Keevitamine kodutöö (0)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Materjalitehnika instituut
Metallide tehnoloogia õppetool
Kodutöö aines
МТТ0010 Konstruktsioonimaterjalide tehnoloogia
Töö nimetus KEEVITAMINE
Töö nr: 2
Ees- ja perekonnanimi :
Üliõpilaskood:
Rühm:
Juhendaja :
Töö tehtud:
Töö esitatud:
04.04.2013
Töö arvestatud:
Töö eesmärk ja ülesanded:
Tuleb koostada põhimõtteline tehnoloogiline protsess keevitatud toote valmistamiseks, kasutades ühte kahest väljapakutud keevitusviisist. Keevitusviis tuleb valida lähtudes keevitatavast materjalist ja tema paksusest, toote kujust , tootmisprogrammist jt. teguritest.
Ülesanded

Valmistada liite eskiis ning määrata õmbluse ja liidete tüübid

Kahe keevitusviisi võrdlus tabeli näol. Põhjendus valitud keevitusviisi otstarbekuse kohta

Keevitusviisi olemust selgitav skeem koos nähtuste kirjeldustega

Lisamaterjalide põhimõtteline valik – elektroodid , kaitsegaasid, vooluallikad

Toorikute ettevalmistamise kirjeldus

Keevitusparameetrite valik

Liidete kvaliteedikontroll
Materjaliks on süsinikteras paksusega 25 mm. Masstoodang. Ei kasuta montaažõmblust,
Sest on võimalik keevitada ka mööda kinnist kontuuri.

Käsikaarkeevituse (111) ja punktkontaktkeevituse (21) võrdlus
Parameeter
Käsikaarkeevitus
Punktkontaktkeevitus
Keevitatavad materjalid
Kõikide terasliikide, malmi, Ni ja Cu sulamid ja piiratult Al-sulamite remont keevituseks.
Põhiliselt madalsüsinikteraste keevitamiseks . Saab keevitada ka roostevaba terast, Cu- ja Al-sulameid
Materjalide max. paksus
Suurimale paksusele piirangud puuduvad
maksimaalselt 6mm
Keevitustehnoloogia tootlikuks
Väike tootlikus , ei ole pidev
Väga tootlik , ei ole pidev
Kaitsegaaside vajadus
On vaja kasutada elektroode. Kaitsegaase kasutada ei ole vaja
Ei ole vaja elektroode ega kaitsegaase
Õmbluse kvaliteet
sõltub keevitaja kutseoskustest aga üldjoontes hea.
Sõltub seadme reguleerimise õigusest.
Õmbluste ruumiline ligipääsetavus
Sobib kõigile keevisõmbluste asenditele (kui on õigest valitud elektrood ja keevitusparameeterid).
Halb
Parameetrite reguleeritavus
Lihtne keevitusparameetrite seadistatavus
Parameetrite valik toimub seadme häälestuskaardi järgi
Keevitaja kvalifikatsioon
Madal
Väljaõpe lühike
Tehtud tabeli põhjal selgub , et masstootmises oleva süsinikterasest I- tala , paksusega 25mm, keevitamiseks sobib paremini käsikaarkeevitus (21). Kuigi tegemist ei ole väga suure tootlikusega viisiga , siis otsustavaks sai see, et punktkontaktkeevitusega saab maksimaalselt keevitada materjali, mille paksus on kuni 6mm.

Käsikaarkeevituse tehnoloogia
Elektrood kinnitatakse elektroodihoidikusse. Detail ühendatakse vooluringi maandusklemmi abil. Süüdatakse keevituskaar, mille temperatuuri 5000-6000 oC toimel sulab elektroodivarras, elektroodikate ja põhimetall. Tekib keevisvann , kuhu siirduvad elektroodimetalli tilgad . Elektrivarda ots sulab kiiremini kui kate, tekitades süvendi, mis suunab sulametalli tilkade ja gaaside joa keevisvanni. Kattest eralduvad gaasilised ained tekitavad kaarevahemikus keevisvanni kohale gaasikaitse ümbritseva keskkonna (õhu) hapniku ja lämmastiku mõju vastu. Keevisvanni jahtumisel moodustub keevisõmblus ning selle pinnale tardunud räbukoorik.

Lisamaterjalide põhimõtteline valik
Teraste käsikeevituselektrood koosneb vähese lisandisisaldusega madalsüsinik- või kõrglegeerterasest vardast ja elektroodkattest. Elektroodikatte koostise ja omaduste järgi liigitatakse kattega elektroode happeliseks (A), rutiilseks (R), tselluloosseteks (C), aluselisteks (B), paksrutiilseteks (RR), happelis-rutiilseteks (RA) ja aluselis-rutiilseteks (RB). Näiteks aluseline madala vesinikusisaldusega elektrood sobib süsinikteraste keevitamiseks.
Käsikaarkeevituse vooluallika valikul peab jälgima, et vooluallikas annaks madala pingega (15-50 V) voolu ja voolutugevus oleks 15-500A. Samuti peab vooluallikal olema võimalik keevitusvoolu reguleerida. Vooluallikatena kasutatakse trafosid, generaatoreid ja invertereid. Trafod võivad olla koos alaldiga või ka ilma. Keevitamiseks kasutatakse nii alalis -kui vahelduvvoolu. Alalisvoolukaare püsivus on parem kui vahelduvvoolukaarel. Seepärast annab alalisvooluga keevitamine kvaliteetsema õmbluse.

Toorikute ettevalmistamine
Antud töös tuleb valmistada I-tala kahest detailist. Kuna detaili paksus on väga suur – 25 mm – siis kindlasti tuleb detaili nurgad maha freesida mõlemalt poolt, et tagada läbikeevitatavus. Samuti tuleks puhastada ka pinnad, kus keevisõmblus asetsema hakkab. Selleks võib kasutada liivapaberit või siis kettaslõikuri külge pandud lihvketast.

Keevitusparameetrite valik
Elektroodi läbimõõdu valimisel tuleb arvestada keevitatava materjali paksust, keevisliite tüüpi ja õmbluse asendit. Kuni 4 mm paksuse lehtmaterjali keevitamise võetakse elektroodi läbimõõt võrdseks materjali paksusega. Paksemat materjali keevitatakse 4-6 mm jämeduste elektroodidega. Üle 10 mm paksuse materjali puhul tehakse õmblus mitmekihilisena. Seepärast võtan elektroodi läbimõõduks 6,0 mm. Keevitusvoolu leidmiseks kasutan valemit:
Keevitamise asendit väga valima ei pea, sest elektroodiga saab keevitada igas asendis. Ka valitud aluseline madala vesinikusisaldusega elektrood sobib keevitamiseks igas asendis.
Ik = C*de
kus Ik – keevitusvool , A;
de – elektroodi läbimõõt, mm;
C – tegur, süsinikterastele C = 40 – 60, kõrglegeerterastele C = 20-40
Seega keevitusvool Ik = C*de = 40 * 6 = 240 A
Määran samuti ka keevituspinge valemiga
Uk = 20 V + 0,04 Ik (V)
Seega keevituspinge Uk
= 20 + 0,04*240 = 29,6 V

Kvaliteedikontroll
Defektid keevisõmbluses jagunevad sisemisteks ja välimisteks. Sisemiste defektide avastamiseks on vajalikud eriseadmed. Välimised defektid on silmaga nähtavad ja neid on võimalik kõrvaldada. Enamlevinud keevitusdefektid on: räbupesad, sisselõiked, läbikeevitamatus ja pealesulatised.
Valmis detaili tuleb konrollida kasutades mittepurustava kontrolli meetodideid, mis jagunevad pinna- ja mahumeetoditeks. Pinnameetodid on sobilikud defektide avastamiseks toodete pinnal või pinna läheduses, mahumeetodid katseobjektide sisemiste defektide avastamiseks. Kuna enamus defekte jääb lihtsal visuaalsel vaatlusel sageli avastamata, on mõttekas parandada nende avastamise tõenäosust kasutades paralleelselt ka muid mittepurustava kontrolli meetodeid lisaks visuaalsele kontrollile. Magnetpulberkontroll, mis põhineb magnetvälja hajumisel metallis asuvate tühikute või mittemetalsete lisandite toimel. Kontrollitava toote pinnale kantakse suspensiooni- raudoskiidi pulbri segu petroolis ja tekotatakse magnetväli. Teiseks kapillaarkontroll, mis põhineb kapillaarjõudude ja –vedeliku kasutamisel pinnadefektide avastamiseks. Kolmandaks ultrahelimeetod, mis põhineb ultraheli (2-5 MHz) suunatuvusel, mille tõttu on võimalik teda suunata materjali sisse kindla selle materjalile omase kiirusega ja fikseerida tema tagasipeegledused võimalikelt hälvingutelt. Neljandaks radiograafia meetod, mis põhineb kontrollitava toote kiiritamisel röntgeni- või gammakiirtega. Kiirgus neeldub kontrollitavas tootes. Defektide kohal neeldub kiirgust vähem, mis on nähtav röntgenfilmidel. Kuna tegemist on nii paksu materjaliga, mis eeldab, et õmblus on mitmekihiline , siis tuleks defektide avastamiseks kasutada peale visuaalse vaatluse ka üht mahumeetodit.