Arktisissa olosuhteissa tapahtuvan erikoisterästen hitsauksen tuottavuuden ja laadun kehittäminen

Transkriptio

1 Arktisissa olosuhteissa tapahtuvan erikoisterästen hitsauksen tuottavuuden ja laadun kehittäminen Kimmo Keltamäki, Kemi

2 Esityksen sisältö Projektin taustaa ja ideaa Projektissa tehtyä Projektissa tullaa tekemään 2

3 Taustaa ja ideaa TEKES EAKR projekti Arktiset meret ohjelma Kesto 2 vuotta, Kokonaisbudjetti

4 Taustaa ja ideaa Arktisissa olosuhteissa erikoisterästen (kulutus- ja rakenneterästen) käytölle erityisvaatimuksia Hitsauksessa lämmöntuonniltaan hallittavien erikoislujien terästen käyttö lisääntyy arktisissakin olosuhteissa Teräsrakentamisen kiristyvä normisto tuo omat haasteensa myös arktiseen rakentamiseen Yrityksille tutkimusta, josta saadaan liiketoimintaa 4

5 Arktinen liiketoiminta Arktisia liiketoimintamahdollisuuksia 5

6 Taustaa ja ideaa Esilämmitykseen ja erikoisterästen hitsaukseen luotettava ohjeistus Mahdollisuus hitsata hallitusti vaikeutetuissa olosuhteissa, kylmälaboratoriossa Uusien lujien ja energiatehokkaiden terästen innovatiivisen käytön edistäminen Materiaalivalinnan kautta käyttökohteen ekotehokkuuden parantaminen Arktisen osaamisen lisääntyminen 6

7 Haetaan vastauksia kysymyksiin: Mitä on arktinen hitsaus ja miten sitä pystytään laboratoriomittakaavassa mallintamaan? Mitkä ovat todelliset esilämmitystarpeet uusille kulutus- ja rakenneteräksille? Miten arktisesti hitsattuja liitoksia voidaan tutkia parhaiten? Mitkä ominaisuudet ovat erittäin kriittisiä arktisessa hitsauksessa? Miten saatu tieto on hyödynnettävissä arktisia rakenteita ja tuotteita hitsaavissa yrityksissä? 7

8 Yrityskohtaiset tapaustutkimukset Keskitytään yritysten kautta tulevien tapausten yksityiskohtaiseen tutkimiseen ja raportointiin Kenttätestausten tekeminen todellisissa kohteissa ja olosuhteissa Kylmähitsauslaboratorion käyttö vs. todellisuus Hitsauksen pilotointi ennen täyttä mittakaavaa Verkottuminen suoraan loppukäyttäjän kanssa 8

9 Osallistuvat yritykset SSAB Europe Oy, Raahe Outokumpu Chrome Oy (Kemin kaivos) Miilux Oy, Raahe Iin konepaja Oy, Ii Telatek Service Oy, Raahe Metso Minerals Oy, Tampere Tornion Sähköpojat Oy, Tornio Akkoy Service Oy, Kemi Norrhydro Oy, Rovaniemi Kemppi Oy, Lahti Retco Oy, Pori 9

10 Tsekin teknillinen yliopisto, Praha Kansainvälinen yhteistyö Hitsauksen tutkimus ja kehittäminen Prof. Jakub Dolejš Ph.D. student Kateřina Šefčíková Ultralujasta teräksestä valmistetun hybridipalkin hitsaus ja testaus huoneenlämpötilassa vs. arktisissa olosuhteissa 10

11 Projektissa tehtyä 11

12 Hitsausyksikkö 1000mm pitkä

13 Kempin hitsauslaitteisto FastMig X 450 Kahdella langansyöttäjällä, metallija komposiittikuorinen Vesilaite Hitsauspistoolivarustus kaasu- ja vesijäähdytteinen Kempin Wise tuoteperhe: Wiseroot+, WiseThin+, WisePenetration ja WiseFusion

14 Retcon kuljetin

15 Hitsausyksikkö

16 Hitsausyksikkö

17 Hitsausyksikkö pwps no: Perusaineen sulatusnumero: Base material heat number: Lisäaineen: Filler material: Heat no: OK autorod Jauheen: Flux: Lot no: Lot no: Kappale nro: Item no: Perusaine: Base material: 355 laser 8mm Lisäaine: Filler material: Jauhe: Flux: Kone: Welding equipment: Kemppi Fast mig MXF 65 Hitsari: Welder: A.Vimpari Hitsausprosessi: Welding process: Hitsin pituus (mm): Weld lenght (mm) 500 Langan Ø (mm): Wire Ø (mm): 1 Kaasun virtaus (l/min): Gas flow (l/min): mison 25 Suutin Ø: Nozzle Ø: 1 Pvm: Date: Lisätiedot: Details: MAG Kuva kappaleesta Kuva liitoksesta Palko nro Run no Virta Current (A) Kaarijännite Voltage (V) Langansyöttönopeus Wire feed rate (m/min) Kuljetusnopeus Travel speed (mm/min) Aloituslämpötila Start temperature ( C) Suutinetäisyys Nozzle distance (mm) Kaarienergia Arc energy E (kj/mm) Kallistuskulma Angle of bank ( ) Vajaata Incomplement weld (mm) Juuri ,1 8, ,42 Pinta ,31

18 Yrityskohtaiset tapaustutkimukset NorrHydro Oy, Rovaniemi Esilämmityksen vaikutus robottihitsatun sylinteritangon mekaanisiin ominaisuuksiin Tornion Sähköpojat Oy, Tornio Kunnostettavien koneenosien materiaaliselvityksiä Metso Minerals Oy, Tampere Intialaisen Q345B teräksen ominaisuuksien varmennustestaukset (perusaine ja hitsattu liitos) SSAB Europe Oy, Raahe Tappikaarihitsauksen vaikutus uuden teräksen mekaanisiin ominaisuuksiin 18

19 Yrityskohtaiset tapaustutkimukset Miilux Oy, Raahe Hitsauksen vaikutus uuden teräksen mekaanisiin ominaisuuksiin Outokumpu Chrome Oy, Kemi Syöttösuppilon ja kaivoskoneen huulilevyn käyttäytyminen kuluttavissa olosuhteissa Iin konepaja Oy, Ii Kaivoskoneen lavan korjaushitsien optimointi ja varmennus 19

20 Projektissa tullaan tekemään 20

21 AP- laboratorio hitsausympäristönä Käytössä on 2-kammioinen yhdistelmähuone Iso huone -40 C C (12,5m x 5,5m x 2,5m) Pieni huone -50 C -+80 C (4,5m x 2m x 2,3m) Tuuliolosuhde yhtäaikaisesti 33 m/s Voidaan sumuttaa myös alijäähtynyttä vettä Tilassa pakokaasun poisto Voidaan testata myös hitsaukseen liittyviä oheislaitteita Kulmahiomakoneet, leikkurit, kuljettimet 21

22 AP-laboratorio hitsausympäristönä

23 AP- laboratorio hitsausympäristönä Rakennetaan kattavat mittausjärjestelmät seuraamaan hitsauslaitteiden reaaliaikaista dataa hitsauksen aikana Virta, jännite, kuljetusnopeus, lämpötila huoneessa ja hitsauksessa Teollinen internet Voidaan testata myös hitsaukseen liittyviä oheislaitteita Kulmahiomakoneet, leikkurit, kuljettimet Lisäksi myös hitsaajan suojavarusteet testissä Hitsausmaskin/-lasien toiminta (huurre, jää) Hanskojen toiminta (ote pistooliin, tarkkuus) Hitsaushaalarin toiminta (kauanko toiminta-aika pakkasessa) 23

24 Aikataulua Hitsausyksikön siirto Rovaniemelle huhtikuun lopussa Hitsausyksikön testihitsaukset arktisissa olosuhteissa toukokuun alussa Toukokuun loppuun mennessä tietoa kylmähitsauslaboratorion toimivuudesta arktisten hitsauskokeiden hitsauksessa Yrityskohtaiset tapaustutkimukset jatkuvat Jatketaan tiedon jalkauttamista ja arktisen osaamisen lisäämistä

25 Kiitoksia mielenkiinnosta! KYSYMYKSIÄ? Yhteystiedot: Projektipäällikkö DI Kimmo Keltamäki Vastuuhenkilö DI Rauno Toppila