BaŜi tat-teknika tal-iwweldjar
L-iwweldjar huwa tgħaqqid ta’ metalli tal-istess kompożizzjoni jew ta’ kompożizzjoni simili taħt l-effett tas-sħana, biż-żieda jew mingħajr iż-żieda ta’ metall tal-istess tip jew simili. Permezz tal-iwweldjar, il-partijiet jiġu marbuta b’mod inseparabbli bejniethom sabiex tifforma unità waħda. Iwweldjar tajjeb jippresupponi rabta intima, li tinkiseb biss meta fil-post tal-iwweldjar idub ukoll il-materjal bażiku (żona tal-weld).
Iwweldjar bl-ark elettriku
Għall-kostruzzjonijiet tal-azzar, fl-ewwel lok jitqies l-iwweldjar bl-ark elettriku, fejn is-sħana meħtieġa tinkiseb permezz ta’ ark elettriku fjammanti. L-ark fjammanti jinħoloq bejn il-parti bażika u l-hekk imsejħa elettrodu, li waqt dan idub u jagħti materjal addizzjonali. L-għażla korretta tal-materjal addizzjonali (elettrodu) għandha l-akbar influwenza fuq il-proprjetajiet tal-ġonta wweldjata. L-elettrodi jintgħażlu skont is-saħħiet karatteristiċi tal-materjal bażiku li qed jiġi wweldjat. L-għażla tal-elettrodi u d-determinazzjoni tal-kundizzjonijiet tal-iwweldjar jitolbu għarfien speċjalizzat, u għalhekk inħolqot l-istituzzjoni ta’ “inġiniera speċjalisti fit-teknika tal-iwweldjar” imħarrġa apposta, li fost l-oħrajn huma inkarigati jissorveljaw ix-xogħlijiet tal-iwweldjar u jġeddu b’mod regolari l-ittestjar ta’ ċertifikazzjoni tal-iwweldjaturi.
Iwweldjar u qtugħ bil-gass
Fil-welding bil-gass, is-sħana meħtieġa tiġi prodotta permezz tal-kombustjoni tal-gass, sabiex il-materjal bażiku u dak addizzjonali jaslu biex idubu. Aktar importanti huwa l-qtugħ. Il-burner tal-qtugħ għandu, minbarra l-pajp tas-sħana li jaħdem bħalma jagħmel fil-welding, pajp ieħor tal-qtugħ għall-ossiġnu. L-azzar imsaħħan mill-fjamma sħuna jiġi mħaffer u minfuħ bi fluss ta’ ossiġnu. Il-qtugħ jagħti uċuħ lixxi u preċiżi li huma biżżejjed għal ħafna għanijiet ta’ kostruzzjonijiet tal-azzar mingħajr ipproċessar ulterjuri.
Weldabilità
Għall-valutazzjoni tal-ġonot iwweldjati għandu jitqies li matul il-proċess tal-iwweldjar jista’ jinbidel b’mod sinifikanti l-kompożizzjoni kemm tal-materjal miżjud kif ukoll tal-materjal bażiku. Importanza kbira għandha wkoll il-bidla fl-istruttura – bejn il-ħjata mdewba u l-materjal bażiku mhux mibdul hemm, skont il-grad tal-effett tas-sħana, żona ta’ struttura differenti u għalhekk ta’ proprjetajiet differenti. Ħdejn il-ħjata hemm iż-żona fejn il-materjal bażiku nħall (żona tal-penetrazzjoni) u fejn isseħħ it-tgħaqqid bejn iż-żona tal-iwweldjar u l-materjal bażiku. Iż-żona tal-materjal tal-madwar hija wkoll imsadda bis-sħana b’mod qawwi, għalkemm hemmhekk il-punt tat-tidwib m’għadux jintlaħaq. F’din iż-żona ta’ sħana żejda jseħħu bidliet kbar fl-istruttura, u għalhekk ħafna drabi tkun deċiżiva għall-proprjetajiet tal-ġonta wweldjata kollha.
Ix-xquq fil-ħjata jfissru l-okkorrenza ta’ xquq fil-ħjata, li jseħħu immedjatament wara l-iwweldjar, għadu f’temperatura għolja, jew forsi biss waqt it-tkessiħ fiż-żona tat-tisħin blu (madwar 300oC). Ix-xquq huma sa ċertu punt karatteristika tal-elettrodi, u jidhru kważi biss ma’ elettrodi miksija, li huma propju importanti għall-kostruzzjonijiet tal-azzar. Biex jidhru x-xquq jeħtieġ li jkunu sodisfatti żewġ kundizzjonijiet, jiġifieri tensjonijiet għoljin minħabba l-proċess tal-iwweldjar jew minħabba tagħbijiet esterni oħra, kif ukoll żieda fir-rigidità tal-materjal.
Minbarra l-bidliet metallurġiċi fil-kompożizzjoni u fl-istruttura tal-materjal, importanti wkoll huma l-proċessi fiżiċi, li huma marbuta ma’ kwantitajiet kbar ta’ sħana li waqt l-iwweldjar jiġu applikati lill-materjal u mat-temperaturi għoljin li jintlaħqu b’dan il-mod. It-tisħin ma jsirx b’mod uniformi, iżda biss f’żoni limitati ħafna. Id-dilatazzjoni termika marbuta mat-tisħin tiġi mfixkla minn tensjoni interna taż-żona msaħħna mill-materjal li ma jissaħħanx. Barra minn hekk, hemm ukoll tensjoni esterna, għax il-partijiet waqt l-iwweldjar għandhom jiġu mrażżna sew; għalhekk waqt it-tisħin jidhru kompressjonijiet plastici. Waqt it-tkessiħ, il-ħjata u l-madwar tagħha jikkuntrattaw l-aktar (kontrazzjoni). Waqt it-tkessiħ, minħabba t-twil impedit, għandhom jidhru tensjonijiet sfurzati (tensjonijiet ta’ kontrazzjoni). Bit-tisħin minn qabel tal-partijiet li għandhom jiġu wweldjati għal 200 oC sa 300 oC jista’ t-tkessiħ jitnaqqas b’mod sinifikanti. Minħabba t-tnaqqis tal-effett tat-twebbis jinkiseb iffurmar aħjar tal-istruttura, u t-twebbis jibqa’ iżgħar.
Ittestjar tal-materjali u xogħlijiet iwweldjati
Ġenerali: Peress li l-kwalità tax-xogħlijiet tal-iwweldjar tiddependi minn numru ta’ ċirkostanzi, u mhux l-aħħar mill-aħħar mill-ħila u l-affidabbiltà tal-ħaddiem speċjalizzat, hija meħtieġa superviżjoni u ttestjar preċiżi ta’ kull xogħol ta’ iwweldjar. Mill-ittestjar issemmew dawk għad-determinazzjoni tal-kapaċità tal-iwweldjar tal-materjali u l-elettrodi, it-tqabbil tal-kundizzjonijiet għall-iwweldjar u l-proċeduri tal-iwweldjar għal każ partikolari, ittestjar ta’ kampjuni, eċċ.
Fig. 1 - Prova fuq il-liwja ta’ ħjata wweldjata
It-test tat-tgħawwiġ tal-ġonta wweldjata: Dan huwa test tat-tgħawwiġ ta’ travu sempliċi b’sezzjoni rettangolari (fig. 1), li fuqu, f’fibra tat-tensjoni, kanal lonġitudinali maħdum f’nofs ċirku jiġi wweldjat mill-ġdid b’saff wieħed, u dan f’temperatura tal-kamra. Il-ġonta tikkawża tnaqqis kbir ħafna fid-deformabbiltà, tant li t-testijiet spiss jinkisru b’mod kompletament fraġli u f’daqqa. L-angolu tat-tgħawwiġ ikun ikbar fil-każ ta’ pjanċi rqaq, u jonqos maż-żieda fil-ħxuna tal-pjanċa.
Toughness in notching: Fit-test tal-liwi tal-ħjata, il-fissuri ġeneralment jidhru l-ewwel fil-ħjata nnifisha, u għalhekk iseħħ ksur fraġli. Il-materjal bażiku għandu jkun kapaċi jassorbi t-tagħbija li tinqala’ f’daqqa meta l-ħjata tinqasam b’mod fraġli. Għandu jintalab li x-xquq fiż-żona tal-iwweldjar ma jinfirxux malajr fil-materjal bażiku, iżda li x-xquq ikun jista’ javvanza biss bil-mod. Il-materjal bażiku għandu jkun tajjeb biżżejjed fit-toughness biex jiflaħ din it-tagħbija f’daqqa, u din il-ħila trid tibqa’ biżżejjed ukoll f’temperaturi baxxi. It-toughness in notching, bħall-karatteristiċi mekkaniċi l-oħra, tiddependi ħafna mit-temperatura li fiha jsir it-test. F’temperaturi baxxi, pereżempju taħt 0 °C, tista’ tonqos għal parti mill-valur tagħha f’20 °C. Il-pożizzjoni ta’ dan it-tnaqqis f’daqqa hija importanti għall-valutazzjoni ta’ materjal. Għal strutturi tal-azzar iwweldjati llum huwa meħtieġ materjal b’reżistenza tajba għat-tixjiħ, jiġifieri saħħa għolja b’talja kontra x-xokk fuq kampjuni miġbudin fil-kesħa.
Fig. 2 - Deformazzjoni f’każijiet ta’ tensjoni ta’ inċiżjonijiet
Ebusija: Fenomeni ta’ ebusija fiż-żona tal-iwweldjar għandhom importanza kbira. Huwa importanti li tkun magħrufa ż-żieda fl-ebusija, għax id-dilatazzjoni fil-ksur tonqos malajr maż-żieda fl-ebusija (Taf. 3), filwaqt li s-saħħa tat-tensjoni σB titla’ kważi b’mod proporzjonali mal-ebusija Brinell HB. Għall-azzar tal-kostruzzjoni huwa approssimattivament σB = 0,36*HB. Eżempju ta’ ebusija tal-ħjata prinċipali tal-kantuniera ta’ I-travu jidher fit-Taf. 4. Fiż-żona ta’ tranżizzjoni jeżistu differenzi kbar fl-ebusija fuq distanzi żgħar ħafna. Il-andament tal-ebusija jiddependi mill-istruttura ffurmata. Il-linja σ-ε-l tinbidel b’mod simili mal-ebusija kif ukoll mal-istat ta’ tensjoni tan-notches (Taf. 2).
Fig. 3 - Ebusija Brinell u t-titwil
Fig. 4 - Durezz fil-qasam tal-ħjata fil-għonq ta’ wieħed I-sejjieħ iwweldjat
Ittestjar mingħajr qerda ta’ ġonot iwweldjati lesti
It-tindif permezz tar-raġġi – Meta jsir tindif permezz tar-raġġi fuq ħxuna żgħira, l-immaġni tar-raġġi tista’ tinġieb viżibbli fuq skrin wieħed. Minflok ir-raġġi X jistgħu jintużaw raġġi gamma minn materjali radjuattivi. L-immaġni tar-raġġi tippermetti li wieħed jasal għal konklużjonijiet dwar il-kwalità tal-ħjata. Skori inklużi, pori, kif ukoll difetti fit-twaħħil u xquq, jistgħu b’dan il-mod jiġu stabbiliti u, jekk meħtieġ, imneħħija.
Fluss manjetiku – Jinħoloq kamp manjetiku f’dik il-parti tal-azzar li tkun qed tiġi eżaminata u mbagħad il-ħjut tal-metall imxerrdin jiġu rranġati skont il-kamp. Minn xi irregolaritajiet possibbli fil-kamp manjetiku jistgħu jinkixfu xquq. Il-proċedura hija effettiva b’mod speċjali għat-tiftix ta’ xquq fuq il-wiċċ, iżda relattivament mhux sensittiva għall-inklużjonijiet tal-iskoria u l-pori, kif ukoll għal xquq li jkunu ġewwa pjanċi eħxen.
Ittestjar bl-ultrasound – Mewġ tal-ħoss ultra-qasir jirrifletti mhux biss fuq il-wiċċijiet ta’ konfini, iżda wkoll fuq il-wiċċijiet ta’ separazzjoni ġewwa, bħal pereżempju fuq xquq jew separazzjonijiet.