Fizičke i kemijske osnove

Fizikalna svojstva materijala

Toplinska vodljivost, rastezanje, talište, električna i magnetska svojstva

Fizikalna svojstva materijala AI generated

Svaki materijal nosi fizikalne posebnosti: toplinsku vodljivost, rastezanje, talište, električna i magnetska svojstva. One odlučuju kako će se metal pri deformirati, koliko će topline odvesti i je li magnetizirajuć. Ko ih poznaje, izbjegava deformacije, magnetsko puhanje i greške na šavovima.

Osim čvrstoće i strukture, svaki materijal nosi i fizikalna svojstva koja pri često stvaraju više problema nego čvrstoća. Četiri najvažnija moraš poznavati.

Toplinska vodljivost. Ona govori koliko brzo metal odvodi dovedenu toplinu. Aluminij i bakar izvrsno provode toplinu — zato ti tamo treba mnogo više snage da bi uopće zadržao rastaljenu kupku, a toplina munjevito otječe u komad. Čelik, a posebno nehrđajući čelik, provodi znatno lošije; tamo se toplina gomila i brže nastaje deformacija.

Toplinsko rastezanje. Metali se pri zagrijavanju rastežu, a pri hlađenju skupljaju. kod (nehrđajući čelik) gotovo je dvostruko veći nego kod . Zato se nehrđajući čelik pri deformira znatno jače od konstrukcijskog čelika — i zato kod nehrđajućeg čelika moraš više prihvatiti, predgrijati i isplanirati redoslijed zavarivanja.

Talište i . Čisti metali tale se pri jednoj temperaturi, legure u nekom rasponu. određuje koliko je rastaljena kupka rijetka i koliko je sklona (više o tome u članku Skrućivanje taline).

Električna i magnetska svojstva. Električna vodljivost određuje i vođenje struje; magnetska svojstva utječu na magnetsko puhanje — otklanjanje zbog magnetskih polja. Feritni čelici su magnetski, austenitni nehrđajući čelici nisu. Pri zavarivanju istosmjernom strujom debelih feritnih dijelova može bočno odgurnuti .

Ta četiri svojstva međusobno su povezana i objašnjavaju tipične probleme u radionici:

• Deformacija kod nehrđajućeg čelika: veliko rastezanje + loša toplinska vodljivost → toplina se lokalno gomila → jako skupljanje.

• Hladni aluminijski šavovi: visoka toplinska vodljivost → komad odvodi toplinu prije nego se rastaljena kupka pravilno rastali.

• Magnetsko puhanje: magnetska polja na debelim, magnetizirajućim dijelovima otklanjaju .

Protumjere su uvijek iste: dovedi toplinu tamo gdje treba, kontroliraj deformaciju prihvaćanjem i redoslijedom zavarivanja, a kod magnetskog puhanja promijeni polaritet ili smjer zavarivanja.