ESAB Egyetem GYIK

A termikus vágási eljárás exoterm reakciókat használ szinte bármilyen vas- és nemvastartalmú anyag vágására, átszúrására vagy faragására, beleértve a vasat, acélt, magnéziumot és alumíniumot. Az exoterm munkakábel intenzív hőt termel az oxigén és egy fogyó üzemanyagrúd reakciója révén, amely jellemzően acélból vagy más vastartalmú anyagokból készül.

A roncsolásos varratvizsgálat az elkészült varrat fizikai megsemmisítését foglalja magában, hogy értékeljék annak szilárdságát és jellemzőit. A vizsgálati eljárás során megvizsgálják a minta anyagviselkedését, szilárdságát, a hegesztett kötés minőségét és a hegesztő szakértelmét.

A levegős szénelektródás ívgyalulás egy olyan termikus vágási eljárás, melynek során a fémet a szénívből származó hővel távolítják el vagy vágják le. Az eljárás során szén-/grafitelektródára, szabványos teljesítményű áramforrásra és sűrített levegőre van szükség. Az elektróda hegye és a fém munkadarab között keletkező intenzív hőív megolvasztja és elvágja a fémet.

Az akkumulátoros hegesztőgép egy hordozható hegesztőberendezés, amely elsődleges áramforrásként lítium-ion (Li-ion) akkumulátorral működik. Ezeket a hegesztőket a kényelem, a mobilitás és a távoli vagy hálózaton kívüli helyeken való használatra tervezték, ahol az áramellátás korlátozott vagy egyáltalán nem elérhető. Nincs szükségük nehéz vagy drága hegesztőkábelekre vagy hosszabbítókra.

Az oxigén-üzemanyagos vágásnál fűtőgázok és oxigén keverékét használják fémek vágására. A leggyakrabban használt fűtőgázok közé tartozik a propán, a földgáz, az acetilén és néhány egyéb kevert gáz. Ez a technika rendkívül népszerű az acéllemezek vágására szolgáló CNC (Computer Numerical Control) berendezéseken.

A hegesztési hozaganyagokhoz és az alapfémekhez ötvözőelemek adhatók bizonyos mechanikai tulajdonságok elérése, a hegesztés minőségének javítása és a különböző környezetekben nyújtott teljesítmény fokozása érdekében. Ezek az elemek befolyásolják a hegesztett kötés szilárdságát, keménységét, korrózióállóságát, hajlékonyságát és szívósságát. A szokásos ötvözőelemek közé tartozik a szilícium, a réz, a mangán, a cink, a molibdén, a nikkel, a króm és a szén.

A hegesztési folyamatok nagy hővel, villamos ívekkel, lánggal és védőgázokkal járnak, amelyek kockázatot jelenthetnek a munkahelyen dolgozók számára. Néhány gyakori hegesztési veszély közé tartozik a tűz, robbanás, áramütés, gőzöknek való kitettség, UV- és infravörös sugárzás, magas zaj, égési sérülések és vágások.

Nézzük a különbséget a hegesztés, keményforrasztás és lágyforrasztás között. A hegesztés az a folyamat, amely során két vagy több fémet olvasztanak össze nagy hő segítségével, általában hozaganyagok és védőgázok hozzáadásával.

A keményforrasztás során két vagy több anyagot úgy kapcsolnak össze, hogy egy hozaganyagot olvasztanak be az alapanyagok illesztéseibe, ezáltal erős kötéseket hozva létre. A keményforrasztás nem olvasztja meg az alapfémeket. A lágyforrasztás során a fémeket szintén úgy kötik össze, hogy egy hozaganyagot olvasztanak be az alapanyagok illesztéseibe. Ezt a folyamatot azonban 450 °C alatti hőmérsékleten végzik, ami jóval alacsonyabb, mint a hegesztési és keményforrasztási hőmérséklet.

Az AC (váltakozó áramú) hegesztés során váltakozó áramot használnak a hegesztéshez. Az AC áram másodpercenként sokszor megfordítja az irányát. A DC (Direct Current, egyenáram) hegesztés során állandó polaritású egyenáramot használnak, amely egy irányba áramlik. A váltakozó áramú hegesztést jellemzően alumíniumhoz, nehéz lemezekhez és bizonyos váltóáramot igénylő anyagokhoz használják. A DC-hegesztés elterjedtebb, és vékonyabb fémek hegesztésére alkalmas simább és stabilabb ívet biztosít.

Porozitás vagy féreglyukak a hegesztési varratokban akkor keletkeznek, amikor levegő vagy gázbuborékok rekednek a varratban. A bezárt gázok gyengítik a hegesztési kötést, ami hegesztési hibákat eredményez. A hegesztési felület tisztítása, az előmelegítés, a megfelelő elektródák és hegesztési paraméterek, valamint a megfelelő hegesztési sebesség és árambeállítások használata, továbbá a védőgázpalackban lévő esetleges nedvesség rendszeres ellenőrzése olyan tényezők, amelyek segíthetnek megelőzni a hegesztési porozitást.

A hegesztési repedések a gyors lehűlés, a túlzott igénybevétel, a rossz kötéskialakítás, a nem teljes beolvadás, a nem megfelelő védőgázhasználat és a szennyezett alapfémek miatt keletkezhetnek. Fontos a megfelelő előmelegítés, a megfelelő hegesztési sebesség és áram, az éles szögek elkerülése és a hegesztési terhelés csökkentése.

Néhány gyakori hegesztési hiba a hegesztési repedés, porozitás, szélkiolvadás, kráter, ráfolyás, fröcskölés, lemezszakadás, tökéletlen beolvadás, hiányos beolvadás, salakzáródás és torzulás. Ha a hegesztés során ezeket a szempontokat szem előtt tartja, akkor a jövőben jobban megelőzheti a hibákat.

A hegesztési hibák a varraton belüli tökéletlenségek vagy egyenetlenségek. A nem megfelelő hegesztési technikák, a szennyeződés, a nem megfelelő védőgáz használata és a nem megfelelő beállítások olyan tényezők, amelyek hibás hegesztési kötéseket okozhatnak.

A hegesztés során a hő által érintett zóna (HAZ) az alapfémen belüli olyan területeket jelenti, amelyek nem olvadtak meg, de a hegesztésből származó nagy hő hatására szerkezeti változásokon mentek keresztül.

A hegesztésnél a védőgázt használnak, hogy megvédjék az olvadt fémet a légköri gázokkal való reakciótól. A leggyakoribb védőgázok közé tartozik a szén-dioxid, hélium, argon és oxigén. A védőgázok megfelelő megválasztása biztosítja a zökkenőmentes hegesztési folyamatot a kiváló minőségű varratokhoz.

A lézersugaras hegesztés (LASER: fényerősítés a sugárzás indukált kibocsátásával) egy ömlesztőhegesztési folyamat, amelyben fémeket vagy hőre lágyuló műanyagokat kapcsolnak össze fókuszált lézersugár segítségével. A lézersugaras hegesztési folyamat során egy erősen koncentrált fénysugár az összeillesztendő anyagok közötti üregbe fókuszál. Az erős lézersugár megolvasztja az anyagokat a varratoknál, és egy kötéssé olvasztja össze.

Az impulzusos MIG-hegesztés, más néven impulzusos védőgázas fogyóelektródás ívhegesztés (GMAW-P), egy nagymértékben szabályozott, permetezéses MIG-eljárás. Ez egy érintésmentes folyamat az elektróda és a hegesztési tócsa között. Az impulzusos MIG eljárás során az elektróda végén impulzusonként egy csepp olvadt fém képződik, amelyet a hegesztési tócsába nyomnak.

Mind a MIG (Metal Inert Gas, fogyóelektródás védőgázas hegesztés), mind pedig a TIG (Tungsten Inert Gas, volfrámelektródás védőgázas hegesztés) elektromos ívet és védőgázt használ a fémek összekapcsolására, de vannak bizonyos különbségek. A MIG hegesztés könnyen megtanulható és kezelhető. Ez az eljárás fogyóelektródát használ, és ideális vastagabb anyagok hegesztésére. A TIG-hegesztés nagyobb pontosságot és szabályozást igényel. Ez az eljárás nem fogyó elektródát használ, és ideális vékony anyagok hegesztésére.

A hegesztési pozíciók négy fő típusa a lapos hegesztési pozíció, a vízszintes hegesztési pozíció, a függőleges hegesztési pozíció és a fej feletti hegesztési pozíció.

• Lapos hegesztési helyzetben a hegesztendő munkadarabokat laposan helyezzük el. A munkadarabok felett vízszintes irányban halad át az elektromos ív. A kötés felső felülete hegesztve van, lehetővé téve, hogy az olvadt fém lefelé áramoljon a kötés horonyba vagy éleibe.
• Vízszintes helyzetben a hegesztési tengely nagyjából vízszintes. A pozíció a hegesztés típusa alapján kerül végrehajtásra.
• Függőleges hegesztési helyzetben a kötés függőlegesen áll a talajhoz képest, 45° és 90° közötti szöget zár be.
• A fej fölötti hegesztési pozícióban a hegesztést kötés alsó oldaláról kell végezni. Ebben a pozícióban a hegesztés során a fémdarabok a hegesztő fölött helyezkednek el.

A hegesztési kötések öt alapvető típusa a tompakötés, átlapolt kötés, élkötés, T-kötés és sarokkötés.

• A munkadarabok párhuzamos elhelyezésekor tompakötés jön létre, és az egyes munkadarabok oldalát hegesztéssel összekapcsolják.
• Az átlapolt kötés akkor jön létre, ha két munkadarabot átfedésben egymásra raknak.
• Az élkötésnél a munkadarabokat összeillesztik és egy élponton hegesztik össze.
• A T-hegesztési forma akkor jön létre, ha két munkadarab 90 fokos szögben találkozik. Az alkatrészek vagy a lemez szélei középen összeillesztve „T” alakot alkotnak.
• A sarokkötések akkor készülnek, amikor két munkadarabot 90°-ban L alakban összeillesztenek és összehegesztenek.

A négy fő hegesztési típus a védőgázas fogyóelektródás ívhegesztés (GMAW), a bevontelektródás kézi ívhegesztés (SMAW), a porbeles huzalos ívhegesztés (FCAW) és a volfrámelektródás védőgázas ívhegesztés (GTAW).

• A védőgázas fogyóelektródás ívhegesztés (GMAW), más néven MIG-hegesztés, elektromos ívet és fogyó huzalelektródát használ a fémek egyesítésére.
• Az árnyékolt fémíves hegesztést (SMAW) gyakran pálcás hegesztésnek nevezik. Ez a kézi hegesztési folyamat elektromos ívet és fedőporral bevont elektródát alkalmaz a fémek összekapcsolására.
• A porbeles huzalos ívhegesztés (FCAW) dual shield hegesztésként is ismert. Az eljárás során egy folyamatos, fogyó, csöves huzalelektródát használnak, amely fedőporral van feltöltve. Az FCAW eljárás nagyon hatékony vastag anyagok hegesztésére.
• A volfrámelektródás védőgázas ívhegesztés (GTAW) inert védőgázas (TIG) hegesztésként is ismert. Az eljárás nem fogyó volfrámelektródát használ.