HITSAUSMENETELMÄT. Eri hitsausmenetelmien kuvaukset. Lähteet: Esab, Kemppi, Wikipedia

Transkriptio

1 HITSAUSMENETELMÄT Eri hitsausmenetelmien kuvaukset. Lähteet: Esab, Kemppi, Wikipedia

2 SISÄLLYSLUETTELO Jauhekaarihitsaus...4 Kaasukaarimuottihitsaus...5 Kaarijuotto...5 Kaasuleikkaus...5 Kiekkohitsaus...6 Kitkahitsaus...6 Kitkahitsaus...7 Korjaushitsaus...7 Kuonahitsaus...8 Käsnähitsaus...9 Laserleikkaus...10 Leimuhitsaus...10 MIG/MAG-hitsaus...11 Pistehitsaus...12 Plasmahitsaus...13 Plasmaleikkaus...14 Puikkohitsaus (MMA)...15 TIG-hitsaus...16 Tyssähitsaus...16 Täytelankahitsaus...17 Vastushitsaus...17

3 Vastushitsaus...18 Vesisuihkuleikkaus...18

4 Jauhekaarihitsaus Jauhekaarihitsaus on kaarihitsausta, jossa valokaari palaa hitsauslangan ja työkappaleen välissä hitsausjauheen alla. Hitsausjauhe suojaa hitsaustapahtuman ympäröivältä ilmalta. Osa jauheesta sulaa ja muodostaa hitsin päälle kuonakerroksen, joka myöhemmin poistetaan. Valokaari ei ole näkyvä kuten muissa prosesseissa, vaan palaa piilossa jauheen alla. Tästä syystä jauhekaarihitsauksessa ei synny lämpö- ja valosäteilyä eikä hitsaussavuja, mikä tekee siitä työympäristön kannalta edullisen hitsausprosessin. Englanninkielinen nimitys on Submerged Arc Welding, jonka alkukirjaimista tulee paljon käytetty lyhenne SAW. Hitsausaineet ovat hitsauslanka ja hitsausjauhe. Hitsauslangat ovat paksuja lisäainelankoja, joiden yleisin halkaisija on 4,0 mm, mutta jauhekaarihitsauksessa käytetään myös tätä ohuempia ja paksumpia lankoja. Hitsausjauheet ovat raemaisia, sulavia ja mineraalista ja metallista alkuperää olevia tuotteita, joita on kemialliselta koostumukseltaan erilaisia. Jauhekaarihitsauksen etuina on suuri tehokkuus (hitsiaineentuotto), suuri tunkeuma, työympäristöystävällisyys, tunteettomuus vedolle ja tuulelle sekä pitkäikäiset ja toimintavarmat laitteet. Hitsiaineentuotto on tyypillisesti 6-12 kg/h, jolla tarkoitetaan kaariaikatunnissa sulatettua lisäainemäärää. Erilaisissa suurtehojauhekaariprosesseissa se on korkeimmillaan kymmeniä kiloja tunnissa. Käyttöalue alkaa noin 5 mm:n aineenpaksuudesta lähtien. Jauhekaarihitsaus on lähes poikkeuksetta mekanisoitua hitsausta. Jauhekaarihitsauksesta on kehitetty monia erilaisia muunnelmia, mm. tandem-hitsaus, kaksoislankahitsaus, metallijauheen syöttö ja kapearailohitsaus. Tehokkaana hitsausprosessina jauhekaarihitsausta käytetään paljon lähinnä keskiraskaassa ja raskaassa konepajateollisuudessa ja laivanrakennuksessa. Kattila-, säiliö- ja paineastiavalmistuksessa sitä käytetään mm. lieriöiden kehä- ja pituushitseihin sekä ulkopuolisena että sisäpuolisena hitsauksena. Suuret palkit ja putket valmistetaan myös jauhekaarihitsauksella. Jauhekaarihitsaus soveltuu hyvin useimpien terästen hitsaukseen. Erilaisia hitsattavia teräksiä ovat mm. seostamattomat, hienorae-, kuumalujat, lujat ja ruostumattomat teräkset.

5 Kaasukaarimuottihitsaus Kaasukaarimuottihitsaus on eräänlainen MIG/MAG-hitsauksen pystyhitsaussovellutus. Valokaari palaa lisäaineen ja työkappaleen välissä suojakaasun ympäröimänä. Pystyasennossa olevassa railossa sulan tuet estävät hitsisulan valumisen, kun hitsaus etenee ylöspäin. Hitsi muodostuu sulantukien ja liitettävien levyjen railopintojen väliin. Yleensä hitsaus tehdään yhdellä palolla. Prosessia kutsutaan usein myös EG- tai EGW-hitsaukseksi (Electro-Gas Welding). Langansyöttölaite syöttää tasaisella nopeudella hitsauslankaa, joka voi olla umpilanka tai täytelanka. Suojakaasu on terästen hitsauksessa aktiivinen kaasu, yleensä argonin ja hiilidioksidin muodostama seoskaasu. Hitsauslaite nousee ylöspäin ylhäällä olevan nostolaitteen avulla tai railon vieressä olevaa kulkukiskoa myöten. Tyypilliset hitsattavat levynpaksuudet ovat mm. EG-hitsaus on erittäin tehokas ja tuottava prosessi, jonka tuotto on tyypillisesti luokkaa kg/h. Käyttö on kuitenkin hyvin vähäistä. Lähinnä sitä käytetään telakoilla ja konepajoissa suurten telaputkien hitsauksessa. Hitsausenergia on melko korkea kj/cm, mikä rajoittaa jossain määrin EG-hitsauksen käyttöä, kun hitsataan iskusitkeydeltään vaativia tuotteita. Kaarijuotto Kaarijuotto eli MIG-juottaminen tuli käyttöön 1990-luvulla. Se muistuttaa suuresti MIG/MAG-hitsausta. Suurin ero on lisäainelangoissa ja perusaineen sulamisessa, sillä kaarijuotossa perusaine ei sula. Lämmöntuonti on kaarijuotossa huomattavasti vähäisempää kuin MIG/MAG-hitsauksessa, minkä vuoksi kaarijuotto sopii erityisen hyvin esimerkiksi autoteollisuudessa käytettävien sinkkipinnoitettujen levyjen liittämiseen. Vähäisen lämmöntuonnin ansiosta levy ei vääntyile eikä sinkkipinnoite vaurioidu. Tästä syystä autoteollisuuden kiinnostus kaarijuottoa kohtaan onkin erittäin suuri. Myös autokorjaamoissa käytetään paljon kaarijuottoa. Kaasuleikkaus Kaasuleikkaus on erityisen sopiva rakenneteräksille ja antaa parhaan tuloksen. Polttokaasuna ovat asetyleeni, propaani, luonnonkaasu (metaani) tai seoskaasut. Käytettäessä ESAB Cutting Systemsin yksitai monipoltinpäitä saavutetaan taloudellinen ja tarkka leikkuu laajalla levynpaksuusalueella. Perinteinen terminen leikkausprosessi seostamattomille ja niukkaseosteisille teräksille. Myös viisteleikkaukset railonvalmistuksessa. Kustannustehokas erityisesti monipoltintoimisena. Tehokkain menetelmä mekaanisessa leikkauksessa antaen parhaan leikkausjäljen aina 300 mm:iin asti.

6 Kiekkohitsaus Kiekkohitsaus on vastushitsausmenetelmä, jossa tarvittavan lämmön synnyttävä sähkövirta johdetaan hitsauskohdan läpi pyörivien kiekkoelektrodien läpi, jotka samalla puristavat työkappaleet toisiaan vasten. Se on erittäin nopea hitsausmenetelmä ohutlevyjen liittämiseen.

7 Kitkahitsaus Perinteisessä kitkahitsauksessa tarvittava lämpö saadaan aikaan puristamalla liitospintoja vastakkain ja pyörittämällä niitä toisiinsa nähden. Pehmeäksi kuumenneet liitospinnat hitsautuvat yhteen, kun ne puristetaan voimakkaasti vastakkain. Kitkahitsausta käytetään esim. akselien ja tankojen liittämiseen luvun alussa kehitettiin uusi kitkahitsausprosessi, jota kutsutaan kitkahitsaukseksi pyörivällä työkalulla. Englanninkielisen nimensä mukaan siitä käytetään myös lyhenteitä FS- ja FSW-hitsaus (Friction Stir Welding). Kehittäjä ja patentoija on TWI (The Welding Institute). Tässä hitsauksessa pyörivä työkalu, jossa on profiloitu kärkiosa, pyörii ja tunkeutuu hitaasti kahden liitettävän kappaleen väliseen railoon. Liitettävien kappaleiden on oltava tiukasti toisiaan vasten, sillä railon paikka ei saa muuttua hitsauksen aikana. Kulutusta kestävän työkalun ja hitsattavien kappaleiden välille syntyy kitkalämpöä, joka saa aikaan kappaleiden pehmenemisen ilman sulamista. Pehmeä materiaali työntyy ("virtaa") eteenpäin kulkevan työkalun etupuolelta sen taakse, jolloin sinne syntyy pitävä liitos eli hitsi. Etuja ovat mm. seuraavat ominaisuudet: ei lisäainetta eikä suojakaasua, helppo railonvalmistus, monipuoliset liitosten toteutusmahdollisuudet, olemattomat vetelyt (muodonmuutokset), erinomaiset liitosten ominaisuudet, erinomainen hitsin laatu, hyvä toistettavuus, sama kemiallinen koostumus hitsiaineessa ja perusaineessa, hyvä mittatarkkuus, hitsin ala- ja yläpinta perusaineessa tasossa ja työympäristöystävällisyys (ei savuja eikä säteilyä). Kitkahitsaus soveltuu erityisesti pehmeiden materiaalien hitsaukseen, mm. alumiinin ja kuparin hitsaukseen. Eniten sitä sovelletaan alumiinin hitsaukseen, mm. paneleita yhdistämällä kapeampia pursotteita toisiinsa hitsaamalla. Muita hitsattuja alumiinituotteita ovat kotelot, vanteet, säiliöt ja rungot. Yhdellä palolla hitsattava aineenpaksuus on jo noin 50 mm. Paksumpia levyjä voidaan hitsata kahdella palolla, palko kummallekin puolelle. Hitsausnopeus riippuu alumiinilaadusta ja aineenpaksuudesta, mutta se voi olla tyypillisesti 5-6 mm:n paksuuksilla 1-2 m/min. Korjaushitsaus Hitsaus on tärkeä menetelmä myös korjaus- ja kunnossapito-toiminnassa. Hitsauksella voidaan tehdä erilaiset korjaukset nopeasti ja luotettavasti lähes kaikenlaisissa olosuhteissa. Nykyään on riittävästi hitsausmetallurgista tietämystä, että voidaan hitsata lähes mitä tahansa materiaaleja. Hitsausta voidaan käyttää myös päällehitsaukseen, jossa työkappale pinnoitetaan hitsaamalla tiettyjen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Päällehitsauksella voidaan pyrkiä saamaan aikaan kova ja hyvin kulutusta kestävä pinta, jolloin puhutaan kovahitsauksesta. Tähän on tarjolla hitsauslisäaineissa kymmeniä erilaisia seostyyppejä. Päällehitsauksella voidaan tehdä myös hyvin korroosiota kestäviä pintoja, jolloin puhutaan myös korroosionestohitsauksesta. Lisäaineet ovat erilaisia ruostumattomia teräksiä.

8 Kuonahitsaus Kuonahitsaus on kaasukaarimuottihitsauksen tapaan yleensä aina myös pystyhitsausta, jossa hitsisula muodostuu liitospintojen ja vesijäähdytteisten kuparisten sulantukien väliin kuten kaasukaarihitsauksessakin. Railomuoto on I-railo, jossa ilmarako on noin mm. Hitsaus on yleensä yksipalkohitsausta. Levynpaksuudet ovat usein hyvin paksuja, tyypillisesti noin mm. Paksuudet mm voidaan tehdä ilman langan sivuttaisliikettä, mutta paksumpien levyjen hitsauksessa täytyy käyttää sivuttaisliikettä. Paksujen levyjen hitsauksessa käytetään usein useampia hitsauslankoja. Langansyöttölaite syöttää hitsauslankaa tasaisella nopeudella hitsisulaan. Yleisimmät langanhalkaisijat ovat 2.5, 3.0 ja 4.0 mm. Kuonahitsaus on sulatusteholtaan tehokkain hitsausprosessi. Tuotto on yhdellä langalla kg/h. Useammalla langalla tuotto on moninkertainen. Hitsausenergia on samanaikaisesti erittäin korkea, kj/cm, mikä rajoittaa suuresti prosessin käyttöä. Se soveltuu parhaiten seostamattomien terästen hitsaukseen. Käyttö on kuitenkin hyvin vähäistä, lähinnä telakoilla sekä suurten ja paksuseinäisten putkien valmistuksessa.

9 Käsnähitsaus Käsnähitsaus on vastushitsausmenetelmä, jossa tarvittavan lämmön synnyttävä sähkövirta sekä elektrodipuristus keskitetään yhteen tai useampaan kohtaan työkappaleeseen tai -kappaleisiin etukäteen tehtyjen käsnien avulla. Etukäteen kappaleeseen tehty käsnä nousee esiin pinnasta, jonka kautta paine ja hitsausvirta kulkevat. Käsnät voivat olla muodoltaan pyörökäsniä, pitkittäiskäsniä tai rengaskäsniä. Menetelmällä on mahdollista hitsata useampia käsniä samanaikaisesti. Esimerkkejä: Tappien hitsaus ohutlevyyn. Markkinoilla on saatavissa valmiita tällaisia tappeja. Ristikkäin olevien lankojen tai takojen hitsaus toisiinsa, jolloin kosketuskohtaan syntyy käsnähitsi.

10 Laserleikkaus Kosketukseton terminen leikkausprosessi suurella tarkkuudella. Tarkkaan kohdistettu lasersäde mahdollistaa hyvin pienen railon (0,1-0,6 mm) käytön, jolloin lämpövääristymät ovat minimaalisia. Korkea leikkauslaatu useilla materiaalella, rakenneteräksillä aina 25 mm:iin asti. Viisteleikkaus aina 15 mm:n levynpaksuudelle. Verrattaessa kaasu- ja plasmaleikkauksen leikkausjälkeen on viimeistelytarve olematon. Leimuhitsaus Leimuhitsaus on tankojen, putkien jne. päittäisliittämiseen tarkoitettu vastushitsausmenetelmä. Ensiksi lämmitysvaiheen aikana liitettävät pinnat pidetään keskenään kevyessä kosketuksessa tai irrotetaan toisistaan hieman irti, jolloin läpikulkeva sähkövirta saa aikaan lyhyitä valokaaria liitospintojen välille. Kun tarvittava lämpötila ja sulaminen on saavutettu, tehdään nopea liitospintojen yhteenpuristaminen (tyssäys), jolloin syntyy valmis liitos.

11 MIG/MAG-hitsaus MIG/MAG-hitsaus eli metallikaasukaarihitsaus on kaasukaarihitsausprosessi, jossa valokaari palaa suojakaasun ympäröimänä hitsauslangan ja työkappaleen välissä. Sula metalli siirtyy pieninä pisaroina langan päästä hitsisulaan. Langansyöttölaite syöttää tasaisella nopeudella hitsauslankaa hitsauspistooliin ja siitä edelleen valokaareen. Termit MIG ja MAG tulevat englanninkielisistä sanoista Metal-Arc Inert Gas Welding ja Metal-Arc Active Gas Welding. Usein näistä hitsausprosesseista käytetään vain yhtä yleisnimitystä MIG-hitsaus. Suojakaasu voi olla aktiivinen tai inertti kaasu. Aktiivinen kaasu reagoi sulassa metallissa olevien aineiden kanssa. Tällainen kaasu on joko puhdas hiilidioksidi tai argonin ja hiilidioksidin muodostama seoskaasu, esim. 75%Ar+25%CO 2. Tällaista hitsausta kutsutaan MAG-hitsaukseksi. MIG-hitsauksessa suojakaasu on puolestaan inertti eli reagoimaton kaasu, jollaisia ovat argon ja helium. Pääjako näiden prosessien käytössä on sellainen, että terästen hitsaus on MAG-hitsausta ja eirautametallien hitsaus on MIG-hitsausta. Suojakaasu voidaan kokonaan tai osittain korvata käyttämällä ydintäytelankaa, jolloin langan sisällä on sulaa hitsiainetta suojaavia aineita. Tällöin kyse on kuitenkin täytelankahitsauksesta eikä MIG/MAG-hitsauksesta. Lisäaine on ohut kelalla oleva lanka, jota kutsutaan usein myös umpilangaksi vastakohtana täytelangalle. Yleisimmät langanhalkaisijat ovat 1,0 ja 1,2 mm, mutta myös ohuempia ja paksumpia lankoja käytetään. Yleisin kelapaino on 18 kg. Seostamattomat ja niukkaseosteiset teräslangat ovat yleensä pinnaltaan kuparoituja. Hitsauslankojen kemialliset koostumukset vastaavat yleensä hitsattavan teräksen koostumusta. Etuja ovat mm.: jatkuva lisäaine (lanka), mekanisoinnin ja automatisoinnin helppous, kuonaton, lisäaineen korkea riittoisuus, hyvä tuottavuus, laaja hitsausarvojen säätömahdollisuus ja halpa lisäaine. Käyttöalue alkaa noin 1 mm:n aineenpaksuudesta lähtien. Hitsauslaitteisto on huomattavasti monimutkaisempi kuin puikkohitsauslaitteisto sekä vaatii enemmän huoltoa ja kunnossapitoa. MIG/MAG-hitsaus on yleisin hitsausprosessi robottihitsauksessa. MIG/MAG-hitsaus on nykyään jo useimmissa maissa yleisin hitsausprosessi, kun yleisyyttä mitataan käytetyn lisäaineen määrän perusteella. Hitsauslankojen osuus on monissa maissa noin % koko lisäainekulutuksesta. Prosessi sopii yhtä hyvin erilaisten terästen kuin ei-rautametallien (alumiinin, kuparin ja nikkelin) hitsaukseen. MIG/MAG-hitsausta käytetään lähes kaikkialla hitsaavassa teollisuudessa, mm. maatalouskoneita, metsäkoneita, kuljetusvälineitä, laivoja, teräsrakenteita ja paineastioita valmistavassa teollisuudessa. Se on tyypillisesti myös ohutlevyjä hitsaavan teollisuuden prosessi, mm. autokorjaamot ja autoteollisuus.

12 Pistehitsaus Pistehitsaus on vastushitsausmenetelmä, jossa tarvittava lämpö saadaan aikaan johtamalla sähkövirta vastuksena toimivan hitsauskohdan läpi, johon muodostuu puristettaessa levyjä vastakkain pistehitsi.

13 Plasmahitsaus Plasmahitsaus on myös kaasukaarihitsausta, jossa pääasiallisena hitsauslämmön lähteenä on valokaaren muodostama plasma. Hitsauksessa plasma saadaan aikaan sähköpurkauksella, kaasuatmosfäärin läpi kulkevalla valokaarella, joka palaa volframielektrodin ja työkappaleen välissä. Valokaaren lämpö saadaan siirtymään tehokkaasti virtaavaan plasmakaasuun, joka muodostaa plasman purkautuessaan sitä kurouttavan pienihalkaisijaisen suuttimen läpi. Se muistuttaa paljon TIG-hitsausta. Englanninkielinen nimitys on Plasma Arc Welding (PAW). Plasmahitsausta voidaan tehdä ilman lisäainetta tai lisäaineen kanssa. Lisäaineen syöttämiseen tarvitaan erillinen langansyöttölaite, joka syöttää lankaa hitsisulaan melko hitaalla nopeudella. Lisäaineena on ohut kelalla oleva MIG/MAG-hitsauslanka. Plasmahitsaus on yleensä mekanisoitua hitsausta, jolloin sen edut ovat parhaiten hyödynnettävissä. Sitä voidaan tehdä myös käsinhitsauksena. Plasmahitsauksessa käytetään suojakaasun lisäksi plasmakaasua. Usein niiksi valitaan kuitenkin sama kaasu. Plasmakaasuina käytetään argonia ja argon-vetyseoksia. Suojakaasuina käytetään argonia, argonvetyseoksia ja argon-helium-seoksia. Plasmahitsaus voidaan ryhmitellä toimintaperiaatteeltaan kahteen sovellutusmuotoon: plasmahitsaus sulattavalla valokaarella, joka muistuttaa kovasti TIG-hitsausta plasmahitsaus lävistävällä valokaarella, jossa valokaari muodostaa railoon ns. lävistysreiän Plasmahitsaus on ainoa kaarihitsausprosessi, jossa lävistävä valokaari on mahdollinen. Tällä on mahdollista hitsata yhdellä palolla I-railoon aina noin 12 mm:n levynpaksuuteen saakka. Plasmahitsaus voidaan ryhmitellä hitsausvirran perusteella kolmeen sovellutusmuotoon: mikroplasmahitsaus (noin 0,01-0,5 mm): 0,1-15 A väliplasmahitsaus (noin 0,5-3,0 mm): A lävistävä plasmahitsaus (noin 3-12 mm): A Plasmahitsausta käytetään eniten ruostumattoman teräksen hitsauksessa. Konepajoissa sillä liitetään tehokkaasti yhteen levyjä, kun levynpaksuus vaihtelee 3-10 mm ja railomuoto on I-railo. Ruostumattomien putkien valmistuksessa käytetään TIG-hitsauksen ohella myös plasmahitsausta. Plasmahitsausta voidaan käyttää myös säiliöiden hitsaukseen sekä jalko- että vaaka-asennossa. Viime vuosina plasmahitsausta on alettu soveltaa myös seostamattoman teräksen ja alumiinin hitsaukseen. Uusimpia sovellutuskohteita on teräsputkien jatkoshitsaus.

14 Plasmaleikkaus Plasmaprosessi käyttää keskitettyä sähköistä valokaarta, joka korkealämpötilaisen plasmasäteen avulla sulattaa materiaalin. Kaikkea sähköäjohtuvaa materiaalia voidaan leikata. ESAB Cutting Systems tarjoaa plasmavirtalähteitä, joiden leikkausvirta on A ja leikkauspaksuudet 0,5-160 mm. Plasmakaasuina voidaan käyttää paineilmaa, typpeä, happea tai argonia/vetyä ja leikata seostamattomia ja niukkaseosteisia teräksiä, alumiinia, kuparia sekä muita metalleja ja metalliseoksia. Soveltuu kaikille sähköäjohtaville materiaalelle, käytetään erityisesti rakenneteräksille, ruostumattomille ja ei-rautapitoisille metalleille. Keskitetyn plasmavalokaaren ansiosta lämpövetelyt ovat vähäisiä. Suuri leikkausnopeus (5-7 kertaa happi/kaasuleikkaus) ja lyhyet odotusajat (ei esilämmityksiä). Käytettäessa suurta, jopa 1000 A:n virtaa, voidaan leikata aina 160 mm:iin asti. Rakenneteräksien leikkaus tehokasta pysty- tai viisteleikkauksena aina 30 mm:iin asti. Korkein leikkauslaatu saadaan hienosädeplasmalla tai vesi-injektio-plasmamenetelmällä.

15 Puikkohitsaus (MMA) Puikkohitsaus on vanhin ja tunnetuin hitsausprosessi, jonka päällystetyn hitsauspuikon kehittäjä ja ESABin perustaja Oscar Kjellberg esitteli aivan 1900-luvun alussa. Suomen kielessä nimitys puikkohitsaus on vakiintunut, vaikka joskus sitä saatetaan kutsua vielä vanhoilla nimillä metallikaarihitsaus tai sähköhitsaus. Englanninkielisiä nimityksiä ovat mm. EN-standardien mukainen Manual Metal Arc Welding (MMA) tai amerikkalaisten standardien mukainen Shielded Metal Arc Welding (SMAW). Puikkohitsauksessa valokaari palaa hitsauspuikon pään ja työkappaleen välissä. Puikon sydänlanka sulaa ja sula metalli lentää kuonan ympäröiminä pisaroina valokaaren läpi hitsisulaan. Hitsaustapahtuman suoja muodostuu päällysteen muodostamista kaasuista ja kuonasta. Kuona jähmettyy hitsipalon päälle kuonakerrokseksi, joka poistetaan jälkeenpäin. Puikkohitsaus on aina käsinhitsausta eikä sitä voida mekanisoida lyhyen määrämittaisen lisäaineensa takia. Hitsauslisäaine on hitsauspuikko, joka on määräpituinen, suora ja päällystetty lisäainelanka. Päällysteen tehtäviä ovat mm. tuottaa kuona- ja kaasusuoja hitsaustapahtumalle, muotoilla ja tukea hitsisulaa muodostamansa kuonan avulla, seostaa hitsiainetta seosaineilla, helpottaa valokaaren syttymistä ja palamista sekä nostaa riittoisuutta rautajauheen avulla. Yleisimmät puikonhalkaisijat ovat 3.3, 2.5 ja 4.0 mm, mutta puikkohitsauksessa käytetään myös näitä ohuempia ja paksumpia puikkoja. Yleisimmät puikkojen pituudet ovat 350 ja 450 mm. Hitsauspuikkoja on päällysteen koostumuksen perusteella mm. emäs-, rutiili- ja hapanpäällysteisiä puikkoja. Seostamattomien ja niukkaseosteisten terästen puikot ovat yleensä emäspäällysteisiä ja ruostumattomien terästen puikot puolestaan rutiilipäällysteisiä. Puikkohitsauksen etuja ovat monipuolisuus ja joustavuus, toimivuus kaikissa olosuhteissa, laaja lisäainevalikoima, yksinkertaiset ja helposti siirrettävät laitteet, hyvä luoksepäästävyys ja hyvä hitsin laatu. Hitsauspuikkoja on satoja eri metalleille ja eri kohteisiin. Käyttöalue alkaa noin 1-1,5 mm:n aineenpaksuudesta lähtien. Puikkohitsausta käytetään vielä nykyäänkin paljon ja lähes kaikkialla, vaikka MIG/MAG-hitsaus on ohittanutkin sen lisäainekulutuksessa. Se sopii erityisesti terästen ja valurautojen hitsaukseen sekä päällehitsaukseen. Ruostumattoman teräksen hitsaus on vielä eniten puikkohitsausta. Tyypillisiä käyttöaloja ovat mm. paineastioiden hitsaus, laivanrakennus, pienteollisuus, korjaushitsaus, erikoisterästen hitsaus, paine- ja prosessiputkien hitsaus, suurten putkilinjojen hitsaus, hitsaus ulkona ja päällehitsaus.

16 TIG-hitsaus TIG-hitsaus (Tungsten Inert Gas Arc Welding) tai amerikkalaisittain GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) on kaasukaarihitsausprosessi, jossa valokaari palaa sulamattoman volframielektrodin ja työkappaleen välissä suojakaasun ympäröimänä. Suojakaasu on aina inertti kaasu, jona käytetään yleensä argonia. Se suojaa samalla myös kuumaa elektrodia hapettumiselta. TIG-hitsausta voidaan tehdä lisäaineen kanssa tai ilman lisäainetta. Lisäaine tuodaan käsinhitsauksessa toisella kädellä hitsisulaan, johon se sulaa. Mekanisoidussa TIG-hitsauksessa lisäaineen syöttöön käytetään koneellista langansyöttölaitetta. TIG-hitsausta tehdään käsinhitsauksena vähän samaan tapaan kuin kaasuhitsausta. Se on helppo myös mekanisoida laittamalla hitsain kuljetuslaitteeseen. Lisäaine on 1000 mm pitkä suora ja paljas lisäainelanka, jonka kemiallinen koostumus vastaa yleensä hitsattavan materiaalin koostumusta. TIG-hitsaus on yleisesti käytetty, tärkeä hitsausprosessi. Yleisimpiä käyttöaloja ovat mm. vaativien putkistojen hitsaus, ruostumattomien putkien ja putkipalkkien valmistus, ohuiden aineiden hitsaus, alumiinin hitsaus, erikoismetallien hitsaus ja pienet korjaushitsaukset. Käyttöalue alkaa noin 0,1 mm:n ainepaksuudesta lähtien. TIG-hitsauksen etuja ovat mm. hyvä sulan ja tunkeuman hallinta, lämmöntuonti hyvin säädettävissä, metallurgisesti erittäin puhdas hitsi, hitsaus mahdollista myös ilman lisäainetta, kuonaton hitsaus, kätevyys ja hyvänmuotoinen hitsi. Tyssähitsaus Tyssähitsaus on tankojen, putkien, nauhojen jne. päittäisliittämiseen tarkoitettu vastushitsausmenetelmä. Tarvittavan hitsauslämmön synnyttävä sähkövirta johdetaan koko liitettävien pintojen kosketuskohdan kautta sopivasti sijoitettujen elektrodien avulla. Puristus alkaa jo ennen lämmitysvaihetta ja jatkuu hitsaustapahtuman ajan, kunnes hitsi on valmis.

17 Täytelankahitsaus Täytelankahitsausta tehdään lähes pelkästään suojakaasun kanssa, joten hitsausprosessin nimitys on MAG-täytelankahitsaus. Se muistuttaa toimintaperiaatteiltaan ja laitteiltaan hyvin paljon MIG/MAGhitsausta. Lisäaineena on umpilangan sijaan täytelanka. Suojakaasuna on aktiivinen kaasu, argonin ja hiilidioksidin muodostama seoskaasu tai puhdas hiilidioksidi. Täytelankahitsaus ilman suojakaasua on harvinainen prosessi, jota käytetään jonkin verran päällehitsauksessa. Täytelanka (ydintäytelanka) on putkimainen lanka, jonka teräskuoren sisällä on täytejauhe. Seostamattomissa ja niukkaseosteisissa täytelangoissa kuori on seostamatonta terästä ja ruostumattomissa langoissa ruostumatonta terästä. Kuoren tehtävä on olla suoja täytejauheelle, antaa muoto lisäaineelle, tuottaa sulaessaan hitsiainetta ja toimia virranjohtimena. Täytelanka on ohut kelalla oleva lisäainelanka. Yleisin langanhalkaisija on 1,2 mm, mutta jonkin verran käytetään myös ohuempia ja paksumpia lankoja. Kelan paino on yleensä 16 kg. Täytteen koostumus ja tehtävät muistuttavat suuresti hitsauspuikon päällystettä. Täytelankaa kutsutaan osuvasti myös "nurinpäin käännetyksi hitsauspuikoksi". Lähtöaineena täytelangan valmistuksessa on ohut teräsnauha, joka muotoillaan kouruksi ja täytetään jauheella. Lopuksi kouru suljetaan ja lanka vedetään lopulliseen halkaisijaan ohueksi langaksi. Täytteen pääkoostumuksen perusteella voidaan täytelangat ensin jakaa kahteen ryhmään: jauhetäytelangat (kuonaa muodostavat täytelangat) ja metallitäytelangat (kuonaa muodostamattomat täytelangat). Jauhetäytelangoissa on kaksi päätyyppiä: emästäytelangat ja rutiilitäytelangat. Rutiilitäytelangat voidaan suunnitella kuonan ominaisuuksien perusteella asentohitsauskelpoisiksi (ns. asentotäytelangat) ja eiasentohitsauskelpoisiksi (ns. jalkohitsaustäytelangat). MAG-täytelankahitsaus on nopeimmin kasvava hitsausprosessi. Sen osuus (20-25 % kulutetusta lisäainemäärästä) on jo ohittanut puikkohitsauksen monessa maassa. Suurimmat käyttöalueet ovat telakkaja offshore-teollisuus. Sen käyttö on laajentunut näiltä perinteisiltä aloilta myös keskiraskaaseen ja raskaaseen konepajateollisuuteen. Se soveltuu hyvin kaikille hitsattaville teräksille. MAG-täytelankahitsauksen etuja ovat mm. suuri tuottavuus, helppo mekanisoitavuus, hyvät asentohitsausominaisuudet, hyvä tiiveysvarmuus ja hyvät hitsiaineen mekaaniset ominaisuudet. Käyttöalue alkaa noin 3 mm:n aineenpaksuudesta lähtien. MAG-täytelankahitsausta tehdään sekä kuljettaen käsin hitsauspistoolia että mekanisoidusti erilaisilla kuljettimilla, mistä käytetään usein nimitystä kevytmekanisointi eli pienmekanisointi.

18 Vastushitsaus Vastushitsaus perustuu vastuslämmön ja puristuksen käyttöön osien liittämisessä toisiinsa. Sähkövirta kulkee virtapiirissä vastuksena olevien liitettävien työkappaleiden kosketuskohdan läpi, jolloin vastuslämpöä kehittyy liitoskohdassa. Kun kappaleet puristetaan toisiinsa, tapahtuu pehmenneiden ja osittain sulaneiden pintojen yhteenliittyminen. Yleisimmät vastushitsausmenetelmät ovat: pistehitsaus käsnähitsaus kiekkohitsaus leimuhitsaus tyssähitsaus Vesisuihkuleikkaus Leikkaus korkeapaineisella vesisuihkulla voi olla vaihtoehto polttoleikkaukselle. Lisäämällä veteen hiovia partikkeleita (abrassiiveja) laajenee käyttöalue metalleissa ja ei- metallisissa materiaaleissa. Tarkkuus on suuri leikattaessa, esim. rakenne- ja ruostumattomattomat teräkset, titaanit, alumiini, kivet, lasit, keraamit, muovit. Liittämällä vesileikkauslaitteisto ESABin portaaliseen leikkauskoneeseen saavutetaan paras mahdollinen tulos. Plasmaprosessissa teräs leikataan erittäin korkealämpötilaisella plasmasäteellä, joka aikaansaadaan sähköisen valokaaren keskityksellä. Plasmakaasun liike-energia puhaltaa sulan metallin pois. Leikkausnopeus voi olla abrassiiveja (hiovia partikkeleita) käytettäessä mm/min ja jopa 50 m/min vesileikkauksessa.