Hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei. A hegesztend alkatrész kialakításának az anyag és a technológia kiválasztása után legfontosabb szempontja, hogy a hegesztési varrat ne a legnagyobb igénybevétel keresztmetszetbe kerüljön: helytelen helyes 1.3.- 37 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (1) 1.3.- 38 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (2)
1.3.- 39 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (3)
Egy hegesztett kötés szilárdsága akkor érheti csak el az alapanyag névleges szilárdságát, ha a hegesztett varrat mindkét oldalán azonos h hatás övezet alakul ki, ill. ha mindkét oldal leh lési sebessége azonos. Ennek érdekében törekedni kell arra, hogy egyrészt a hegesztett varrat környezetében a hegesztend anyagok azonos vastagságúak legyenek, másrészt hogy a varrat mindig két jól definiált felület között alakulhasson ki: helytelen helyes 1.3.- 40 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (4)
A hegesztett alkatrészek kialakításának további fontos szempontja, hogy a hegesztend elemek egymáshoz képesti helyzete a hegesztés el tt jól definiált legyen. Ezzel nemcsak a hegesztend alkatrészek egyértelm összeillesztését (egyértelm szerelési pozícióját) könnyítjük meg, hanem egyértelm vé tesszük a varratképzés feltételeit is. Ezáltal csökkenek a varrat kialakításával együtt járó hibák (pl. lunkerképz dés) is. helytelen helyes 1.3.- 41 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (5)
A hegesztési varratok célszer kialakításával egyrészt megnövelhet a varrat megengedhet feszültsége, különösképpen váltakozó igénybevétel esetén, valamint csökkenthet a h hatásövezet nagysága, amely által csökkenek a varratban ébred maradófeszültségek, ezáltal csökken a hegesztett alkatrész vetemedése is. Amennyiben lehetséges, az egyoldali tompahegesztés helyett kétoldali, vagy gyökhegesztett varratot alkalmazzunk: 1.3.- 42 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (6) A hosszú egyirányú varrat helyett célszer szakaszos varratot alkalmazni. Ezzel a varrat szilárdságát nem csökkentjük, lényegesen csökkentjük viszont a h bevitel és ezáltal a vetemedés mértékét: 1.3.- 43 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (7) Amennyiben a folytonos hosszvarrat alkalmazása elkerülhetetlen, akkor szakaszos varratképzést kell el írni. Ebben az esetben egy rövid szakasz hegesztése után a következ szakaszt az el z kezd pontjánál kell kezdeni és az el z vel ellenkez irányba kell a hegesztést végezni: 1.3.- 44 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (8)
Minden varratnak a leggyengébb része a két végpontja, azaz az ívhúzáshoz és az ívkioltáshoz tartozó pontok. Varratok találkozásánál tehát kett nél több varrat csatlakozását kerülni kell: 1.3.- 45 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (9)
A hegesztett kötések tervezésénél a fentieken kívül figyelemmel kell lennünk az elektródával való hozzáférésre, azaz a kivitelezhet ségre, csakúgy, mint az elkészült varratok ellen rizhet ségére is: 1.3.- 46 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (10)
Lemezszer alkatrészek esetén az olvasztó hegesztési eljárás helyett ellenálláshegesztést, azaz pont-, vonal- és dudorhegesztési technológiákat célszer alkalmazni. El nyük, hogy a koncentrált h bevitel miatt az alkatrész vetemedése elhanyagolható, a hegesztend felületek megolvadása miatt nincs szükség hozaganyagra, továbbá hogy nincs látható ívképz dés a hegesztés során. Hátrányuk viszont, hogy a varrat kialakításához szükséges elektródanyomás miatt a felületen benyomódások maradnak vissza. További hátránya a pont- és vonalhegesztett kötéseknek, hogy csak átlapolt kötések lehetnek, ill. hogy gyakorlatilag csak azonos vastagságú lemezanyagok esetében alkalmazhatók. Az átlapolt kötés jellegéb l adódóan a pont- és vonalhegesztett kötések a korrózióra fokozottan érzékenyek. 1.3.- 47 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (11) Lemezanyagok olvasztó tompa- és élhegesztése lézeres hegesztési technológiával valósítható meg. 1.3.- 48 ábra: hegesztett alkatrészek kialakításának irányelvei (12)
Végezetül nem szabad sohasem elfelejteni, hogy a hegesztés a dörzshegesztést és a hidegsajtolásos hegesztést kivéve mindig intenzív h bevitellel, a hegesztend anyagok olvadáspontjánál nagyobb h mérséklettel, valamint a hegesztett darab anyagától és tömegét l függ leh lési sebességgel jellemezhet gyártástechnológiát jelent. Ennek következtében a hegesztett alkatrészben a leh lés után maradófeszültségek keletkeznek, amelyek általában az alkatrész vetemedését okozva épülnek le. A maradófeszültségek üzem közben vektoriálisan hozzáadódnak a mechanikai igénybevétel okozta feszültségkomponensekhez és az alkatrész törését okozhatják. Amennyiben a hegesztett alkatrész várható igénybevétele id ben változó, ill. nem kell képpen ismert, célszer az alkatrészt a hegesztés után feszültségmentesít lágyítással h kezelni. A hegesztéssel együtt járó vetemedések a tervez t arra kötelezik, hogy a hegesztett alkatrész m köd méreteit a hegesztés utáni forgácsolás el írásával biztosítsa. Hasonlóképpen hegesztés utáni forgácsolást kell el írni abban az esetben is, amikor a varrat szilárdságának növelése érdekében a varratot le kell munkálni.