Kako spriječiti izobličenje pri zavarivanju

Što je izobličenje u zavarivanju?

Izobličenje tijekom zavarivanja je promjena oblika materijala uslijed velikih toplinskih naprezanja koja uzrokuju plastičnu deformaciju materijala. Naprezanja koja su obično iznad granice razvlačenja materijala uzrokuju trajne deformacije kao što je deformacija zavarivanjem.

Iskrivljenje pri zavarivanju čest je problem koji se javlja kada se spajaju dva materijala. Toplina iz procesa zavarivanja može uzrokovati širenje i skupljanje materijala različitim brzinama, što može dovesti do savijanja ili izobličenja.

Iskrivljenje je čest problem kod zavarivanja i može dovesti do nedostataka pri zavarivanju kao što su pucanje, savijanje i izvijanje. Toplina zavarivanja rezultira sljedećim uvjetima izobličenja:

1. Toplinska distorzija,
2. Iskrivljenje stezanjem ili rastezanjem
3. Izobličenje zaostalog naprezanja.

Postoje mnogi čimbenici koji mogu doprinijeti iskrivljenju zavarivanja, uključujući:

– Vrsta postupka zavarivanja koja se koristi

– Dizajn zavarenog spoja

– Vrsta materijala koji se zavaruju

– Debljina materijala koji se zavaruju

– Količina dovedene topline tijekom zavarivanja

Zavarivanje se može kontrolirati pažljivim planiranjem i izvođenjem procesa samog zavarivanja. Razumijevanjem čimbenika koji pridonose izobličenju, zavarivači mogu poduzeti korake da minimiziraju njegove učinke.

Vrste zavarenih izobličenja

Izobličenje je pojava koja se može pojaviti tijekom procesa zavarivanja. Postoje četiri glavne vrste izobličenja zavarivanjem:

1. Linearna ili longitudinalna distorzija,
2. Transverzalna distorzija
3. kutna distorzija,
4. Izvijanje
5. Iskrivljenje ili uvijanje

Uzdužno iskrivljenje nastaje kada se zavareni metal hladi i skuplja brže od osnovnog metala. To može uzrokovati da zavar postane uži od ostatka materijala.

Poprečna distorzija događa se kada se metal zavara skuplja brže od osnovnog materijala u smjeru okomitom na zavar. To može uzrokovati savijanje osnovnog metala.

Kutno iskrivljenje uzrokovano je neravnomjernim hlađenjem s obje strane zavarenog spoja. To može uzrokovati da jedna strana kutnog spoja postane kraća ili duža od druge, što rezultira iskrivljenim ili savijenim izgledom.

Linearna distorzija nastaje kada se metal širi ili skuplja u ravnoj liniji. Kutna distorzija događa se kada se metal kreće zakrivljenom putanjom. Izvijanje je kada se metal savija ili gubi oblik. iskrivljenje ili uvijanje je kada se osnovni metal zakreće oko osi.

Uzroci izobličenja

Jedna od vrsta grešaka pri zavarivanju je iskrivljenje, što znači kada se oblik osnovnog metala mijenja tijekom ili nakon zavarivanja. Mnogo je uzroka izobličenja u zavarivanju, ali tri najčešća su:

1. Neadekvatan dizajn spoja – kada spojevi nisu ispravno projektirani, zavareni spoj je podložan visokim razinama naprezanja što može uzrokovati iskrivljenje.

2. Nepravilna tehnika zavarivanja – ako tehnika zavarivanja nije optimizirana, toplina iz procesa zavarivanja može uzrokovati neravnomjerno širenje i skupljanje materijala, što dovodi do savijanja i iskrivljenja.

3. Toplinsko širenje: Kada se metal zagrijava, on se širi. To može uzrokovati probleme prilikom zavarivanja dva komada metala zajedno, jer se jedan komad može proširiti više od drugog i uzrokovati iskrivljenje spoja.

4. Zaostala naprezanja: Sam čin zavarivanja može uzrokovati naprezanja u metalu koja mogu dovesti do izobličenja nakon hlađenja.

5. Prekomjerno zavarivanje: Zavarivanje prevelike veličine zavara ili velikih prolaza zavarivanjem će izazvati visoko toplinsko naprezanje koje će rezultirati iskrivljenjem.

6. Neravnomjerno zagrijavanje: Kada zavarivač pomiče plamenik presporo ili nedosljedno, jedna strana spoja može biti toplija od druge. Zbog toga se metal može neravnomjerno širiti i uzrokovati savijanje.

7. Toplina zavarivanja: Najčešći uzrok izobličenja kod zavarivanja je toplina. Kada se metali zagriju do točke taljenja, oni se šire. Ovo širenje uzrokuje promjenu oblika metala i može uzrokovati savijanje i druge deformacije.

Metode kontrole deformacije tijekom zavarivanja

Iskrivljenje uslijed zavarivanja česta je posljedica koja može dovesti do skupih problema. Postoji nekoliko metoda koje se mogu koristiti za kontrolu izobličenja u zavarivanju.

Slijede glavne metode kontrole izobličenja koje su se pokazale korisnima u procesima zavarivanja:

1. Upotrijebite stezaljke i šablone za držanje izratka na mjestu. Ova metoda uključuje korištenje stezaljki ili šablona za držanje obratka na mjestu prije početka zavarivanja.
2. Zavarujte u kratkim, isprekidanim intervalima radije nego u jednom dugom kontinuiranom prolazu. To omogućuje raspršivanje topline između zavara i sprječava unošenje previše topline na jednom mjestu.
3. Upotreba slabije struje zavarivanja također može pomoći u kontroli izobličenja zbog kontroliranog unosa topline zavarivanja.
4. Upotrijebite prethodno savijanje ili također nazvano prethodno podešavanje dijela. Ovdje uzimate metal koji ćete zavarivati ​​i savijate ga u željeni oblik prije nego počnete zavarivati. Na ovaj način, kada sve zajedno zavarite, manja je vjerojatnost da će se metal iskriviti od topline.
5. Primijenite toplinsku obradu nakon zavarivanja. Ovo je postupak gdje zagrijavate metal nakon zavarivanja, kako biste smanjili zaostalo naprezanje koje je moglo biti uzrokovano postupkom zavarivanja.
6. Kontrolirajte veličinu zavara. Pokušajte zavariti minimalnu potrebnu veličinu zavara, posebno kada zavarujete kutne zavare. To će pomoći da se dobije minimalna toplina zavarivanja i time smanje izobličenja.
7. Zavarite duž neutralne osi zavarivanja. Ovdje će naprezanja biti neutralna, a time i manje promjene izobličenja.
8. Koristite tehnike zavarivanja s kontrolom izobličenja kao što su zavarivanje ubodom, zavarivanje na preskok i tehnike zavarivanja unatrag.

Kako kontrolirati izobličenje u zavarivanju

Iskrivljenje u zavarivanju nije samo ružno, već može dovesti do strukturnih problema kao što su promjena u duljini komada, geometriji komada ili samom obliku komada. Postoji nekoliko načina za kontrolu izobličenja.

Prvo, možete koristiti stezaljke ili šablone za držanje obratka na mjestu tijekom zavarivanja. To će spriječiti pomicanje tijekom hlađenja i kontrakcije.

Drugo, možete prethodno zagrijati obradak prije zavarivanja. To će pomoći u smanjenju toplinskih naprezanja dopuštajući metalu zavara i zoni pod utjecajem topline da se ohlade sličnom brzinom. Konačno, možete naknadno zagrijati obradak nakon zavarivanja.

Pogledajte različite metode kontrole zavarivanja koje možete primijeniti za izobličenje u procesu zavarivanja, kao što je gore navedeno u ovom postu.

Uzdužno skupljanje ili izobličenje u zavarivanju

Zavarivanje je postupak koji se obično koristi za spajanje dva komada metala. Iako je to vrlo učinkovit način stvaranja čvrstog spoja, također može uzrokovati skupljanje metala i rezultirati izobličenjem pri zavarivanju. To je zbog unosa velike topline koja se stvara tijekom procesa zavarivanja.

Kada se spoje dva komada metala, oni će se prirodno htjeti vratiti natrag na svoju izvornu veličinu. Međutim, toplina iz procesa zavarivanja uzrokovat će njihovo skupljanje. To se naziva uzdužno iskrivljenje kod zavarivanja.

Ovo skupljanje može uzrokovati probleme ako se zavar ne ohladi kako treba. Ako se zavar prebrzo ohladi, može doći do pucanja i drugih problema.

Kako biste izbjegli te probleme, važno je kontrolirati količinu topline koja se stvara tijekom zavarivanja. To se može postići unosom nižih temperatura (zavarivanje slabijim strujama) i kraćim intertvalima zavarivanja.