Hitsatut päittäisliitokset: ominaisuudet, tyypit ja tekniikka

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Teollisuudessa ja arjessa metalliosat liitetään yhdeksi rakenteeksi hitsaamalla. Tätä menetelmää pidetään luotettavimpana ja melko halvana. Suhteellisen vähän monimutkaiset laitteet (hitsauskone, elektrodit, suojalaitteet) mahdollistavat useiden metallirakenteiden luomisen ja korjaamisen lyhyessä ajassa ja riittävän luotettavasti.

Kestävän metallituotteen luomiseksi aloittelevan hitsaajan on tunnettava perusteellisesti päittäishitsien ominaisuudet ja tyypit sekä suoritetun työn tekniikka.

Hitsiliitoksen määritelmä

Metallien hitsaus on niiden yhdistäminen sulattamalla tuotteen reunat ja niiden kiteytyminen jäähdytyksen aikana. Hitsausprosessiin liittyy monimutkaisia fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja. Hitsaajan tulee ottaa nämä monet tekijät huomioon työn suorittamisen aikana. Lisäksi kaikki nämä fysikaaliset ja kemialliset prosessit ovat yhteydessä toisiinsa ajassa ja tilassa.

Hitsauksen aikana hitsausliitokselle on ominaista useita erityisiä vyöhykkeitä:

• sulamispaikka (hitsausallas), jossa perusmetallin ja hitsin rajalla on sulaa metallia ja elektrodia;
• hitsaus muodostuu hitsi altaan jäähtymisen ja jähmettymisen jälkeen;
• Lämmön vaikutusalueen määrittää metallipala, joka ei ole sulanut, mutta joka on muuttanut koostumusta ja rakennetta kuumentamisen seurauksena;
• jalometalli, joka voidaan hitsata sen ominaisuuksia muuttamatta.

Hitsiliitostyypit

Luokittele kahden metalliosan liitokset niiden suhteellisen sijainnin mukaan. Hitsauksen aikana liitäntätyypin valitsee hitsaaja ottaen huomioon metallin ominaispiirteet ja kyvyn saavuttaa korkealaatuinen tulos.

Riippuen tuotteiden sijoittelusta tilassa, liitännät on jaettu seuraaviin tyyppeihin:

• takaliitos;
• kulmaliitos;
• T-obligaatio;
• kierrosliitos;
• loppunäkymä.

Butt Fusion

Yleisin hitsaustyyppi on päittäisliitos. Tällaisella hitsauksella kaksi liitettävää osaa sijaitsevat samassa tasossa, joten yhden elementin pinta on jatkoa toiselle.

Päityshitsauksen aikana elementit ovat toistensa päätypintojen vieressä. Hitsattavien reunojen päät voivat olla viisteillä tai ilman. Lisäksi ilman viistettä jopa 4 mm paksujen metallilevyjen hitsaussauma saadaan laadukkaimmin. Kaksipuolinen päittäishitsiilman metallin päiden viistoa mahdollistaa hyvän tuloksen saavuttamisen osien paksuudella jopa 8 mm. Liitoksen laadun parantamiseksi on tarpeen tehdä enintään kahden millimetrin rako levyjen väliin.

4-25 millimetrin paksuisten osien yksipuolinen hitsaus, on toivottavaa suorittaa alustavalla reunojen viisteellä. Hitsaajien keskuudessa suosituin on päätypinnan V-muotoinen viiste. Arkkeja, joiden paksuus on vähintään 12 mm, suositellaan hitsattavaksi kaksipuolisella X-leikkauksella.

Luokittelu sauman sijainnin mukaan

Hitsien laatu riippuu tuotteen sijainnista avaruudessa. Hitsausten päittäisliitoksen tekemiseen on neljä päätapaa:

1. Alhaista liitäntätapaa käytetään, kun hitsaaja sijaitsee hitsattavien työkappaleen pintojen päällä. Tämä menetelmä on kätevin, koska sula metalli ei virtaa alas tai sivuja pitkin, vaan putoaa suoraan kraatteriin. Tällöin kuona ja kaasu poistetaan hitsaus altasta esteettä ja poistuvat vapaasti pintaan.
2. Vaakasuorat saumat tehdään pystysuoraan järjestetyille levyille, kun taas elektrodia ohjataan vasemm alta oikealle tai oike alta vasemmalle. Vaakasauman laadukas toteutus koostuu sulan metallin tiukasta hallinnasta, joka estää sitä valumasta alas, joten on välttämätöntä valita oikein elektrodin liikenopeus ja virran voimakkuus.
3. Osiin sovellettu pystysuuntainen menetelmäsijaitsee pystysuorassa, kun taas päittäisliitoksen sauma suoritetaan ylhäältä alas tai päinvastoin. Tällaisen hitsauksen vaikeus on, että sula metalli valuu alas, mikä heikentää liitoksen ulkonäköä ja laatua. Tyypillisesti hitsaajat yrittävät välttää työskentelyä tässä asennossa. Vain kokeneet käsityöläiset turvautuvat tähän menetelmään luottaen teoreettiseen ja käytännön tietoonsa.



4. Kattomenetelmällä hitsattavat osat ovat hitsaajan pään yläpuolella. Kun käytät tätä menetelmää, sinun on noudatettava tiukasti teknistä prosessia ja turvallisuussääntöjä, koska sula metalli tippuu alas.

Saumojen järjestely hitsaustyypin mukaan

Tappaliitokset voidaan luokitella hitsauslaitteiden iskun tyypin mukaan. Sopivien laitteiden ja laitteiden käyttö mahdollistaa seuraavan tyyppisten saumojen saamisen:

• Manuaalinen sähkökaarihitsaus edistää hitsin muodostumista erikoiselektrodilla ja mahdollistaa metalliosien luotettavan kiinnityksen, jonka paksuus on 0,1-100 mm.
• Kaarihitsaus inertillä kaasulla antaa vahvoja ja esteettisiä saumoja, koska kaikki hitsausprosessit tapahtuvat kaasupilven suojassa.
• Automaattinen hitsaus suorittaa metallin puskuhitsauksen vaihtosuuntaajan itsenäisen toiminnan tilassa, tässä hitsaaja ohjaa prosessia laitteen asennuksen jälkeen.
• Kaasuhitsauksessa tapahtuu hitsin muodostumistapalavan kaasuseoksen korkean lämpötilan vuoksi.
• Jotosraudalla on mahdollista luoda juotosaumoja.

Hitsausprofiili

Jos leikkaat päittäisliitoksen, on helppo määrittää sauman luonne sen ulkonäön perusteella:

• Kovera hitsi on heikentynyt, joten sitä käytetään pääasiassa ohuiden elementtien hitsaukseen, rakenteisiin, joissa on pieni dynaaminen kuorma.
• Kuperat saumat katsotaan vahvistetuiksi, joten niitä käytetään laaj alti rakenteissa, joissa on suuri staattinen kuormitus. Tällaisen sauman luominen vaatii enemmän elektrodien kulutusta.

Tavallisia hitsejä käytetään dynaamisille kuormille, jolloin perusmetallin ja hitsin korkeuden välillä ei ole paljon eroa

Saumatyypit pituuden mukaan

Toinen tärkeä tekijä kahden metallin laadukkaan liitoksen saavuttamisessa on hitsin pituus. Puskuliitosten laskennassa otetaan huomioon hitsin tyyppi ja pituus.

Pituuden mukaan nivelet luokitellaan jatkuviksi tai ajoittaisiksi:

1. Kiinteissä hitseissä ei ole hitsautumattomia rakoja kahden metallipinnan liitoksen koko pituudella. Tämän tyyppisen hitsauksen avulla voit saada laadukkaimman ja kestävän liitoksen kaikista rakenteista. Jatkuvan elektrodiohjauksen haittana on suuri materiaalinkulutus ja hidas työn eteneminen.
2. AjoittainSitä käytetään silloin, kun sitä ei vaadita erityisen vahvan yhteyden luomiseen. Tällaiset saumat on useimmiten valmistettu tietystä pituudesta tiukalla synkronisella aikavälillä. Jaksottainen hitsaus voi olla porrastettua tai ketjuuraa.

Hitsauksen turvallisuusvarotoimet

Hitsausprosessiin liittyy useita tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa ihmisten terveyden turvallisuuteen. Tärkeimmiksi haitallisiksi tekijöiksi katsotaan näköön vaikuttavan säteilyn esiintyminen, vapautuvan kaasun haitallinen vaikutus sekä sulan metallin vaikutus.

Siksi kaikissa nykyaikaisissa yrityksissä kiinnitetään erityistä huomiota hitsaajan suojavaatteisiin:

• kangaspuku;
• saappaat tai saappaat suljetuilla nauhoilla;
• hitsaajan maski tai suojalasit;
• hengityselimiä suojaava hengityssuojain;
• kanvas lapaset.

Kaikkien esineiden on oltava puhtaita, vailla öljyisiä nestetahroja.

Jotta aloitteleva hitsaaja hankkii hitsaustaidot, on parempi aloittaa yksinkertaisista tuotteista, koska minkä tahansa metallirakenteen luotettavuus ja lujuus riippuvat laadukkaasta liitännästä. Hitsausprosessin asianmukainen suorittaminen on tärkein tae laadukkaasta työstä.