Hitsauksella tarkoitetaan kappaleiden yhdistämistä tai sulattamista käyttämällä lämpöä ja/tai puristamista siten, että kappaleet muodostavat jatkumon.Lämmönlähde hitsauksessa on yleensä kaariliekki, joka syntyy hitsausvirtalähteen sähköstä.Valokaarihitsausta kutsutaan kaarihitsaukseksi.
Kappaleiden sulaminen voi tapahtua pelkästään kaaren tuottaman lämmön perusteella siten, että hitsauspalat sulavat yhteen.Tätä menetelmää voidaan käyttää esimerkiksi TIG-hitsauksessa.
Yleensä täytemetalli kuitenkin sulatetaan hitsaussaumaan tai hitsataan joko langansyöttimellä hitsauspistoolin läpi (MIG/MAG-hitsaus) tai käsisyöttämällä hitsauselektrodilla.Tässä skenaariossa täytemetallilla on oltava suunnilleen sama sulamispiste kuin hitsatulla materiaalilla.
Ennen hitsauksen aloittamista hitsauskappaleiden reunat muotoillaan sopivaksi hitsausuraksi, esimerkiksi V-uraksi.Hitsauksen edetessä kaari sulattaa uran ja täyteaineen reunat yhteen muodostaen sulan hitsausaltaan
Jotta hitsi olisi kestävä, sula hitsiallas on suojattava hapettumiselta ja ympäröivän ilman vaikutuksilta, esimerkiksi suojakaasuilla tai kuonalla.Suojakaasu syötetään hitsauspolttimella sulaan hitsausaltaaseen.Hitsauselektrodi on myös päällystetty materiaalilla, joka tuottaa suojakaasua ja kuonaa sulan hitsausaltaan päälle.
Yleisimpiä hitsattavia materiaaleja ovat metallit, kuten alumiini, kevytteräs ja ruostumaton teräs.Myös muovit voidaan hitsata.Muovihitsauksessa lämmönlähteenä on kuuma ilma tai sähkövastus.
HITSAUSKAARI
Hitsauksessa tarvittava hitsauskaari on sähköpurkaus hitsauselektrodin ja hitsauskappaleen välillä.Valokaari syntyy, kun kappaleiden väliin syntyy riittävän suuri jännitepulssi.TIG-hitsauksessa tämä voidaan tehdä liipaisinsytytyksellä tai hitsauselektrodilla lyömällä hitsattavaan materiaaliin (sytytyssytytys).
Siten jännite purkautuu kuin salama, jolloin sähkö pääsee virtaamaan ilmaraon läpi, mikä luo kaaren, jonka lämpötila on useita tuhansia celsiusasteita, korkeintaan jopa 10 000 ⁰C astetta (18 000 Fahrenheit-astetta).Hitsauselektrodin kautta muodostetaan jatkuva virta hitsausvirtalähteestä työkappaleeseen, ja siksi työkappale on maadoitettava hitsauskoneessa maadoituskaapelilla ennen hitsauksen aloittamista.
MIG/MAG-hitsauksessa kaari muodostuu, kun täyteaine koskettaa työkappaleen pintaa ja syntyy oikosulku.Silloin tehokas oikosulkuvirta sulattaa täytelangan pään ja muodostuu hitsauskaari.Jotta hitsaus olisi tasainen ja kestävä, hitsauskaaren tulee olla vakaa.Siksi MIG/MAG-hitsauksessa on tärkeää, että käytetään hitsausmateriaaleihin ja niiden paksuuteen sopivaa hitsausjännitettä ja langansyöttönopeutta.
Lisäksi hitsaajan työtekniikka vaikuttaa kaaren tasaisuuteen ja sitä kautta hitsin laatuun.Hitsauselektrodin etäisyys urasta ja hitsauspolttimen tasainen nopeus ovat tärkeitä onnistuneen hitsauksen kannalta.Oikean jännitteen ja langansyöttönopeuden arviointi on tärkeä osa hitsaajan osaamista.
Nykyaikaisissa hitsauskoneissa on kuitenkin useita hitsaajan työtä helpottavia ominaisuuksia, kuten aiemmin käytettyjen hitsausasetusten tallentaminen tai esiasetettujen synergiakäyrien käyttö, jotka helpottavat hitsausparametrien asettelua kulloiseenkin tehtävään.
SUOJAKAASU HITSAUKSISSA
Suojakaasulla on usein tärkeä rooli hitsauksen tuottavuudessa ja laadussa.Suojakaasu suojaa nimensä mukaisesti jähmettyvää sulaa hitsiä hapettumiselta sekä ilman epäpuhtauksilta ja kosteudelta, mikä voi heikentää hitsin korroosionkestävyyttä, tuottaa huokoisia tuloksia ja heikentää hitsin kestävyyttä muuttamalla hitsin kestävyyttä. liitoksen geometriset ominaisuudet.Suojakaasu jäähdyttää myös hitsauspistoolin.Yleisimmät suojakaasukomponentit ovat argon, helium, hiilidioksidi ja happi.
Suojakaasu voi olla inerttiä tai aktiivista.Inertti kaasu ei reagoi lainkaan sulan hitsin kanssa, kun taas aktiivinen kaasu osallistuu hitsausprosessiin stabiloimalla kaaria ja varmistamalla materiaalin sujuvan siirtymisen hitsiin.Inerttiä kaasua käytetään MIG-hitsauksessa (metallikaari-inerttikaasuhitsaus), kun taas aktiivista kaasua käytetään MAG-hitsauksessa (metallikaariaktiivinen kaasuhitsaus).
Esimerkki inertistä kaasusta on argon, joka ei reagoi sulan hitsin kanssa.Se on TIG-hitsauksessa yleisimmin käytetty suojakaasu.Hiilidioksidi ja happi reagoivat kuitenkin sulan hitsin kanssa samoin kuin hiilidioksidin ja argonin seos.
Helium (He) on myös inertti suojakaasu.TIG- ja MIG-hitsauksessa käytetään heliumia ja helium-argon-seoksia.Helium tarjoaa paremman sivutunkeutumisen ja suuremman hitsausnopeuden kuin argon.
Hiilidioksidi (CO2) ja happi (O2) ovat aktiivisia kaasuja, joita käytetään ns. hapetuskomponenttina valokaaren stabiloimiseksi ja materiaalin sujuvan siirtymisen varmistamiseksi MAG-hitsauksessa.Näiden kaasukomponenttien osuus suojakaasussa määräytyy terästyypin mukaan.
HITSAUKSEN NORMIT JA STANDARDIT
Hitsausprosesseihin sekä hitsauskoneiden ja -tarvikkeiden rakenteeseen ja ominaisuuksiin sovelletaan useita kansainvälisiä standardeja ja normeja.Ne sisältävät määritelmiä, ohjeita ja rajoituksia menettelyille ja konerakenteille prosessien ja koneiden turvallisuuden lisäämiseksi ja tuotteiden laadun varmistamiseksi.
Esimerkiksi kaarihitsauskoneiden yleinen standardi on IEC 60974-1, kun taas tekniset toimitusehdot ja tuotemuodot, mitat, toleranssit ja etiketit sisältyvät standardiin SFS-EN 759.
TURVALLISUUS HITSAUKSESTA
Hitsaukseen liittyy useita riskitekijöitä.Valokaari lähettää erittäin kirkasta valoa ja ultraviolettisäteilyä, joka voi vahingoittaa silmiä.Sulan metallin roiskeet ja kipinät voivat polttaa ihoa ja aiheuttaa tulipalon vaaran, ja hitsauksessa syntyneet höyryt voivat olla vaarallisia hengitettynä.
Nämä vaarat voidaan kuitenkin välttää varautumalla niihin ja käyttämällä asianmukaisia suojavarusteita.
Palovaaralta suojautuminen voidaan toteuttaa tarkastamalla hitsauspaikan ympäristö etukäteen ja poistamalla syttyvät materiaalit paikan läheisyydestä.Lisäksi palonsammutustarvikkeiden on oltava helposti saatavilla.Ulkopuolisia ei saa päästää vaara-alueelle.
Silmät, korvat ja iho on suojattava asianmukaisilla suojavarusteilla.Himmennetyllä näytöllä varustettu hitsausmaski suojaa silmiä, hiuksia ja korvia.Nahkaiset hitsauskäsineet ja tukeva, syttymätön hitsausasu suojaavat käsivarsia ja vartaloa kipinöiltä ja kuumuudelta.
Hitsaushöyryt voidaan välttää riittävällä ilmanvaihdolla työmaalla.
HITSAUSMENETELMÄT
Hitsausmenetelmät voidaan luokitella hitsauslämmön tuottamiseen käytetyn menetelmän ja täyteaineen syöttötavan mukaan hitsiin.Käytetty hitsausmenetelmä valitaan hitsattavien materiaalien ja materiaalin paksuuden, vaaditun tuotantotehokkuuden sekä hitsin halutun visuaalisen laadun perusteella.
Yleisimmin käytetyt hitsausmenetelmät ovat MIG/MAG-hitsaus, TIG-hitsaus ja puikkohitsaus (manuaalinen metallikaarihitsaus).Vanhin, tunnetuin ja edelleen melko yleinen prosessi on puikkohitsaus käsin metallikaarihitsaus, jota käytetään yleisesti hyvää saavutettavuutta vaativissa asennustyöpaikoissa ja ulkokohteissa.
Hitaampi TIG-hitsausmenetelmä mahdollistaa erittäin hienon hitsaustuloksen, ja siksi sitä käytetään hitsauksissa, jotka näkyvät tai jotka vaativat erityistä tarkkuutta.
MIG/MAG-hitsaus on monipuolinen hitsausmenetelmä, jossa täyteainetta ei tarvitse erikseen syöttää sulaan hitsiin.Sen sijaan lanka kulkee suojakaasun ympäröimän hitsauspistoolin läpi suoraan sulaan hitsiin.
Erikoistarpeisiin soveltuvia hitsausmenetelmiä on myös muita, kuten laser-, plasma-, piste-, upokaari-, ultraääni- ja kitkahitsaus.
Postitusaika: 12.3.2022