Varjenje in sorodne tehnike spajanja materialov v neločljivo zvezo

Janez Tušek
1. ponatis, 2015
XII, 457 str.
ISBN 978-961-6536-75-2
Enotna cena: 40,00 €

Predgovor

Potrebe po učbenikih, priročnikih in drugih pisnih gradivih s področja varjenja in sorodnih (podobnih) tehnik spajanja materialov ter iz tehnologij spajanja materialov v trajno neločljivo zvezo so v slovenskem prostoru zelo velike. Po tej literaturi povprašujejo predvsem študentje strojnih in drugih tehniških fakultet ter višjih šol, pa tudi udeleženci raznih varilskih seminarjev in specializacij na formalnih in neformalnih izobraževanjih na različnih ravneh; med njimi tudi udeleženci izobraževanj pod okriljem Mednarodnega inštituta za varilstvo, ki omogoča izobraževanje po mednarodno sprejetih in priznanih programih tudi v slovenskem jeziku.

Slovenska industrija je na področju varilstva in spajanja materialov zelo razvita. To trditev utemeljujemo najprej z zgodovinskega vidika. Železarna na Jesenicah je že pred prvo svetovno vojno napotila prvega sodelavca na šolanje za varjenje na Dunaj, kjer se je izučil za varilca, s seboj pa prinesel potrebno varilno opremo. Že v tridesetih letih prejšnjega stoletja so na Jesenicah začeli proizvodnjo dodajnih materialov za varjenje, kar še danes nadaljujejo. Tretji vidik se nanaša na sedanje stanje v Sloveniji, ki glede na število prebivalcev premore največ varilnih inženirjev na svetu z mednarodno priznano diplomo varilskega inženirja.

Na Fakulteti za strojništvo v Ljubljani je prve varilske predmete v študijski program uvedel v šestdesetih letih prejšnjega stoletja prof. dr. Viktor Prosenc, univ. dipl. inž. met., in jih tudi predaval vse do začetka devetdesetih let. Nekatere dodatne in nekatere spremenjene varilske predmete je v sedemdesetih letih pripravil prof. dr. Viljem Kralj, univ. dipl. inž. elek., ter jih do sredine devetdesetih let predaval študentom. Fakulteta za strojništvo v Ljubljani je vse od začetka sedemdesetih let prejšnjega stoletja za študente organizirala samostojno varilsko usmeritev na prvostopenjskem (višješolskem) študiju in na drugostopenjskem (univerzitetnem) študiju vse do uvedbe novega študijskega programa po bolonjskem programu, ki ga na fakulteti izvajamo že nekaj let. Na prvostopenjskem bolonjskem študiju študentje poslušajo predmete iz varilstva, na drugostopenjskem magistrskem študiju pa se izvaja samostojna smer Varilstvo. Pri drugih tehnoloških usmeritvah na drugi stopnji študija imamo iz varilstva samostojni predmet. Tudi na tretji stopnji (doktorski študij) imamo varilci samostojno področje.

Glede na predmete starega in novega študijskega programa na omenjeni fakulteti lahko področje varilstvo razdelimo na pet podpodročij, ki predstavljajo zaključeno celoto. Na prvo podpodročje spadajo varilni postopki in druge sorodne tehnike spajanja materialov. Kot učni predmet za študente se je imenovalo zelo različno – tehnika spajanja, tehnologija varjenja, spajanje in toplotno rezanje materialov. To je osnovni in splošni učni predmet, namenjen študentom s celotnega strojniškega področja. Naslednje je varilska tehnologija, ki obravnava tehnologije varjenja, spajkanja, lepljenja, metalizacije in toplotnega rezanja materialov. Na tretjem podpodročju so varilni stroji, naprave, oprema in pomožne varilne naprave, četrto pa obravnava fizikalno-kemične in metalurške procese ter pojave pri varjenju in pri drugih tehnikah spajanja materialov v trajno neločljivo zvezo. Slednje je najzahtevnejše, ker obravnava in pojasnjuje številne fizikalne zakonitosti medsebojnega učinkovanja energij in materialov, ki nastopajo v varilstvu, številne kemične in metalurške zakonitosti med segrevanjem materiala, samim nastajanjem spoja in med ohlajanjem ter strjevanjem zvara. Peto podpodročje so varjene konstrukcije, ki so za varilne ga inženirja v praksi izredno pomembne in eden zahtevnejših predmetov na celotni konstrukcij ski usmeritvi.

Od naštetih podpodročij se v pričujoči knjigi najbolj posvečamo tehnikam varjenja in drugim postopkom spajanja materialov v neločljivo zvezo, saj so za študente temeljna znanja s širšega strojniškega področja. Poznati morajo vse lastnosti kovinskih in nekaterih drugih materialov, njihove karakteristike pri sobni in zvišani temperaturi, celo v tekoči in parni (plin asti) fazi, ter njihove značilnosti med segrevanjem in ohlajanjem pri različnih hitrostih dovajanja in odvzemanja toplote iz mesta varjenja. Za varjenje in taljenje z dodajnim materialom so značilni zapleteni metalurško-kemični procesi, zato je treba dobro poznati topnost kovin, difuzijske procese, intermetalne faze, alotropske modifikacije, kristalizacijske procese, vpliv ogrevanja materiala na njegove lastnosti in podobno. Talino vara med varjenjem zaščitimo pred atmosfero z različnimi mediji – s praškom, plini, raznimi talili in žlindro. Med talino vara in zaščitnim medijem nastanejo zelo različne interakcije, ki jih morajo študentje poznati in razumeti.

Knjiga obsega 15 ločenih poglavij, ki so smiselno povezana. Prvo poglavje je uvod v vsebino knjige, drugo pa kratek zgodovinski pregled razvoja tehnik, postopkov in tehnologij spajanja materialov v neločljivo zvezo. Osnovni in posebni izrazi, ki jih pogosto uporabljamo v vsakdanjem pogovoru in v pisnih gradivih s tega področja, so podani in razloženi v tretjem poglavju. Nekaj mednarodno priznanih različnih razdelitev varjenj in drugih tehnik spajanja v trajno zvezo je prikazanih v četrtem poglavju, v petem pa nekaj fizikalno-metalurških osnov spajanja materialov pri sobni in zvišani temperaturi. Šesto poglavje je najobsežnejše in obravnava oblo čna varjenja s taljivo in netaljivo elektrodo v zaščiti plinov in plinskih mešanic, v zaščiti praškov in še nekaterih drugih medijev. Poleg klasičnih talilnih varjenj poznamo še varjenja z visoko gostoto energije, med katera spadajo varjenje z elektronskim snop om, varjenje z laserjem in varjenje s plazmo ter so zajeta v sedmem poglavju. Osmo obsega varjenja s kemično energijo, med katera uvrščamo plamensko varjenje, termitno (aluminotermično) varjenje in eksplozijsko varjenje. Drugo najobsežnejše poglavje je deveto, ki obravnava elektrouporovno varjenje in postopke za ta način spajanja materialov v trajno zvezo. Deseto poglavje opisuje varjenje z mehansko energijo in načine varjenja, pri katerih ima za nastanek zvara najpomembnejšo vlogo mehanska energija, enajsto obsega spajkanje, ki ga imenujemo tudi lotanje, in dvanajsto metalizacijo z navarjanjem in toplotnim nabrizgavanjem. Lepljenje je podano v trinajstem poglavju in v štirinajstem mehansko spajanje materialov v trajno zvezo z različnimi preoblikovanji. Hibridno varjenje in postopki za ta način varjenja in spajanja materialov v trajno neločljivo zvezo so zajeti v petnajstem poglavju.

Knjiga je najprej namenjena študentom dodiplomskega in podiplomskega študija na fakultetah za strojništvo ter na vseh drugih fakultetah in višjih šolah, ki imajo v svojem izobraževalnem programu tudi področje spajanja materialov v trajno neločljivo zvezo. Nadalje je lahko knjiga v veliko pomoč vsem udeležencem različnih tečajev, seminarjev in specializacij iz varilstva, kar smo omenili že zgoraj. Knjiga bo koristila tudi zaposlenim v industriji, ki delujejo na varilskem in širšem področju spajanja materialov ter se spoprijemajo z različnimi tehničnimi in tehnološkimi težavami. Veliko koristnih nasvetov, podatkov in informacij pa bodo našli še vsi, za katere je varilstvo le dopolniina aktivnost, konjiček ali priložnostna dejavnost.

Avtor

Skip to content