Tehnika spajanja: praktične in računske vaje

Janez Tušek
2011, 2. popravljena in dopolnjena izd.
256 str.
ISBN 978-961-6536-53-0
Študentje in zaposleni na FS: 16,00 €
Zunanji kupci: 22,00 €

 

 

 

Predgovor

Kljub vsestranskemu in burnemu razvoju informacijskih sistemov, bank podatkov, različnih podatkovnih baz in mednarodno računalniško povezanih mrež se tehniki zavedamo, da le s praktičnim preizkušanjem oziroma z eksperimentom v konkretnih razmerah, z dejanskimi materiali in z realno opremo, dobimo o procesih in različnih izdelovalnih postopkih zanesljive in verodostojne podatke.

Knjiga z naslovom »Tehnika spajanja praktične in računske vaje« vsebuje različne praktične in teoretične naloge ter računske vaje, s katerimi se srečamo v teoriji ali praksi na področju tehnike in tehnologije spajanja materialov.

Varjenje in spajkanje sta kompleksna, multidisciplinarna procesa, ki vključujeta številne sinergetske interakcije med različnimi vrstami in pretvorbami energij, materialov in fizikalnimi fenomeni, ki jih ni mogoče popisati samo s teoretičnimi zakoni in principi ampak se je treba nasloniti na eksperimentalno oziroma praktično delo. Pri analizi dobljenih rezultatov pa pogostokrat moramo uporabiti zakone statistike, kaosa in druge metode ovrednotenja nederterminističnih procesov in pridobljenih podatkov.

Celotna snov se v knjigi začne z uvodom v vaje, ki pojasni nekaj splošnih osnov o eksperimentalnem delu, merjenju, napakah pri meritvah in nekaj osnovnih statističnih metod pri analizi in vrednotenju dobljenih rezultatov.

Ostala snov v knjigi predstavlja petnajst različnih med seboj ločenih vaj, od katerih so nekatere med seboj povezane in so sorodne glede varilnega postopka, druge pa so popolnoma samostojne. Nekatere od teh vaj so se izvajale in nekatere se še izvajajo pri varilskih predmetih na Fakulteti za strojništvo v Ljubljani. Prve varilske predmete je skupaj s praktičnimi vajami v učni program na omenjeni fakulteti v šestdesetih letih uvedel prof dr. Viktor Prosenc, univ. dipl inž met., in jih vse do začetka devetdesetih let z nekaterimi spremembami tudi predaval. Nekatere dodatne varilske predmete pa je skupaj s teoretičnimi in praktičnimi vajami v sedemdesetih letih uvedel prof dr. Viljem Kralj, univ. dipl inž elek., in bil njihov nosilec vse do sredine devetdesetih let. Ob tej priliki se obema za njuno delo in predavanja, ki sem jih tudi sam poslušal, iskreno zahvaljujem.Ta knjiga je plod tudi njunih del.

Prva vaja obravnava plamensko varjenje, izračun količine porabljenega plina, toplotni izkoristek plamena in prikaže primerjavo med plamenskim varjenjem v levo in v desno smer. Danes v varilni tehniki predstavljajo plamensko varjenje in druge plamenske tehnike še vedno okoli 6 % vseh tehnik spajanja in ločevanja materialov.

Druga, tretja, četrta, peta in šesta vaja predstavljajo obločno varjenje s taljivo in netaljivo elektrodo. Druga vaja obravnava ročno obločno varjenje z oplaščeno elektrodo, tretja varjenje v zaščiti aktivnega plina, ki ga imenujemo varjenje MAG, četrta obravnava primerjavo med varjenjem MAG in varjenjem MIG, peta varjenje pod praškom, ki ga s kratico označimo varjenje EPP, in šesta varjenje TIG. Skupno vsem tem vajam je, da moramo pri izvedbi vsake vaje pridobiti podatke za varilne parametre, količino raztaljenega dodajnega materiala, porabo zaščitnega medija in drugo ter te vrednosti upoštevati pri določenih izračunih.

V sedmi vaji je podana naloga za elektrouporovno točkovno varjenje. V njej poleg naloge najdemo tudi nekaj informacij o uporovnem varjenju v splošnem.

Štiri različne metode izračuna temperature predgrevanja so skupaj z nalogo predstavljene v osmi vaji. Najpomembnejše metalurške spremembe se v jeklu zgodijo med ohlajanjem v temperaturnem območju od 800 do 500°C. V deveti vaji je podana naloga za teoretičen izračun in praktične meritve hitrosti ohlajanja na varjencih iz jekla v tem temperaturnem območju.

Vpliv vodika na lastnosti vara in ugotavljanje količine vodika v zvarnih spoj ih pri obločnem varjenju z oplaščeno elektrodo ali stržensko žico sta skupaj z nalogo podano v deseti vaji.

V enajsti vaji se v nalogi s praktičnim delom zahteva ugotavljanje razpok v zvarnem spoju po preizkusu CTS (Controlled Thermal Severity). Poleg tega so v tej vaji še opisane druge praktične metode za ugotavljanje varivosti jekel oziroma za ugotavljanje razpok v hladnem, toplem in za ugotavljanje lamelarnih razpok. Praktične meritve deformacij med varjenjem vogelnega zvarnega spoja pri dveh različnih obločnih postopkih je zahteva dvanajste vaje. V njej je podanih tudi nekaj preprostih enačb za teoretičen izračun deformacij.

Ugotavljanje nekaterih osnovnih fizikalnih karakteristik tekoče spajke, vpliv širine špranje, talila in čistosti površine na proces spajkanja je zahteva trinajste vaje. Poleg same naloge so v vaji predstavljene celotne osnove spajkanja, predstavljeni so postopki spajkanja in podan je natančen potek ročnega spajkanja.

V štirinajsti vaji je v nalogi zahteva po ugotavljanju primernosti dodajne ga materiala za »črno-belo varjenje«; to je obločno talilno varjenje nerjavnega visokolegiranega avstenitnega jekla z rjavnim malolegiranim jeklom. V zadnji, petnajsti vaji pa so opisani in predstavljeni nekateri matematični modeli za izračun oblike in dimenzije varov in za izračun talilnega učinka pri različnih obločnih vaIjenjih.

Knjiga je namenjena celotnemu spektru varilskih strokovnjakov na teoretičnem in praktičnem področju. V prvi vrsti so to študentje dodiplomskega in podiplomskega študija fakultet za strojništvo in metalurgije in tudi gradbeništva ne glede na smer študija. za tem naj bi bila knjiga skoraj obvezen pripomoček udeležencem podiplomske varilske specializacije po evropskem programu za vse smeri specializacije.

V veliko pomoč je knjiga lahko varilnim tehnologom, specialistom, mojstrom in praktikom v industriji. V knjigi pa bodo našli veliko koristnih nasvetov, podatkov in informacij vsi, ki jimje varilstvo le obrobna ali dopolnilna dejavnost ali pa le kot hobi.

Popravljena in dopolnjena izdaja je bila narejena zaradi potrebe študentov in drugih zainteresiranih na trgu. Prejšnja izdaja je hitro pošla. V tej popravljeni in nekoliko doplonjeni izdaji so dodane nekatere ugotovitve in novosti na področjih varilstva, ki jih pokriva knjiga. Obseg knjige se je povečal za okoli deset strani. Dodano je nekaj nove literature, ki je lahko pomoč študentom in drugim bralcem pri poglobjenem študiju posameznih področij.

 

Janez Tušek

nazaj na seznam