suvirinimas

elektrinis metalo siūlės virinimas

suvrinimas, jungiamų paviršių suartinimas suvirintąja jungtimi, kad tarp jų veiktų tarpatominės ryšio jėgos. Šioms jėgoms atsirasti būtinas jungiamų paviršių paruošimas, jungimo proceso temperatūra ir trukmė. Paviršiniams ryšiams susidaryti, t. y. atomams suaktyvinti, reikiamos energijos gali suteikti šiluma, plastinė deformacija arba ir šiluma, ir plastinė deformacija kartu. Suvirinimo būdai klasifikuojami pagal suvirinimui naudojamą energiją arba jungimo būdą. Pagal naudojamą energiją skiriami elektriniai (elektrolankinio ir elektrokontaktinio suvirinimo būdai ir elektrošlakinis suvirinimas), cheminiai (dujinis, termitinis suvirinimas), spindulinės energijos (lazerinis, elektronų spinduliais), mechaniniai (suvirinimas trintimi, ultragarsinis, suvirinimas sprogdinimu) ir mišrieji (lazerinis-elektrolankinis, difuzinis) suvirinimo būdai.

Pagal ruošinio jungimo būdą skiriamas lydomasis ir slegiamasis suvirinimas. Virinant lydomuoju būdu išlydomos ruošinių briaunos ir pridėtinis metalas. Susidariusi skysta medžiaga vilgo jungiamuosius paviršius. Jai sustingus susidaro vientisa jungtis. Prie lydomojo suvirinimo priskiriami lankinis, plazminis, elektrošlakinis, lazerinis, dujinis ir suvirinimas elektronų spinduliais.

Virinant lankiniu būdu elektrodas arba tik perduoda elektros srovę (nelydusis elektrodas), arba jis išlydomas (lydusis elektrodas). Virinant slegiamuoju būdu ruošiniai jungiasi dėl jungiamų paviršių bendros plastinės deformacijos, kai tarp labai suartėjusių paviršių prasideda atomų difuzija ir susidaro tarpatominiai ryšiai. Jungties zona dažniausiai kaitinama. Plastinės deformacijos metu deformuojami paviršiaus nelygumai, suardoma ir iš sandūros pašalinama oksidų plėvelė. Esant geram paviršių kontaktui ir pradėjus veikti tarpatominiams ryšiams susidaro tvirta suvirintoji jungtis. Prie slegiamojo suvirinimo priskiriami elektrokontaktinis, suvirinimas trintimi, ultragarsinis, difuzinis, dujinis presuojamasis ir suvirinimas sprogdinimu.

virinimas po vandeniu

Istorija

kilnojamasis suvirinimo aparatas, naudotas tvarkant Sidnėjaus lietaus nuotekas (apie 1920)

Arheologų surastos brozos amžiaus mažos auksinės dėžutės, suvirintos slegiamuoju (kalviškuoju) būdu su užleistinėmis siūlėmis, datuojamos 2000 prieš Kristų. Lydomuoju būdu metalus imta virinti 19 a. pabaigoje. Prancūzijoje 1895 chemikas H. L. Le Chatelier išgavo acetileno ir deguonies liepsną, o 1902 inžinieriai Charlesʼis Picard’as ir Edmondas Fouché sukonstravo dujinius degiklius. Iki 1900 suvirinimui daugiausia buvo naudojamas vandenilio, metano ir CO dujų mišinys, pradėtas naudoti acetileno ir deguonies mišinys. Automatinis suvirinimas išrastas 1920 bendrovėje General Eletric. Buvo virinama nuolatine srove plika elektrodine viela automatiškai reguliuojant vielos tiekimo greitį. Siūlės buvo akytos, blogos kokybės. 1935 bendrovė Linde Air Products pradėjo naudoti automatinį suvirinimą su fliusu.

1941 pradėtas suvirinimas nelydžiuoju elektrodu, o 1948 sukurtas suvirinimas lydžiuoju elektrodu apsauginėse dujose. 1957 sukurta elektrodinė viela, kurios išorėje ar viduje buvo fliuso funkcijas atliekančių medžiagų. 1957 pradėta gaminti miltelinė viela, kuriai suvirinimo metu nereikia papildomos dujų apsaugos. Elektrošlakinio suvirinimo tyrimai pradėti Jungtinėse Amerikos Valstijose 20 a. 4 dešimtmečio pradžioje, o 4 dešimtmečio pabaigoje analogiškas būdas sukurtas J. Patono suvirinimo institute Kijeve (Ukraina). Plazminis suvirinimas sukurtas 1957. Juo pasiekiama labai aukšta 16000–24000 K temperatūra. Naudojamas ne tik suvirinti, bet ir medžiagoms pjaustyti. Suvirinimas elektronų spinduliais išrastas Prancūzijoje. Juo suvirinamos 0,25–200 mm storio sandūrinės siūlės. Lazerinis suvirinimo būdas 20 a. 7 dešimtmetyje buvo sukurtas Jungtinėse Amerikos Valstijose ir plačiai naudojamas automobilių, prietaisų, elektronikos, aviacijos pramonės šakose. Suvirinimo sprogdinimu bandymai pradėti 1944, vėliau plačiai jis taikytas laivų statybos, metalurgijos pramonėje didelio ploto detalėms sujungti.

Lietuvoje

Iki 1990 suvirinimo mokslinius tyrimus vykdė Elektrinio suvirinimo įrenginių projektavimo, konstravimo ir technologijos Mokslinio tyrimo instituto Vilniaus skyriaus mokslininkai. Vilniaus inžinerinio statybos instituto (nuo 1990 Vilniaus Gedimino technikos universitetas) mokslininkai kūrė specializuotus suvirinimo lanko maitinimo šaltinius. Nuo 21 a. pradžios veikia nedidelės įmonės, gaminančios suvirinimo pusautomačius, kontaktinio suvirinimo aparatus (bendrovės Suvirinimas, Viriteka), suvirinimo generatorius ir agregatus (bendrovė Vilniaus Velga), elektrolankinio suvirinimo elektrodus (bendrovė Anykščių varis). Nuo 2001 bendrovė Serpantinas leidžia žurnalą Suvirinimas.