Keevitamine (0)

Keevitamine Heinar Einla
Keevitus , keevitamine – kahele või enamale detailile kuumutamise või surve abil jätkuva kuju andmine.
Keevitustehnoloogia – tehnika ala, mis käsitleb keevitusprotsesse kui toodete valmistamist detailidest või pooltoodetest.
80% tootmiskeevitus, 205 remondikeevitus
Keevitustehnoloogia hõlmab:
a) keevitustoodete projekteerimist, tugevusarvutusi, kvaliteedi tasemete määramist
b) keevitusprotsesse, seadmeid, mehhaniseerimist
c) keevitusmetallurgiat, põhi- ja lisamaterjalide sobivust, keevitatatavust
d) kvaliteedi tagamist, järelevalvet, kontrolli, personali pädevust jm.
e) töökeskkonda, eralduvaid gaase , kiirgust, müra, ergonoomikat jm.
Keevituse sooritustehnika ehk keevitustehnika – keevitaja konkreetnekäeline tegevus keevisõmbluse keevitamisel
Keevitusprotsess – konkreetne keevitusviis, mida eristatakse kasutatava energialiigi järgi
Põhimetall ehk põhimaterjal – keevitatav metall või materjal
Keevitusvann ehk keevisvann – keevitamise ajal sulas olekus olev põhi- ja lisametall , millest tardumisel moodustub õmblus
Servavahemik – keevitamiseks ette valmistatud detailide vaheline ruum. 3-mõõtmeline ruum(materjali paksus, -pikkus ja pilu vahe)
Pilu laius – õmbluse juurepindade või servade vahekaugus
L – Pilu laius Juurepindade vahekaugus
t – paksus
h – materjali pikkus
Keevisläbim – keevismetall, mis kantakse servavahemiku peale ühekordse elektroodi või põleti liikumisega. Võib olla 1-mitu
Keevitusjärjestus – Keevitusläbimite keevitamise järjekord: Juured -> külgedelt keskele
Keevise laius – Keevisõmbluse ja põhimetalli lõikejoonte vahekaugus toote esipinnal
Läbikeevitus, läbikeevitussügavus – Õmbluse paksus servavahemiku kohal mõõdetud risti põhimetalli pinnaga
Termomõju tsoon – Põhimetalli sulamata osa, kus esinevad mikrostruktuuri muutused
Sulamistsoon – Osa põhimetallist, mis sulanud keevitamise ajal
Sulamislaius, läbisualtuse laius – Sulamistsooni laius mõõdetuna risti servavahemikuga
Segunemistsoon, legeerimistsoon – keevisõmbluse tsoon, mis koosneb segunenud põhi- ja lisametallist
Keevitustsoon – keevisõmblusest ja termomõju tsoonist moodustunud ala
Keevisliide – kinnisliide, mis koosneb kahest või enamast detailist ja neid ühendavast keevisõmblusest
Keevisliidete põhitüübid:
1)põkkliide
2)nurkliide
3)ots- ehk servliide
4)katteliide
5)T- liide ehk vastakliide
Keevisõmbluste põhiliigid:
1)põkkõmblus (BW)
2)nurkõmblus (FW)
Keevisliite osad ja tsoonid:
1)põhimetall
2)keevismetall
3)segunemistsoon ehk legeerimistsoon
4)sulamistsoon
5)termomõju tsoon
6)termomõju ala
7)keevitustsoon
8)keevitusjuur (laius 3-5mm, kõrgus 2-3mm)
TÄHIS
NIMETUS
TUNNUSNUMBER
KAITSEGAAS
E
Elektroodkeevitus
111
MIG
Poolautomaatkeevitus inertgaasis
131
Ar, He, Mix
MAG
Poolautomaatkeevitus aktiivgaasis
135
CO2, Mix
MIG/MAG
Poolautomaatkeevitus täidistraadiga
136
Mix,Ar
TIG
Kaarkeevitus sulamatu (W) elektroodiga
141
Ar,He
G
Gaasikeevitus
311
MIG – enamasti roostevabad terased Mix – Ar + He
MAG – tavaterased (S275, S355 ) Mix – Ar + CO2
MIG/MAG – terased, värvilised metallid Mix – Ar + CO2
TIG – kõik metallid alates 0,15mm
ISO – International standar organisation
EN – euronormatiiv
EN2871 – keevitaja kutsestandard
EN-4063 – keevitusprotsesside standard
Keevituspositsioonid: 7põhipositsiooni + 2lisapositsiooni
PA – allasend ehk põrandaasend
PB – allnurk ehk põrandanurk
PC – horisontaalseinad
PD – ülanurk ehk laenurk
PE – laeasend ehk ülapeaasend
PF – vertikaal alt -> üles
PG – vertikaal ülevalt -> alla
Minimaalne voolavuspiir – elastsus läheb üle plastsusele Re
Metallide keevitatavus
Keevitatavuse põhikriteeriumid
külmpragudekindlus – tekkivad valdavalt keevisõmbluse kõrval termomõju tsoonis, keevituse ajal või kuni 48h pärast keevitamist. Tekke põhjuseks materjali karastumine
kuumpragudekindlus – tekkivad keevisõmbluses keevitamise ajal. Tekke põhjuseks materjali liigne elastsus.
korduvkuumutuse pragudekindlus – tekivad keevise kihtide vahel, vale soojusrežiimi tõttu
METALLIDE KEEVITATAVUS – metallide või materjalide võime moodustada kvaliteedi nõuetele vastav keevisõmblus
Keevitatavus hindamise meetodeid on 2:
1) Otsene- ehk katsemeetod
2) Kaudne- ehk arvutuslik meetod
Keevitatavust hinnatakse 4-ja astmeliselt:
1) hea – Ei ole vaja kasutada mingeid lisavõtteid
2) rahuldav – tuleb valida vastav lisamaterjal ja keevitusrežiim
3) piiratud – tuleb valida vastav lisamaterjal, vastav keevitusrežiim ja kasutada erinevaid tehnoloogilisi võtteid (eelkuumutus, järelkuumutus)
4) halb – Kvaliteedinõuetele vastavat keevisõmblust pole võimalik saavutada
Pragudekindluse määramise kaudsed meetodid:
1) külmpragudekindluse määramise kaudne meetod – arvutatakse süsinikekvivalent
2) kuumpragudekindluse kaudne meetod – HCS parameetri järgi
3) lamellpragude arvutamise kaudne meetod (korduvkuumutus) – Delta G parameetri järgi
Keevituse vooluallikad
I=U/R P=I*U Uk=20-30V Ik=80-160A
~ Vahelduvvool AC – elektrivool mille suund ja tugevus perioodiliselt muutuvad
Alalisvool DC – elektrivoolu tugevus ja suund perioodiliselt ei muutu
DC - - päripolaarne ühendus, - poolus elektroodil
DC + - vastupolaarne ühendus +poolus elektroodil
Põhilised vooluallikad:
1) Trafo AC
2) Alaldi DC
3) Inverter DC(AC)
4) Generaator AC(DC)
1)Tõstetakse pinget, langetatakse voolu tugevust või vastupidi
2)Vahelduvvool muudetakse alalisvooluks
3)Eelised: Mida suurem on sagedus seda väiksemat trafot võime kasutada, väga suured reguleerimisvõimalused, stabiilne elektrikaar, vähene energiakulu .
4) Puudus: väga suur energiakulu
Kaarkeevituse vooluring
DC – päripolaarne
Soojusvoog on suunatud detailile, +massis, -elektroodis, sulab rohkem põhimetall, vähem elektrood , kasutatakse paksude materjalide keevitamisel
DC + vastupolaarne
Soojusvoog suunatud elektroodile, +elektroodis, -massis, sulab rohkem elektrood, vähem põhimetall, kasutatakse õhukeste materjalide keevitamisel
Keevituse vooluallika koormatavus, ED koefitsent
Näitab keevitamise aja ja tsükliaja suhet
Keevitamise aeg/tsükli aeg = %
Tsükli aeg on 10min
ED koefitsent antakse erinevate keevitusvoolude korras, alustades maksimaalsest.
Keevitusvoolu vähenedes ED koefitsent alati suureneb.
Keevitusvoolu määramine
Ik min = 30 * de (A) de- elektroodi läbimõõt (mm)
Ik max = 30 * (de-1) (A)
Keevitusseadmete (vooluallikate) tingmärgid
Trafo
Alaldi
Inverter
Generaator
Keevitusprotsessi tingmärgid
E -
MIG/MAG -
TIG -
Vooluallikate tunnusjooned ehk karakteristikud
Kaare pinge ja keevitusvoolu graafiline sõltuvus.
1) Jäik tunnusjoon MIG/MAG püsipingel töötavad
2) Järsult langev tunnusjoon E;TIG
Keevituselektroodid
Keevituselektroodide põhiomadused:
- kaare süüdatavus ja taassüüdatavus
- kaare stabiilsus
- vardametalli siirdemehhanism sulamisel
- pritsmete tekkimine ja nende hulk
- sula keevismetalli voolavus ning juhitavus, asendi omadused
- räbu iseloom, kaitseomadused, voolavus ja eemaldatavus
- õmbluse juure läbikeevitusvõime
- õmbluse kuju ( kumer , nõgus) õmbluse kõrgus ja üleminek põhimetallile, õmbluse pinna tasasus
Elektroodikate sisaldab:
- räbutekitajad
- desoksüdeerijad
- gaasitekitajad
- legeerelemendid
- kaare ioniseerijad
- sideained
Kattetüübid: aktiivgaasis
1)happeline kate A
2)tsellulooskate C
3)rutiilkate R
4)aluseline kate B
5)paks rutiilkate RR
6)tselluloosrutiilkate
7)happeline rutiilkate
8)aluseline rutiilkate
9)happeline tsellulooskate
1)Happelise kattega elektroodid võimaldavad kasutada suurt keevituskaare võimsust, saavutades sellega suure läbisulatuse ja keevituskiiruse. Happelise kattega elektroode kasutatakse põhiliselt horisontaalõmbluste keevitamiseks. Keevitatav pind peab olema puhas. Keevitatavate detailide vahe minimaalne. Võimalik on keevitada päri- või vastupolaarse alalisvooluga aga ka vahelduvvooluga. Tänapäeval väga vähe kasutatav.
2)Tsellulooskatte põlemisel tekib palju gaasi, mis moodustab keevisvannile väga hea kaitsekihi. Räbu tekib vähe ja see jahtub kiiresti, sp sobivad tsellulooskattega elektroodid vertikaal- ja laeõmbluste keevitamiseks. Keevitamiseks kasutatakse päri- või vastupolaarset alalisvoolu. Kasutatakse torujuhtmete keevitamisel, kõrge hind
3)Rutiilkattega elektroodid on väga kergesti süüdatavad ja annavad püsiva kaarleegi. Pritsmeid tekib vähe. Ei nõua eriti puhtust. Päri- või vastupolaarne alalisvool aga ka vahelduvvool. Remonditöödel enim kasutatavad elektroodid
4)Aluselise kattega elektroode kasutatakse peamiselt legeeritud terase keevitamiseks. Keevitatakse hästi lühikese keevituskaarega(pool kuni terve elektroodivarda läbimõõdust). Keevitatavad detailid peavad olema korralikult puhastatud . Keevitamiseks kasutatakse vastupolaarset alalisvoolu. Elektroode tuleb hoida kuivas(kuivatuskapp, - pinal ) 100-300kraadi juures.
5)Segakatted. Elektroodidel kasutatakse ka erinevaid segakatteid. Selle eesmärgiks on erinevate katete heade omaduste ühendamine ja erinevate puuduste vältimine.
Elektroodi tähistamine EN499 järgi
1
2
3
4
5
6
7
8
E
38
0
RC
2
1
H5
1. Protsessi tähis
2. Keevismetalli mehaanilised omadused
3. Töötingimused
4. Elektroodi varda keemiline koostis
5. Kattetüüp
6. Voolu tüüp
7. Positsiooni tähis
8. Vesiniku sisaldus kattes
MIG/MAG keevitus
MIG protsess-poolautomaat keevitus inertgaasi keskkonnas tunnusnumber 131 kaitsegaasideks Ar,He(Ar+He)Keevitatakse värvilisi metalle ja roostevaba terast.
MAG protsess-poolautomaat keevitus aktiivgaasi keskkonnas tunnus nr 135 kaitsegaasideks CO2(Ar+CO2)keevitatakse musti metalle.
INERTGAASID-ei osale keevituse keemilises protsessis.
AKTIIVGAASID-osalevad keemilises protsessis
MIG/MAG keevitus-nimetatakse poolautomaadiks selle tõttu, et elektroodi etteanne on mehhaniseeritud.
MIG/MAG keevitusseade koosneb kolmest põhi komponendist. 1. vooluallikas (alaldi,inverter)keevitus vool DC+2.Traadi(elektroodi) etteande mehhanism 3.gaasiseade
Seadme sisselülitumise järjekord 1. gaas 2.vool 3. traat
MIG/MAG keevitusseadme ehitus:
1.kaitsegaasi klapp
2.keevitus traadi pool
3.traadi etteande mehhanism
4.Lülitus ahel
5.keevitus traat
6.Kaitsegaasi kanal
7.Keevitus voolu juhe
8.keevitus püstol(põleti)
9.vooluallikas
10.maandus ehk tagasi voolu kaabel
11.massiklemm
12.detail
13.keevituskaar
14.voolukontakt
15.vooluvõrgu pistikupesa
16.kaitsegaasi balloon
17.kaitsegaasi reduktor koos manomeetri ja kulumõõturiga
KAITSEGAASI ÜLESANNE:
MIG/MAG keevitusel 2 ülesannet:
1)kaitsta keevisvanni õhuhapniku ja lämmastiku kahjuliku mõju eest
2) jahutada voolukontakti
Kaitsegaasikulu reguleeritakse vastavalt traadi diameetrile: de x 10 = l/min
de=0,8mm kaitsegaasi kulu 8-10l/min
de=1,0mm kaitsegaasi kulu 10-12l/min
MIG/MAG keevitusseadme reguleerimine:
1.kaare pinge
2.traadi etteande kiirus
1+2. keevitusvool
3. keevituskiirus
4.kaitsegaasi kulu
5.traadi läbimõõt
6.voolukontakti kaugus ja traadi väljaulatus
7.keevituspüstoli asend ja kaldenurk
8.väljundahela induktiivtakistus – reguleeritakse tekkivate pritsmete hulka
MIG/MAG keevitusseade tuleb regulerida nii, et traadi etteande kiirus võrduks traadi sulamiskiirusega
TIG KEEVITUS
Tig keevitus on karkeevitus sulamatu (W) elektroodiga inertgaasi keskkonnas, tunnusnumber 141, kaitsegaasid:Ar,He,Ar+He, keevitatakse kõiki metalle alates 0,15mm.
Vooluallikaks inverter.
Teraste keevitamisel on vooluks päripolaarne alalisvool DC-
Alumiinium ja värvilised metallid – vahelduvvool
Eelised:
1) ilus, esteetiline keevitus
2)lihtsam kaare juhtimine
3)laias ulatuses reguleeritavad vool väärtused
4)puuduvad pritsmed või piserdus
5)puuduvad aurud või räbu
6)mitmekesiste metallide või sulamite keevitamine
7)õhukeste materjalide efektiivne läbisulamine
8)sügav keevise läbisulamine
Puudused:
1)kasutaja peab tegema palju käsitsi tööd
2)töötamine piirkonnas, mis on kaitstud tõmbetuule eest
3)võrreldes E ja MIG/MAG keevitusega on keevituskiirus madalam
4)lisamaterjali madal sadestumiskiirus
5)UV-kiired tugevamad kui MIG/MAG ja E keevitusel
6)vajalik on gaasiballoon
Süüterežiimid:
1) puutega 2)HF(kõrgsageduslik)