta kap; c) kratkospojeni prenos: c1-formiranje kapi, c2-prenos kapi [8] Kratkospojeni prenos se postiže primjenom najmanjih jačina struje i najmanjih preč-nika žice. Na ovaj način se dobijaju zavari malog presjeka, koji se brzo hlade, što je pogodno za spajanje tankih limova. Osim toga, kratkospojeni prenos je pogodan za spajanje većih otvora žlijeba, i za spojeve kod kojih se zahtjevaju što manje deformaci-je, jer se ovakvim lukom unosi mala količina toplote. Prenos u krupnim kapima je po svim karakteristikama između prethodna dva. Ovakav prenos dodatnog materijala se javlja prvenstveno pri upotrebi CO2, a jačina struje i napon luka čine "međuoblast" u odnosu na prethodna dva načina prenosa. Kvalitet spoja je po pravilu lošiji zbog nedovoljnog uvarivanja. Najveći uticaj na način prenosa dodatnog materijala imaju parametri struje (vrsta i ja-čina, karakteristika izvora), zaštitni gas, sastav dodatnog materijala i slobodna dužina elektrodne žice. Povećanjem jačine struje prenos dodatnog materijala se mijenja od kratkospojenog do prenosa u mlazu, ali samo sa Ar kao zaštitnim gasom. Pri tom treba imati u vidu da struja suviše velike jačine, u kombinaciji sa povećanom dužinom slobodnog kraja elektrodne žice, može da proizvede rotaciju rastopljenog dodatnog materijala i njegovo skretanje van metalne kupke sl. 60, što ograničava izbor jačine struje.
  • 52. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . a) δ=15mm, I=280A b) δ=40mm, I=280A c) δ=40mm, I=450A d) δ=60mm, I=280A Slika 60. Uticaj jačine struje (I) i slobodne dužine elektrodne žice (δ) na način prenosa [4] U slučaju zaštite Ar, prenos u mlazu može da se postigne dovoljnom jačinom struje, koja zavisi od prečnika elektrodne žice. Uticaj jačine struje je sličan i kod ostalih zaštitnih gasova, ali zavisi i od drugih faktora. Od svih zaštitnih gasova samo Ar, pri dovoljnoj jačini struje, garantuje prenos u mlazu. Helijum, iako inertan kao i Ar, po pravilu daje prenos u krupnim kapima, nezavisno od jačine i vrste struje. S druge strane, He obezbjeđuje veću dubinu uvarivanja od Ar, a prenos u mlazu može da se postigne dodavanjem bar 20% Ar, što ujedno znatno smanjuje eksplozivnost He i daje značajnu praktičnu primjenu ovakvim mješavinama. Prenos u mlazu je kod MAG postupka moguće postići samo indirektnom polarnošću koja se najčešće i koristi (+ pol na žici), i to ako su ispunjeni još neki uslovi (npr. dodatak natrijuma i cezijuma u zaštitnom premazu elektrodne žice). Očigledno je da aktivni gasovi, CO2 i N2 (azot), imaju sličan uticaj na prenos dodatnog metala kao He, uz dodatne probleme, posebno kod direktne polarnosti. Pri zavarivanju čelika inertni gasovi pokazuju izvjesne mane kada je prenos dodatnog metala u pitanju (skretanje luka van ose, rasprskavanje dodatnog metala), što može da se smanji ili otkloni dodatkom O2, ili drugih aktivnih gasova, npr. CO2, koji smanjuju površinski napon kapi dodatnog metala. Pozitivni efekti dodavanja O2 i CO2 su primetni i u vrlo malim količinama, ali su u praksi najčešće mešavine sa 1-5% O2 i do 20% CO2. U slučaju mješavine Ar sa više od 25% CO2 situacija je različita. CO2 disocira na ≈3000°C, toplotna i elektroprovodljivost na toj temperaturi mu je veoma dobra. Za provođenje struje dovoljna je mala užarena tačka na vrhu žice. Toplota se prenosi samo u toj tački na vrhu žice. Slobodni kraj žice je znatno zagrijaniji od udaljenih djelova žice, pa je prenos dodatnog metala nepravilan, često u kratkom spoju, sa velikim rasprskavanjem. Osim ova tri načina prenosa dodatnog metala, sve veću primjenu ima impulsni pre-nos, koji po kvalitetu može da dostigne TIG zavarivanje. Osnovna odlika ovog načina pre-nosa je mogućnost regulisanja veličine kapi u zavisnosti od učestalosti (frekvencije) kapanja. Luk je bez kratkog spoja i ostvaruje se impulsnom strujom iz pomoćnog izvora. Učestalost impulsa, a time i broj kapi u određenom vremenskom periodu, može da se podešava. Iskustvo je pokazalo da optimalna učestalost impulsa odgovara učestalosti gradske mreže od 50 Hz, a u praksi se koriste učestalosti u opsegu 20-120 Hz. Izvor struje treba da obezbjedi dva nivoa jačine struje, osnovni nivo, koji treba da bude dovoljno nizak da onemogući prenos u mlazu, i pulsirajući nivo sl. 61, koji je znatno iznad nivoa potrebnog za prenos. Stoga se u jednom ciklusu prenese samo jedna kap, a kako je moguće podesiti vremenski period ciklusa i jačinu struje, time je omogućeno dobijanje potrebnog kvaliteta spoja. Koristeći opisani princip u novije vrijeme je razvijeno nekoliko modifikovanih varijanti impulsnog prenosa, posebno u slučaju primjene invertorskog - 55 -
  • 53. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . izvora struje, koji postaju dominantni u primjeni MAG/MIG postupka, jer daju najbolji kvalitet zavarenog spoja. - 56 - ⎯→vreme Slika 61. Karakteristika struje pulsirajućeg prenosa Primjena načina prenosa dodatnog materijala (vrste luka) • Kratak luk – tanki limovi, prinudni položaji, korjeni prolaz pri maloj jačini struje. Prenos metala kroz luk - u kratkom spoju sa malim brojem kapi, sl. 62. Frekvencija kratkog spoja 20 do 120 Hz. Slika 62 • Srednji luk - za limove srednje debljine - u mješavinama na bazi Ar, srednja jačina struje. Prenos u velikim kapima, ali sa manjim rasprskavanjem nego kod dugog luka u CO2. Preporuka: izbjegavati! • Dugi luk - za debele ploče, velike jačine struje, zaštita CO2. Prenos u velikim kapima, sa rasprskavanjem. Preporuka: izbjegavati! • Luk sa prenosom u mlazu sl. 63. - za debele limove, velike jačine struje , Ar ili mješa-vina na bazi Ar. Prenos u sitnim kapljicama (mlaz), bez kratkog spoja, vrlo malo ras-prskavanje. • Rotirajući luk sl. 64.- vrlo velike debljine, vrlo velike jačine struje, spec. mješavine Ar i He. • Impulsni luk sl.65. - opšte, za svaku jačinu struje, mešavina na bazi Ar (ne može CO2). Prenos metala bez kratkog spoja, kontrolisana veličina kapi i učestalost. Najmanje moguće rasprskavanje.
  • 54. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Slika 63. Prenos u mlazu Slika 64. Rotirajući luk Slika 65. Impulsni luk - 57 - 2.4.2 Zaštitni gasovi Kao zaštitni gasovi najčešće se koriste: argon, helijum, ugljen-dioksid, azot, te kiseonik i vodonik (u manjim količinama) u mješavinama. Najčešće korišćeni zaštitni gasovi, prema EN 439, i njihove mješavine prikazani su tab. 12, zajedno sa podacima o ponašanju, primjeni i svojstvima. Uticaji nekih zaštitnih gasova na tehnološke karakteristike postupka date su u tab. 13. Tabela 12. Zaštitni gasovi i njihove smješe - primjena i svojstva gas simbol ponašanje primjena karakteristika luka Ar (99,998%) I1 inertno svi metali, osim čelika najveća stabilnost He (99,99%) I2 inertno Al, Mg, Cu povećana toplotna moć Ar+(25÷75%)He I3 inertno Al, Mg, Cu između I1 i I2 N2 (99,9%) aktivno Cu povećana toplotna moć Ar+(25÷30%)N2 inertno Al, Mg, Cu povećana toplotna moć Ar+2,5%CO2 M1-1 prakt. inertno visokolegirani Cr-Ni čelici prenos u mlazu Ar+(1÷3%)O2 M1-2 prakt. inertno visokolegirani Cr-Ni čelici prenos u mlazu Ar+(4÷8%)O2 M2-3 oksidirajuće ugljenični i niskoleg. čelici prenos u mlazu Ar+(1÷15%)H2 R2 redukujuće visokolegirani čelici, Ni velika dubina uvarivanja CO2 (99,9%) C oksidirajuće ugljenični i niskoleg. čelici moguće rasprskavanje Ar+(26÷40%)CO2 M3-1 oksidirajuće ugljenični i niskoleg. čelici moguće rasprskavanje Ar+6÷13%CO2+3÷5%O2 M3-2 oksidirajuće ugljenični i niskoleg. čelici malo rasprskavanje CO2+20%O2 oksidirajuće ugljenični čelici moguće rasprskavanje TIME Gas: 26.5% He, 8% CO2, 0,5 % O2, Ar ostatak Primjena aktivnih gasova zahtjeva posebnu pažnju zbog pojave oksidacije. Ova poja-va, koja je i inače karakteristična za konvencionalne postupke zavarivanja, je posebno izražena kada se CO2 koristi kao zaštitni gas, jer se tada odigrava sljedeća hemijska reak-cija:
  • 55. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . 2CO2⇔2CO+O2 Smjer ove reakcije zavisi prvenstveno od temperature tako što se na višim tempera-turama odvija disocijacija (razlaganje gasa), a na nižim temperaturama asocijacija (spajanje gasova). Zbog toga sastav gasne smješe zavisi od temperature sl. 66., tako da ispod 1600°C postoji jedino CO2, a sa porastom temperature se povećava udio CO i O2, tako da na 3800°C ostaje svega 7% CO2, uz 62% CO i 31% O2. Stoga je oksidacija daleko najizra-ženija u središnjem dijelu električnog luka, gde je temperatura najviša, a najmanje izražena na površini metalne kupke, gde je temperatura znatno niža. Prema tome osnovni problem kod MAG postupka je kako smanjiti oksidaciju kapi dodatnog metala tokom njihovog prenosa kroz električni luk. Tabela 13. Zaštitni gasovi i njihove smješe - tehnološke karakteristike Karakteristika Ar/CO2 Ar/O2 CO2 - 58 - Dubina uvarivanja Normalni položaj Prinudni položaj Dobra, sigurnija zaštita sa povećanjem % CO2 Dobra, može da postane kritična zbog curenja ispred metalne kupke povećane tečljivosti Dobra, sigurna Termičko opterećenje pištolja smanjuje se sa povećanjem % CO2 Veliko malo (zbog dobre termičke provodnosti) Brzina oksidacije Raste sa većim % CO2 Velika (specijalno pri 8% O2) Velika Poroznost Opada sa većim % CO2 Velika Mala Rasprskavanje Raste sa većim % CO2 Bez rasprskavanja Najveće, raste sa povećanjem snage luka Uvedena toplota Raste sa povećanjem % CO2, manjom brzinom hlađenja, smanjuje se opasnost od prslina Najveća, velika brzina hlađenja, opasnost od prslina Velika, Mala brzina hlađenja, Mala opasnost od prslina Mehaničke i tehnološke karakteristike Dobre, srednje pri CO2 >30% Dobre, srednje pri CO2 >12 Srednje Mogućnosti popune zazora u korjenu Raste sa smanjenjem %CO2 dobra Manja nego kod mešavina gasova Prenos materijala kroz luk Kratak luk Srednji luk Impulsno (CO2<20%) Rotirajući luk Kratak luk Srednji luk U mlazu Impulsno Rotirajući luk Kratak luk Dugi luk 0C Sastav smješe % Slika 66. Sastav gasne smješe kod MAG postupka [8]
  • 56. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Argon je inertan gas, bez boje, mirisa i ukusa. Iako nije otrovan, treba imati u vidu da Ar u zatvorenoj prostoriji može da smanji koncentraciju kiseonika. Argon je stan-dardizovan, gde je propisan kvalitet, upotreba, metoda ispitivanja i način isporuke. Argon se proizvodi u četiri kvaliteta, zavisno od čistoće: A (najmanje 99,999% Ar), B (99,99% Ar), C (99,96% Ar) i D (85% Ar). Za zavarivanje se koristi Ar kvaliteta C, a za specijalne slučajeve kvaliteta B. Argon se isporučuje u čeličnim bocama označenim žutom bojom, zapremine 40 l i pritiska do 200 bara, pri čemu u bocu staje 6 Nm3, odnosno 10 kg argona. Boce sa Ar se ne prazne do kraja, već se uvjek ostavlja dovoljan natpritisak da se sprječi prodiranje vazduha u bocu. Ugljendioksid je gas bez boje i mirisa, kiselkastog ukusa. Do koncentracije 2,5% CO2 nije opasan za udisanje (kraće vrijeme), ali u većoj koncentraciji ili pri dugotrajnijem dej-stvu može da bude štetan. Ugljendioksid je standardizovan, skladišti se u čeličnim bocama, označenim tamnosivom bojom, zapremine 40 l i pritiska od 70-100 bara, tako da u svaku bocu staje 15 Nm3, odnosno 30 kg CO2. Standardom su definisana tri kvaliteta CO2: tehnički, čisti i čvrsti (suvi led). U zavarivanju se primjenjuje čisti CO2 najmanje koncentracije 99,8%. - 59 - 2.4.3 Žica za zavarivanje Elektrodne žice se proizvode u koturovima mase 1 - 100 kg u nizu prečnika od 0,8 do 1,6 mm sa korakom 0,4 mm, a izuzetno 2,4 i 3,2 mm, pri čemu se žice manjeg prečnika (do 1,2 mm) obično koriste za prenos krupnim kapima, a žice većeg prečnika (preko 1,2 mm) za prenos u mlazu i impulsni prenos. U industriji motornih vozila se koristi još i žica φ 0,9. U slučaju zavarivanja čelika elektrodna žica treba da ima povećan sadržaj Si i Mn u cilju dezoksidacije metala šava i nadoknade sagorjelih elemenata u osnovnom materijalu. U cilju sprječavanja nastanka poroznosti u metalu šava i zakaljenja, sadržaj ugljenika je og-raničen na 0,12%. Pri izboru dodatnog materijala treba uzeti u obzir hemijski sastav i mehanička svojstva osnovnog materijala, stanje i čistoću osnovnog materijala, položaj zavarivanja i oblik prenosa dodatnog materijala. Elektrodne žice za zavarivanje i navarivanje standardizovane su po EN 440. 2.4.4 Izvori struje i uređaji za zavarivanje Uređaj za zavarivanje se sastoji od komponenti: Izvor struje, uređaj za dotur (dovod) žice, električni kablovi i gorionik, komandni sistem za zaštitne gasove, rashladni sistem,opšti komandni sistem , boca sa zaštitnim gasom
  • 57. SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ i BCD-Elektro d.o.o. DOBOJ . Slika 67. Šema uređaja za elektrolučno zavarivanje topljivom elektrodom u zaštiti gasa Gorionik se sastoji od kontaktne vođice, mlaznice za zaštitni gas i elemenata za fiksiranje, sl. 68. Tokom rada, temperatura može da dostigne 700oC (čak i pri kratkotrajnom zavarivanju), usljed čega se na gasnoj mlaznici lijepi troska. Da bi se to spriječilo, posebno kod većih jačina struje, koriste se gorionici hlađeni vodom. Pri tome treba voditi računa o sljedećem: • gasovi bogati Ar termički više opterećuju gorionik u odnosu na CO2 , • prečnik kontaktne vođice da bude veći za 0,2 mm (za čelik), tj. 0,5 mm (za Al) od - 60 - prečnika žice, • kontaktne vođice treba da budu od E-Cu, CuCr ili CuCrZr. Zamjena kontaktne vođice zbog habanja pri zameni kotura žice (≈15 kg) se smatra normalnom. Izbor materijala kontaktne vođice zavisi od primjene - E-Cu ima najbolju elektroprovodnost, ali se brzo habaju, dok je situacija obrnuta kod pomenutih legura, • ako treba smanjiti trenje između kontaktne vođice i žice da bi se obezbjedilo nesmetano klizanje, odnosno dotur žice, preporučuje se korišćenje teflonskog umetka, • dužina paketa crijeva (kablovi za struju, gas i rashladnu vodu) treba da bude što manja. Slika 68. Gorionici za MIG/MAG postupak [8]