Hegesztés és rokon eljárások. Dr. Kovács Mihály docens nemzetközi hegesztőmérnök

Átírás

1 Hegesztés és rokon eljárások Dr. Kovács Mihály docens nemzetközi hegesztőmérnök

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13 Hegeszthetőség Az acél hegeszthetősége az acélnak bizonyos fokú alkalmassága adott alkalmazásra, meghatározott hegesztési eljárással, megfelelő hegesztőanyagokkal és hegesztési munkarenddel olyan szerkezet készítésére, amelyben a fémes kötés helyi tulajdonságai a hegesztett szerkezetre kifejtett hatásukkal együtt eleget tesznek a megkívánt követelményeknek.

14 1770-ben készített első gőzhajtású jármű

15 Daru futókerék

16 Futókerék

17 Fontosabb kötéstípusok

18 Sarokvarratok megadása és jelölése

19 Erővonalak lefutása sarokvarratnál

20

21 Kettős ½ Y varrat

22 Hegesztési varrat hasznos keresztmetszete

23

24 Hegesztési feszültségek

25 Hegesztési helyzetek

26 Hegesztési eljárás: 111/MSZ EN ISO 4063 bevont elektródás ívhegesztés Anyagminőség: S235J2 /MSZ EN Összetétel: C 0,19 %, Mn 1,6 %, Cu max = 0,6 % Anyagcsoport: 1.1. /MSZ CR ISO Mech.jellemzők: R ehmin = 235 MPa (s < 16 mm), R m = MPa, A 5min = 26%, K = 27 Joule -20 o C-on Hozaganyag: MSZ EN ISO E35 2 B Bevonat: bázikus, egyenáram fordított polaritás (elektróda a + pólus) Elektróda: R ehmin = 355MPa, A 5min = 22%, R m = MPa, K = 47 J -20 o C-on Összetétel: Mn max = 2% Minőségi szint: C/MSZ EN ISO 5817 Hegesztő minősítése: MSZ EN P BW 1.1 B t16 PB bs ml Utókezelés: feszültségcsökkentő izzítás Vizsgálat: kettős ½ Y varratnál 100 %-os ultrahangos vizsgálat A vizsgálat értékelése: MSZ EN 1712, MSZ EN 1714 szerint

27 Hegesztési eltérések minőségi szintjei E szabvány célja az, hogy meghatározza azokat a tipikus eltéréseket, amelyek várhatóan előfordulhatnak a normál gyártási folyamatban. A szabvány alkalmazható hegesztett kötések üzemszerű előállításához szükséges minőségirányítási rendszer keretében. A szabvány három szintet tartalmaz az eltérések méreteire, amelyből kiválasztható az adott felhasználáshoz megfelelő. A minőségszintet adott egyedi esetre az alkalmazási szabvány vagy a felelős tervező bevonásával a gyártóval, felhasználóval és/vagy egy más érintett felekkel kell meghatározni. B = fokozott C=közepes D= általános

28 Szélkiolvadás (5011, 5012) Sima átmenet szükséges. Ha nem tekinthető szabályosan ismétlődő eltérésnek.

29 A szélkiolvadás megengedhető határértékei t mm a következő kategóriákban (mm) D C B 0,5...3 Rövid eltérés: h 0,2 t > 3 h 0,2 t, de max. 1 mm Rövid eltérés: h 0,1 t h 0,1 t,de max. 0,5 mm Nincs megengedve h 0,05 t, de max. 0,5 mm

30 Sarokvarratok főbb eltérései Túlzott varratdudor Kisebb a méret Aszimmetrikus varrat Nagyobb a méret

31

32

33 Melegen hengerelt ötvözetlen acél (MSZ EN ) acéljelölés S235J2 acélszám: S Structural Steel = szerkezeti acél E Engineering Steel = gépacél 235 R ehmin MPa-ban 16 mm-ig JR, J0, J2 = min. 27 J hosszirányú V-bemetszésű Charpy-próbatestnél 20 o C-on(R), 0 o C-on(0), -20 o C-on(2) K2 = min. 40 J -20 o C-on(2)

34 Melegen hengerelt ötvözetlen szerkezeti acél Elem Vegyi összetétel % Hatása C 0,19 0,27 szil. növelés, hegeszthetőség limitálja Mn max.1,8 szil. növelés, S pont balra tolódik, több perlit képződik Si 0,15 0,60 csillapítás P,S max. 0,045 szennyezők Nb, V, Al század, tized % mikroötvözők, szemcsefinomítás, szil. növ., nitrogén megkötése

35 Acéljelölés S235J2, acélszám: Mechanikai jellemzők: R ehmin = 235 MPa (s<16 mm) R m = MPa A 5min = 26 %, K = 27 J 20 o C-on 1.1. R eh 275 N/mm 2 előírt legkisebb folyáshatárú acélok R eh 360 N/mm 2 előírt legkisebb folyáshatárú acélok 1.3. Normalizált finomszemcsés acélok R eh > 360 N/mm 2

36 A zalaegerszegi Delta-vágány Zala híd pályalemezeinek helyszíni hegesztése A híd 131 m hosszú és 5,9 m széles, a híd hosszirányban 5, keresztirányban 2 (összesen 10) szállítási egységbõl áll, a pályalemezek helyszíni toldásai hossza összesen 150 m, a lemezvastagság 14 mm, anyagminõség S235J0 az MSZ EN szerint, aminek hegesztésére két eljárás lett kiválasztva: a fedett ívű eljárás, illetve a fogyóelektródás, aktív védőgázos porbeles huzalos eljárás.

37 Kód- szám Az ömlesztő hegesztési eljárás megnevezése (MSZ EN ISO 4063:2010) 111 Bevont elektródás ívhegesztés 114 Önvédő ívhegesztés porbeles huzalelektródával Fedett ívű hegesztés tömör huzalelektródával Fedett ívű hegesztés porbeles huzalelektródával 131 Fogyóelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés (MIG) 135 Fogyóelektródás, aktív védőgázas ívhegesztés (MAG) 136 Fogyóelektródás, aktív védőgázas ívhegesztés porbeles huzalelektródával (MAG)

38 Kódszám Az ömlesztő hegesztési eljárás megnevezése 138 Fogyóelektródás, aktív védőgázos ívhegesztés fémportöltetű huzalelektródával 141 Volfrámelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés (TIG-hegesztés) 142 TIG hegesztés hozaganyag nélkül 143 TIG hegesztés porbeles hozaganyaggal 145 TIG hegesztés redukáló gázzal és tömör hozaganyaggal (huzal/pálca) 15 Plazmaívhegesztés 311 Oxigén-acetilén gázhegesztés

39 A bevont elektródás ívhegesztés Kódszáma: 111 Az ív bevont elektróda és a munkadarab között ég. Bevonat: bázikus (B) rutilos (R,RR) cellulózos (C) elve

40 Az ívhegesztés ömlesztő folyamata

41

42

43 Bevonattípusok főbb alkotói, % Bevonattípus C A R, RR B Cellulóz (C 6 H 10 O 5 ) TiO 2 (rutil) SiO Fe 3 O CaCO CaF 2 (folypát) FeMn

44

45 Fontosabb oxidok olvadáspontjai Bázikus oxid FeO, vas-oxid 1370 o C MnO mangán-oxid CaO kalcium-oxid 1785 o C 2570 o C Savas oxid SiO 2 szilícium-dioxid 1713 o C TiO 2 titán-dioxid (rutil) 1825 o C Semleges oxid Al 2 O 3 alumínium-oxid 2053 o C

46 FeO + SiO 2 FeO SiO 2 vas-szilikát (1160 o C) MnO +SiO 2 MnO SiO 2 mangán-szilikát (1285 o C) 2MnO +SiO 2 2MnO SiO 2 mangán-szilikát (1365 o C) CaO + SiO 2 CaO SiO 2 kalcium-szilikát (1540 o C)

47 A salak feladatai hegesztéskor a hegfürdő védelme a levegőtől, a hőelvezetés csökkentése, a heganyag lehűlésének lassítása, a heganyag dezoxidálása és ötvözése, a metallurgiai reakciók lefutásának befolyásolása, nagyolvadáspontú oxidok oldása és megkötése, a varratfelület alakítása, formálása, a fémátvitel befolyásolása, az áram vezetése, ill. hő fejlesztése a salak ellenállása által.

48

49

50 MSZ EN P FW 1.1 B t16 PB bs ml Hegesztési eljárás Terméktípus Varrattípus Hozaganyag csoport Hozaganyag Anyag- ill. varratvastagság, t/s, mm Cső külső átmérő, mm Hegesztési helyzet Hegesztés kivitelezési módja P T BW FW nm A B C M P R RA RB RC RR S V W Y Z t03 v. s t16 D10 D20 D30 D PA PB PC PD PE PF PG PH PJ H-L045 J-L045 ss bs nb mb sl ml lw rw ci gb fb

51

52

53

54

55 Hegesztési Biztonsági Szabályzat (HBSz) A Szabályzat hatálya a fémek kötő- és felrakó hegesztő eljárásait, termikus vágását és darabolását, mindezek kézi- és gépesített változatait (a továbbiakban: hegesztés) alkalmazó gazdálkodó szervezetekre terjed ki, ahol a hegesztő tevékenységet szervezett munkavégzés keretében végzik. A Szabályzat előírásait kell alkalmazni az egyéni és társas vállalkozásoknál, kutatóhelyek hegesztő-laboratóriumaiban, az oktatási intézmények hegesztőtanműhelyeiben, a hegesztő képző-, képesítő és minősítő bázisokon, a hegesztést ismertető bemutatóknál is. Nem tartozik a Szabályzat [143/2004. (XII.22.) GKM] hatálya alá: a műanyaghegesztés, a víz alatti hegesztés, a műszeriparban használatos kézi ellenállás-hegesztés, a barkácshegesztés.