Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 1

Transkriptio

1 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 1 A.5 Hitsausaineet A.5.1 Puikkohitsaus Hitsauspuikon periaate Hitsauspuikko muodostuu sydänlangasta, jonka ympärille on puristettu päällyste. Valokaaren lämmön vaikutuksesta päällyste sulaa yhtä nopeasti sydänlangan kanssa. Hitsauspuikko sulaa hitsauksen edistyessä on tärkeää pitää valokaaren pituus vakaana, myös kuljetusnopeus kappaletta vasten on oltava tasainen. Hitsauspuikkojen halkaisijat ovat 1,6 7 mm. Puikot jotka eivät sisällä rautajauhetta päällysteessään antavat % :n tuoton sulaneen sydänlangan painosta. Kun päällysteeseen lisätään rautajauhetta, lisääntyy tuoton määrä. Puikkoja, joiden tuotto on yli 125 % sulaneen sydänlangan painosta, luokitellaan suurriittoisuuspuikoiksi. Päällystetyypit Hitsauspuikon päällysteellä on mm. seuraavia tehtäviä: Suojata hitsisula ympäröivältä ilmalta, erityisesti hapelta ja typeltä kehittämällä kaasu- ja kuonasuojan. Helpottaa valokaaren syttymistä ja vakavoittaa sen palamista helposti ionisoituvillaa aineilla. Tuottaa seosaineita hitsisulaan Muodostaa suojaava kuonakerros hitsin päälle ja auttaa hitsin muotoilussa. Lisätä hitsiaineen tuottoa. Deoksidoida hitsisula deoksidointiaineilla eli tiivistysaineilla. Puikon halkaisija Merkki Päällyste Rautajauhe, Kalkki, Selluloosa jne. OK Kärki - joissakin puikoissa grafiittia helpottamassa sytytystä Sydänlanka - Kiinnityspää Toiminnot ja ominaisuudet erilaisilla päällystetyypeillä. Rutiilipuikot Rutiilipuikot, jotka sisältävät suuren määrän rutiili mineraaleja, (TiO2= titaanidioksidia), ovat helppoja sytyttää ja hitsata. Tämän vuoksi ne ovat sopivia silloitukseen ja sisäpuolisiin hitsauksiin. Rutiilipuikot ovat myös vähemmän herkkiä kosteudelle kuin emäspuikot. Hitsillä on tasainen pinta ja roiskiminen on vähäistä. Rutiilipuikkoja voidaan hitsata sekä vaihto- että tasavirralla. Rutiilipuikko soveltuu erittäin hyvin ohutlevyhitsaukseen sekä pienahitsaukseen, jossa se antaa jouhevan liittymän perusaineeseen. Rutiilipuikkojen hitsin laatu ei ole yhtä hyvä kuin emäspuikkojen, mutta riittävän hyvä useimmille seostamattomille teräslajeille. Suurriittoiset rutiilipuikot Suurriittoisuuspuikot ovat helppoja hitsata, tekevät helposti irtoavan kuonan ja muodostavat kauniin hitsin. Suurriittoisuuspuikot sopivat parhaiten jalko- ja pienahitsaukseen. Hitsin murtolujuus on hieman korkeampi kuin seostamattomat emäspuikot, mutta venymä ja iskusitkeys on matalampi. Rutiilipuikoilla hitsatun hitsin tasaisuus ja tasainen liittymä perusaineeseen antaa vähintään saman hitsilaadun kuin työstämätön emäspuikoilla hitsattu hitsi.

2 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 2 Emäspuikot Emäspuikot, joissa on kalkkia päällysteessään, ovat hitaita jalkoasennoissa, mutta ovat nopeampia kuin muut puikot pystyhitsauksessa alhaalta ylöspäin. Emäspuikoilla voidaan hitsata suuremmilla virroilla pystyasentoon kuin muilla puikkotyypeillä. Kuona ei irtoa yhtä helposti kuin happamilla ja ruutiilipuikoilla. Emäksisellä kuonalla on matalampi sulamispiste kuin happamien- ja ruutiilipuikkojen kuonalla. Tämän vuoksi kuonasulkeumavaara on pienempi emäspuikoilla. Myös monipalkohitsauksessa ei ole vaaraa kuonasulkeumista vaikka kaikkea kuonaa ei ole poistettu palkojen välistä. Emäspuikkojen hitsiaineen vetypitoisuus on matala ja sitkeys on hyvä myös matalissa lämpötiloissa. Myös teräkset, joilla on korkea karkenevuus, hitsataan sellaisilla emäspuikoilla, joiden päällysteen kosteuspitoisuus on matala. Hitsauspuikkojen valmistajilla on kaksi tapaa pitää puikkojen kosteuspitoisuus matalana. Yksi tapa on muuttaa päällysteen seosta siten, ette sen kyky imeä kosteutta ilmasta hidastuu (LMA-efekti), katso taulukko. Toinen tapa on tyhjiöpakata puikot pienpakkauksiin. Ajatuksena on, että vain ne puikot, jotka hitsataan aivan välittömästi, ovat ilman kosteuden vaikutuksessa. Pieni vetypitoisuusluku ja LMA-efekti tekevät sen, että puikot imevät vähemmän kosteutta ja tämän vuoksi vetypitoisuus hitsiaineessa on matala, myös pitemmällä aikajaksolla. Emäspuikot sulattavat erittäin vähän perusainetta, mikä aiheuttaa, että perusaineen epäpuhtaudet eivät sekoitu hitsiaineeseen. Tämä tarkoittaa, että emäspuikot antavat paremman varmuuden jännityshalkeamia vastaan kuin muut puikkotyypit. Zirkoni- ja rutiiliemäspuikot Nämä kaksi puikkotyyppiä on kehitetty että on voitu optimoida määrättyjä ominaisuuksia. Zirkoniemäspuikot ovat nopeasti hitsaavia ja käytetään ainoastaan jalkoasennossa. Rutiiliemäspuikot hyödyntävät rutiilipuikkojen hyviä hitsausominaisuuksia ja emäspuikkojen korkeaa hitsiaineen laatua. Ruostumattomat hitsauspuikot Ruostumattomat hitsauspuikot valmistetaan normaalisti ruostumattomasta sydänlangasta, mutta voidaan myös valmistaa seostamattomasta sydänlangasta, jossa kaikki seosaineet ovat päällysteessä. Päällyste voi olla rutiilia (tavallisin), emäs, rutiiliemäs, tai zirkoniemäs. Ruostumattomia puikkoja on normaaliriittoisina ja suurriittoisuuspuikkoina. Hitsauspuikkoja löytyy eripariliitoksille, kuten ruostumaton / ruostumaton liitoksiin ja ruostumaton / seostamaton. Standardissa ruostumattomien puikkojen hiilipitoisuus on erittäin alhainen.

3 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 3 Muut hitsauspuikot Seostamattomien-, niukkaseosteisien- ja seostettujen ruostumattomien puikkojen lisäksi on olemassa useita puikkotyyppejä muille materiaaleille: Nikkelipohjaiset valurautapuikot, nikkelipitoisuus %. Alumiinipuikot, alumiinin ja niiden seoksiin, sekä valettuihin ja valssattuihin materiaaleihin Kuparipuikot, hitsauksiin laajalla alueella hitsattavia seoksia. Päällehitsaus- ja kovahitsauspuikot, joilla on asetettu erikoisia vaatimuksia esim. korkeat lämpötilat, korroosio, kuluminen, iskut ja paine. Syvätunkeumapuikkoja, kun hitsataan viistämättömiä päittäisliitoksia tai hitsataan juuren puoli ilman juuren avausta. Talttaus / leikkauspuikkoja, juuren avauksiin / leikkauksiin, kaikille teräksille myös ei rautametalleille. selluloosapuikot, ensisijassa putkien pystyhitsauksiin ylhäältä alaspäin. Suuri virta yhdistettynä paksuun puikkoon ja hyvään tunkeumaan tekevät hitsauksesta nopean. Tehtävät ja ominaispiirteet Puikon päällysteellä on erilaisia ominaisuuksia, riippuen koostumuksesta. Seuraavassa taulukossa esitetään emäs- ja hapanpäällysteisten puikkojen erot. Päällystetyypin vaikutus hitsiaineeseen ja hitsausominaisuuksiin Ominaisuus Emäs Hapan (Rutiili) Vetolujuus Hyvä Hyvä Iskusitkeys (matala lämpötila) Erinomainen Kohtalainen Venymä Erinomainen Erinomainen Halkeilu kestävyys Erinomainen Erinomainen Kosteuspitoisuus 0,20-0,40 % % Hitsiaineen vetypitoisuus < 10 ml / 100 g hitsiainetta > 25 ml / 100 g hitsiainetta Huokoisuusherkkyys Melko suuri Pieni Asentohitsausominaisuus Erinomainen Kohtalainen Hitsin ulkonäkö Kohtalainen Erinomainen Uudelleen sytytys Kohtalainen Erinomainen Tyyppi Seosaineet Kuonaa muodostavat aineet Kaasua kehittävät aineet Päällysteen kemikaliot Aine Rautajauhe Ferropii (silikaatti) Ferromangaani Erilaiset muut rautaseokset Rutiili (sisältää titaanioksidia) Ilmeniitti, (rautatitaanioksidi) Zirkonioksidi Magnetiitti Kvartsi Maasälpä (alumiinisilikaatti) Kaoliini Fluorisälpä Kalkki Kalkkikivi Dolomiitti (kalkkiyhdiste) Selluloosa Magnesiitti

4 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 4 Sideaineet Pursotusaineet Natriumvesilasi (natriumsilikaatti) Kaliumvesilasi (kaliumsilikaatti) CMC (karboksimetyyliselluloosa) Liima Vesi Alginaatti (merileväkollodoidi) Silikaatit Hitsauspuikkojen luokittelu Standardisointi Hitsauspuikot ovat standardisoitu. Seuraavassa joitakin huomioitavia puikkostandardeja. SFS 4462 Hitsauspuikkojen savuluokittelu SFS-EN ISO 2560 Hitsauspuikot seostamattomien terästen ja hienoraeterästen puikkohitsaukseen. SFS-EN 757 Hitsauspuikot lujien terästen hitsaukseen SFS-EN ISO 544 Tekniset toimitusehdot hitsauslisäaineille sekä tuotemuodot, mitat, toleranssit ja merkinnät. SFS-EN ISO 3580 Hitsauspuikot kuumalujien terästen puikkohitsaukseen. SFS-EN 1600 Hitsauspuikot ruostumattomien ja tulenkestävien terästen puikkohitsaukseen. Standardin SFS-EN ISO 2560 mukaan hitsauspuikot on luokiteltu seuraavien periaatteiden mukaan.

5 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 5 Hitsauspuikkojen varastointi, kuivaus ja käsittely Puikkojen varastointi Hitsauspuikot ovat arkoja ympäristön kosteudelle ja ottavat herkästi kosteutta ympäröivästä ilmasta. Emäksinen päällyste on arin tässä suhteessa. Kosteus aiheuttaa huokosia ja karkenevilla teräksillä vetyhalkeamia. Ruostumattomat rutiilipuikot ovat myös arkoja kosteudelle, mikä aiheuttaa huokosia hitsiin. Kosteus voi aiheuttaa myös roiskeita ja epävakaan valokaaren. Hitsauspuikot on varastoitava kuivassa tilassa, jolloin vältetään kosteusvahingot. Emäspuikkojen varastointilämpötila ei saa olla matalampi kuin +15 C ja suhteellinen kosteus täytyy olla alle 40%. Kosteissa tiloissa hitsattaessa puikot on pidettävä säilytyskotelossa. Tietyissä tapauksissa yritysten on dokumentoitava hitsauspuikkojen käsittely. Alhaalla olevasta virtauskaaviosta nähdään, mitä hitsausosaston on seurattava välttääkseen puikkojen kostumiselta. Hitsauspuikot vanhenevat mikäli niitä varastoidaan pitkäksi ajaksi. Vanhojen puikkojen pinnalla voidaan nähdä valkoista kristallia. Suurriittoisuuspuikkojen pinnalla voi olla ruostetta pitkän varastoinnin jälkeen. Mikäli puikkopaketteja käsitellään varomattomasti hitsauspuikkojen päällyste voi halkeilla tai osittain irrota sydänlangasta. Tällaisilla puikoilla hitsin laatu on huono. Puikot jotka ovat vanhentuneet tai niissä on pintavaurioita, esim. ruostetta on heitettävä keräilyastiaan. Puikkojen kuivaus Puikot, erityisesti emäspuikot, jotka ovat kostuneen esim. olleet ilman vaikutuksessa 4-8 tuntia, täytyy uudelleen kuivata. Mikäli kuivauslämpötila on 250 C ja kuivausaika on joitakin tunteja, vetypitoisuus on n ml/100 g hitsiainetta. Tämä ei ole riittävä jotta vältytään kylmähalkeilulta. Mikäli lämpötila on 350 C vetypitoisuus on n ml/100 g hitsiainetta. Normaalitapauksissa tämä katsotaan riittäväksi. Mikäli lämpötila on yli 450 C voidaan saavuttaa vielä matalampia vetypitoisuuksia. Toimittaja (Emäspuikot) Varasto Varasto 20 C Ei kontrolloitu Suht. kosteus max 40% Kuivausuuni +350 C Tai valmistajan ohjeiden mukainen varastointi Lämpöuuni 150 C Puikkosäiliö 70 C, 4-8 h HITSAAJA

6 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 6 A.5.2 MIG/MAG-hitsaus Umpi- ja täytelankojen periaatteet MIG/MAG-hitsaus eroaa merkittävästi puikkohitsauksesta ja TIG-hitsauksesta. Lisäaine on joko homogeenista (umpilanka) tai putkimaista (täytelanka) joka on kelattu muovi- tai teräslanka kelalle. Lanka kulkee langansyöttölaitteen avulla langanjohtimen kautta kosketussuuttimen läpi valokaareen, jossa tapahtuu sulaminen. Hitsaus tapahtuu tasavirralla, ja pistooli liitetään plusnapaan. Täytelangoilla hitsataan joissakin tapauksissa myös miinusnavalla. Suojakaasut Suojakaasujen pääasiallinen tehtävä on suojata hitsisulaa ilmassa olevalta hapelta ja vedyltä, samoin ionisoida valokaari (helpottaa valokaaren toimintaa) Metallikaasukaarihitsaus MIG Alumiini ja alumiiniseokset Kupari ja kupariseokset MAG Seostamaton teräs Ruostumattomat teräkset Suojakaasun valinta Valittaessa suojakaasua, täytyy huomioida perusmateriaali, liitosmuoto, tunkeuma, kustannukset ja mahdollinen jälkityöstö. Lisäainetyyppi (umpi- tai täytelanka) ei juurikaan vaikuta suojakaasun valintaan. Puhtaalla Argonilla (tai heliumilla, joka on epätavallista) hitsataan alumiinia, kuparia ja titaania. Seostamattoman teräksen hitsauksessa käytetään tavallisesti hiilidioksidia (CO2) tai seoskaasuja Argon (Ar) / hiilidioksidia (CO2). Ruostumattoman teräksen hitsauksessa käytetään erilaisia seoskaasuja. On olemassa myös muuntyyppisiä seoskaasuja, esim. kolmikomponenttikaasut, jotka sisältävät 90% Ar + 5% CO2 + 5% O 2. Tällainen kaasu sallii suuremman energian valokaaressa mikä merkitsee, että kuumakaarella voidaan hitsata pienemmillä kaarijännitteillä ja virroilla. Tuloksena on suurempi hitsausnopeus, vähemmän roiskeita ja matalampi kupu.

7 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 7 Haittoja ovat enemmän roiskeita lyhytkaarihitsauksessa, suurempi otsonin muodostus ja joissakin tapauksissa lisäaineessa olevan seosaineen siirtyminen huononee. Kaasutoimittajien kaasutaulukosta saa ohjeita suojakaasun valintaan. Tässä esitetään yleisimmät. Käyttöalue Seostamattomat teräkset Ruostumattomat teräkset Alumiinit Juurikaasut kaikille materiaaleille Juurikaasut teräksille Tunnus (EN 439) S M21 + 0,03NO S M21 + 0,03NO S M21 + 0,03NO M21 " M23 C1 SI1 + 0,03NO M13 S M12 + 0,03NO M12 M13(1) SI1 + 0,03NO I1 I3 " Tuotenimi (Aga) Mison 8 Mison 18 Mison 25 Corgon 25 Corgon 3 Hiilidioksidi Mison Ar Corgon S2 Mison 2 Cronigon He Mison Ar Mison He 30 Tuotenimi (Woikoski) Awomix SK 18 SK 25 Hiilidioksidi SO-2 SK-2 Awolight Ar Ar-He Koostumus Ar + 8% CO 2 + 0,03% NO Ar + 18% CO 2 + 0,03% NO Ar + 25% CO 2 + 0,03% NO Ar + 8% CO 2 Ar + 18% CO 2 Ar + 25% CO 2 Ar + 5% CO 2 + 5% O 2 CO 2 2.7(99,7% CO 2 ) Ar + 0,03% NO Ar + 2% O 2 Ar + 2% CO 2 + 0,03% NO Ar + 2% CO 2 Ar + 30% He + 1%O 2 Ar + 0,03% NO Ar Ar + 30% He + 0,03% NO Ar + 30% He I1 Argon Ar4.0 (99.99%Ar) F2 Formier 10 Formier N % H 2 Epäpuhtauksien välttäminen hitsissä Ilmassa on aina tietty määrä kosteutta. Hitsauksessa kuuma valokaari hajottaa kosteuden vety- ja happiatomeiksi. Suojakaasuatmosfääri voidaan pilata ympäröivällä ilmalla seuraavasti: Liian pieni kaasunvirtaus Liian suuri kaasunvirtaus, mistä voi seurata turbulensseja jotka imevät ilmaa kaasuun Vetoisuus, avoimet ikkunat tai ovet Väärä kaltevuus hitsauspolttimessa Häiriöt kaasun virtauksessa, esim. lika ja roiskeet kaasusuuttimessa Vety, myös happi voi olla peräisin perusaineen tai lisäaineen pinnalta seuraavasti: kondensoitunut kosteus oksidit valssihilseessä ja ruoste hiilivety-yhdisteet, öljy ja vetorasvat maalit (nykyisin hitsataan esimaalattuja pintoja) Oksidit muodostuvat esim. valssihilseestä ja polttokuonasta. Viimemainittu sisältää rautaa ja happea. Pöly ja epäpuhtaudet voivat tulla myös lisäainelangan mukana. Joissakin koneissa langansyöttölaitteet ovat avoimia ja lankakela on suojattu hihnalla. On tärkeää, että hihna pidetään suojaamassa lankakelaa. Avatut, ei käytössä olevat lankakelat on varastoitava pölyltä suojassa. Huonolaatuisia suojakaasuja ei yleensä ole. Jos tällaisia kuitenkin on, niin kaasu on yleensä pilattu työpaikalla huonoilla letkuilla ja liittimillä. Esim. happi tunkeutuu huonojen letkujen läpi suojakaasuun, tai vesijäähdytteiset letkut vuotavat. Tulisikin ottaa tavaksi tarkistaa määräajoin letkujen tiiveys.

8 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 8 Seikkoja, jotka voivat vaikuttaa kaasusuojaukseen Jos hitsausparametrien arvoja nostetaan, on myös kaasusuojausta lisättävä. Tässä muutamia syitä: Sähkömagneettiset voimat valokaaressa imee kaasua valokaarta kohti ja sen jälkeen kohti työkappaletta. Mitä suuremmat arvot sitä suurempi on sähkömagneettinen voima, jolloin myös imu on suurempi. Jotta tämä kaasuimu voidaan kompensoida, on kaasun virtausta suurennettava. Kun korotetaan hitsausarvoja, kasvaa usein hitsausnopeus. Tästä seuraa, että ilman nopeus suhteessa pistooliin kasvaa (vertaa vetoisuuden vaikutukseen), jolloin kaasun suojaava vaikutus hitsisulaan on ajallisesti lyhyempi kuin hitaammalla hitsausnopeudella. Kaasusuuttimen koko Kaasusuuttimen koolla on tärkeä rooli kaasunvirtaukseen, jolla vaikutetaan kaasunvirtauksen nopeuteen. Pieni kaasusuutin antaa suuremman kaasuvirtauksen kuin suuri suutin samalla kaasunvirtauksella, tämä merkitsee, että kaasunvirtausta ei veto häiritse yhtä herkästi. Toiselta puolelta pieni kaasusuutin tekee kapeamman alueen täydelle kaasusuojalle ja suuremman riskin turbulenssin muodostukselle. Hitsausaineiden luokittelu Hitsauslangat ja suojakaasut luokitellaan eurooppalaisten standardien mukaisesti. Hitsauslangat Hitsauslangat ovat standardisoitu. Seuraavassa on joitakin huomioitavia hitsauslankastandardeja. SFS-EN 440 Umpilangat seostamattomien terästen ja hienoraeterästen metallikaasukaarihitsaukseen. Standardi tullaan korvaamaan standardilla SFS-EN ISO SFS-EN ISO Täytelangat seostamattomien terästen ja hienoraeterästen metallikaasukaarihitsaukseen (korvaa standardin SFS-EN 758). SFS-EN ISO Umpilangat kuumalujien terästen metallikaasukaarihitsaukseen. SFS-EN ISO Täytelangat kuumalujien terästen metallikaasukaarihitsaukseen. SFS-EN ISO Umpilangat ruostumattomien ja tulenkestävien terästen metallikaasukaarihitsaukseen. SFS-EN ISO Täytelangat ruostumattomien ja tulenkestävien terästen metallikaasukaarihitsaukseen. SFS-EN ISO Umpilangat lujien terästen metallikaasukaarihitsaukseen. SFS-EN ISO Täytelangat lujien terästen metallikaasukaarihitsaukseen. Standardin SFS-EN 440 mukaan umpilangat on luokiteltu seuraavien periaatteiden mukaisesti.

9 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 9

10 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 10 Suojakaasut Hitsauskaasut esitetään standardi SFS-EN 439. Se sisältää sekä suoja- että leikkauskaasut alla olevan taulukon mukaisesti. Kaasujen ominaisuuksia Kaasu Merkintä Tiheys Suhteellinen Kiehumispiste Ominaisuus kg / m³ tiheys ilmaan C Argon Ar 1,784 1, ,9 Inertti Helium He 0,178 0, ,9 Inerttti Hiilidioksidi CO2 1,977 1,529-78,5 Hapettava Happi O2 1,429 1, ,0 Hapettava Typpi N2 1,251 0, ,8 Lievästi reagoiva Vety H2 0,090 0, ,8 Pelkistävä Paine 1,0 bar Paine 1,0 bar Lämpötila 0 C Suojakaasujen tunnukset tulevat muuttumaan (ISO 14175) alla olevan taulukon mukaisiksi.

11 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 11 Tunnus Ryhmä Alaryhmä Ainesosat tilavuusprosentteina Hapettava Inertti Pelkistävä Lievästi reagoiva CO 2 O 2 Ar He H 2 N 2 I loput 0,5 He 95 M1 1 0,5 CO 2 5 loput a 0,5 H ,5 CO 2 5 loput a 3 0,5 O 2 3 loput a 4 0,5 CO 2 5 0,5 O 2 3 loput a M2 0 5 CO 2 15 loput a 1 15 CO 2 25 loput a 2 3 O 2 10 loput a 3 0,5 CO O 2 10 loput a 4 5 CO ,5 O 2 3 loput a 5 5 CO O 2 10 loput a 6 15 CO ,5 O 2 3 loput a 7 15 CO O 2 10 loput a M CO 2 50 loput a 2 10 O 2 15 loput a 3 25 CO O 2 10 loput a 4 5 CO O 2 15 loput a 5 25 CO O 2 15 loput a N loput a 0,5 N loput a 5 < N loput a 0,5 H ,5 N ,5 H 2 50 loput C loput 0,5 O 2 30 Z Seoskaasuja, joiden komponentteja ei ole lueteltu tai seoksia, jotka jäävät taulukon ulkopuolelle. b a b Argonia voidaan korvata kokonaan tai osittain heliumilla. Kaksi seoskaasua, joilla on sama Z-luokitus, ei aina ole vaihdettavissa toisiinsa. Hitsauslankojen varastointi Hitsauslankoja koskee samat säännöt kuin muitakin lisäaineita. Ne säilytetään kuivassa ja lämpimässä, suojattava pölyltä, ruosteesta ja rasvasta sekä muilta epäpuhtauksilta. Täytelangat pitää säilyttää, kuten puikotkin, alkuperäispakkauksissaan kuivassa ja tasalämpimässä tilassa.

12 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 12 Ohut kuparipäällyste joissakin hitsauslangoissa, ei ole riittävä suoja ruostumista vastaan. Päällysteen ensisijaisena tarkoituksena on parantaa langansyöttöä ja virran siirtymistä kosketussuuttimessa. A.5.3 TIG-hitsaus Periaate lisäaineen käytöstä. TIG:llä voidaan hitsata lisäaineen kanssa tai ilman. Hitsattaessa ohutta perusainetta < 4 mm myös jotkut viistetyypit esim. I-railo tai kaksoislaippaliitos eivät aina tarvitse lisäainetta. Normaalisti lisäaine tuodaan hitsiin käsisyöttönä, mutta myös mekanisointi on mahdollista. Hitsauslangan koostumuksen tulee olla sellainen, ettei huokosia synny hitsauksen aikana. Hitsauslangan tulee olla samanlaatuista perusaineen kanssa (pois lukien jotkin alumiinilaadut). Kaasuhitsauslankoja ei saa käyttää TIG-hitsauksessa, koska ne eivät sisällä tiivistysainetta (Si), joka estää huokosten muodostumista. Suojakaasut Suojakaasun tärkein tehtävä TIG-hitsauksessa on suojata hitsisula ympäröivän ilman vaikutuksesta. Suojakaasu on pääsääntöisesti inerttiä kaasua, ts. kaasu ei osallistu aktiivisesti hitsaustapahtumaan. Tästä johtuen käytetään yleensä jalokaasuja kuten argon ja helium. Puhdas argon on tavallisin. Muita kaasukomponentteja, joita käytetään TIG-hitsauksen seoskaasuissa, ovat, typpi ja vety. Suojakaasun valinta perustuu ensisijassa hitsattavaan perusaineen paksuuteen, hitsausasentoon, käsin- tai mekanisoituun hitsaukseen, hitsausnopeuteen ja myös kustannukset ovat valinnan perusteena. Argon on ilmakaasu ja n. 1.4 kertaa painavampaa kuin ilma. Kaasusta on olemassa kaksi puhtausastetta. Tavallisen argonin puhtausaste on 99,99 % ja puhtaampi argon on 99,995 %. Puhtaampaa käytetään titaanin hitsauksessa, titaanilla on suuri taipumus hapettumiseen. Argon on helposti ionisoituva kaasu ja johtaa siihen, että matala kaarijännite n V sytyttää valokaaren. Matalan kaarijännitteen vuoksi tunkeuman muoto on erilainen kuin heliumilla. Helium on vaikeammin saatavissa oleva luonnonkaasu ja tämän vuoksi kaasu on kalliimpaa kuin argon. Helium on n. 7 kertaa kevyempää kuin ilma ja on huonommin ionisoituva, tämän vuoksi valokaari syttyy on huonosti. Kaarijännite on oltava korkeampi n V, tämä selittää tunkeuman muodon eron verrattuna argoniin. Suojakaasun tehtävät: Suojata hitsisulaa ilman hapelta ja typeltä. Suojata elektrodia, lisäainetta ja hitsin ympärillä olevaa kuumaa aluetta ilman hapettavalta vaikutukselta. Helpottaa ionisoitumista. Siirtää virran/lämmön valokaaressa.

13 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 13 Virheitä joita voi esiintyä: Vaikka käytetään puhtaita kaasuja voi tästä huolimatta hitsisulassa esiintyä häiriöitä. Syitä jotka heikentävät kaasun suojaavaa vaikutusta ja huonontavat hitsin laatua: Vesivuoto TIG-hitsaimessa Väärä kaasunvirtaus Huonosti puhdistettu kaasulinssi Vuotavat liitokset Ilmavirtaukset jotka häiritsevät kaasusuojaa Juurikaasut TIG-hitsauksessa käytetään usein juurikaasua suojaamaan hitsin juurenpuolta hapettumiselta. Hapettuma voi heikentää materiaalin korroosiokestävyyttä. Juurikaasu on ehdoton vaatimus kun hitsataan ruostumattomia teräksiä tai titaania. Myös seostamattomien terästen hitsauksessa juurikaasun käytöstä saadaan hyötyä. Vältytään esim. juurenpuolen sulahilseeltä, joka suuret vaatimukset omaavilla hitseillä on hiottava pois. Lisäaineen ja suojakaasun valinta TIG-hitsauksessa lisäaineen ja suojakaasun valinta perustuu ensisijassa perusaineeseen. Kaasutoimittajien taulukoista saa ohjeita suojakaasun valintaan. Tässä esitetään yleisimmät Käyttöalue Tunnus (EN 439) AGAn tuotenimi Woikosken tuotenimi Suojakaasut seostamattomille Mison Ar teräksil- Argon S le ja alumiinille Suojakaasut ruostumattomille teräksille Juurikaasu teräksille Juurikaasu kaikille perusaineille SI1 + 0,03NO I1 I1 I3 I3 I3 SI1 + 0,03NO SR1 I1 I1 I3 I3 I3 Helon 30 Helon 50 Helon 75 Mison Ar Mison H2 Argon S Helon 30 Helon 50 Helon 75 Argon S Naton Argon AR-HE Argon AR-HE Koostumus Ar + 0,03% NO Ar4.0 (99.99%Ar) Ar + 30% He Ar + 50% He Ar + 75% He Ar + 0,03% NO Ar + 2% H 2 + 0,03% NO Ar4.0 (99.99%Ar) Ar + 30% He Ar + 50% He Ar + 75% He Ar4.0 (99.99%Ar) N % H 2 I1 F2 Formier I1 Argon S Ar4.0 (99.99%Ar) Hitsauslankojen luokittelu Hitsauslangat on standardisoitu. Seuraavassa joitakin huomioitavia hitsauslankastandardia. SFS-EN ISO 636 Seostamattomien ja hienoraeterästen TIG-langat (korvaa standardin SFS-EN 1668). SFS-EN ISO Kuumalujien terästen TIG-langat (korvaa standardin SFS-EN 12070). SFS-EN ISO Ruostumattomien ja tulenkestävien terästen TIG-langat.

14 Hitsauksen teoriaopetus A5 Hitsausaineet 14 Lisäaineiden käsittely ja varastointi Lisäaineiden käsittely ja varastointi on hyvä ohjeistaa. Käsittely 1. Hitsauslangat haetaan valmistuksen tarpeen mukaan varastosta. Käyttämättömät hitsauslangat palautetaan varastoon työn loputtua. Langat on oltava selvästi merkittyjä, että ne voidaan tunnistaa. 2. Hitsauslangat, joita ei voida tunnistaa, on romutettava. 3. Hitsaajan on varmistettava, että hän käyttää oikean tyyppistä ja oikean halkaisijan omaavaa lisäainetta jotka kirjattu hitsausohjeeseen (WPS). 4. Seostamattoman teräksen TIG-langat ovat ulkonäöltään samanlaisia ja siksi on tärkeää tarkistaa langan merkintä, että sen oikea. 5. Lisäaineita ei saa käyttää jos merkintä on epäselvä tai sitä ei voi muuten tunnista. Lisäaineita on käsiteltävä puhtailla käsineillä. Epäpuhtaus voi pilata hitsin. Vastuut 1. Hitsaaja vastaa lisäaineiden käsittelystä ohjeiden mukaan. 2. Hitsauskoordinoija/työnjohtaja/varastohenkilöstö vastaa lisäaineiden varastoinnista ohjeiden mukaisesti, samoin että kuljetus varastoon ja ulos toimii ohjeiden mukaisesti. 3. Hitsauskoordinoija on vastuussa, että käytetään hyväksyttyjä lisäaineita. Varastointi Lisäainetoimitukset on tarkastettava, että ne vastaavat tilausta ja, että kuljetuksessa ei ole syntynyt vaurioita. Kaikki lisäaineet on oltava selvästi merkitty, etteivät ne pääse sekoittumaan. Esimerkki lisäaineiden varastointiohjeeksi: Lisäaineet tulee säilyttää pakkauksissaan. Lisäaineita ei saa säilyttää lattialla, vaan ne on pidettävä hyllyillä. Huonelämpötila min. +20 C, suhteellinen kosteus max. 50%. Lisäaineita voidaan säilyttää 2 vuotta pakkauspäivämäärästä A.5.4 Hyväksynnät Vaativissa työkohteissa vaaditaan usein hyväksyttyjä lisäaineita. Lisäaineet hyväksyy luokittelulaitokset tai ilmoitetut laitokset, kuten Det Norske Veritas (DNV), Lloyds Reg. Of Shipping (LR) ja Technische Überwachung, TÜV. Hyväksynnän tilalle on esim. painelaitepuolella tulossa lisäaineiden tyyppitarkastus. Tyyppitarkastuksen suorittaa ilmoitettu laitos.