ANYAGISMERET

Hegesztés 1/9

Huzalelektródás védőgázos ívhegesztés (13)

A 13-as eljáráscsoportba tartozó huzalelektródás védőgázos ívhegesztéskor a folyamatosan dobról, vagy hordóból előtolt huzal és a munkadarab között gyújtunk ívet. Az ív megolvasztja a munkadarab felületét és a hegesztőhuzalt, így képzi az ömledéket. A varrat védelmére aktív és semleges védőgázok alkalmazhatók. A berendezés elvi felépítését az 1. ábra szemlélteti. Megjegyzendő, hogy laborjainkban központi gázellátó rendszer működik, ellenőrizzük hegesztés előtt, hogy a berendezések a Corgon nevű elvételi pontra vannak csatlakoztatva és a rotaméteres elvételi ponton az elzáró szerelvény ki van nyitva.

1. ábra A hegesztő-berendezés elvi felépítése Alkalmazott védőgázok (MSZ EN ISO 14175:2008): CO2 (C1), argon vagy argon és CO2 (M21) gázkeverékben

Huzalelektródás semleges védőgázos ívhegesztés (131-133) (MIG-hegesztés a Metal Inert Gas szavak kezdőbetűiből). Szokásos védőgázok: argon (Ar) esetleg hélium (He).

Huzalelektródás aktív védőgázos ívhegesztés (135-138) (MAG-hegesztés a Metal Active Gas szavak kezdőbetűiből). Szokásos védőgázok: széndioxid (CO2) és széndioxid-argon keverékek.

US angol rövidítése (131-138)(GMAW a gas metal arc welding szavak kezdőbetűiből)

Hegesztőanyag: az alapanyaghoz választott, megfelelő kémiai összetételű huzalelektróda, lehet tömör, vagy portöltésű is. Jellemző elektróda-átmérők: 0,8; 1,0; 1,2; 1,6 mm, felülete lehet csupasz (polimerrel bevont) vagy rézzel, vagy bronzzal bevont. A hegesztési paraméterek úgymint feszültség, huzalelőtolás (áramerősség), hegesztési sebesség, pisztolytávolság és pisztolytartás helyes megválasztásához a 2 – 4. ábrák nyújtanak segítséget.

gázpalack

huzalelőtolómű

hegesztőpisztoly

áramforrás

testkábel

Hegesztés 2/9

A hegesztéskor fellépő lehetséges hibákról és azok elhárításáról az 1. táblázat ad tájékoztatást.

2. ábra Segédlet a hegesztési paraméterek kiválasztásához

k – a munkadarab és az áramátadó közötti távolság 3. ábra Segédlet a helyes munkatávolság kiválasztásához

Szóróívhez Rövidívhez

Hegesztés 3/9

4. ábra Segédlet a Helyes pisztolytartás kiválasztásához különböző varratpozícióknál Eljárásváltozatok ISO4063:2016 szerint

13 Huzalelektródás, védőgázos ívhegesztés 131 Tömör huzalelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés

(MIG-hegesztés tömör huzalelektródával) 132 Porbeles huzalelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés

(MIG-hegesztés porbeles huzalelektródával) 133 Fémportöltetű huzalelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés

(MIG-hegesztés fémportöltetű huzalelektródával) 135 Tömör huzalelektródás, aktív védőgázos ívhegesztés

(MAG-hegesztés tömör huzalelektródával) 136 Porbeles huzalelektródás, aktív védőgázos ívhegesztés

(MAG-hegesztés porbeles huzalelektródával) 138 Fémportöltetű huzalelektródás, aktív védőgázos ívhegesztés

(MAG-hegesztés fémportöltetű huzalelektródával)

Hegesztés 4/9

1. táblázat Huzalelektródás, védőgázos ívhegesztések során előfordulható zavarok, eltérések lehetséges okai és kiküszöbölésük [Gáti József - Hegesztési Zsebkönyv] alapján Zavar, eltérés Valószínű ok A kiküszöbölés módja

Porozitás

Kevés vagy sok védőgáz. A helyes gázmennyiség beállítása. Szél vagy huzat elviszi a védőgázt.

Gondoskodni kell megfelelő védelemről.

Fröcskölésből származó lerakódások vannak a gázfúvókában.

Meg kell tisztítani a gázfúvókát.

A védőgáz nedves.

Le kell fúvatni a szén-dioxidos palackból a vizet, vagy nedvességmegkötő készüléket kell alkalmazni, szükség esetén a palackot ki kell cserélni.

Befagyott a nyomáscsökkentő (gázreduktor).

Üzembe kell helyezni a nyomáscsökkentőre csatolható gázmelegítőt.

Túl nagy ívfeszültség. A helyes ívfeszültség beállítása. Az alapanyag szennyezett (rozsda, reve, festék stb.).

Az alapanyag megtisztítása.

A huzalelőtolás nem elegendő, ezért kicsi az áramerősség, a fürdő hamar megdermed és a gázok nem tudnak távozni, ill. porbeles huzal használata esetén a salak sem tudja kifejteni a hatását.

A szükséges áramerősség beállítása a huzalelőtolási sebesség által.

A huzal nedves, rozsdás, szennyezett, a porbeles huzal nem ép.

A huzal megtisztítása vagy kicserélése.

A varrat túlhevül a helytelen hegesztési adatok következtében.

A megfelelő technológiai adatok beállítása, ill. a hegesztési sebesség növelése.

Nem megfelelő hegesztőhuzal, kevés dezoxidáló ötvözőt tartalmaz.

A huzal kicserélése.

Nagy a huzalkinyúlás. A megfelelő huzalkinyúlással kell hegeszteni.

Elakad vagy akadozik a huzal

A szorítógörgők nem szorítanak, vagy túl erősen szorítanak és a huzalt ellapítják, így az beszorul az áramátadó hüvelybe.

Be kell állítani az optimális görgőnyomást.

Nem megfelelő méretű vagy profilú görgők.

A megfelelő görgők alkalmazása.

Hálózati feszültség ingadozás. A hálózati feszültségingadozás okának feltárása.

Az áramátadó hüvely végére fröcskölés tapadt.

Az áramátadó megtisztítása.

A hegesztőpisztoly kapcsolója vagy a vezérlő kábel sérült.

A sérült elem javítása.

Hegesztés 5/9

1. táblázat folytatás Huzalelektródás, védőgázos ívhegesztések során előfordulható zavarok, eltérések lehetséges okai és kiküszöbölésük [Gáti József - Hegesztési Zsebkönyv]

alapján Zavar, eltérés Valószínű ok A kiküszöbölés módja

Elakad vagy akadozik a huzal

A huzal nincs egyenletesen felcsévélve a dobra, emiatt legombolyításkor meg-megakad.

A huzalt befűzés előtt szemrevételezzük és csak egyenletes, szép felületű tekercset használjunk.

A pisztoly tömlője gyűrött. Hegesztés közben a tömlő minél egyenesebben helyezkedjen el.

A tompa vagy sarokvarrat túl domború

Az adott áramerősséghez és huzalátmérőhöz túl kicsi az ívfeszültség, ill. túl nagy a hegesztési sebesség.

A megfelelő ívfeszültség beállítása, a hegesztési sebesség csökkentése.

Kristályosodási repedés

Túl nagy ívfeszültség. Az ívfeszültség összehangolása az áramerősséggel.

Az alapanyag sok szenet, ként vagy egyéb szennyező anyagot tartalmaz.

Az alapanyag vegyi összetételének az ellenőrzése.

A varrat felszíne sima, de fénytelen, szürke. Valószínű, hogy a varrat porózus

Okai ugyanazok lehetnek, mint a porozitás okai.

Az elhárítás módja megegyezik a porozitás elhárítási módjával.

Salakzárvány (porbeles huzal használata esetén)

Kis ívfeszültség. Az ívfeszültség növelése. A salak előrefolyik a kis hegesztési sebesség vagy helytelen ívelés miatt.

A helyes hegesztési sebesség beállítása, a salak visszaszorítása ívnyomással.

A salak az előző rétegről maradt ott.

A salakot minden réteg után el kell távolítani.

Az ív túlzott bemélyülése az alapanyagba

Túl kis ívfeszültség. A feszültség megfelelő beállítása. Túl nagy huzalelőtolási

sebesség. A huzalelőtolási sebesség

csökkentése.

Szélkiolvadás Nagy az ívfeszültség. Helyes ívfeszültség beállítása.

A pisztoly vezetése helytelen. A pisztolyvezetésen módosítani kell, íveléskor a széleken ki kell tartani.

Erős fröcskölés

Az áramátadó túlzottan kinyúlik a gázterelő hüvelyből.

Megfelelő méretű gázterelő fúvóka áramátadó hüvely alkalmazása.

Túl kicsi a hegesztő tápegység impedanciája.

Helyes fojtásbeállítás.

Túl hosszú az ív. Megfelelő ívfeszültség beállítása Kevés a védőgáz, vagy csekély az argon.

A védőgáz, ill. az argon mennyiségének növelése.

A huzal összeolvad a fúvókával

Kicsi a huzalelőtolási sebesség. A huzalelőtolási sebesség növelése. Túl nagy ívfeszültség. A feszültség beállítása. Nem folyamatos a huzaladagolás.

Az előtoló berendezés átvizsgálása.

Túl kicsi az áramjárta huzalhossz.

A hegesztőpisztoly megemelésével a helyes érték beállítása.

Kicsi az előtológörgők nyomása. Az előtológörgők nyomásának növelése.

Hegesztés 6/9

1. táblázat folytatás Huzalelektródás, védőgázos ívhegesztések során előfordulható zavarok, eltérések lehetséges okai és kiküszöbölésük [Gáti József - Hegesztési Zsebkönyv]

alapján Zavar, eltérés Valószínű ok A kiküszöbölés módja

Az ív égése szabálytalan

Levegő jut be az ívbe. Melegrepedés.

Hiba a huzaladagolásban. A gáztömlő átvizsgálása.

Hibás a hegesztőpisztoly tömítése, vízszivárgás.

A tömítés kicserélése.

Kevés vagy sok a védőgáz. Az gázellátó rendszer ellenőrzése.

A fúvókát beszennyezte a fröcskölés.

A fúvóka letisztítása.

Az alapanyag szennyezett. Az alapanyag megtisztítása.

Hideg alapanyag. Az alapanyag előmelegítése.

Szennyezett a hegesztőhuzal. A huzalcséve kicserélése. Szennyezett védőgáz. A gázpalack kicserélése.

Túl nagy hegesztési sebesség. A hegesztési sebesség csökkentése vagy az alapanyag előmelegítése.

Nagy áramerősség. A huzalelőtolási sebesség csökkentése.

Túl hosszú ív. Az ívfeszültség csökkentése.

Nem megfelelő varratbeolvadás

Nem megfelelőens megválasztott hegesztési technológia.

A hegesztőpisztoly tartását változtatni, az áramerősséget növelni, a hegesztési sebességet csökkenteni.

Túl nagy a szabad huzalhossz. Az munkadarab és az áramátadó hüvely közötti távolságot csökkenteni.

A hegesztés kezdetén rossz a varratminőség.

Az ívet segédanyagon kell húzni vagy a hegesztés előtt az anyagot előmelegíteni.

Túl nagy a hegesztési sebesség. A hegesztési sebességet csökkenteni kell vagy az anyagot előmelegíteni.

Nagy az áramerősség. A huzaladagolás sebességének csökkentése.

Túl hosszú az ív. Az ív feszültségének csökkentése.

Nincs ív vagy az ív gyorsan kialszik, ill. kicsi a teljesítménye

Hibás polaritás. A polaritás ellenőrzése, szükség esetén felcserélése.

Túl kis ívfeszültség. A feszültség helyes beállítása.

Nem folyamatos a huzalelőtolás. A huzalelőtololó berendezés átvizsgálása.

Az áramkör nem zárt, vagy nagy a feszültségesés a kábeleken.

Áramvisszavezető kábel csatlakozás ellenőrzése, ha túl hosszú a kábel, az ésszerű hosszúságúra cserélése.

Megszakadt a vezérlőkábel, rossz a kapcsoló érintkezése.

A vezeték és a kapcsoló felülvizsgálata.

Hegesztés 7/9

Ellenállás-ponthegesztés (21)

Ellenálláspont-hegesztéskor a kohéziós kötés hő- és nyomó erő együttes hatására jön létre. A kötés létesítéséhez szükséges hőt a munkadarabon átvezetett, áramnak az átmeneti ellenálláson, valamint a munkadarabban fejlődött Joule hője adja. A berendezés fő egységeit az 1. ábra szemlélteti.

1. ábra Elenállás-ponthegesztő gép sematikus ábrája

[http://docplayer.hu/docs-images/26/7588120/images/49-0.png] alapján

A ponthegesztéssel átlapolt lemezek között lehet kötést létrehozni, ennek sematikus metszetét a 2. ábra mutatja be. A Joule-hő mennyisége az 1.1-es összefüggés alapján számítható, 𝑄 = 𝐼2𝑅𝜏 (1.1) ahol I az áramerősség (A); R a munkadarab ellenállása (Ω); τ az áram ideje (s). A legnagyobb ellenállások az elektródák és a lemezek érintkezési felületén, a munkadarabokon és a két lemez érintkezésénél keletkeznek. Az elektródák és a lemezek érintkezési ellenállásának nagysága megfelelő felületi minőségű lemezek és elektródák esetében elhanyagolható (az elektródák eleve kis ellenállású Cu vagy W ötvözetek). A munkadarabok saját ellenállása a hegesztési folyamat megkezdésekor a lemezek közötti átmeneti ellenálláshoz viszonyítva nem nagy. Ezért a legintenzívebb hőfejlődés is a két lemez határfelületén fog megindulni. Hegesztés során a hőmérséklet növekedéséből kifolyólag az átmeneti ellenállás csökken, a lemezek saját ellenállása pedig nő. Ponthegesztetés menete: Az átlapoltan illesztett lemezek a hegesztés megkezdése előtt az alsó elektródára támaszkodnak. A hegesztési ciklus megkezdésekor a felső elektróda összezár, majd létrehozza a kívánt elektródanyomást, mely után beállított idővel a vezérlés bekapcsolja

Hegesztés 8/9

a hegesztőáramot. Tehát az elektródák feladata a nyomóerő kifejtése mellett az áram koncentrálása is. Az áram bekapcsolásának pillanatában, mint említettük a legnagyobb átmeneti ellenállás a két lemez érintkezési felületén lesz, így először ezen a helyen fog a legtöbb hő fejlődni. Az alapanyagok felmelegedése, valamint a folyamatos nyomóerő hatására a lemezek érintkező felülete nő, ezzel párhuzamosan az átmeneti ellenállásuk pedig csökken (és kb. a hegesztési idő negyed részének eltelte után tulajdonképpen teljesen megszűnik). Ám az anyag melegedése során az anyag ellenállása nőni fog, ami azt eredményezi, hogy az áramkör legnagyobb ellenállása továbbra is a lemezek érintkezési felületei környezetében lesz, így továbbra is itt fejlődik majd a legtöbb hő, így itt kezdődik az érintkező felületek megolvadása és lencse alakú ömledék keletkezik. A hegesztőáram kikapcsolása után az ömledék megdermed és létrejön a pontvarrat. A dermedés befejeződése után a felső elektróda kinyit, megszűnik a nyomóerő, a hegesztési folyamat befejeződik, így eltávolíthatjuk a munkadarabot.

2. ábra Ponthegesztés sematikus elrendezése, ahol;

1 az áramforrás, 2 elektródák, 3 lemezek, 4 pontvarrat [Hegesztési Kézikönyv. Szerk.: Dr. Baránszky-Jób Imre. Bp., 1985.]

Ponthegesztés munkarendje: Ponthegesztés során alapvetően két fajta munkarendet szokás megkülönböztetni. Az úgynevezett kemény munkarend alkalmazása esetén nagy áramerősség és rövid hegesztési idő jellemzi a hegesztési folyamatot. Ebben az esetben gyors hőfejlődés miatt kisebb a hőveszteség, az elektródakopás és az elhúzódás. Jó hővezető és beedződésre nem hajlamos anyagok esetén alkalmazzuk (pl.: alumínium, ötvözetek, rézötvözetek). Lágy munkarend esetén pedig kisebb áramerősséget és hosszabb hegesztési időt alkalmazunk. A hosszabb hegesztési idő eredményeképpen a hőfejlődés lassabban következik be, a pontvarrat hőhatásövezete széles lesz. Ez a tulajdonsága ugyanakkor az edződésre hajlamos anyagok hegesztésére kiválóan alkalmassá teszi, hiszen így a pontvarrat illetve a hőhatásövezetének hűlési sebessége is csökkenni fog (pl. szénacélok) [Hegesztési Kézikönyv. Szerk.: Dr. Baránszky-Jób Imre. Bp., 1985.].

Hegesztés 9/9

Felkészülést segítő kérdések:

• Hogyan alakul ki a hegesztett kötés huzalelektródás védőgázos ívhegesztés esetén?

• Mi okozhat elszíneződött, fekete varratot MIG-hegesztés esetén? • Mi okozhat túlzott fröcskölést, MIG-hegesztés esetén? • Hogyan alakul ki a hegesztett kötés ellenállás-ponthegesztés esetén? • Mi a különbség a kemény és lágy munkarend között ellenállás-ponthegesztés

esetén? • Miért nem a munkadarab és az elektróda között olvad meg az anyag először

ellenállás-ponthegesztés esetén?