Kötő- és rögzítőtechnológiák

Átírás

1 Kötő- és rögzítőtechnológiák Szilárd anyagok illeszkedő felületük mentén külső (fizikai eredetű) vagy belső (kémiai eredetű) erővel köthetők össze. Külső erőnek az anyagok darabjait összefogó, összeszorító fizikai elsősorban mechanikai hatásokat tekinthetjük, amelyek meghatározzák a kölcsönös helyzetet is. Belső erők alatt az anyagok atomjai, ionjai, molekulái között ható (kötő)erőket, kémiai kölcsönhatásokat érthetjük, amelyek "összetartják" a részecskéket. Külső erővel valósul meg a mechanikus kötés, mely kötőelemekkel (pl. rugalmas deformációjú csavarokkal), vagy azok nélkül (pl. képlékeny deformációval) létesíthető. Ide sorolható a ragasztás is, amelyre az adhéziós tapadás (ill. a ragasztóanyagnak az összekötendő darabok felületi egyenetlenségeibe való mechanikus "belekapaszkodása") jellemző. Ha anyag(darab)okat illeszkedő felületük mentén belső erők révén kapcsolunk össze, kohéziós és diffúziós kötésről beszélünk. Hegesztéssel kohéziós kötés hozható létre, miáltal az egyes anyagok illeszkedő felületének atomjai (ill. molekulái) úgy kapcsolódnak össze, mint az anyagok belsejében lévők. Forrasztásnál a kölcsönös diffúzió révén alakul ki a kapcsolat, melynek feltétele, hogy a forraszanyag és az egyesítendő anyagok szilárd állapotban oldják egymást. Ha nem teljesül a kölcsönös oldódás feltétele, akkor a megolvasztott forraszanyag a ragasztáshoz hasonló adhéziós jellegű kötést hoz létre a felhevített, de mindvégig szilárd állapotban maradó anyagok közötti résbe ill. érdesség- völgyekbe behatolva és ott megdermedve. 1

2 Hegesztés és rokon technológiái 2

3 Kötő- és rögzítőtechnológiák 3

4 Kötő- és rögzítőtechnológiák jellemzői A mechanikus kötés és a forrasztás nagyrészt a szerelő kötésekhez, a ragasztás és a hegesztés főként az egyesítő kötésekhez sorolható. A szerelő kötés sokszor rögzítést és szükség esetén viszonylag egyszerű alkatrészcserét tesz lehetővé (pl. elektronikai alkatrészek áramköri panelbe ültetése forrasztással). Az egyesítő kötés véglegesnek, azaz nem megbontandónak szánt kapcsolatot hoz létre (pl. nyomástartó edény /tartály/ elemeinek egyesítése hegesztéssel). A hegesztés az oldhatatlan kötésmódok közé tartozik a forrasztással, ragasztással és a mechanikus kötési eljárások egy részével együtt, ugyanis a kötés ill. azt alkotó anyagok deformálása, roncsolása (sőt esetenként tönkremenetele) nélkül nem választhatók szét egymástól az összekötött darabok. Az oldható mechanikus kötések (pl. csavarkötés, zsugorkötés) a kötőanyag, pontosabban a kötőelem, ill. az egyesített anyagok roncsolása nélkül szétbonthatók és azokkal újra létrehozhatók (jól rekonstruálhatók). 4

5 Kötő- és rögzítőtechnológiák jellemzői 5

6 Kötő- és rögzítőtechnológiák jellemzői Míg a mechanikus kötések fő jellemzője az, hogy kötőelemmel vagy anélkül valósulnak meg, addig a ragasztás, a forrasztás és a hegesztés esetében a kötés részét képező anyagokban kialakuló hőmérséklet a meghatározó. Ugyanis mindhárom esetben kijelölhető egy jellegzetes hőmérséklethatár, ami elkülöníti az eljárás-csoportokat. Ez hegesztésnél az alapanyaghoz, pontosabban annak olvadáspontjához kötődik, azaz beszélhetünk az alapanyag olvadásával járó ömlesztő hegesztésről és általában alapanyag olvadása nélküli sajtoló hegesztésről. Forrasztáskor a forraszanyagnak mindenképpen olvadék állapotba kell kerülnie, ezért két jól elkülönülő olvadáspontú forraszanyag-csoportot választ szét a 450 C-os hőmérsékletérték. Az ennél kisebb olvadáspontú forraszokkal ún. lágyforrasztás, míg az ennél nagyobb értékűekkel (kb. max. 900 C-ig) keményforrasztás végezhető. Ragasztásnál a ragasztóanyag kikeményedési megfelelő kötési szilárdságot eredményező hőmérsékletigénye szerint jelölhető ki a kb. 100 C-os határérték, ami alatt ún. hidegragasztásról, felette (kb. max. 200 C-ig) melegragasztásról beszélhetünk. 6

7 Fontosabb kötéstípusok tompakötés sarokkötés T-kötés átlapolt kötés élkötés 7

8 Hegesztés ill. hegesztett kötés alkalmazási céljai 8

9 Hegesztés, mint kötő technológia 9

10 Szerkezeti anyagok hegeszthetősége A hegeszthetőség nem általános érvényű, hanem a konkrét feltételek mellett értelmezhető és csak bizonyos fokú alkalmasságot jelent a hegesztendő alapanyag(ok), a kialakítandó kötés(ek) (ill. varratok), a hegesztő eljárás, a hegesztőanyag(ok), a hegesztési munkarend jellemzőinek figyelembe vételével. Az anyagok hegeszthetősége a létrehozott hegesztett kötések helyi tulajdonságainak és azok teljes gyártmányra kifejtett hatásainak a mindenkori követelményekkel való összhangja alapján ítélhető meg. Legnagyobb mennyiségben acélszerkezeteket hegesztenek, melyeknél az anyagok karbontartalma (C%), karbonegyenértéke (C e %), szennyező-tartalma (H 2 %, S %, P%), a hegesztési hőfolyamat hatására a kötésben kialakuló legnagyobb keménység (HV 10 ) maximálva, az ütőmunka (KV) mértékadó hőmérsékleten (T = +20 C, 0 C, -20 C, -30 C, -40 C, -50 C, -60 C...) mért értéke minimálva van a repedéssel, töréssel szembeni biztonság végett: C% 0,2%, C e % = C% + 1/6 Mn% + 1/5 (Cr% + Mo% + V%) + 1/15 (Ni% + Cu%) 0,45%, H 2 < 5 ml/100 g (varrat)fém, S 0,035%, P 0,035%, HV , KV(T) 27 J, 40 J vagy 60 J. 10

11 Repedésképződés hegesztési varratban Elektronsugaras hegesztéssel és volfrámelektródás semleges védőgázos ívhegesztéssel készült varrat 11

12 Hegesztési eljárások felosztása 12

13 Hegesztési eljárások felosztása A hegesztési eljárások erő-, vagy erő- és hő-, vagy csak hőhatással hozzák létre a hegesztett kötést, azaz vannak nyomóerőt alkalmazó sajtoló (általában szilárd fázisú) és nyomóerő alkalmazása nélküli ömlesztő (olvadék fázisú) hegesztési eljárások. Sajtoló hegesztésnél az összekötendő darabok keresztmetszeti méretétől, anyaguk k f alakítási szilárdságától függően hőközlésre is szükség lehet. Az összekötendő felületek mentén kialakuló T hőmérsékletnek és az anyag T rekr rekrisztallizációs (vagy lágyulási) hőmérsékletének viszonya szerint beszélhetünk hidegsajtoló hegesztésről és melegsajtoló hegesztésről. Sajtoló és ömlesztő hegesztési eljárások több szempont szerint csoportosíthatók, de legjellemzőbb az alkalmazott energia ill. a technikai megvalósítás (elrendezés) szerinti felosztás. 13

14 Hegesztési eljárások felosztása 14

15 Hegesztési eljárások az alkalmazott energia eredete szerint elektromos ívhőt hasznosítók, melyeknél gázközegben nagy hőmérsékletű kisülés ill. részben ionizált állapot normál- vagy plazmaív hatása érvényesül; elektromos ellenálláshőt hasznosítók, melyeknél nagy erősségű áram átvezetése (közvetlen betáplálás) vagy nagyfrekvenciás árammal gerjesztett induktor mágneses tere általi örvényáram-indukálás (közvetett betáplálás) a szilárd vagy olvadék állapotú anyagban Joule-hőt fejleszt; termokémiai reakcióhőt hasznosítók, melyeknél exoterm (hőtermelő) oxidációs vagy redukciós kémiai folyamatok mennek végbe; termokémiai transzport-folyamatokat aktiválók, melyeknél az anyagokban atom-átrendeződéssel (anyagtranszporttal) járó diffúzió vagy oldódás megy végbe; mechanikai alakváltozás energiáját hasznosítók, melyeknél jelentős hidegalakítás vagy nagy nyomásimpulzus okozta deformáció mértéke a meghatározó; mechanikai súrlódás energiáját hasznosítók, melyeknél az összekötendő anyagfelületek menti mikro- vagy makrosúrlódás okozta dörzshatás érvényesül; részecskesugárzás energiáját hasznosítók, melyeknél elektronok vagy ionok alkotta fókuszolt sugár anyagba ütközése és lefékeződése hőt fejleszt; elektromágneses sugárzás energiáját hasznosítók, melyeknél fotonok alkotta fókuszolt monokromatikus lézersugárzás vagy polikromatikus fénysugárzás anyagbeli abszorpciója érvényesül. 15

16 Hegesztési eljárások számjele MSZ EN ISO 4063 szerint Előbbi felosztási elvekkel összhangban van az ömlesztő és a sajtoló hegesztési eljárások szabványos jelölési rendszere és osztályozása. Az egyes eljárásokat ill. eljárásváltozatokat azonosító számjel első tagja általában (a legelterjedtebb ill. legfontosabb eljárások esetében) az alkalmazott energia eredetére, a második a technikai megvalósításra (elrendezésre) utal, míg a harmadik a lehetséges eljárásváltozatok további megkülönböztetését szolgálja. 16

17 Ömlesztő hegesztés Nyomóerő alkalmazása nélküli ömlesztő hegesztés során a hőközlés hatására, vagyis a hőmérsékletnek a likvidusz hőmérséklet (olvadáspont) fölé történő növelésével lokálisan - az összehegesztendő anyagok egy adott határzónájára kiterjedően - homogén halmazállapotú olvadék (varratömledék) jön létre. A hőközlés megszüntetése után - hőelvezetés, hőátadás és hőkisugárzás hatására - az ömledék megdermed és hegesztési varratot képez. A jól összehegesztett anyagok - az ömledékből képződött varratban - kristályrácsszerkezetüknek megfelelően összeépülnek. Az ömlesztő hegesztéssel kialakított kötés (varrat) szerkezete rendszerint heterogén, lényegében az öntött anyagok szerkezetének felel meg azzal a különbséggel, hogy a "kistérfogatú" ömledék igen nagy sebességgel dermed meg ill. hűl le a szomszédos "nagytérfogatú" szilárd és hideg(ebb) anyagrészek hűtőhatása (hőelvezetése) következtében. 17

18 Ömlesztő hegesztés Fémek varratának szélén oszlopos krisztallitok, közepén poligonális szemcsék képződnek, lehetőséget teremtve az oldott szennyezők kedvezőtlen dúsulására. Egyes eljárásoknál a hegesztés során képződő salaktakaró védi és szigeteli a lehűlő varratzónát, így az oszlopos kristályok kiterjedésének ill. a szennyezők dúsulásának kisebb a lehetősége. A varrat melletti ún. hőhatás-övezetben az anyag hőkezelődik, pl. felhevül olyan szilárd oldatos állapotba, amelyből gyorsan lehűlve nem egyensúlyi szerkezetűvé válik. Az acéloknál jelentkező edződés (martenzit-képződés) és az ezzel járó ridegedés ill. repedésveszély kisebb karbontartalmú anyagok alkalmazásával (a C 0,25 % edzhetőségi feltétel nem teljesülésével), vagy előmelegítéssel (a v hűlés > v krit edzhetőségi feltétel nem teljesülésével) csökkenthető. A varrattól bizonyos távolságig a rekrisztallizációs hőmérsékletnél nagyobb hőmérséklet alakul ki, ami az anyag előzetes hidegalakításának mértékétől függően megváltoztathatja (kedvezőtlen esetben eldurvíthatja) a szemcseméretet. 18

19 Ömlesztő hegesztéssel készített kötés szerkezete 19

20 Ömlesztő hegesztés elrendezése 20

21 Ömlesztő hegesztés elrendezése Az ömlesztő hegesztési eljárások technikai megvalósítása, elrendezése, azaz a mozgó hőforrás jellege és az ömledék környezetének védelme szerint megkülönböztethetők: fogyóelektródás, önvédő eljárások, leolvadó bevont vagy töltött (porbeles) huzalelektródával, fedőporral együtt adagolt huzal- vagy szalagelektródával, külön gázvédelem nélkül, mivel a bevonat, portöltet vagy a fedőpor egyes alkotóiból fejlődik az önvédelmet biztosító védőgáz ill. salak; fogyóelektródás, védőgázos eljárások, leolvadó tömör vagy töltött (porbeles) huzalelektródával, hozzávezetett semleges (inert) vagy aktív (oxidáló komponensű) gázvédelemmel; nem fogyóelektródás, védőgázos eljárások, nem leolvadó, rendszerint volfrám anyagú elektródával, általában semleges gázvédelemmel, külön (kívülről történő) hozaganyagadagolással vagy anélkül; gázégőfejes, lángvédelmű eljárások, éghető és égést tápláló gáz keverékét elégető égőfejjel ill. az abban képződő láng és égéstermékek védelmével; sugárforrásos, védőatmoszférás eljárások, elektromágneses vagy részecske sugárforrással ill. védőgáz vagy vákuum alkotta védőatmoszférával; olvadéktartós, formavédelmű eljárások, olvadékot (ömledéket) létrehozó és adagoló tégellyel ill. szilárd varrathatároló forma általi védelemmel. Az ömlesztő hegesztési eljárások között - az alkalmazott energia eredete alapján - legnagyobb jelentőséggel az ívhegesztések bírnak. 21

22 Ömlesztő hegesztési eljárások jellemzői és felosztása 22

23 Gázhegesztés A szerelő- és javítóiparban alkalmazott, 3-as jelű gázhegesztéskor vagy lánghegesztéskor nagy lánghőmérsékletet biztosító éghető gáz (31) - acetilén (311), pébégáz (312), hidrogén (313) - oxigénben történő elégetésekor fejlődő reakcióhővel olvasztják meg a hegesztendő éleket és a "mártogatva" adagolt hozaganyag-huzal végét. A megolvadt anyagrészek közös ömledékfürdőjének megdermedése eredményezi a hegesztett kötést. Nagy olvadáspontú oxidréteggel fedett anyagok (pl. Al) hegesztésekor folyósítószer adagolása is szükséges az oxidréteg termokémiai bontásához. Vékonyabb anyagokat balra-, vastagabbakat jobbrahegesztéssel lehet jó minőségben összekötni. A hegesztendő anyag minőségétől függően kell a megfelelő lángképet (oxidáló, semleges, redukáló) beállítani. 23

24 Gázhegesztés lángképei redukáló semleges oxidáló 24

25 Jobbra hegesztés 25

26 Ívhegesztő áramforrások 26

27 Hegesztőív 27

28 Bevont elektródás kézi ívhegesztés A 111-es jelű bevont elektródás kézi ívhegesztésnél az áramforrásra (dinamó, transzformátor vagy egyenirányító) kapcsolt munkadarabok és a keramikus bevonatú huzalelektróda között elektromos ívet húznak. A C hőmérsékletű ív megolvasztja az összehegesztendő anyagok széleit és az elektródavéget, aminek közös ömledékfürdőjéből dermed meg a varrat. A folyamatos hegesztéshez a leolvadó elektródának előtoló-, varratvonalmenti és esetenként lengető mozgatását kell biztosítani. A bázikus, rutilos, cellulóz vagy savas típusú bevonat feladatai: ívgyújtás elősegítése, ívstabilizálás, védőgázfejlesztéssel ömledék-védelem (környezeti gázok bekerülésének megakadályozása), varratötvözés, varratfelületi salakképzéssel a lehűlés lassítása (felkeményedés csökkentése) és a nagyhőmérsékleti oxidáció elleni védelem, anyagpor-tartalommal a leolvadási teljesítmény növelése, továbbá hegesztéstechnikai tulajdonságok javítása (pozícióhegesztés lehetővé tétele). A kötő-, felrakó- ill. javító hegesztés végezhető egyen- vagy váltóárammal. Egyenáramú hegesztéskor az elektródát negatív pólusra kapcsolva egyenes polaritás, pozitív pólusra kapcsolva fordított polaritás valósul meg. 28

29 Bevont elektródás kézi ívhegesztés 29

30 Gravitációs ívhegesztés A 112-es jelű gravitációs ívhegesztés során a munkadarabra feltámasztott nagyméretű bevonatos elektróda "önmagától" olvad le, pontosabban a gravitációs erőhatás és egy mechanizmus biztosítja az elektróda előtoló és varratvonal-menti mozgását. Az eljárás vízszintes helyzetű, egyenes varratok készítésére alkalmas (pl. hajóalkatrészeknél). Egy betanított munkás kb. öt készülék kiszolgálását (elektróda cseréjét ill. munkadarab-beállítását) tudja ellátni, amelyek közül négy állandóan hegeszthet, mialatt az ötödikben beállítás folyik. 30

31 A 12-es jelű fedett ívű hegesztésnél a tekercselt huzalvagy szalag-elektródát folyamatosan tolja elő a hegesztés helyére az adagoló egység, miközben egy tartályból - az előzőekben említett elektródabevonat funkcióit ellátó - fedőpor kerül az ív köré. Rendszerint az egész hegesztőegységet önjáró kocsira, ún. traktorra szerelik, így a varratirányú mozgás is gépesített. Mivel az áramhozzávezetés az ívhez közel valósul meg, ezért - szemben a bevontelektródás hegesztéssel - nagyobb áramerősségek és leolvadási teljesítmények érhetők el. Hosszú egyenes, vízszintes vagy vízszintes helyzetbe forgatható varratszakaszok (pl. hidakon, tartályokon, hajókon, rakodó- és földmunkagépeken) hegesztésére alkalmas eljárás Fedett ívű hegesztés 31

32 A 114-es jelű, töltött (porbeles) huzalos önvédő (gázvédelem nélküli) ívhegesztés során a tekercselt elektróda-huzal portöltete látja el az ömledék- és varratvédelem feladatát, azaz nincs szükség elektróda bevonatra vagy fedőpor adagolásra. Az alkalmazott porbeles elektróda fémszalagból készített csőszerű termék, megfelelő összetételű porkeverékkel töltve. Önvédő ívhegesztés 32

33 Fogyóelektródás, aktív védőgázos ívhegesztés A 135-ös jelű fogyóelektródás, aktív védőgázos ívhegesztéskor vagy MAGhegesztéskor a tárolódobra feltekercselt elektróda-huzalt - a leolvadás mértékének megfelelő sebességgel - előtoló berendezés (huzaladagoló) juttatja el a hegesztés helyére. A huzal és az alapanyag között égő elektromos ívben nagy áramsűrűségek (i = I/A [A/mm 2 ]) is elérhetők, mivel az áramhozzávezetés közel az ívhez történik. A megolvasztott anyagrész levegőtől való védelmét - a huzalelektróda körül koncentrikusan elhelyezkedő fúvókán kiáramló - aktív (nem semleges, oxidáló komponensű) széndioxid- (CO 2 -) vagy keverék- (pl. 82 % Ar + 18 % CO 2 ) gázburok biztosítja. A leolvadó elektródahuzal megolvadt cseppek alakjában jut a varratömledékbe (hegfürdőbe). Ez az anyagátvitel az áramerősségtől és az ívfeszültségtől függően lehet durvacseppes (rövidívű, rövidzárlatos hegesztésnél), finomcseppes (normálívű hegesztésnél) és permetszerű (hosszúívű, rövidzárlat-mentes hegesztésnél). A széndioxidhoz kevert argon hatására javul(nak) az ívstabilitás, az anyagátvitel, a varratalak és -felület, a varratanyag mechanikai tulajdonságai és csökken a fröcskölés. Héliumot és kevés oxigént is adagolva a gázkeverékhez, mélyebb beolvadás és nagyobb leolvadási teljesítmény érhető el (pl. T.I.M.E.-eljárás Transferred Ionized Molten Energy Process ). 33

34 Fogyóelektródás, védőgázos ívhegesztés 34

35 Fogyóelektródás, aktív védőgázos ívhegesztés 35

36 Kettősgázfúvókás fogyólektródás ívhegesztés Kettősgázfúvókás fogyólektródás ívhegesztésnél vagy MAGCIhegesztésnél a külső fúvókán keresztül szén-dioxidot, a belső fúvókán át argont vezetnek az ív köré, kb. 4:1 arányban. Az argon gázburok csak a leolvadó huzalvég környezetében létesít kedvező semleges-védőgáz atmoszférát, elősegítve a finomcseppes anyagátvitelt. A keverék védőgázas ívhegesztéshez képest fordított a drágább Ar és az olcsóbb CO 2 felhasználásának aránya, ami javítja az eljárás gazdaságossági mutatóit. Védőgáz-keverő helyett viszont speciális hegesztőfejet igényel ez az eljárás. 36

37 Elektrogázhegesztés A 73-as jelű elektrogázhegesztéskor a függőleges helyzetben, egyszerű leélezéssel illesztett (acél)munkadarabok közötti rést kétoldalról vízhűtéses rézgyámokkal határolják le és ide vezetik be a fogyó huzalelektródát. Kezdésnél az ívet vagy a résbe beillesztett betétlemezen, vagy egy kezdőlemezen gyújtják meg, majd a későbbiek során az ív a varratömledéken ég. A levegőnél nehezebb védőgázt (CO 2, CO 2 +Ar) a rézgyám felső részén vezetik a hegesztési résbe. A varrat kialakítása során a rézgyámokat - a huzaladagoló egységgel együtt - függőlegesen felfelé mozgatni kell, a rés feltöltődésének megfelelő sebességgel. 37

38 Fogyóelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés A 131-es jelű fogyóelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés vagy MIGhegesztés ill. AFI-eljárás elve a 135-ös jelűével azonos, de itt a semleges (inert) gázvédelem kedvezőbb anyagátviteli és varrattisztasági feltételeket teremt. A nagyobb üzemeltetési költségek miatt elsősorban könnyű- és színesfémek, ill. erősen ötvözött acélok hegesztéséhez célszerű alkalmazni. A 151-es jelű plazma-fogyóelektródás, védőgázas ívhegesztéskor vagy plazma- MIG hegesztéskor a külön szabályozható plazma által stabilizált hegesztőív nagyobb huzalkinyúlással (megnövelt áramjárta huzalhosszal) nagyobb leolvadási teljesítményt eredményez ill. a hegesztés sebessége is megnövelhető. 38

39 Volfrámelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés A 141-es jelű volfrámelektródás, semleges védőgázos ívhegesztésnél vagy TIGhegesztésnél ill. AWI-eljárásnál nem fogyó elektróda és a hegesztendő anyagok között ég az ív, miközben az ömledéket semleges védőgázburok védi. Az ív gyújtására egy nagyfrekvenciás, nagyfeszültségű tápegység szolgál, amely szikrakisülés révén ionizálja az ívközt és ezzel lehetővé teszi az ív begyújtását az elektróda és a munkadarab összeérintése (ill. ebből adódható szennyezés) nélkül. A szükséges hozaganyagot kézzel vagy huzaladagoló egység segítségévél lehet az ívbe vezetni. Az eljárás drága és különleges anyagok - továbbá gyökvarratok (varratkezdő varratok) - hegesztéséhez használatos. Váltakozóáramú változata lehetővé teszi - a stabil felületi oxidréteg megbontása révén - alumínium hegesztését. Egyen- és váltóáramú hegesztés: 39

40 Argon védőgázos, volfrámelektródás, ívhegesztés 40

41 Plazmahegesztés A 15-ös jelű plazmahegesztés során elektromos ív segítségével előállított nagyhőmérsékletű technikai plazmát alkalmaznak hőforrásként: plazmasugár-hegesztésnél az ív a volfrámelektróda és a rendszerint vízhűtésű rézfúvóka belső fala között ég (nem átvitt ívű hegesztés), lehetővé téve elektromosan nem vezető anyagok hegesztését is; plazmaívhegesztésnél a plazmafúvóka által leszűkített ív a volfrámelektróda és a munkadarab között ég (átvitt ívű hegesztés). Az elektromosan vezető anyagok hegesztésére alkalmas plazmaív megfelelő energia-koncentrálását fókuszoló gáz hozzávezetésével lehet elősegíteni; kombinált plazmahegesztés a plazmasugár- és a plazmaív hegesztés kombinációja, melynél a belső (át nem vitt) és a külső (átvitt) ív egyaránt részt vesz a hegfürdő ill. a varrat kialakításában; mikro-plazmahegesztés kis áramerősségek mellett is stabil plazmaívhegesztés, mely vékony fóliák, huzalok, hálók hegesztésére alkalmas. Hegesztés közben semleges védőgázburok védi a varratképződés helyét (pl. saválló acélokat; Cu-, Ni-, Ti-, Zr- ötvözeteket) a nemkívánatos környezeti hatásoktól. 41

42 Plazmahegesztés 42

43 Plazmahegesztés 43

44 Elektronsugaras hegesztés Az 51-es jelű elektronsugaras hegesztés során, elektromosan fűtött volfrámkatódból kilépő elektronokat vákuumban gyorsítanak fel - nagy ( nagyságrendű) feszültséggel létesített elektromos erőtér által - rendkívül nagy sebességre (kb. 1/2 fénysebesség érhető el). Ezt az elektronsugarat mágneses vagy elektrosztatikus lencsékkel a hegesztés helyére irányítják, ill. fókuszolják. Az elektronsugár nagy kinetikus energiája a munkadarabba ütközve hővé alakul, igen gyors megolvadást eredményezve. Keskeny és mély, utólagos megmunkálást nem igénylő tompavarratok hozhatók létre hozaganyag alkalmazása nélkül. A munkadarabok környezetében - hegesztés közben - fennálló nyomás alapján nagyvákuumos, középvákuumos és nemvákuumos elektronsugaras hegesztés különböztethető meg. Minél nagyobb a vákuum, annál kisebb foltra fókuszolható az elektronsugár és annál vastagabb anyagok hegeszthetők át, ill. annál szennyezés-mentesebb (tisztább) lesz a varrat. Az elektronsugaras hegesztő-berendezések sugárzás-előállító elektronágyúból, vákuum-előállító szivattyú-rendszerből és hegesztést biztosító munkakamrából állnak. 44

45 Elektronsugaras hegesztés 45

46 Elektronsugaras hegesztőberendezés 46

47 Lézeres hegesztés Az 52-es jelű lézeres hegesztéskor a rezonátorból kilépő - az indukált emisszióra "kényszerített" lézermédium minőségétől függő hullámhosszúságú - monokromatikus, koherens lézersugarat optikai elemek segítségével a hegesztés helyére fókuszolják. A kis átmérőjű fókuszfoltban igen nagy energiasűrűség érhető el és abszorpció révén az elektromágneses sugárzás hővé alakul a hegesztendő anyagokban. A fellépő hőmérséklet keskeny sávban megolvasztja a rés nélkül illesztett munkadarabok érintkezési zónáját és az elhaladó sugárzás mögött - megdermedéskor - szilárd hegesztett varrat képződik. A hegesztendő anyagoktól, a varratminőségi követelményektől függően atmoszférikus védőgázos, részleges vákuumú vagy nagyvákuumú lézeres hegesztés alkalmazható. 47

48 Lézeres hegesztés 48