Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
FEDETT ÍVŰ HEGESZTÉS ÉS SALAKHEGESZTÉS Dr. Palotás Béla
Mechanikai Technológia és Anyagszerkezettani Tanszék
Fedett ívű hegesztés Leolvadó huzalelektróda(k) és a munkadarab között fedőporból képződő anyagok alatt égő elektromos ívvel végzett ömlesztő hegesztés.
Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
2
A fedett ívű hegesztés jellemzői
Nagy leolvadási teljesítmény jellemzi, a fedőpor miatt vagy vízszintes, vagy vízszintesbe forgatható varratok készíthetők az eljárással. Alkalmas kötő- és felrakó-hegesztésre egyaránt. Teljesen gépesített hegesztési eljárás. Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
3
A FIH alkalmazása gazdaságos Ha:
Hosszú egyenes, vagy kis íveltségű varratokat hegesztünk (vezető pálya szükséges)
L ≥ 2 m (varrat hossz) s ≥ 5 mm (lemezvastagság)
Körvarratok készítésére is alkalmas, forgató készülékkel Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
4
Hegesztő anyagok: Huzal + por
Huzalelektróda és por kombináció jelölés (MSZ EN 756:1998): Folyáshatár
Fedőpor jellege
MSZ EN 756 S 35 4 AB S2 Mo Fedett ívű hegesztés Szívósság Huzal kémiai összetétel Huzal jelölésében az S utáni szám a Mn tartalomra utal, S1: Mn = 0,35 – 0,6 %, S2: Mn = 0,8 – 1,3 %, S3: Mn = 1,3 – 1,75 %, S4: Mn = 1,75 – 2,25 %. Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
5
Fedőporok jelölése Fedett ívű hegesztés
Metallurgiai tulajdonság
Fedőpor EN 760 – S F CS 1 67 AC H10 Por előállítás F: olvasztott A: agglomerált M: kevert
Hegesztés előadások
Ötvözetlen acélhoz Portípus CS: Kalcium szilikátos
Szerző: dr. Palotás Béla
Váltakozó áram Diffúzióképes H tartalom ml/100g
6
Fő metallurgiai folyamatok GÁZ Fe, Mn, Si O2
SALAK (FeO) (MnO) (SiO2 FÉM [Fe] [FeO] [Mn] [Si]
Dezoxidálás Kéntelenítés
Dezoxidálás:
FeO + Me ⇔ MeO + Fe K=
( MeO)[Fe] ( MeO) [FeO] = [FeO][Me] K [Me]
Diffúziós dezoxidálás: ( FeO ) L= [FeO ]
Denitrálás Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
7
A dezoxidáláshoz szilíciumot kell ötvözni
∆ Si = Sivarrat - Sikiind, % +0,2
[Sie] = 0
+0,1 0 -0,1
[Sie] = 0,8%
Si –mentes huzalnál, 0,1 % Si beötvözéshez 40 % SiO2 kell legyen a fedőporban.
SiO2, %
-0,2 10 20 30 40
Denitrálás:
FeN + Me = MeN + Fe Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
8
Kéntelenítés +0,3
FeS + Mn = MnS + Fe
∆Mn = Mnvarrat – Mnkiind, %
(SiO2) = 17 – 25 %
+0,2 +0,1 0 -0,1
(SiO2) = 42 – 48 %
10 20
30
(MnO), %
↓
Nagy SiO2 és kis MnO tartalmú fedőpor esetén Mn kiégés lehetséges. A varratban mindig kell biztosítani mangánt, amit vagy a huzalból, vagy a fedőporból nyerünk, illetve együttesen biztosítják a szükséges mangánt.
A fedőport és a huzalt nagyon körültekintően kell kiválasztani. Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
9
Hegesztési paraméterek
de = 1,2....12 mm
Iív = 130....5000 A
Uív = 20....60 V
vheg = 100....5000 mm/min
Lpor = 10 de, mm.
Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
10
Fürdő megtámasztások e.: flexibilis szalag fedőporral, f.: beolvadó alátétlemezzel, g.: kétoldali Ivarrat
a.: rézalátét, b.: rézalátét fedőporral, c.: fedőpor tömlővel felszorítva, d.: fedőpor szállítószalaggal felhordva,
Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
11
Leolvadási teljesítmény 14
Salakhegesztés
13
3
12 Fogyóelektródás védőgázas ívhegesztés porbeles huzallal 3,2 3,2 Önvédő porbeles 2,4 huzalos ívhegesztés 2,4
11 Leolvadási teljesítmény, kg/h
4
10 9 8 7 6 5 4
1 1 3,25
3 2 1
de
0 0
2,5 100
2
2,4 1,6 1,2 1,4 5 4
5 3,25 4 200
1,6 6
2,5
5 4 Fedettívű hegesztés
3
2
6 2,5 Fogyóelektródás védõgázas ívhegesztés tömörhuzallal Bevontelektródás kézi ívhegesztés nagyhozamú elektródával
Bevontelektródás kézi ívhegesztés 300
400
500
600
700
800
900
1000 1100
Áramerõsség, A
A fedett ívű hegesztés az egyik legnagyobb teljesítményű hegesztési eljárás, 12 kg/h teljesítmény is elérhető. Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
12
Hegesztési paraméterek hatása a varrat geometriai adataira B
h
H
B
B
H
H h
h I
U
H B B h Hegesztés előadások
de Szerző: dr. Palotás Béla
H h
vheg 13
A fedett ívű hegesztés alkalmazása
Acélszerkezeti tömeggyártás Ötvözetlen és gyengén ötvözött, erősen ötvözött acélok Nagyvastagságú szerkezetek Hosszú egyenes vagy kis íveltségű varratok Vízszintes vagy vízszintesbe forgatható varratok Egyoldali I - varrat 10 mm-ig Kétoldali I – varrat 20 mm-ig
Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
14
Salakhegesztés Salakhegesztésnél huzalelektróda(k) és olvadt salakon keresztül záródó áramkör, ellenállás hevítéssel biztosítja a hegesztéshez szükséges hőmennyiséget. (Nem ívhegesztési eljárás.)
Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
15
A salakhegesztés változatai
Huzalelektródás salakhegesztés Merevelektródás salakhegesztés Leolvadó huzalvezetős salakhegesztés Bevont leolvadó huzalvezetős salakhegesztés. Bevont leolvadó huzalvezető: OK Guidetube 21.32 Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
16
Hegesztő anyagok
Huzalelektróda: A fedett ívű hegesztés huzalelektródáit alkalmazzák Salakképző anyag Speciális salakképző anyagok Nem vesz részt a metallurgiai folyamatokban Villamos vezető képessége megfelelő legyen (az ív elaludjon) Ellenállása elegendően nagy legyen, hogy elengedő hőt termeljen Ne tartalmazzon gázképző anyagokat Megfelelő viszkozitású legyen az olvadt salak Olvadáspontja nagy legyen.
Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
17
Nagy vastagságoknál
Teljesítmény növelhető az illesztési hézagba helyezett lemezzel és leolvadó csővel. Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
18
Kötés típusok Tompa, merőleges és sarokvarratokhoz, eltérő lemezvastagságokkal is.
A rézgyám illeszkedik a darab alakjához. Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
19
Alkalmazási feltételek
Nagy lemezvastagságokhoz célszerű alkalmazni, ha s ≥ 30 mm Rövid varratoknál is indokolt lehet Függőleges varratoknál alkalmazzák Nagy vastagságnál, nagy keresztmetszetű varratoknál szemcsedurvulás jön létre TTKV maximum 0 ºC Ridegtörésre érzékeny szerkezeteknél nem alkalmazható Varrat középpontban elért legkisebb átmeneti hőmérséklet -13 ºC volt (Ni ötvözéssel)
Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
20
Hegesztési paraméterek
I = 200....1200 A vhuz = 1...2 m/min de = 2,5....4 mm vheg = 15....50 mm/min U = 26.... 50 V b = 15....30 mm ( illesztési hézag ) h = 20....80 mm ( salakfürdő mélysége )
Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
21
Alkalmazás
Acélszerkezeti tömeggyártás, gépipar, hajógyártás Vastag lemezek hegesztésére Tartályok hosszvarratainak hegesztésére Ötvözetlen, gyengén és erősen ötvözött acélokhoz alkalmazzák Alumínium és ötvözetei hegesztésére is alkalmazzák Bevont leolvadó huzalvezetős salakhegesztés a legelterjedtebb A legnagyobb vastagság, amit már hegesztettek 2 m volt.
Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
22
Új hegesztési eljárás: Lemezelektródás ívhegesztés Lemzlktróda LEMEZELEKTRÓDA
PAPÍR SZIGETELÉS Nyomóerõ
NYOMÓERŐ
Az elektromos ív a lemezelektróda és a munkadarab között ég szimmetrikusan. Nagyon nagy teljesítmények érhetők el. Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
23
Alkalmazás
Jelenleg teherviselő szerkezeteknél nem alkalmazható a varrat porozitása miatt. Hegesztés előadások
Szerző: dr. Palotás Béla
24
