Soldadura-teknikaren oinarriak
Soldadura metalezko piezak, osaera berekoak edo antzekoak, beroaren eraginez lotzea da, metal bera edo antzekoa gehituz edo gehitu gabe. Soldaduraren bidez, piezak elkarri banandu ezinik lotzen dira, eta horrela osotasun bakarra sortzen da. Soldadura onak lotura estua eskatzen du, eta hori soldadura-lekuan oinarrizko materiala ere urtzen denean soilik lortzen da (urtze-gunea).
Arku-elektrozko soldadura
Altzairuzko egituretarako, lehenik eta behin, arku bidezko soldadura hartzen da kontuan, bertan beharrezko beroa arku elektriko bidez lortzen baita. Arku elektrikoa pieza nagusiaren eta elektrodo deiturikoaren artean sortzen da; elektrodoa, aldi berean, urtu egiten da eta gehigarri-materiala ematen du. Gehigarri-materialaren (elektrodoaren) aukera egokiak eragin handiena du soldatutako loturaren propietateetan. Elektrodoak soldatu beharreko oinarrizko materialaren erresistentzia bereizgarrien arabera hautatzen dira. Elektrodoen hautaketak eta soldadura-baldintzak ezartzeak ezagutza espezializatua eskatzen dute; horregatik sortu da «soldadura-teknikako ingeniari espezialisten» erakundea, bere zeregina, besteak beste, soldadura-lanak gainbegiratzea eta soldatzaileen ziurtapenak aldizka berriztatzea izanik.
Gas-soldadura eta ebaketa
Gas bidezko soldaduran behar den beroa gasaren errekuntzaren bidez sortzen da, eta horrela oinarrizko eta gehigarri-materiala urtu egiten dira. Garrantzitsuagoa da ebaketa. Ebaketa-suziria izenekoak, soldaduran bezala jarduten duen bero-hodiaren ondoan, oxigenorako beste ebaketa-hodi bat ere badu. Su beroarekin berotutako altzairua zulatu egiten da eta oxigeno-korrontearekin puzten da. Ebaketak azalera leun eta zehatzak ematen ditu, eta nahikoak dira altzairu-egituretako helburu askotarako, ondorengo mekanizaziorik gabe.
Soldagarritasuna
Soldatutako loturen ebaluaziorako kontuan izan behar da soldadura-prozesuan gehigarriaren eta oinarrizko materialaren osaera nabarmen alda daitekeela. Era berean, egituraren aldaketak garrantzi handia du — urtutako junturaren eta aldatu gabeko oinarrizko materialaren artean, bero-eraginaren mailaren arabera, egitura desberdineko eta, ondorioz, propietate desberdineko zona bat dago. Junturaren ondoan oinarrizko materiala urtu den eremua dago (uvaren zona), eta bertan egiten da soldadura-zonaren eta oinarrizko materialaren arteko elkarketa. Inguruko materialaren zona ere biziki berotzen da, nahiz eta han urtze-puntura ez den iristen. Gainberotze-zona honetan egituran aldaketa handiak gertatzen dira, eta, horrenbestez, maiz erabakigarria izaten da soldatutako lotura osoaren propietateetarako.
Josturaren pitzadura, josturan agertzen diren arrakalak dira; soldatu eta berehala, oraindik tenperatura altuan, edo, agian, hoztean, distira urdinaren eremuan (gutxi gorabehera 300 oC) sortzen dira. Pitzadurak, neurri handi batean, elektrodeen ezaugarria dira; ia bakarrik estaldura duten elektrodoetan agertzen dira, eta horiexek dira hain zuzen ere egitura metalikoentzat garrantzitsuak. Arrakalak agertzeko, bi baldintza bete behar dira, hots, soldadura-prozesuaren edo beste kanpo-eraginen ondoriozko tentsio handiak, bai eta materialaren zurruntasunaren handitzea ere.
Konposizioan eta materialen egituran gertatzen diren aldaketa metalurgikoez gain, garrantzitsuak dira prozesu fisikoak ere; horiek soldaduran materialari ematen zaion bero-kantitate handiarekin eta lortzen diren tenperatura altuekin lotuta daude. Beroketa ez da uniformeki gertatzen, baizik eta oso mugatutako eremuetan soilik. Beroketari lotutako hedapen termikoa berotutako zonaren barne-tentsioek eragozten dute, berotu gabeko materialak eraginda. Horrez gain, kanpo-tentsioa ere badago, soldaduran piezak irmoki lotu behar baitira; beraz, beroketan konpresio plastikoak agertzen dira. Hoztu ahala, jostura eta haren ingurua dira gehien uzkurtzen direnak (uzkurdura). Hoztu bitartean, hedapena eragotzita dagoenez, derrigorrezko tentsioak agertu behar dira (uzkurduraren tentsioak). Soldatu beharreko piezak 200 oC eta 300 oC artean aurrez berotuz, hoztea nabarmen moteldu daiteke. Gogortzearen eragina murriztean, egituraren eraketa hobea lortzen da, eta gogortzea txikiagoa izaten da.
Materialen eta soldadura-lanen azterketa
Orokorra: Soldadura-lanen kalitatea hainbat inguruabarrek baldintzatzen dutenez, eta azkenik ere ez baita langile espezializatuaren trebetasuna eta fidagarritasuna ahaztu behar, beharrezkoa da soldadura-lan guztiak zehatz gainbegiratzea eta aztertzea. Azterketen artean aipatzen dira materialen eta elektrodoen soldagarritasuna zehaztekoak, kasu jakin baterako soldadura-baldintzen eta soldadura-prozeduren alderaketa, laginen azterketak, etab.
Ir. 1 - Soldatutako junturaren tolestura-proba
Soldadura-josturaren tolestura-proba: Sekzio laukizuzeneko habe soil baten tolestura-proba da (irud. 1), zeinetan zuntz tentsionatuan erdizirkuluz landutako luzetarako zirrikitua berriro geruza bakar batez soldatzen den, eta hori giro-tenperaturan. Josturak deformagarritasuna asko murrizten du, eta, horrenbestez, probak askotan guztiz hauskor eta bat-batean hausten dira. Tolestura-angelua handiagoa da plaka meheetan, eta plaka-lodierarekin batera jaisten da.
Mailadura-urraduraren tenazitatea: Josturaren tolestura-proban, gehienetan lehenik josturan bertan agertzen dira pitzadurak, eta, ondorioz, haustura hauskorra gertatzen da. Oinarrizko materialak gai izan behar du josturaren haustura hauskorrean bat-batean agertzen den karga hartzeko. Eskatu behar da soldadura-eremuko arrakala ez dadila azkar hedatu oinarrizko materialetik zehar ere, baizik eta arrakalak poliki-poliki baino ez dezala aurrera egin. Oinarrizko materialak nahikoa tenaz izan behar du bat-bateko karga hori hartzeko, eta gaitasun hori hein nahikoan gorde behar da tenperatura baxuetan ere. Urraduraren tenazitatea, beste propietate mekanikoak bezala, neurketa egiten den tenperaturaren mende dago neurri handi batean. Tenperatura baxuetan, adibidez 0 oC-tik behera, haren balioa 20 oC-tan duen balioaren zati batera jaits daiteke. Bat-bateko beherakada horren kokapena garrantzitsua da material baten ebaluaziorako. Gaur egun, egitura metaliko soldatuentzat zahartzearen aurkako egonkortasun ona duen materiala eskatzen da, hau da, hotzean luzatutako probetan inpaktu-urraduran erresistentzia handia duena.
Ir. 2 - Mozketako tentsio-egoeretako deformazioa
Gogortasuna: Garrantzi handia dute soldadura-gunean agertzen diren gogortasun-fenomenoek. Garrantzitsua da gogortasunaren igoera ezagutzea, hausturako luzapena azkar jaisten baita gogortasuna handitu ahala (ir. 3), eta trakzio-erresistentzia σB-k ia proportzionalki gora egiten baitu Brinell-en gogortasun HB-rekin. Altzairu eraikigarrietarako, gutxi gorabehera σB = 0,36*HB da. I-habe baten angelu-soldadura nagusiaren gogortasunaren adibide bat 4 irudian agertzen da. Trantsizio-gunean, oso distantzia txikietan, gogortasun-desberdintasun handiak daude. Gogortasunaren ibilbidea osatutako egituraren araberakoa da. σ-ε-l lerroa antzera aldatzen da gogortasunarekin, baita koska baten tentsio-egoerarekin ere (ir. 2).
Irud. 3 - Brinell gogortasuna eta luzapena
Ir. 4 - Soldatutako I-habe baten lepoan, soldadura-eremuko gogortasunak
Amaitutako soldadura-junturen proba ez-suntsitzailea
Zeharkapena – Lodiera txikien zeharkapenean, X izpiko irudia pantaila bakarrean ikusgai egin daiteke. X izpien ordez, material erradioaktiboen gamma izpiak erabil daitezke. X izpiko irudiak soldaduraren kalitateari buruz ondorioak ateratzeko aukera ematen du. Eskoria edo poroak, bai eta lotura-akatsak eta pitzadurak ere, horrela hauteman eta, kasuan-kasuan, ezabatu daitezke.
Fluxu magnetikoa – Proban dagoen altzairuaren zatian eremu magnetikoa eragiten da, eta orduan gainazalean jarritako txirbilek eremuaren arabera banatzen dira. Eremu magnetikoko edozein irregularritasunetatik, pitzadurak antzeman daitezke. Prozedura oso eraginkorra da batez ere gainazaleko pitzadurak aurkitzeko, baina nahiko ez-hezur da zepazko inklusioen eta poroen aurrean, bai eta plaka lodien barrualdeko pitzaduren aurrean ere.
Ultrasoinu bidezko azterketa – Soinu-uhin ultralasterrek ez dituzte bakarrik muga-azaletan islatzen, baita barneko bereizketa-azaletan ere, hala nola pitzaduretan edo bereizketetan.