Vidi kôd stranice Zavarivanje

[[datoteka:SMAW.jpg|mini|desno|300px|Ručno elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom je najčešći oblik [[elektrolučno zavarivanje|elektrolučnog zavarivanja]].]]

[[datoteka:SMAW.welding.af.ncs.jpg|mini|desno|300px|[[Zavarivanje MIG postupkom]] ili [[elektrolučno zavarivanje]] taljivom žicom u zaštiti neutralnog plina.]]

[[datoteka:Zavarivanje ugljenom elektrodom.jpg|mini|desno|300px|Zavarivanje ugljenom elektrodom.]]

[[datoteka:Hubert Minnebo laswerk.jpg|mini|desno|300px|Zavarivanje TIG postupkom ili elektrolučno zavarivanje netaljivom elektrodom u zaštiti neutralnog plina.]]

[[datoteka:Elektricni luk.jpg|mini|desno|300px|[[Električni luk]] kod [[elektrolučno zavarivanje|elektrolučnog zavarivanja]].]]

[[datoteka:Elektrolucno zavarivanje.jpg|mini|desno|300px|Uspostavljanje zavarivačkog [[električni luk|električnog luka]] [[Kratki spoj|kratkim spajanjem]] kod [[ručno elektrolučno zavarivanje|ručnog elektrolučnog zavarivanja]] obloženom elektrodom.]]

[[datoteka:Oxygas welding station.jpg|mini|desno|300px|Oprema za [[plinsko zavarivanje]].]]

[[datoteka:Kovač.JPG|mini|desno|300px|[[Kovačko zavarivanje]] je najstarija vrsta zavarivanja metala.]]

[[datoteka:Spot welder.miller.triddle.jpg|mini|desno|300px|Oprema za točkasto [[elektrootporno zavarivanje]].]]

[[datoteka:V zlijeb.jpg|mini|desno|300px|Osnovni dijelovi "V" žlijeba.]]

[[datoteka:Suceljni spoj.jpg|mini|desno|300px|Sučeljni spoj, preklopni spoj i kutni spoj.]]

[[datoteka:Krizni spoj.jpg|mini|desno|300px|Križni spoj, kutni rubni spoj i prirubni spoj.]]

[[datoteka:Zona taljenja.jpg|mini|desno|300px|Presjek kroz zavareni spoj, koji se sastoji od [[zona taljenja|zone taljenja]] (ZT), [[Zona utjecaja topline|zone utjecaja topline]] (ZUT) i osnovnog [[metal]]a.]]

[[datoteka:Welding cracks.svg|mini|desno|300px|Daleko najopasnije greške u izradi zavarenih konstrukcija su pukotine.]]

[[datoteka:Ranger_250_GXT_Front.jpg|mini|desno|300px|Rotacioni pretvarači su takvi izvori struje za zavarivanje koji struju iz električne mreže posredstvom [[elektromotor]]a i [[Električni generator|generatora]] pretvaraju u struju vrlo dobrih karakteristika pogodnih za zavarivanje. Namijenjeni su za rad u terenskim uvjetima i na mjestima s nestabilnom električnom mrežom (velike i česte oscilacije [[napon]]a). Iako je to vrlo rijetko u praksi, iza generatora može slijediti ispravljački dio, pa se na mjestu zavarivanja može imati pored izmjenične i istosmjerna struja.]]

[[datoteka:Arc welding electrodes and electrode holder.triddle.jpg|mini|desno|300px|[[Elektrode za zavarivanje|Obložene elektrode]] koje se koriste kod [[Ručno elektrolučno zavarivanje|ručnog elektrolučnog zavarivanja]].]]

[[datoteka:Working Diver 01.jpg|mini|desno|300px|[[Podvodno zavarivanje]].]]

'''Zavarivanje''' je [[Spoj (strojarstvo)|spajanje]] dvaju ili više, istorodnih ili raznorodnih [[materijal]]a, taljenjem ili [[Sila|pritiskom]], s ili bez dodavanja dodatnog materijala, na način da se dobije homogeni [[zavareni spoj]]. Zavarivanje je drukčije od [[lemljenje|lemljenja]] (spajanja taljenjem legure s nižim [[talište]]m od materijala predmeta koji se spajaju). 

Zavarivati se mogu: metali, termoplastični polimeri, staklo, neke vrste keramika i termoplastičnih kompozita. 

Za zavarivanje se mogu koristiti različiti izvori [[energija|energije]]: mlaz vrućih [[plin]]ova ([[plamen]], mlaz [[plazma|plazme]], mlaz vrućeg zraka), [[električni luk]], tok nabijenih čestica (mlaz [[elektron]]a ili [[ion]]a u [[vakuum]]u), tokovi zračenja ([[laser]]), [[električna struja]] (elektrootporno zavarivanje), [[Aluminotermija|aluminotermijska reakcija]], [[trenje]], [[ultrazvuk]] i sl. 

Zavarivanje se može obavljati u radionici, na otvorenom prostoru, u vodi ili u zrakopraznom prostoru bestežinskog stanja u svemiru. 

Sve do kraja 19. stoljeća jedino poznato zavarivanje bilo je [[kovačko zavarivanje]] metala kojim su [[kovač]]i stoljećima spajali [[željezo]] i [[čelik]] grijanjem i udaranjem [[čekić]]a, te zavarivanje stakla. [[Elektrolučno zavarivanje]] i [[plinsko zavarivanje]] metala bili su među prvim postupcima koji su se razvili u 20. stoljeću. Nakon toga su se razvili mnogi procesi, ali je među najzastupljenijim metodama ostalo ručno elektrolučno zavarivanje.<ref>[ftp://161.53.116.242/Predavanja_vjezbe_programi_rokovi/Tehnologija_III/Zavarivanje/zavarivanje%20dodaci/Povijest%20zavarivanja.htm]{{Neaktivna poveznica|bot=InternetArchiveBot}} "Povijest zavarivanja", Dr.sc. Ivan Samardžić, izv. prof., Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu, 2012.</ref>

== Povijest zavarivanja ==
{{Nedostaju izvori – odjeljak}}
[[Povijest]] [[Spoj (strojarstvo)|spajanja]] zavarljivih tvari započela je prije nekoliko tisuća godina, u [[brončano doba|brončanom]] i [[željezno doba|željeznom dobu]], na prostorima današnje [[Europa|Europe]] i [[Srednji istok|Bliskog istoka]], razvijanjem zavarivanja bronce, zlata, bakra, željeza i njihovih legura. Razvilo se kao sastavni dio vještina [[kovač]]a, zlatara i [[lijevanje|ljevača]] pri izradi oruđa za rad, [[oružje|oružja]], posuda, [[nakit]]a i [[građevina]]. 

Arheološki nalazi upućuju da se prvo zavarivanje stakla odvilo u prvom stoljeću prije nove ere na prostoru današnje Sirije (Sidon, Alepo, Hama i Palmira) u svrhu proizvodnje uporabnih i dekorativnih predmeta za izvoz u Rimsko carstvo.<ref>{{Citiranje weba|title=Glassblowing {{!}} Artisanal, Handcrafted, Sculpting {{!}} Britannica|url=https://www.britannica.com/technology/glassblowing|access-date=2024-12-30|website=www.britannica.com|language=en}}</ref> 

U [[srednji vijek|srednjem vijeku]] razvilo se [[kovačko zavarivanje]] čelika gdje su se dva dijela koja su se spajala dovodila do [[Toplinsko zračenje|bijelog usijanja]] na kovačkoj vatri i, ako je bilo potrebno, posipala topiteljima (tvarima koje uklanjaju oksidirani sloj s površine koja se zavaruje i sprječavaju ponovnu [[Oksidacija|oksidaciju]] tijekom zavarivanja). Čekićanjem spoja istiskivali bi se s dodirnih površina rastaljeni [[oksidi]] ili [[troska]], čime bi se se sučeljavale čiste metalne površine pri čemu počinju djelovati [[metalna veza|međuatomske sile]] dvaju dijelova i dolazi do čvrstog spoja. Najbolji [[mač]]evi iz [[čelik]]a u srednjem vijeku bili su rađeni iz [[ugljični čelik|niskougljičnog čelika]] (do 0,4 % [[ugljik]]a), a na njihove rubove su [[kovanje|kovački]] zavarivane (udarcima čekića u toplom stanju) trake od visokougljičnog čelika (od 1,0 do 2,1 % C), koje su uz određenu [[toplinska obrada|toplinsku obradu]] davale tvrde i oštre bridove. Mačevi, vrhovi [[strijela]] i [[koplje|koplja]], [[nož]]evi i drugo, kod kojih su primjenjivali kovačko zavarivanje, bili su poznati u [[Grčka|Grčkoj]], [[Franačka|Franačkoj]] državi, [[Kina|Kini]], [[Japan]]u, [[Indonezija|Indoneziji]], te u [[Sirija|Siriji]]. Poznata je bila tehnika spajanja traka iz različitih vrsta željeznih materijala kovanjem kao “damasciranje” (od [[Damask]], Sirija), a u cilju postizanja posebnih dobrih svojstava za mačeve i puške.

1802. godine [[Rusija|ruski]] znanstvenik [[Vasilij Petrov]] istražuje [[električni luk]] za opću namjenu i predlaže primjenu za zavarivanje.<ref> "Historical essay on the 200 years of the development of natural sciences in Russia" </ref> 

1882. godine ruski izumitelj Nikolaj Nikolajevič Benardos prvi koristi električni luk između [[ugljen]]e elektrode i metala, uz dodavanje žice u metalnu kupku. 

1888. ruski izumitelj Nikolaj Slavjanov je predložio postupak elektrolučnog zavarivanja metalnom elektrodom. 

1885. godine englesko-američki inženjer i izumitelj Elihu Thomson dobiva patente za metode elektrootpornog zavarivanja. 

1893. godine njemački kemičar Hans Goldschmidt otkriva [[Aluminotermija|aluminotermijski]] postupak, a nakon patenta 1895., počinje se koristiti za zavarivanje [[tračnica]] i popravak [[lijevanje|odljevaka]]. U isto vrijeme prvi put se [[Plinsko zavarivanje|zavaruje plinskim plamenikom]] koji je koristio [[kisik]] i [[vodik]]. 

Oko 1900. godine razvija se praktično koristan oksiacetilenski plamenik, a inženjer Arthur Percival Strohmenger patentira metalnu elektrodu obloženu glinom i vapnom. 

1907. godine švedski izumitelj i industrijalac Oscar Kjellberg [[patent]]ira i primjenjuje [[elektrode za zavarivanje|obloženu elektrodu]] proizvedenu uranjanjem gole žice u otopinu karbonata i silikata, a od 1936. obloga se nanosi [[Isprešavanje|ekstrudiranjem]]. 

1919. godine američki izumitelj Claude Joseph Holslag dobiva patent za zavarivanje izmjeničnom električnom strujom. 

1920. godine P. O. Nobel izumljuje zavarivanjem automatskim vođenjem elektrodne žice. 

1924. godine W. Richter u Velikoj Britaniji i H. Klopstock u Sovjetskom savezu patentiraju zavarivanje linearnim trenjem. 

1925. godine kemičar i fizičar Langmuir i inženjer Alexander razvijaju elektrolučno zavarivanje u atmosferi vodika, a zatim propuhivanjem vodika kroz luk između ugljičnih i kasnije volframskih elektroda, pri čemu se dobivala temperatura do 4000 °C (zavarivanje nascentnim/atomskim vodikom). 

1926. godine H. M. Hobart i P. K. Devers patentiraju elektrolučno zavarivanje pod zaštitom argona i helija. 

Od 1930. godine u [[brodogradnja|brodogradnji]] [[SAD]]-a<ref>Cary and Helzer, p 7</ref> primjenjuje se automatsko elektrolučno zavarivanje pod praškom. 

1932. godine sovjetski inženjer Konstantin Konstantinovič Hrenov razvija [[Podvodno zavarivanje|prvo zavarivanje i rezanje metala pod vodom]]. 

Pred, a posebno poslije [[Drugi svjetski rat|Drugog svjetskog rata]], počinje razvoj i primjena zavarivanja u [[zaštitni plin|zaštitnom plinu]] - [[zavarivanje TIG postupkom]]. 

1940. godine R. K. Hopkins dobiva patent za elektrootporno zavarivanje pod troskom. 

1948. godine počinje se primjenjivati [[zavarivanje MIG postupkom]] i hladno zavarivanje pod pritiskom. 

1951. godine počinje [[zavarivanje pod troskom]]. 

1953. u Sovjetskom Savezu K.V. Ljubavskij i N.M. Novožilov<ref>{{Citiranje weba|title=Guide to the Long History of Welding {{!}} UTI|url=https://www.uti.edu/blog/welding/welding-history-goes-back-farther-than-you-think|access-date=2024-12-30|website=UTI Corporate|language=en}}</ref> prvi put primjenjuju [[Zavarivanje MIG postupkom|zavarivanje MAG postupkom]] s ugljikovim dioksidom kao zaštitnim aktivnim plinom, a u Sjedinjenim Američkim državama Robert M. Gage patentira zavarivanje plazmenim lukom.<ref>{{Citiranje weba|title=[object HTMLImageElement]|url=https://www.pro-fusiononline.com/welding/plasma.htm|access-date=2024-12-30|website=www.pro-fusiononline.com}}</ref> 

1956. godine sovjetski strojarski tehničar A.I. Čudikov eksperimentira zavarivanjem rotacijskim trenjem. 

1957. godine u Francuskoj je predstavljeno zavarivanje elektronskim snopom u vakuumu. 

1962. godine MTI i Caterpillar Incorporated razvijaju zavarivanje inercijom trenjem. 

1965. godine Robert Soloff i Seymour Linsley dobivaju patent za ultrazvučno zavarivanje termoplastičnih polimera, izumljeno 1940-ih godina. Iste godine bio je prvi uspješan pokus zavarivanja laserskim snopom. 

1967. godine počinje industrijska upotreba zavarivanja magnetnim pulsom. U SSSR-u Klimenko patentira koncept zavarivanja trenjem miješanjem. 

1969. godine sovjetski astronauti misije [[Sojuz 6]] izvode prvo zavarivanje u uvjetima bestežinskog stanja u orbiti. 

1984. godine sovjetski astronauti misije [[Saljut|Saljut 7]] izvode prvo zavarivanje u otvorenom svemiru. 

== Postupci zavarivanja ==
{{glavni|Popis postupaka zavarivanja}}

Uobičajena osnovna podjela postupaka zavarivanja je na postupke zavarivanja uz djelovanje pritiska i postupke zavarivanja taljenjem. '''Zavarivanje uz djelovanje pritiska''' je spajanje [[metal]]nih dijelova [[tlak|pritiskom]], bez ili uz lokalno ograničeno zagrijavanje, uglavnom bez korištenja dodatnog materijala. '''Zavarivanje taljenjem''' je spajanje metalnih dijelova u rastaljenom stanju na mjestu spajanja, s korištenjem ili bez
dodatnog materijala, bez djelovanja pritiska ili udaraca.

=== Postupci zavarivanja taljenjem ===
Zavarivanje taljenjem je spajanje metalnih dijelova u rastaljenom stanju na mjestu spajanja, s korištenjem ili bez dodatnog materijala, bez djelovanja pritiska ili udaraca. U tu grupu spadaju: ljevačko zavarivanje, [[termitno zavarivanje]] (aluminotermijsko zavarivanje), zavarivanje plinskim plamenom ili [[plinsko zavarivanje]], [[zavarivanje pod troskom]], zavarivanje [[električni luk|električnim lukom]] ili [[elektrolučno zavarivanje]] ([[ručno elektrolučno zavarivanje]], [[zavarivanje MIG postupkom]], [[zavarivanje MIG postupkom|zavarivanje MAG postukom]], [[zavarivanje pod praškom]], [[zavarivanje TIG postupkom]], polumehanizirano zavarivanje s obloženim elektrodama), [[magnetsko zavarivanje]] ili zavarivanje magnetski pokretanim električnim lukom, zavarivanje plazmatskim lukom ili [[zavarivanje plazmom]], [[zavarivanje elektronskim snopom]], [[zavarivanje laserskim snopom]], [[ultrazvučno zavarivanje]], zavarivanje snopom svjetlosnog zračenja i drugo. 

==== Elektrolučno zavarivanje ====
{{Glavni|Elektrolučno zavarivanje}}

'''Elektrolučno zavarivanje''' jedan je od najčešće upotrebljavanih načina [[zavarivanje|zavarivanja]] u praksi. Izvor [[energija|energije]] za zavarivanje je električni luk. Dio koji se zavaruje obično je plosnat, dok je elektroda štapičasta. Ako se elektroda ne tali ([[ugljen]]a, [[volfram]]ova), zavarivati se može bez dodavanja ili s dodavanjem [[materijal]]a. Pri zavarivanju taljivom elektrodom, ona je ujedno dodatni materijal (obično istorodan s osnovnim materijalom koji se zavaruje). 

[[Elektrode za zavarivanje]] mogu biti '''gole''' (ugljeni ili [[metal]]ni štap, [[žica]] ili traka), '''obložene''' (metalna jezgra, a obloga [[Minerali|mineralni]] materijal) ili '''punjene''' (mineralna jezgra i metalna obloga) ili nekih drugih oblika. Dodatni materijali i elektrode za elektrolučno zavarivanje (i druge načine zavarivanja) su [[standard]]izirani za pojedine načine zavarivanja i prema vrsti osnovnog materijala. Priprema, odnosno oblici dodirnih površina koje se zavaruju i njihovih rubova, je standardizirana za pojedine načine zavarivanja i prema vrsti osnovnog materijala.

===== Ručno elektrolučno zavarivanje =====
{{Glavni|Ručno elektrolučno zavarivanje}}

'''Ručno elektrolučno zavarivanje''' (kratica: '''REL'''), točnije izraženo '''ručno elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom''' ([[Engleski jezik|engl]]. ''Manual Metal Arc Welding'' – MMA) ili '''elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom''' (engl. ''Shielded Metal Arc Welding'' – SMAW) je postupak koji se najviše koristi. [[Električna struja]] se koristi da pokrene [[električni luk]], između osnovnog materijala i [[elektrode za zavarivanje|potrošnih elektroda]], čija obloga stvara zaštitu zavara od [[oksidacija|oksidacije]] i zagađivanja stvaranjem [[ugljikov dioksid|ugljikovog dioksida]] (CO<sub>2</sub>). Elektroda služi i kao dodatni materijal za stvaranje zavara. Postupak je vrlo raznovrstan i može se obaviti s relativno jeftinom opremom, tako da se koristi u radionicama i na otvorenim gradilištima. Zavarivač može postati dovoljno iskusan i sa skromnijom obukom, a vješt majstor postaje s iskustvom. Vrijeme zavarivanja je relativno sporo, jer se elektrode moraju često zamjenjivati i [[troska]] se mora čistiti nakon svakog zavara. Taj postupak je uglavnom ograničen na [[čelik|čelične]] proizvode, iako specijalne elektrode postoje i za [[lijevano željezo]], [[nikal]], [[aluminij]], [[Bakar (element)|bakar]] i ostale metale.<ref name="#1">[ftp://161.53.116.242/Predavanja_vjezbe_programi_rokovi/Tehnologija_III/Zavarivanje/zavarivanje%20dodaci/termini%20i%20drfinicije.htm]{{Neaktivna poveznica|bot=InternetArchiveBot}} "Termini i definicije kod zavarivanja", Dr.sc. Ivan Samardžić, izv. prof., Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu, 2012.</ref>

==== Plinsko zavarivanje ====
{{Glavni|Plinsko zavarivanje}}

'''Plinsko zavarivanje''', '''autogeno zavarivanje''' ili '''zavarivanje plinskim plamenom''' spada u grupu [[zavarivanje|zavarivanja]] taljenjem, gdje se osnovni [[materijal]] tali toplinom [[plamen]]a, koji nastaje izgaranjem gorivog plina ([[acetilen]], [[propan]], [[Butan (plin)|butan]], [[vodik]]) s čistim [[kisik]]om ili kisikom iz [[zrak]]a. Najtopliji plamen daje izgaranje acetilena s čistim kisikom (temperatura je 3 160 [[Celzijev stupanj|ºC]]), uz oslobađanje [[ugljikov dioksid|ugljikovog dioksida]] (CO<sub>2</sub>) i [[vodena para|vodene pare]] (H<sub>2</sub>O). Plinsko zavarivanje se izvodi s dodatnim materijalom, ali ponekad i bez njega. To je jedan od najstarijih načina zavarivanja i najsvestranijih postupaka zavarivanja, ali u zadnje vrijeme je sve manje zastupljen. Uglavnom se danas koristi za zavarivanje [[čelik|čeličnih]] [[cijev]]i i cijevi od [[sivi lijev|sivog lijeva]], a koristi se i za popravke. Oprema relativno nije skupa, plamen je više raspršen od [[električni luk|električnog luka]], uzrokujući sporije [[hlađenje]], koje vodi većim zaostalim [[naprezanje|naprezanjima]] i deformacijama. Sličan postupak je '''plinsko rezanje''', uz dodatno dovođenje čistog kisika. Kisik-acetilen plamen ima vrlo veliku industrijsku primjenu kod [[tvrdo lemljenje|tvrdog lemljenja]], toplinskog [[rezanje|rezanja]] i lokanih [[toplinska obrada|toplinskih obrada]].<ref name="#1"/>

Oprema za plinsko zavarivanje sastoji se iz boce [[acetilen]]a, boce [[kisik]]a, [[Tlačni ventil|redukcijskih ventila]], cijevi za zavarivanje, [[plamenik]]a i dodatnog materijala. Zavarivanje plinskim plamenom koristi se za zavarivanje [[čelik]]a, [[sivi lijev|sivog lijeva]], [[Bakar (element)|bakra]], [[aluminij]]a i njihovih [[legura]]. Postupak zavarivanja je jednostavan, oprema jeftina, ali je [[brzina]] zavarivanja mala, dok upaljivost i [[Eksplozija|eksplozivnost]] rada povećava [[Zaštita na radu|opasnost pri radu]].<ref> "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.</ref>

=== Postupci zavarivanja pritiskom ===
Zavarivanje pritiskom je [[Spoj (strojarstvo)|spajanje]] [[metal]]nih dijelova [[tlak|pritiskom]], bez ili uz lokalno ograničeno zagrijavanje, uglavnom bez korištenja dodatnog materijala. U tu grupu spadaju: [[kovačko zavarivanje]], [[elektrootporno zavarivanje]], [[elektrootporno zavarivanje|točkasto elektrootporno zavarivanje]], [[elektrootporno zavarivanje|bradavičasto elektrootporno zavarivanje]], [[elektrootporno zavarivanje|šavno elektrootporno zavarivanje]], [[elektrootporno zavarivanje|sučeljeno vodootporno zavarivanje]], [[elektrootporno zavarivanje|elektrootporno zavarivanje ogorijevanjem ili iskrenjem]], [[elektrootporno zavarivanje|elektroindukcijsko zavarivanje]], [[eksplozijsko zavarivanje]], [[difuzijsko zavarivanje]], [[zavarivanje trenjem]], [[hladno zavarivanje pritiskom]] i drugo.

==== Kovačko zavarivanje ====
{{Glavni|Kovačko zavarivanje}}

'''Kovačko zavarivanje''' je najstarija vrsta zavarivanja [[metal]]a, kada se krajevi dva dijela koje želimo zavariti ([[Spoj (strojarstvo)|spojiti]]) zagriju u [[kovač]]koj [[vatra|vatri]] do [[Toplinsko zračenje|bijelog usijanja]] i ako je potrebno pospu određenim prahom ([[pijesak|pijeskom]]) za “čišćenje". [[Čekić]]anjem spoja istiskuju se s dodirnih površina rastaljeni [[Željezovi oksidi|oksidi]] ili [[troska]], te se sučeljavaju čiste metalne površine kada počinju djelovati [[Kovalentna veza|međuatomske sile]] dvaju dijelova i dolazi do čvrstog zavarenog spoja.<ref>[http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zm/pdf/nastava/mehanika_materijala/Povijest.pdf]{{Neaktivna poveznica|bot=InternetArchiveBot}} "Povijesni razvitak materijala", www.riteh.uniri.hr, 2011.</ref>

Najbolji [[mač]]evi iz [[čelik]]a u [[srednji vijek|srednjem vijeku]] bili su rađeni iz niskougljičnog čelika, a na njihove rubove su kovački zavarivane (udarcima čekića u toplom stanju) oštrice (trake) od visokougljičnog čelika (1,0 – 2,1% [[ugljik|C]]), koje su uz određenu [[Toplinska obrada|toplinsku obradu]] davale tvrde, čvrste i oštre bridove. Mačevi, vrhovi [[strijela]] i [[Koplje|koplja]], bodeži i drugo [[oružje]] kod kojih su primjenjivali kovačko zavarivanje bili su poznati u [[Stara Grčka|Grčkoj]], [[Franačka|Franačkoj državi]], [[Kina|Kini]], [[Japan]]u, [[Indonezija|Indoneziji]], te u [[Sirija|Siriji]]. Poznata je tehnika spajanja traka iz različitih vrsta željeznih materijala [[kovanje]]m kao "damasciranje" (od [[Damask]] - Sirija), a u cilju postizanja posebnih dobrih svojstava za mačeve i [[Puška|puške]]. I za današnji stadij razvoja tehnike ova tehnologija izrade dijelova iz kompozitnih materijala kovačkim zavarivanjem je interesantna.<ref> "Tehnička enciklopedija", glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.</ref>

=== Elektrootporno zavarivanje ===
{{Glavni|Elektrootporno zavarivanje}}

[[Elektrootporno zavarivanje]] ([[Engleski jezik|engl]]. ''Electric Resistance Welding'' – ERW) je način zavarivanja [[električna energija|električnom energijom]] gdje se uvijek koristi [[tlak|pritisak]] i [[toplina]], koja nastaje zbog velikog [[električni otpor|električnog otpora]] na mjestu dodira zavarivanih dijelova. To je tzv. '''Jouleova toplina''', za koju vrijedi:
:''Q = J<sup>2</sup> ˑ R ˑ t'' ([[Džul|J]])
gdje je: ''J'' – [[električna struja|jakost električne struje]] zavarivanja, ''R'' – [[električni otpor]] na mjestu dodira zavarivanih dijelova, ''t'' – [[Vrijeme (fizika)|trajanje]] zavarivanja. Koristi se uglavnom [[Izmjenična električna struja|izmjenična struja]] niskog [[napon]]a, vrlo velike jakosti i kratkog trajanja. 

Samo pri sučeljnom elektrootpornom zavarivanju dolazi do zavara u čvrstom stanju, bez rastaljivanja, dok pri svim drugim načinima elektrootpornog zavarivanja dolazi i do taljenja metala. Velika je prednost ovog postupka da je čist, brz i bez dodatnog materijala. Koristi se naročito u industriji [[vozila]] ([[automobil]]i, [[bicikl]]i, [[motocikl]]i, [[zrakoplov]]i, [[Tračnice|tračnička]] vozila, [[Nuklearna energija|nuklearna]] i ratna tehnika), [[Vojna industrija|vojnoj industriji]], građevinarstvu, [[prehrana|prehrambenoj]] industriji, industriji bijele tehnike i drugo. Spajaju se tanki limovi, do najviše 6 [[metar|mm]]. Podesan je za proces masovne proizvodnje, uz mogućnost jednostavnog mehaniziranja i [[robot]]iziranja.

== Vrste zavarenih spojeva ==
'''Žlijeb''' čine [[obrada metala|obrađeni]] ili neobrađeni, najčešće, rubni dijelovi osnovnog metala, na mjestu pripremljenom za njihovo spajanje, odnosno izvodenje [[zavarivanje|zavarivanja]]. Oblik i dimenzije žlijeba mogu biti različiti, a odabir odgovarajućeg oblika žlijeba ovisit će o debljini materijala koje treba zavariti, primijenjenom postupku zavarivanja, položaju zavarivanja, vrsti i namjeni spoja, i drugo. Iako se u praksi susreće i upotrebljava više različitih oblika žljebova, gotovo svi žljebovi imaju neke zajedničke elemente.

Priprema žljebova za zavarivanje može se izvoditi [[strojna obrada|mehaničkom obradom]] ili [[rezanje]]m različitim postupcima. Kod mehaničke obrade, priprema rubova izvodi se posebnim [[alatni stroj|strojevima]] i prikladnim [[alat]]om, npr. [[nož]]evima, diskovima, škarama i dr., koji daju traženi oblik rubova zavarivanih dijelova. U praksi se najčešće koristi [[Plinsko zavarivanje|rezanje plinskim plamenom]], a zastupljeni su, također i, postupci rezanja [[plazma]]tskim lukom, [[laser]]skim snopom, te elektrolučno rezanje ugljenom ili šupljom čeličnom elektrodom, uz dovođenje [[pneumatika|stlačenog zraka]]. Kod rezanja plinskim plamenom, primjenjuje se poseban plamenik za rezanje i odgovarajuća mješavina plinova, najčešće kisika i [[etin|acetilena]] (ili butane). Samo rezanje i priprema rubova može se izvoditi [[ručna obrada|ručno]] ili [[strojna obrada|strojno]].<ref> "Zavarivanje I", izv. prof. dr. sc. Duško Pavletić, dipl. ing., Tehnički fakultet Rijeka, 2011.</ref>

=== Sučeljni spoj ===
Sučeljni spoj nastaje zavarivanjem dijelova čiji se krajevi sučeljavaju i međusobno zatvaraju [[kut]] koji može biti između 160º i 200º, a najčešće je 180º. Dimenzioniranje sučeljnog spoja ne predstavlja poseban problem, jer je debljina tj. dimenzija šava određena debljinom osnovnog metala. S velikom pažnjom moraju biti pripremljeni rubovi spoja, da bi se omogućilo dobro protaljivanje uz minimalne deformacije i [[naprezanje|naprezanja]] u spojevima. Jednostavno se provjerava i [[Radiografska kontrola|rendgenski snima]], a zavarivanje se može izvoditi s jedne strane ili dvostrano.

=== Preklopni spoj ===
Priprema spoja preklapanjem rubova je jednostavna i ne zahtijeva posebice točno podešavanje dijelova koji se spajaju. Preklopni spoj zavaren s obje strane može biti podvrgnut znatno većim opterećenjima od spoja zavarenog samo s jedne strane.

=== Kutni spoj ===
Kutni spoj može biti izveden zavarivanjem samo s jedne strane ili s obje strane, a predstavlja prikladno rješenje i za zavarivanje relativno debljih dijelova. Izvedba kutnog spoja moguća je bez skošavanja stranice ruba zavarivanog elementa, a isto tako s jednostranim ili dvostranim skošenjem. Kutni spoj s jednostranim skošenjem obično se koristi kod spajanja limova debljine do 12 [[metar|mm]], kada se zavarivanje izvodi samo s jedne strane, dok su kutni spojevi s dvostranim skošenjem primjereni za debljine do 40 mm, pa i više.

=== Križni spoj ===
Poseban oblik kutnog spoja predstavlja križni spoj, koji ima sve elemente zajedničke s jednostavnim kutnim spojem, a osnovna mu je značajka da ima jedan kontinuirani element, dok se drugi prekida i nastavlja s druge strane spoja. Križni spoj najčešće se koristi kod većih metalnih [[konstrukcije|konstrukcija]], npr. [[brod]]ova i raznih kutijastih [[Konstrukcijsko strojarstvo|konstrukcija]] s unutrašnjim uzdužnim i poprečnim elementima.

=== Kutni rubni spoj ===
Kutni rubni spojevi nalaze svoju primjenu, najčešće, u sklopovima pojedinih [[strojni dio|strojnih dijelova]], kućišta, kutijastih konstrukcija, i slično.

=== Prirubni spoj ===
Prirubni spojevi prvenstveno se koriste za tanke limove, do najviše 4 mm debljine, te za manje opterećene spojeve. Kod takvog se rješenja spajanja, posebnim prirubljivanjem limova, dobiva ukupna širina polja za polaganje zavara jednaka dvostrukoj debljini spajanih dijelova, a to predstavlja znatno olakšanje zavarivaču pri vođenju izvora topline i kontroliranju taline.

== Kvaliteta zavarivanja ==
Mnogo različitih faktora utječe na čvrstoću zavara i materijala oko njega, uključujući odabir procesa zavarivanja, količinu i koncentraciju ulazne topline, zavarljivost osnovnog materijala, dodatni materijal elektrode, vrsta obloge, geometrija zavarenog spoja i konačno o međudjelovanju svih tih faktora. Da bi ispitali kvalitetu zavara, postoje [[kontrola bez razaranja]] (KBR) i [[kontrola s razaranjem]] (KSR). Greške kod zavarivanja mogu biti pukotine, deformacije, plinski uključci (poroznost), nedostatak provara, nemetalni uključci, zarezi, površinski i podpovršinski lamelarni prekidi. Postoje standardi koji vode zavarivače da izbjegavaju tu vrstu grešaka, kao ISO 5187 i DIN EN 25 817.

=== Zona utjecaja topline ===
[[Zona utjecaja topline]] (kratica: ZUT) je dio osnovnog [[materijal]]a, koji se nalazi neposredno uz rastaljenu zonu, a gdje dolazi do promjene [[Kristalna rešetka|kristalne strukture]] i mehaničkih svojstava zbog [[toplina|topline]] unesene zavarivanjem. Izrazite promjene strukture za [[Ugljični čelik|nelegirani čelik]] su iznad 723 ºC, pogotovo ako nisu dovoljno sporo hlađene. Za [[Legirani čelik|poboljšane čelike]], koji se [[kaljenje|kale]] i [[Popuštanje|popuštaju]] pri relativno niskim temperaturama, bilo kakvo grijanje iznad otprilike 300 ºC, uzrokovat će bitne promjene svojstava. Zona utjecaja topline ovisi o unosu topline i obično je 2 do 8 [[metar|mm]].

Količina unesene topline igra vrlo važnu ulogu u zavarivanju, pa recimo plinsko zavarivanje [[kisik]]om i [[Etin|acetilen]]om je vrlo nepovoljno, jer se previše unosi topline, dok [[laser]]sko zavarivanje unosi vrlo malu količinu topline. Elektrolučno zavarivanje je negdje između ova dva postupka i količina unesene topline se može izračunati:

:<math>Q = \left(\frac{U \times I \times 60}{S \times 1000} \right) \times
\mathit{Efficiency}</math> 

gdje je: ''Q'' - unos topline ([[Džul|kJ]]/[[metar|mm]]), ''U'' - [[napon]] ([[volt|V]]), ''I'' = [[Električna struja|jačina struje]] (A) i ''S'' - brzina zavarivanja (mm/[[minuta|min]]). [[Stupanj iskorištenja]] ovisi o vrsti postupka, pa je za elektrolučno zavarivanje s obloženom elektrodom ([[Engleski jezik|engl]]. ''SMAW'') 0,75, za MIG zavarivanje (engl. ''GMAW'') 0,9, a za TIG postupak 0,8.<ref>Lincoln Electric, p 6.1-5–6.1–6</ref><ref>Kalpakjian and Schmid, pp 821–22</ref>

=== Zavarljivost ===
[[Zavarljivost]] je jedan ključni pojam u zavarivačkoj [[tehnologija|tehnologiji]], a odnosi se kako na osnovni i dodatni materijal, tako i na zavarivani [[proizvod]] ili strukturu, parametre, režim i postupak zavarivanja. To je, zapravo, jedno vrlo složeno svojstvo i nije ga jednostavno točno odrediti. Zavarljivost je sposobnost [[materijal]]a, da se pri određenim povoljnim uvjetima zavarivanja ostvari kontinuirani [[zavareni spoj]], koji će svojstvima udovoljiti predviđenim uvjetima i vijeku primjene. Na zavarljivost metala utječu: kemijski sastav (poglavito udio [[legura|legirnih]] elemenata i mogućih nečistoća), dimenzije dijelova koji se zavaruju, vrsta dodatnog materijala, priprema spoja za zavarivanje, i drugo.

Pojednostavljeno, može se uzeti da je zavarljivost svojstvo zavarivanog metala koje pokazuje da se određenim postupkom zavarivanja može ostvariti homogeni spoj, koji će udovoljiti predvidenim uvjetima i vijeku uporabe zavarenog proizvoda ili strukture. Nema opće zavarljivosti nekog metala. Ona se mora utvrditi za svaki pojedini postupak zavarivanja, dodatni materijal, vrstu spoja, predviđenu namjenu proizvoda ili strukture, odnosno za svaki slučaj zavarivanja posebice.

Homogenost se zavarenog spoja može narušiti, prije svega, pojavom pukotina, nemetalnih uključaka i poroznosti, pa se zavarljivost metala često ocjenjuje na temelju sklonosti pojavi pukotina. Zahtjevi za dobro zavarljive čelike su: zadovoljavajuća [[žilavost]] osnovnog metala;  kemijski sastav mora biti takav da nakon hlađenja ne dolazi do porasta [[krhkost]]i; što manje ugljika jer ugljik utječe na porast [[Kaljivost|zakaljivosti]], [[tvrdoća|tvrdoće]] i krhkosti; samo [[čelik|čelici]] dobiveni u zatvorenim pećima ([[Siemens-Martinova peć|Siemens-Martinov postupak]]).

===Greške u zavarenim spojevima===
Svaki [[tehnologija|tehnološki]] postupaknosi stalnu opasnost od nastajanja određenih grešaka. S obzirom na veliki broj utjecajnih čimbenika na [[kvaliteta|kvalitetu]] zavarenih spojeva, na tu je opasnost potrebno obratiti posebnu pozornost kako pri izradi zavarene [[konstrukcija|konstrukcije]], tako i u njenoj primjeni. Postoje različite klasifikacije grešaka u zavarenim spojevima, a jedna od njih je sljedeća (EN 26520): greške u zavarenim spojevima koje mogu nastati u izradi i greške u zavarenim spojevima koje mogu nastati u eksploataciji.

[[Greške u zavarenim spojevima]] koje nastaju u izradi mogu se podijeliti s obzirom na:
* Uzrok nastajanja grešake: [[Konstrukcijsko strojarstvo|konstrukcijske]] greške, [[metalurgija|metalurške]] greške i [[tehnologija|tehnološke]] greške;
* Vrstu grešake: [[plin]]ski uključci, uključci u čvrstom stanju, naljepljivanje, nedostatak provara, pukotine i greške oblika i dimenzija;
* Greške položaja: unutrašnje greške, površinske i podpovršinske greške i greške po cijelom presjeku;
* Greške po obliku: kompaktne greške, izdužene greške, oštre greške (jako izraženo zarezno djelovanja), zaobljene greške (manje izraženo zarezno djelovanje), ravninske greške (može se zanemariti treća dimenzija greške) i prostorne greške (uzimaju se u obzir sve tri dimenzije greške);
* Greške po veličini: male greške, greške srednje veličine i velike greške;
* Greške po brojnosti: pojedinačne greške, učestale greške i gnijezdo grešaka.

== Navarivanje ==

Navarivanje je postupak nanošenja dodatnog materijala zavarivanjem na površinu radnog predmeta radi postizanja željenih svojstava, mjera i oblika. Navarivanje se obično provodi u vodoravnom položaju, rjeđi su slučajevi nekih drugih položaja. Zbog velikih količina [[toplina|topline]], [[plin]]ova [[gorenje|izgaranja]] te rasprskavanja, potrebno je predvidjeti odgovarajuće mjere zaštite na radu. Gotovo svi klasični postupci zavarivanja mogu biti primijenjeni u svrhu navarivanja.

[[Tvrdo navarivanje]] je nanošenja tvrdog materijala otpornog na trošenje (habanje) postupkom zavarivanja. Procjenjuje se da od ukupnog neželjenog trošenja (habanja) materijala u industrijskim procesima, na [[abrazija|abraziju]] otpada 40%, udarno trošenje 25%, trošenje metal na metal 10%, [[korozija|koroziju]] 5%, visokotemperaturno trošenje 5% i ostale vidove trošenja oko 5%. Materijali koji se najčešće tvrdo navaruju su [[ugljični čelik|ugljični čelici]] i nisko [[legirani čelik|legirani čelici]] s niskim sadržajem [[ugljik]]a. 

== Oprema za zavarivanje ==

=== Izvor struje za zavarivanje ===
[[Izvor struje za zavarivanje]] ili '''napajanje za zavarivanje''' su takvi uređaji koji daju na mjestu zavarivanja električnu struju s karakteristikama pogodnim za zavarivanje. Najčešće se koristi napajanje s konstantnom jačinom struje i drugi tip, napajanje s konstantnim naponom. Kod elektrolučnog zavarivanja, dužina električnog luka je u direktnoj vezi s naponom, dok je s jačinom struje direktno povezan unos topline na zavarenom spoju. 

Napajanje s konstantnom jačinom struje se često koristi za ručne postupke zavarivanja, kao što je TIG postupak i elektrolučno zavarivanje s obloženom elektrodom. To je važno, jer je vrlo teško održavati elektrodu mirno, a time se razmak i napon mijenjaju. Napajanje s konstantnim naponom se češće koristi za automatske postupke, kao što je elektrolučno zavarivanje taljivom žicom u zaštiti aktivnog ili inertnog plinom (MIG ili MAG). Kod tih procesa dužina električnog luka se održava konstantnim, mijenjajući jačinu struje po potrebi. Na primjer, ako je žica i osnovni materijal preblizu, pojača se jačina struje pa se dio žice rastali i time vraća prvobitni razmak. 

Vrsta električne struje kod elektrolučnog zavarivanja isto igra vrlo važnu ulogu. Procesi s potrošnim elektrodama, kao što je elektrolučno zavarivanje s obloženom elektrodom, uglavnom koristi istosmjernu struju, ali elektroda može biti pozitivno ili negativno nabijena. Kod zavarivanja, pozitivno nabijena anoda će imati veću koncentraciju zagrijavanja i zavar će biti dublji. Ako je elektroda pozitivno nabijena, onda će to rezultirati u plićem zavaru. Postupci sa stalnim elektrodama, kao što je TIG postupak, može koristiti istosmjernu ili izmjeničnu struju. Kod istosmjerne struje, zavar će biti dublji ili plići, ovisno ako je elektroda pozitivna ili negativna. Izmjenična struja će stvoriti srednje dubok zavar. Nedostatak izmjenične struje da se električni luk mora stalno ponovo paliti, kada jačina struje bude nula, u svakom ciklusu, riješen je sa specijalnim uređajima koji stvaraju kvadratni val, umjesto normalnog sinusnog vala. 

=== Elektrode za zavarivanje ===
[[Elektrode za zavarivanje]] mogu biti '''gole''' ([[ugljen]]i ili [[metal]]ni štap, [[žica]] ili traka), '''obložene''' (metalna jezgra, a obloga [[minerali|mineralni]] materijal) ili '''punjene''' (mineralna jezgra i metalna obloga) ili nekih drugih oblika. Dodatni materijali i elektrode za [[elektrolučno zavarivanje]] (i druge načine [[zavarivanje|zavarivanja]]) su [[standard]]izirani za pojedine načine zavarivanja i prema vrsti osnovnog [[materijal]]a. Priprema, odnosno oblici dodirnih površina koje se zavaruju ([[zavareni spoj]]) i njihovih rubova, je standardizirana za pojedine načine zavarivanja i prema vrsti osnovnog materijala.

== Neuobičajeni uvjeti ==
Osim u radionicama, zavarivanje se može izvesti i pod [[Podvodno zavarivanje|vodom]] i u vakuumu ([[svemir]]). Na otvorenim prostorima gradilišta, najviše se koristi [[ručno elektrolučno zavarivanje]], jer se procesi sa [[zaštitni plin|zaštitnim plinom]] ne mogu primijeniti, zbog nepredvidljivih atmosferskih utjecaja. [[Elektrolučno zavarivanje]] obloženom elektrodom se također koristi za podvodno zavarivanje. Prvo zavarivanje u svemiru izveli su 1969. [[Sovjetski Savez|sovjetski]] [[astronaut]]i, koji su testirali elektrolučno zavarivanje obloženom elektrodom, [[zavarivanje plazmom]] i zavarivanje s elektronskim mlazom.

== Zaštita na radu pri zavarivanju ==
Zavarivanje bez odgovarajućih mjera zaštite, može biti opasno i nezdravo. Danas se s novim tehnologijama i odgovarajućom zaštitom, taj rizik dosta smanjio. Da bi se smanjio utjecaj plamena i električnog luka, zavarivači moraju nositi zaštitnu odjeću i opremu, kao što su maske, rukavice, zaštitna odjeća. Zbog visokog intenziteta [[ultraljubičasto zračenje|ultraljubičastog]] i [[infracrveno zračenje|infracrvenog zračenja]], i mogućeg oštećenja očiju (upala [[rožnica|rožnice]] i opekline na [[mrežnica|mrežnici]] oka), maske i naočale trebaju biti opremljeni specijalnim staklima. Često se i mjesta zavarivanja trebaju prekriti sa zaštitnim zavjesama i pregradama, posebno od [[polivinil klorid]]a, da se zaštite ostali radnici koji ne zavaruju. 

Mjesta zavarivanja sadrže značajnu količinu metalnih čestica promjera nekoliko μm, i što su čestice manje, to su opasnije za zdravlje (male čestice mogu proći kroz krvno-moždanu pregradu). Uz to dolazi do stvaranja i [[ozon]]a. Posebno su opasne pare koje sadrže [[kadmij]]. Kod Cr-Ni čelika, posebno je opasna visoka koncentracija šesterovalentnog [[krom]]a Cr (VI), koji je kancerogena tvar. Kod MAG postupka prisutna je velika količina ugljičnog monoksida CO i ugljičnog dioksida CO2. Kod rada s pocinčanim materijalima, potreban je oprez zbog zagađenja s cinkovim oksidom ZnO. Manganske pare, čak i u manjim koncentracijama (<0.2 mg/m<sup>3</sup>), mogu dovesti do neuroloških problema i oštećenja pluća, jetre, bubrega i centralnog nervnog sistema.<ref>[http://www.cdc.gov/niosh/topics/welding/ Welding and Manganese: Potential Neurologic Effects]. National Institute for Occupational Safety and Health. March 30, 2009.</ref> Zbog toga se preporučuje vrlo dobra ventilacija radnog mjesta, a u težim situacijama i aparati za disanje. Bitno je dobro se zaštititi i od električnog udara, koji nastaje zbog loše izolacije, skučenog vlažnog prostora, visokonaponskih uređaja. 
<ref>[http://www.ram-rijeka.com/ContentDetails/2237/gcgid/203/lang/Croatian/Opasnosti-i-zastita-na-radu-pri-zavarivanju---Ram-Rijeka.wshtml] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110905132909/http://www.ram-rijeka.com/ContentDetails/2237/gcgid/203/lang/Croatian/Opasnosti-i-zastita-na-radu-pri-zavarivanju---Ram-Rijeka.wshtml|date=5. rujna 2011.}} Sveučiliste u Zagrebu, Strojarski fakultet, 2011.</ref>

== Cijena i trendovi ==
Kao industrijski proces, cijena koštanja zavarivanja je bitna za odluku o proizvodnom procesu. Na konačnu cijenu koštanja, dosta bitnih čimbenika utječe, kao cijena opreme, cijena rada, materijala, energije. Cijena opreme je dosta različita od ručnog elektrolučnog zavarivanja koje je najjeftinije, do laserskog zavarivanja i zavarivanja elektronskim mlazom, koje su najskuplji procesi. Automatizacija i robotizacija zavarivanja će se primijeniti samo kod najproduktivnije proizvodnje. 

==Izvori==
{{Izvori}}

==Poveznice==
* [[Popis postupaka zavarivanja]]

== Vanjske poveznice ==
{{commonscat|Welding|Zavarivanje}}
* {{HTE|zavarivanje|Zavarivanje}}

[[Kategorija:Zavarivanje| ]]
[[Kategorija:Tehnologija]]
[[Kategorija:Strojarstvo]]
[[Kategorija:Metaloprerađivačka industrija]]