Postopki varjenja

Najpogostejši postopek talilnega varjenja kovin je obločno varjenje, pri katerem je vir energije varilni oblok, ki gori iz konice elektrode in je običajno paličaste oblike, na varjenec.

Če se elektroda med postopkom ne tali, elektroda iz volframa, je mogoče taljenje brez ali z dodajanjem materiala, v primeru taljive elektrode je možno samo varjenje z istočasnim dodajanjem materiala. Same elektrode so lahko gole (oglena elektroda), oplaščene (elektroda s kovinskim jedrom in plaščem iz mineralnih snovi) ali pa polnjene. Pri slednjih so mineralne snovi v jedru oplaščene s kovino.

Poleg obločnega varjenja poznamo tudi plamensko talilno varjenje, pri katerem se zvar ustvarja s pomočjo toplote, ki nastane z zgorevanjem gorljivega plina (acetilen, propan, vodik, butan), goriva s čistim kisikom ali z zrakom. Tudi varjenje s plazmo, varjenje s svetlobnim ali elektronskim snopom sodijo pod talilno varjenje, saj se tu spoj ustvarja s pomočjo toplote in ne s pritiskom.

Kadar govorimo o načinu varjenja, kjer je za plastično deformacijo površin in zavaritev uporabljen pritisk, tudi če je pri tem prisotna toplota, govorimo o varjenju s pritiskom. Ta način varjenja je običajno izveden brez uporabe dodatnega materiala.

Postopek varjenja, kjer se uporabljata tako pritisk kot toplota, imenujemo uporovno varjenje. Ker brez pritiska zvar ne bi obstajal, to vrsto varjenja uvrščamo med varjenje s pritiskom. Količina toplote Q, ki se razvije na zvarnem mestu, je sorazmerna s kvadratom jakosti električnega toka I2, s kontaktno upornostjo na stičnem mestu varjenja R in časom varjena t.

[latex]Q=I^2\cdot R\cdot t[/latex]

Uporovno varjenje lahko razdelimo ločimo na več podvrst. V nadaljevanju so predstavljeni trije temeljni načini.

Najosnovnejši način je točkovno uporovno varjenje, ki je prikazano na Sliki 4. Tu sta varjenca z določeno, neprestano silo stisnjena med dve elektrodi. Na zvarnem mestu se zaradi tega ustvari tlak, hkrati pa prek elektrod določen čas teče varilni tok ustrezne jakosti. Na stiku se tako sprosti talilna toplota, ki povzroči stalitev materiala in nastanek zvara v obliki točke.

Poleg točkovnega varjenja poznamo tudi bradavično varjenje, kjer ima eden izmed varjencev predpripravljene vdolbine oz. izbokline, na mestu katerih se ustvari zvar (Slika 5), in sočelno uporovno varjenje, ki je edini način varjenja, kjer pride do zavaritev v trdnem stanju brez raztalitve. To dosežemo tako, da imamo dva varjenca v obliki palic, ki sta lahko različnih oblik in preseka, ki jih v sočelni legi stisnemo s silo. Na stičnem mestu nastane tlak, hkrati pa skozi spustimo tudi tok določene jakosti, zaradi katere ob prisotnosti stiskanja (Slika 6), nastane zvar oz. zvarna žmula.

Kadar govorimo o hladnemu varjenju s pritiskom, ki poteka na sobni temperaturi, gre zgolj za mehansko energijo, ki pri stiskanju dveh varjencev med seboj povzroči plastično deformacijo in s tem rekristalizacijo na zvarnem mestu. Najprimernejši materiali za tovrstno obliko varjenja so materiali mehkih kovin, kot je aluminij, baker ter nekatere vrste jekel, ki imajo za to ustrezno zgradbo.

S pritiskom lahko varimo tudi s pomočjo trenja (z vrtenjem enega izmed varjencev ustvarimo toploto na stični ploskvi med varjencema, kar povzroči zavaritev), ultrazvoka (trenje med varjencema ustvari generator zvočnih ali ultrazvočnih nihanj), difuzije (značilna je nizka sila pritiska in temperatura na zvarnem mestu, ki presega temperaturo rekristalizacije znotraj vakuuma), eksplozije in še na druge načine. 

Sedaj, ko poznamo vsaj nekatere izmed več kot sto osnovnih načinov varjenja in njihovih izvedenk, si lahko ogledamo osnovne vrste zvarnih spojev in priporočljive oblike zvarov za posamezno vrsto zvarnega spoja.