Bazaĵoj de la velda tekniko
Veldo estas kunigo de metaloj kun sama aŭ simila konsisto sub la efiko de varmo, kun aŭ sen aldono de sama aŭ simila metalo. Per veldado la partoj estas nedisigeble interligitaj unu al la alia tiel, ke formiĝas unusola tuto. Bona veldado postulas intiman kunfandiĝon, kiu atingiĝas nur tiam, kiam ĉe la veldejo fandiĝas ankaŭ la baza materialo (zono de la veldkerno).
Elektrarĉa veldado
Por ŝtalaj konstruaĵoj ĉefe konsiderendas arkveldado, ĉe kiu la necesa varmo estas akirata per elektra arka flamo. La arko formiĝas inter la baza peco kaj la tiel nomata elektrodo, kiu dum tio fandiĝas kaj liveras aldonan materialon. Ĝusta elekto de la aldona materialo (elektrodo) plej forte influas la ecojn de la veldita ligo. La elektrodoj estas elektataj laŭ la karakterizaj fortoj de la baza materialo, kiu estas veldata. La elekto de elektrodoj, la difinado de la veldaj kondiĉoj postulas fakajn sciojn, tial estis kreita la institucio de speciale edukitaj “inĝenieroj specialistoj pri velda tekniko”, kies tasko estas, interalie, kontroli la veldajn laborojn kaj regule ripeti la atestojn de veldistoj.
Gasveldado kaj tranĉado
Dum gasveldado la necesa varmo estas produktata per bruligado de gaso, tiel ke la baza kaj aldonmaterialo degelas. Pli grava estas tranĉado. Tranĉa brulilo havas, krom la varmiga tubo, kiu funkcias same kiel dum veldado, ankoraŭ unu tranĉan tubon por oksigeno. La per varma flamo varmigita ŝtalo estas brultraborata kaj blovata per la oksigena fluo. Tranĉado donas glatajn kaj precizajn surfacojn, kiuj sufiĉas por multaj celoj de ŝtalaj konstrukcioj sen plua prilaborado.
Veldeblo
Por taksi velditajn juntojn oni devas konsideri, ke dum la veldado povas signife ŝanĝiĝi la konsisto de la aldona, same kiel de la baza materialo. Ankaŭ la ŝanĝo de la strukturo havas grandan signifon – inter la fandita junto kaj la senŝanĝa baza materialo ekzistas, depende de la grado de varma efiko, zono de diversa strukturo kaj sekve de diversaj ecoj. Apud la junto troviĝas regiono, en kiu la baza materialo fandis (zono de enmultego) kaj en kiu okazas la kunfandiĝo inter la veldzono kaj la baza materialo. La ĉirkaŭa materialzono estas same ankoraŭ forte varmigita, kvankam tie la fandopunkto ne plu estas atingita. En ĉi tiu trovarmiga zono aperas grandaj ŝanĝoj de strukturo, tiel ke ĝi ofte estas decidiga por la ecoj de la tuta veldita junto.
Krevemo de la junto signifas aperon de fendetoj en la junto, kiuj formiĝas tuj post veldado ankoraŭ ĉe alta temperaturo aŭ eble nur dum malvarmiĝo en la regiono de blua inkandesko (je proksimume 300oC). La kreva emo estas en alta grado eco de elektrodoj; ĝi aperas preskaŭ nur ĉe envolvitaj elektrodoj, kiuj estas ĝuste gravaj por ŝtalaj konstrukcioj. Por apero de fendetoj necesas, ke estu plenumitaj du kondiĉoj, nome altaj streĉoj pro la veldoprocezo aŭ aliaj eksteraj influoj, same kiel pliigo de la rigideco de la materialo.
Krom metalurgiaj ŝanĝoj en la konsisto kaj strukturo de la materialo, gravaj estas ankaŭ fizikaj procezoj, kiuj rilatas al la grandaj kvantoj da varmo, kiuj dum veldado estas enkondukitaj en la materialon kaj al la tie atingitaj altaj temperaturoj. Varmiĝo ne okazas egale, sed nur en mallarĝe limigitaj areoj. La kun varmigo ligita termika dilatiĝo estas malhelpata de la interna streĉo de la varmigita zono per la nevarmigita materialo. Aldoniĝas ankaŭ ekstera streĉo, ĉar la partoj dum veldado devas esti firme kunpremitaj, tial dum varmigo aperas plastaj kunpremoj. Dum malvarmiĝo la kudro kaj ĝia ĉirkaŭaĵo plej forte ŝrumpas (ŝrumpado). Dum malvarmiĝo, pro la malhelpita etendiĝo, devigaj streĉoj devas aperi (streĉoj pro ŝrumpado). Per antaŭvarmigo de la por veldado preparitaj partoj al 200 oC ĝis 300 oC oni povas signife malrapidigi la malvarmiĝon. Pro la redukto de la efiko de hardado oni akiras pli bonan formiĝon de la strukturo, la malmoliĝo restas pli malgranda.
Testado de materialoj kaj veldaj laboroj
Ĝenerale: Ĉar la kvalito de veldlaboroj dependas de serio da cirkonstancoj, kaj ne laste ankaŭ de la lerteco kaj fidindeco de la faka laboristo, necesas preciza kontrolo kaj testado de ĉiuj veldlaboroj. Inter la testoj estas menciitaj tiuj por konstati la veldkapablon de materialoj kaj elektrodoj, komparado de la kondiĉoj por veldado kaj la veldaj procedoj por unu donita kazo, testoj de specimenoj ktp.
Fig. 1 - Provo pri fleksado de veldita kudro
Fleksprovo de veldita kudro: Tio estas fleksprovo de simpla trabo kun rektangula sekco (fig. 1), sur kiu duoncirkle prilaborita laŭlonga fendo en la streĉita fibro estas denove veldita per unu tavolo, kaj tio ĉe ĉambra temperaturo. La kudro kaŭzas fortan malpliiĝon de deformiĝeblo, tiel ke la provpecoj ofte rompiĝas tute fragila kaj subite. La fleksangulo ĉe maldikaj platoj estas pli granda; ĝi malpliiĝas kun la dikeco de la plato.
Noĉa frapodureco: Ĉe la flekso-provo de la junto plejofte fendetoj aperas unue en la junto, tiel ke okazas fragila rompo. La baza materialo devas esti kapabla akcepti la ŝarĝon, kiu subite aperas ĉe la fragila fendetiĝo de la junto. Oni devas postuli, ke la fendo en la velda zono ne disvastiĝu rapide tra la baza materialo, sed ke la fendo povu progresi nur malrapide. La baza materialo devas esti sufiĉe dura por akcepti ĉi tiun subitan ŝarĝon, kaj tiu kapablo devas resti sufiĉe granda ankaŭ ĉe malaltaj temperaturoj. Noĉa frapodureco, same kiel aliaj mekanikaj ecoj, tre dependas de la temperaturo, ĉe kiu la provo estas farata. Ĉe malaltaj temperaturoj, ekzemple sub 0 oC ĝi povas fali ĝis parto de la valoro ĉe 20 oC. La pozicio de ĉi tiu subita falo estas grava por taksado de materialo. Por velditaj ŝtalaj konstrukcioj hodiaŭ oni postulas materialon kun bona maljuniĝrezisto, t.e. alta noĉa forto ĉe bato sur malvarme streĉitaj specimenoj.
Fig. 2 - Deformiĝo ĉe streĉstatoj de noĉo
Malmoleco: Grandan gravecon havas la fenomenoj de malmoleco en la velda zono. Gravas la kono de la altiĝo de malmoleco, ĉar la dilatiĝo ĉe rompo rapide malkreskas kun la kresko de malmoleco (fig. 3), dum la streĉa forto σB altiĝas preskaŭ proporcie al la Brinell-malmoleco HB. Por konstrustaloj estas proksimume σB = 0,36*HB. Unu ekzemplo de la malmoleco de la ĉefa angula veldaĵo de I-trabo estas montrita en fig. 4. En la transira zono ekzistas je tre malgrandaj distancoj grandaj diferencoj en malmoleco. La kurso de la malmoleco dependas de la formita strukturo. La σ-ε-l linio simile ŝanĝiĝas per la malmoleco kiel ankaŭ la streĉstato de noĉo (fig. 2).
Fig. 3 - Brinell-a malmoleco kaj plilongiĝo
Fig. 4 - Malmolecoj en la zona de la veldo ĉe la kolo de unu veldita I-trabo
Ne-detrua testado de pretaj velditaj ligoj
Radiografia inspektado – Ĉe radiografiado de malgrandaj dikecoj, la rentgena bildo povas esti igita videbla sur unu ekrano. Anstataŭ rentgenaj radioj eblas uzi gama-radiojn de radioaktivaj materialoj. La rentgena bildo ebligas konkludi pri la kvalito de la ŝtupo. Inkluditaj ŝlakaj partikloj aŭ poroj, same kiel eraroj en la kunfandiĝo kaj fendetoj, tiel povas esti konstataj kaj laŭbezone forigitaj.
Magneta fluiĝo – Oni kreas magnetan kampon en tiu parto de la ŝtalo, kiu estas ekzamenata, kaj tiam la aspergitaj fajnaĵoj aranĝiĝas laŭ la kampo. El eventualaj neregulaĵoj en la magneta kampo oni povas malkovri fendetojn. La procedo estas efika precipe por trovi surfacajn fendetojn, sed kompare ne tre sentema al skoriaj enfermaĵoj kaj poroj, same kiel al fendetoj, kiuj troviĝas en la interno de pli dikaj platoj.
Ultrasona testado – Ultramallongaj sonondoj reflektiĝas ne nur ĉe la limsurfaco, sed ankaŭ ĉe internaj disigaj surfacoj kiel ekz. ĉe fendetoj aŭ tavolaj disiĝoj.