Hitsaustarvikkeet: määritelmä, ominaisuudet, valmistus, varastointi. Päähitsausmateriaali

2025 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-24 13:16

Metallirakenteiden liittäminen hitsaamalla on yleisin menetelmä rakentamisessa, instrumenttien valmistuksessa sekä koneiden ja mekanismien valmistuksessa. Hitsausprosessissa kaksi pintaa liitetään yhteen sen jälkeen, kun perusmetalli on sulatettu lämmöllä. Käytetään ylimääräistä kerrostettua elementtiä, joka jäähdytyksen ja kiteytymisen jälkeen muodostaa hitsin tai pinnoitteen. Hitsausmateriaali syötetään työtilaan kuluvalla, virtaa johtavalla, ei-kuluvalla elektrodilla tai kaasuhitsauksella. Työn aikana hitsausmateriaalit tekevät työn:

• sulaessa, kaaressa liikkuessa, kylvyssä olemisessa, jähmettymisessä suojaa sulaa metallia;
• seosta ja hapetta metalli säätämällä terästen kemiallista koostumusta;
• poista oksidit, kuonat, fosfori ja rikki sauman täyttämisestä;
• vapauta liitosmassa typestä ja vedystä.

Hitsausmateriaalien luokitus

Metallien hitsaamiseen liittämiseen tarvittavien materiaalien suuri määrä tekee tarkan luokittelun vaikeaksi, mutta tärkeimmät hitsausmateriaalit luokitellaan seuraavasti:

• täyttölankahitsaukseen ja pinnoittamiseen;
• kaarihitsauspuikkoelektrodeille;
• lanka- ja levyelektrodit kuonahitsaukseen;
• epäjatkuvan, kiinteän, putkimaisen osan täyteaineet;
• täytevedetyt, valssatut, vedetyt valutangot ja -langat, jauhemaalatut hitsausnauhat;
• palava kaasu tai happi;
• hitsauslaitteet, kompressori;
• kaasusäiliön sylinterit;
• generaattori kalsiumkarbidi-asetyleenin tai paineistetun asetyleenipullon tuottamiseen;
• Alennusaine hitsauskaasun paineen alentamiseksi;
• polttimet hitsaukseen, karkaisuun, pinnoittamiseen joukolla tarvittavia eri halkaisij altaan olevia kärkityyppejä;
• kumiletkut hapen siirtämiseen;
• juosteet ja jauheet hitsaukseen.

Sulattavat johdot, levyt ja tangot

Tämän tyyppistä elektrodia käytetään suojakaasujen, upotetun valokaaren ja sähkökuonan hitsaukseen. Teräslanka hitsausmateriaalina jaetaan runsasseosteiseen, vähähiiliseen ja seostettuun. Yhteensä 77 samantyyppistä tuotetta määräytyy valikoiman mukaan. Kun valitset tarvittavat arvot, muuta sauman kemiallista koostumusta. Tyypillisesti käytetään lankakoostumusta, joka on samanlainen kuin hitsattava metalli. Hitsausmateriaalin ominaisuuksien on oltava GOST:n mukaisia ja ne on ilmoitettu pakkauksessa.

Seostetut ja vähähiiliset teräkset lankojen valmistukseen jaetaan kuparipinnoitettuihin ja ei-kuparoituihin. Manuaalisessa hitsauksessa käytetään lankaa, joka on leikattu 360 - 400 mm pituisiksi paloiksi. Toimitetaan kuluttajallevyyhtejä, jotka painavat 20-85 kg. Kaikki kelat on varustettu tarroilla, jotka osoittavat langan valmistajan ja tekniset parametrit.

Levyjä käytetään sähkökuonahitsaukseen. Käsikaarihitsaus suoritetaan käyttämällä erikoispinnoitettua metallielektroditankoa, jota kutsutaan elektrodiksi. Elektrodit jaetaan kerrostetun kerroksen paksuuden ja koostumuksen sekä työn laadun mukaan. Paksuuden mukaan erotetaan erityisen paksu, keskikokoinen ja ohut pinnoite. GOST:ssa kolme ryhmää jakavat elektrodit valmistustarkkuudesta sekä pinnoitekoostumuksen rikki- ja fosforipitoisuudesta riippuen. Stabiloivilla, sitovilla, hapettumista poistavilla, seostavilla komponenteilla päällystetyn hitsausmateriaalin tyyppi on merkitty kirjaimilla:

• happopinnoite - A;
• perusklassikko - B;
• selluloosapinnoite – C;
• sekoitetut materiaalit pintakerroksessa - P.

Kuluttamattomat hitsaustangot ja -puikot konehitsaukseen

Suojakaasupintojen liittämiseen käytetään erityisiä hitsausmateriaaleja. Tällaisen hitsauksen määritelmä on annettu prosessina, jossa lämmönlähteenä käytetään elektrodin ja pinnan välistä sähkökaarta. Pyöreät volframielektrodit, joiden halkaisija on 5-10 mm, syöttävät sähkövirtaa kaarialueelle. Materiaalina käytetään puhdasta volframia tai lisätään lantaanin, yttriumin ja natriumdioksidin oksidien lisäaineita. Itse volframia ei voida korvata halvemmalla metallilla, koska se on enitentulenkestävä, korkea kiehumispiste (5900 ºС) ja sitä käytetään tasa- ja vaihtovirralla hitsaukseen.

Hapen käyttö

Happi on ilmaa raskaampaa, se edistää kaasujen ja höyryjen palamista suurella nopeudella, samalla kun lämpöä vapautuu ja korkea sulamispiste saavutetaan. Puristetun hapen vuorovaikutus rasvaisten öljyjen ja voiteluaineiden kanssa johtaa spontaaniin syttymiseen ja räjähdykseen, joten työ happisylintereillä suoritetaan puhtaissa olosuhteissa ilman tällaisen saastumisen vaaraa. Happityyppisten hitsausaineiden varastointi tapahtuu paloturvallisuusstandardien mukaisesti.

Hitsaukseen käytettävä happi on teknistä, saatu ilmakehästä. Ilma käsitellään erityisessä erotuslaitteessa, hiilidioksidiepäpuhtaudet poistetaan ja lopputuote kuivataan. Nestemäinen happi kuljetukseen ja varastointiin vaatii erikoissäiliöitä, joissa on parannettu lämmöneristys.

Asetyleenin käyttö

Asetyleeni on hapen ja vedyn yhdiste. Tämä palava kaasu normaalilämpötilassa on kaasumaisessa tilassa. Väritön kaasu sisältää ammoniakin ja rikkivedyn epäpuhtauksia. Materiaalin syttyvät komponentit ovat vaarallisia. Hitsauspaine yli 1,5 kgf/cm2 tai nopeutettu kuumennus 400 ºС:een riittää räjähdykseen. Kaasua tuotetaan valokaaripurkauksella, joka edistää nestemäisten palavien komponenttien erottamista tai kalsiumkarbidin hajoamisesta kosteuden vaikutuksesta.

Asetyleenin kaasunkorvikkeet

Vaatimuksethitsausmateriaaleihin mahdollistaa nesteiden ja muiden kaasujen höyryjen käytön toimintaan. Niitä käytetään, jos lämmityslämpötila on kaksi kertaa metallin sulamisnopeus. Erityyppisten kaasujen polttamiseen tarvitaan polttimeen yksi tai toinen määrä happea. Asetyleenin sijasta käytetään palavia aineita, koska ne ovat edullisia ja mahdollistavat laajan tuotannon. Niitä käytetään monilla eri teollisuudenaloilla, mutta korvikkeiden käyttöä rajoittaa niiden suhteellisen alhainen lämpöraja.

Langa- ja hitsausvirtaukset

Tunnistamatonta merkkiä olevaa lankaa ei käytetä hitsaukseen. Täyttölangan pinta on sileä, ruosteeton, hilsettä, rasvaa. Se valitaan sulamisindeksin mukaan, joka on pienempi kuin tämä hitsattavien terästen ominaisuus. Yksi langan laadullisista ominaisuuksista on sen asteittainen sulaminen ilman teräviä roiskeita. Poikkeuksena, jos tarvittavaa lankaa ei ole saatavilla, hitsaukseen käytetään messinkiä, lyijyä, kuparia, ruostumatonta terästä, samasta materiaalista leikattua metallinauhaa, jotka liitetään.

Hitsattaessa metalleja, kuten alumiinia, magnesiumia, kuparia, messinkiä, valurautaa, ei-rautametallivalu on aktiivinen vuorovaikutus ilmakehän hapen tai hapettavan liekin kanssa. Reaktio johtaa korkean sulamispisteen oksidien muodostumiseen, jotka muodostavat haitallisen kalvon ja vaikeuttavat pinnalla olevan aineen muuttumista nestemäiseksi. Hitsausmateriaali, jota kutsutaan juoksuttimeksi ja joka koostuu sopivan koostumuksen omaavasta tahnasta tai jauheesta,käytetään suojaamaan sulan massan pintaa. Materiaali boorihappoa, kalsinoitua booraksia. Fluxeja ei käytetä seosterästen hitsauksessa.

Turvavesilukot

Laitteita, jotka suojaavat kumiputkistoa ja kaasugeneraattoria polttimesta tulev alta takaiskulta, kutsutaan sulkimeksi. Hitsaustarvikkeita koskevat vaatimukset määräävät, että vesitiiviste on suunniteltu siten, että se ei sytytä polttimessa tai polttimen aukossa olevaa happi- tai asetyleenimassaa. Laitteessa on välttämättä vesilukko, tämä on paloturvallisuusvaatimus, joka on täytettävä.

Säle asetetaan leikkurin ja polttimen väliseen rakoon, ohjeen mukaan se on hyvässä kunnossa ja täytetty määräajoin vedellä vaaditulle tasolle. Tämä kiinnike on hitsauslaitteiden ketjun tärkein.

Sylinterit paineistettujen kaasujen varastointiin

Sylinterit valmistetaan lieriömäisistä teräsastioista. Kaula-alueen kartiomainen aukko on suljettu kierresulkuventtiilillä. Sylinterin seinämien liitos on tehty saumattomalla tavalla, materiaali on seos- ja hiiliteräs. Ulkoinen väritys mahdollistaa sisälle sijoitetun kaasun tyypin tunnistamisen. Happi kuljetetaan sinisissä astioissa, asetyleenisylinterit on maalattu valkoisiksi, kelta-vihreä sävy osoittaa vetypitoisuuden, loput palavat kaasut laitetaan punaisiin säiliöihin.

Passin kirjaimet on kirjoitettu ilmapallon yläosaankaasutiedot. Hitsausaineiden varastointivaatimus edellyttää, että sylinterit asennetaan pystysuoraan ja kiinnitetään seinään puristimella. Happisylintereiden venttiilit on valmistettu messingistä, teräksen käyttö ei ole sallittua materiaalien korroosion vuoksi kaasuympäristössä. Asetyleenikaasusylinterien venttiilit ovat terästä, kuparin ja yli 70 % kuparipitoisen seoksen käyttö on kielletty. Asetyleeni reagoi kuparin kanssa muodostaen räjähtävän seoksen.

Kaasunrajoittimet

Tällainen hitsausmateriaali pelkistimenä vapauttaa kaasun paineen sylinteristä ja pitää indikaattorin vakiona koko toiminnan ajan riippumatta aineen paineen laskusta sylinterissä. Reduktorit tuottavat kaksikammioisia ja yksikammioisia. Ensimmäiset toimivat tuottavammin, ylläpitävät jatkuvaa painetta eivätkä jäädy kaasuseosten pitkäaikaisen käytön aikana. Kaasun syöttämiseen polttimeen käytetään kangastiivisteillä varustettuja kumiletkuja, joille tehdään alustava lujuus- ja paineenkestotesti, koska on olemassa erityisiä asiakirjoja. Erikseen käytetyt letkut hapelle ja asetyleenille. Kerosiinin ja bensiinin syöttämiseen käytetään letkuja, jotka on valmistettu bensiiniä kestävästä materiaalista.

Hitsausmateriaaleja koskevat vaatimukset

Kaikissa hitsaustyypeissä materiaaleja käytetään tiukkojen standardien mukaisesti, joissa hyväksynnän ja valvonnan vaatimukset on selkeästi osoitettu. Kaikki tehtaalla hitsaustarvikkeiden valmistukseen käytetyt erät toimitetaan todistuksella, josta käy ilmitekniset indikaattorit:

• valmistajan tavaramerkki;
• symbolit, jotka koostuvat kirjaimista ja numeroista, jotka osoittavat merkin ja tyypin;
• sulatus- ja vaihtoerän tehdasnumero;
• elektrodin tai johdon pinnan kunnon ilmaisin;
• seoksen kemiallinen koostumus, joka ilmoittaa prosenttiosuuden;
• syntyvän hitsin mekaaniset ominaisuudet;
• nettopaino.

Yleiset vaatimukset kaikille elektrodeille ovat vakaa kaari, hyvin muotoiltu hitsi. Tuloksena olevan pinnoitteen metalli vastaa enn alta määrättyä kemiallista koostumusta, tangon sulaminen toiminnan aikana etenee tasaisesti, ilman roiskeita ja myrkyllisten aineiden vapautumista. Lanka edistää korkealaatuisen hitsauksen tuotantoa, kuona poistuu helposti hitsauspinnasta ja hitsauspinnoite on kestävä. Elektrodit säilyttävät tekniset parametrit pitkään.

Jokaisella yksityiskohdalla on merkitystä hitsausprosessissa. Laadukkaiden materiaalien käyttö työssä on tärkeä rooli metallien vakaassa ja kestävässä liitosprosessissa.