Varjenje je postopek, pri katerem dva ali več homogenih ali različnih materialov združimo skupaj z vezavo in difuzijo atomov ali molekul.
Metoda za spodbujanje vezi in difuzije med atomi in molekulami je uporaba toplote ali pritiska ali obojega hkrati.
Varjenje kovin lahko glede na značilnosti postopka razdelimo v tri kategorije: talilno varjenje, tlačno varjenje in trdo spajkanje.
Talilno varjenje je metoda, pri kateri se mejna površina obdelovanca med postopkom varjenja segreje do staljenega stanja in se varjenje zaključi brez uporabe pritiska. Med varjenjem vir toplote hitro segreje in stopi vmesnik med obema obdelovancema, ki ju je treba zvariti, pri čemer nastane bazen staline. Bazen staljene mase se premika naprej z virom toplote in po ohlajanju nastane neprekinjen zvar, ki povezuje dva obdelovanca v eno telo.
Če je med postopkom varjenja atmosfera v neposrednem stiku z visokotemperaturno stalino, bo kisik v atmosferi oksidiral kovino in različne legirne elemente. Dušik, vodna para itd. v atmosferi vstopijo v bazen staline in prav tako tvorijo napake, kot so pore, vključki žlindre in razpoke v zvaru med poznejšim postopkom hlajenja, kar poslabša kakovost in učinkovitost zvara.
Za izboljšanje kakovosti varjenja brezšivnih jeklenih cevi so bile razvite različne metode zaščite. Na primer, obločno varjenje v zaščiti s plinom uporablja argon, ogljikov dioksid in druge pline za izolacijo atmosfere za zaščito obloka in količine staljene mase med varjenjem; drug primer je pri varjenju jekla, da se prevleki elektrode za deoksidacijo doda ferotitanijev prah z visoko afiniteto za kisik. Lahko zaščiti uporabne elemente, kot sta mangan in silicij v varilni palici, pred oksidacijo in vstopom v bazen staline ter po ohlajanju pridobi visokokakovostne zvare.
Tlačno varjenje je doseči medatomsko vez med dvema obdelovancema v trdnem stanju pod tlakom, znano tudi kot varjenje v trdnem stanju. Običajno uporabljen postopek tlačnega varjenja je uporovno sočelno varjenje. Ko tok teče skozi priključni konec dveh obdelovancev, se zaradi velikega upora temperatura dvigne. Ko se segreje v plastično stanje, postane povezava ena pod delovanjem aksialnega tlaka. Skupna značilnost različnih načinov tlačnega varjenja je, da se med postopkom varjenja izvaja pritisk brez dodajanja dodajnega materiala. Večina metod tlačnega varjenja, kot so difuzijsko varjenje, visokofrekvenčno varjenje, hladnotlačno varjenje itd., nima postopka taljenja, zato ni težav, kot so vžig koristnih zlitin in vdor škodljivih elementov v zvar kot pri talilnem varjenju, torej poenostavitev postopka varjenja ter tudi izboljšana varnost varjenja in higienski pogoji. Ker je temperatura segrevanja nižja kot pri talilnem varjenju in je čas segrevanja krajši, je območje toplotnega vpliva manjše. Številne materiale, ki jih je težko variti s talilnim varjenjem, lahko pogosto varimo s tlačnim varjenjem, da tvorimo visokokakovostne spoje z enako trdnostjo kot osnovna kovina.
Spajkanje pomeni uporabo kovinskega materiala z nižjim tališčem kot obdelovanec kot polnilno kovino. Obdelovanec in dodajna kovina se segrejeta na temperaturo, ki je višja od tališča dodajne kovine in nižja od tališča obdelovanca. Tekoča polnilna kovina se uporablja za navlažitev obdelovanca, zapolnitev vmesne vrzeli in vzpostavitev povezave z obdelovancem. Medsebojna difuzija med atomi uresničuje metodo varjenja.
