Gaasikeevitus (0)

Olustvere teenindus-ja maamajandus kool
Märt Seimann
Gaasikeevitus
Olustvere 2012

Sisu

Sissejuhatus 3
Gaasikeevituses üldiselt 4
Keevisliidete tüübid 5
Põkkliide 5
  5
  5
  6
Nurkliide 6
Gaaskeevituse võtted ja asendid 7
Keevitusleek 9
Injektorpõleti 10
Surugaasireduktorid 11
Ohutustehnika 13
Kokkuvõtte: 15
Kasutatud materjalid 17

Sissejuhatus

Referaadis räägin ma lähemalt gaasikeevitusest ja kõigest sellega seounduvast.Ise mul gaasikeevitusega erilist kokkupuudet pole olnud.Kuid räägin ka alguses mis see keevitamine ültse on.
Keevisliide on siis kahest või enamast detailist koosnev keevitamise abil koostatud liide.
Keevitamisel toimub sulatatud lisamaterjali ja põhimaterjali segunemine ning nende tardumisel moodustub keevisõmblus ehk keevisliide.

Gaasikeevituses üldiselt

Gaaskeevitus oli varemalt väga laialdaselt kasutatav keevitusviis, kuid seoses uute keevitustehnoloogiate kasutuselevõtuga on gaaskeevituse osatähtsus langenud. Gaaskeevitus on sulakeevitusviis, kus vajaminev kuumus metalli sulatamiseks saadakse põlevgaasi ja hapniku segust süüdatud leegist. Põlevgaasiks võib olla atsetüleen, propaan või butaan. Kõige laialdasemalt kasutatakse hapniku (O2) ja atsetüleeni (C2H2) segu, mis annab sulatustemperatuuriks kuni 3200°C. Tavaliselt kasutatakse gaaskeevitusel lisametalli traadi kujul. Gaaskeevituse eeliseks on see, et see sobib peaaegu kõikide laiemalt kasutatavate metallide keevitamiseks . Negatiivse poolena võib välja tuua asjaolu, et gaaskeevitusel toimub väga suur soojuse ülekandumine keevitatavale detailile, mis omakorda tekitab ulatuslikke deformatsioone. Gaaskeevituse protsess on ka suhteliselt aeglane, võrreldes elekterkeevitustega.

Keevisliidete tüübid

Põkkliide

Joonis 5. Põkkliide "I" piluga
"I" pilu (vt joonis 5) kasutatakse põkkliidete puhul kuni 3 - 4mm paksusega materjalide keevitamisel, pilu jäetakse ca 2 - 2,5mm

 

Joonis 6. Põkkliide „V“ piluga
Põkkliide „V“ piluga kumera õmblusepealsega ja joonisel tähistusega (vt Joonis 6). Kumera pealsega õmblust nimetatakse tugevdusega õmbluseks ning selle saavutamiseks peaks keevituskiirus olema väiksem, et materjal kuhjuks õmbluse keskele . Vastavalt standardile EV EN ISO 5817:2000 loetakse teatud piirist   õmblusepealne kumerus defektiks

 

Joonis 7. Põkkliide „V“ piluga
Põkkliide „V“ piluga sileda õmbluspealsega ja joonisel tähistusega (vt joonis 7). Sileda õmbluspealsega õmblust võib valmistada kumera õmbluse hilisema ülekäiamisega või niisuguse keevitusprotsessi valikuga, kus voolutugevus ja liikumine on tasakaalus, et õmblusele ei tekiks lohku ega ülespoole kumerust.

 

Joonis 8. Põkkliide „V“ piluga
Põkkliide „V“ piluga nõgusa õmbluspealsega ja joonisel tähistusega (vt joonis 8). Nõgusa õmbluspealisega õmbluse saavutamiseks on vaja keevitada tugevama vooluga ning liikumisel pilu keskkoht kiiremini ületada. Vastavalt standardile EV EN ISO 5817:2000 loetakse teatud piirist  õmblusepealne nõgusus defektiks.

Nurkliide

Joonis 9. Nurkliide
Nurkliide, (vt joonis 9), tekib sellisel juhul, kui omavahel kokkukeevitatavad detailid asuvad teineteise suhtes nurga all ja keevisõmbluse ristlõige kujuneb kolmnurga kujuliseks . Kolmnurga kõrgust tähistatakse "a" tähega ja kaatetite pikkust tähistatakse "z" tähega.

Gaaskeevituse võtted ja asendid

Gaaskeevituses kasutatakse põhiliselt kahte keevitusvõtet (suunda), vasak- ja paremasuunalist keevitust. Võtted erinevad teineteisest lisametalli asendi poolest keevitusleegi suhtes ja põleti liikumissuunast. Vasaksuunalisel keevitusel suunatakse leek keevitussuunas ja lisametalli varras asetseb/liigub leegi ees. Liikumine toimub paremalt vasakule ja nii põleti kui ka lisametalli varras asetsevad põhimaterjali suhtes ca 45° nurga all.
Vasaksuunaline keevituse asend
Vasaksuunalist keevitusvõtet kasutatakse põhiliselt kuni 3mm paksuste materjalide keevitamisel. Lisametalli varrast hoitakse nii, et leek kuumutaks varda otsa ning varrast liigutatakse kergelt edasi-tagasi. Keevitust alustades kuumutatakse pilu servi nii, et pilusse sulaks pirnikujuline pesa, kuhu sulatatakse lisamaterjali varrast. Keevisõmblus peab jääma kõrgemaks põhimaterjali pinnast ja olema pealt kerge tugevdusega e kumerusega.
Paremsuunalise keevituse asend
Paremsuunalise keevituse puhul on leek suunatud keevisõmbluse poole ja liikumine toimub vasakult paremale. Nii põleti kui ka lisametalli varras asetsevad põhimaterjali suhtes ca 45° nurga all. Paremsuunalise keevitusega keevitatakse üle 3mm paksusega materjale. Lisamaterjali varrast liigutatakse ovaalselt keevisvanni pilus.  Varda ots ulatub peaaegu pilu põhjani, et toimuks kvaliteetne läbikeevitus ja keevisõmblusele  moodustuks nõuetekohane juur.
Gaaskeevitust kasutatakse põhiliselt torude keevitamisel mitmesugustes asendites. Kitsastes kohtades kasutatakse vaatevälja parandamiseks keevituspeegleid.
Gaaskeevituse lisamaterjali varda läbimõõdu valikul lähtutakse keevitatava materjali paksusest (t). Lisamaterjali varda Ø d=0,5t. Näiteks, kui t=4mm, siis d=2mm. Liiga peenike lisamaterjali varras raskendab keevitust, kuna see sulab kiiresti ja materjali tuleb ka kiiresti peale sulatada. 
Gaaskeevitusel kuni 3mm paksustel materjalidel kasutatakse I- pilu ja pilu laius on 2-3 mm. Üle 3mm paksuste materjalide keevitamisel kasutatakse V -pilu, mille faasid moodustavad 60°-se nurga ning pilu on 2-4mm.

Keevitusleek

Keevitusleek moodustub põlevgaasi ja hapniku põlemisel. Leegi ülesanne on kuumutada ja sulatada keevituskohas põhi- ning lisametalli.
Kõik süsivesinikke sisaldavad põlevgaasid annavad keevitusleegi, millel on kolm selgelt eristatavat osa: tuum, töötsoon ja loit .
3.2. Leegi skeem ja temperatuuri jagunemine tsoonide järgi
1. Tuum
2. Töötsoon
3. Loit
Tuumal on teravalt piiritletud , peaaegu silindriline, otsast ümarduv kuju, v ta pind helendub tugevalt. Tuuma suurus oleneb küttesegu koostisest, hulgast ja äljavoolukiirusest. Leegi tuuma läbimõõdu määrab kindlaks suudmikukanali läbimõõt, tema pikkuse aga gaasisegu väljavoolukiirus. Hapnikurõhu suurendamisel kasvab põlevsegu väljavoolukiirus ja keevitusleegi tuum pikeneb, väljavoolukiiruse vähendamisel tuum lüheneb. Tuuma temperatuur on ligikaudu 1000ºC.
Töötsoon (keskmine tsoon) järgneb tuumale ja eristub sellest selgesti tumeda värvuse tõttu. Selle pikkus oleneb suudmiku numbrist ja ulatub 20 mm-ni. Kui keevitamisel asub keevitusvannis olev sulametall leegi keskmises tsoonis, saadakse keevisõmblus, mis ei sisalda poore, gaasi ega mittemetalseid lisandeid.
Leegi selle osaga tulebki keevitada. Töötsoonis on temperatuur kõige kõrgem (3150ºC) punktis, mis asub tuuma otsast 3…6 mm kaugusel.
Töötsoonile järgneb loit, mis koosneb süsihappegaasist, veeaurust ja lämmastikust. Selle tsooni temperatuur on tunduvalt madalam töötsooni temperatuurist ja on piirides 1200...2500ºC.

Injektorpõleti

Gaaskeevitaja põhiline tööriist keevitamisel ja pealesulatamisel on keevituspõleti. Keevituspõletiks nimetatakse seadet , mille abil põlevgaas või põlevvedelike aurud segatakse hapnikuga ja saadakse põlevsegu, mille väljumisel keevituspõleti suudmikust ja süütamisel saadakse keevitusleek. Igal põletil on seadis, mis võimaldab reguleerida keevitusleegi võimsust, koostist ja kuju.
Keevituspõletid liigitatakse järgmiselt:

põlevgaasi ja hapniku segukambrisse andmise viisi järgi – injektoriga ja injektorita põletid;

otstarbe järgi – universaalsed (keevitamiseks, lõikamiseks, jootmiseks ja pealesulatamiseks) ning spetsiaalsed (ühe operatsiooni jaoks) põletid;

kasutusviisi järgi – käsi- ja masinpõletid.

Injektorpõleti on selline põleti, milles düüsist suure kiirusega välja voolav hapnikujuga tekitab injektoris hõrenduse, mille tulemusena imetakse põlevgaas segukambrisse.
3.6. Injektorpõleti skeem
1. Suudmik
2. Otsik
3. Segukamber
4. Injektor
5. Survemutter
6. Hapnikuventiil
7. Atsetüleeniventiil
8. Hapnikuvooliku kinnitus
9. Atsetüleenivooliku kinnitus
Reduktorist tulev hapnik voolab läbi nipli, toru ja ventiili (5) injektori (4) düüsi. Düüsist suure kiirusega väljudes tekitab ta atsetüleenikanalis hõrenduse, mille toimel imetakse atsetüleen läbi nipli (9), toru ja ventiili (6) segukambrisse (3). Selles kambris hapnik ja atsetüleen segunevad, moodustades põlevsegu. Suudmikust väljuv põlevsegu süüdatakse ning tekib keevitusleek. Gaaside voolamist põletisse reguleeritakse hapnikuventiiliga (6) ja atsetüleeniventiiliga (7), mis asuvad põleti käepidemel. Vahetatavad otsikud kinnitatakse põleti käepidemele survemutriga.

Surugaasireduktorid

Metallide gaaskeevitamisel ja –lõikamisel peab gaasi töörõhk olema madalam balloonis või gaasitorustikus olevast rõhust. Gaasi rõhku alandatakse reduktoritega. Reduktoriks nimetatakse seadet, mis vähendab balloonist võetava gaasi rõhku kuni töörõhuni ning hoiab selle automaatselt püsiva, sõltumata gaasi rõhu muutustest balloonis või gaasitorustikus.
Reduktorid erinevad üksteisest värvi ning balloni külge kinnitamise viisi poolest. Välja arvatud atsetüleenireduktorid, innitatakse reduktorid survemutriga, mille keere vastab ventiili stutsi keermele.
Atsetüleenireduktorid kinnitatakse ballonidele survepoldi ja klambriga või kinnitusmutriga.
Hapnikureduktori skeem
1. Gaasi väljalaske ava
2. Kaas
3. Survevedru
4. Membraan
5. Madalrõhukamber
6. Vooliku ühendus
7. Gaasi sulgemise ventiil
8. Manomeeter
9. Kaitseklapp
10. Survevedru
11. Klapp
12. Manomeeter – манометр
13. Kinnitus balloonile – подключение к баллону
14. Filter – фильтр
15. Kõrgrõhukamber – камера высокого давления
Reduktor töötab järgmiselt.
Rõhu all olev gaas voolab balloonist kõrgrõhukambrisse ja takistab klapi avanemist. Gaasi andmiseks tuleb kaanes olevat reguleerkruvi pöörata päripäeva. Kruvi surub kokku survevedru, mis omakorda lükkab ülespoole painduvat membraani. Seejuures tõstab ketas varda abil üles klapi, surudes kokku survevedru, ning gaas pääseb madalrõhukambrisse. Klapi avanemist takistab peale kõrgrõhukambris oleva gaasi rõhu ka vedru, mis on survevedrust nõrgem.
Ettenähtud töörõhku hoitakse järgmiselt.
Gaasi tarbimise vähenemisel suureneb madalrõhukambris rõhk, survevedru surutakse koomale ja membraan paindub allapoole, ketas koos vardaga laskub ning vedru toimel istub rõhuklapp osaliselt klapipesale, vähendades gaasi voolu madalrõhukambrisse.
Rõhku kõrgrõhukambris mõõdetakse manomeetriga 6, madalrõhukambris aga manomeetriga 11.
Reduktorite ekspluateerimise eeskirjad
Reduktorite ekspluateerimisel tuleb rangelt järgida ohutuseeskirju.
Gaasi rõhu reguleerimisel ei tohi manomeetrite osutid minna üle punase kriipsu. Igasuguse rikke korral suletakse kiiresti ballooni ventiil, lastakse reduktorist gaas välja ja kõrvaldatakse rike.
Töö lõpetamisel tuleb sulgeda balloonide ventiilid , lasta gaas voolikutest välja ja siis keerata välja reduktorite regleerkruvid kuni vedru vabanemiseni..
Reduktorite ekspluateerimisel võivad tekkida põhiliselt järgmised rikked: süttimine, külmumine ja gaasileke.
Süttimine
Süttida võib reduktor ballooni ventiili liiga kiirel avamisel. Reduktori süttimisel tuleb viivitamatult sulgeda ballooni ventiil. Et vältida reduktori süttimist, tuleb ballooni ventiil alati avada aeglaselt ning jälgida, et reduktori pinnal ei oleks tolmu ega õli.
Külmumine
Suure gaasitarbimise korral võib balloonis olev niiskus külmuda ja ummistada kõrgrõhukambri väljavooluavad, seejuures põletisse voolava gaasi hulk väheneb või katkeb hoopis. Eriti kiirelt toimub külmumine, kui õhutemperatuur on 0ºC ümber. Külmunud reduktor sulatatakse lahti puhta kuuma vee või auruga, lahtise tulega ei tohi seda soojendada.

Gaasileke
Reduktori ekspluateerimisel võib hakata gaas lekkima. Gaasilekke vältimiseks tuleb reduktoreid hoolikalt käsitseda ning jälgida, et reduktorisse ei satuks tolmu ega mustust. Eriti ohtlik on põlevgaaside leke, sest õhuga segunemisel moodustub plahvatusohtlik segu.

Ohutustehnika

Keevitusaparaati on normaaltingimustes lihtne ja ohutu kasutada. Kui seda aga kasutada teistsugustes oludes, näiteks  niiskuses, kaldpindadel, kõrgematel kohtadel jne. tuleb arvestada vastavates oludes kaasnevate võimalike ohtudega. Aparaati ei tohi tõsta koos selle tagaküljele kinnitatud gaasiballooniga. Enne tõstmist tuleb eemaldada gaasiballoon. Kaldpindadel töötamisel tuleb fikseerida enne tööle asumist aparaadi rattad . 
Enne töö alustamist tuleb kõik kergestisüttivad materjalid eemaldada keevitustsoonist. Kaarlahendust ei tohi tekitada gaasiballoonil või selle läheduses. 
Keevituse puhul eralduv toksiline gaas võib jääda halva ventilatsiooni puhul hõljuma keevitustsooni. Nende gaaside suhtes tuleb olla eriti valvas. Kindlasti tuleb töötsoonis kasutada äratõmbega ventilatsiooni. 
Keevituse elektrilisest kaarleegist eraldub soojust ja ultra-violettkiirgust. Seetõttu tuleb keevitamise ajal keevitusaparaadi kasutajal ja läheduses viibivatel isikutel kaitsta oma silmi kiirguse eest. Keevitamisel tuleb alati kasutada spetsiaalse kaitseklaasiga varustatud näokatet või keevitusmaski (joon. 1). Keevitusmask kaitseb ka lendavate metalliosakeste silma sattumise eest. Keevitusmaskidest on soovitav kasutada ise tumeneva klaasiga maski. Maski klaasipuhastamiseks võib kasutada seebivees niisutatud lappi. Kindaga klaasi puhastamine kriimustab klaasi.
Joon. 1
Kuumuse kaitseks tuleb keevitamise ajal panna kätte keevituskindad (joon. 2). Kindad kaitsevad käsi ka lendavate metallosakeste ja  kaarleegi ultra-violettkiirguse eest.
Joon. 2
Keevitaja peab kasutama tööriideid (joon. 3), mille kaeluse ja käised on võimalik kinni nööpida. Metalli pritsmete eest aitab kaitsta nahkpõll.
Joon. 3
Keevitamisel tuleb kanda vastavaid tööjalatseid. Õhukesest materjalist jalatsite kandmine on keelatud.

Kokkuvõtte:

Kuna varem gaasikeevitusega kokkupuuteid pole olnud õppisin üsna palju uusi asju.Teema ise oli väga huvitav ja õpetlik.
Gaaskeevitus kuulub sulakeevituse rühma. See on lihtne protsess, mis ei nõua keerukaid seadmeid ega elektrienergiaallikat. Gaaskeevituse puudusteks kaarkeevitusega võrreldes on väiksem keevituskiirus ja suurem kuumenemispiirkond e. termomõju tsoon. Gaaskeevitust rakendatakse soovituslikult kuni 6 mm paksusest lehtmetallist toodete valmistamisel ja parandamisel. Kasutatakse peamiselt väikese ning keskmise läbimõõduga torude montaažil, õhukeseseinalistest torudest liidete ja sõlmede keevitamisel. Keevitada saab vaske, alumiiniumi ning nende sulameid , messingit, pliid ja malmi.

Kasutatud materjalid

http://web.zone.ee/metallityy/KEEVITAMINE/keevitus_3.html-10.11.2012
http://keevitus.weebly.com/gaaskeevituse-asendid-ja-leegituumluumlbid.html-10.11.2012
http://www.e-uni.ee/kutsekeel/Keevitus/index.html-10.11.2012