Keevitus (0)

7 DW MDQD. DUDJDQRYD
KEEVITUS Lisaõppematerjal venekeelsele kutsekoolile Materjal on valminud Integratsiooni Sihtasutuse projekti "Eestikeelse õppe ja õppevara arendamine muu- keelsetes kutsekoolides" raames (2005-2008). Euroopa Sotsiaalfondist rahastatud projekt kavandati vastavalt Uuringukeskuse Faktum uuringule " Kutsehariduse areng venekeelsetes kutseõppeasutustes" (2004). Projekti eesmärgiks oli luua tingimused kvaliteetse eesti keele õppe läbiviimiseks ning arendada eestikeelse õppe metoodikat kutseõppeasutuste venekeelsetes rühmades. Projekti käigus koolitati üle 300 õpetaja ning anti välja 23 (e-)õppematerjali ja metoodikaraamatut. Materjalid asuvad veebikeskkonnas kutsekeel.ee.
Materjali soovitab Riiklik õppekavarühma nõukogu
Autor: Tatjana Karaganova Sisunõustamine: Toomas Pihl Terminitoimetamine: Andres Laansoo Keeletoimetamine: Katre Kutti Retsensent : Rein Pikner Küljendamine ja kujundamine: Aivar Täpsi Teostaja : OÜ Miksike © Integratsiooni Sihtasutus 2008
Tasuta jaotatav tiraaz SISSEJUHATUS
Eesti tööstuses mängivad tähtsat rolli masinaehitusettevõtted, laevaehitus ja metallkonstruktsioonide toot - mine. Viimase viie aasta jooksul on selle haru ettevõtted saavutanud suure majanduskasvu. Peamine prob - leem selle tööstusharu juures on kvalifitseeritud, vajalike teadmistega ja eesti keele oskusega tööjõu (keevita- jate) puudus. Kõik see tingis vajaduse uue õppematerjali loomise järele. Antud õppevahendis on peatükkide kaupa välja toodud keevitusega seotud terminoloogia: käsikaarkeevitus, gaaskeevitus , keevitamine sulamatu elektroodiga kaitsegaasi keskkonnas, volframelektroodiga keevitamine argoonis. Eestikeelne õppematerjal KEEVITUSERILA EESTI KEEL aitab noortel töölistel sulanduda eestikeel- sesse töökeskkonda ning aru saada tehnilistest eestikeelsetest dokumentidest. Õppematerjal on mõeldud vastaval erialal kasutatavate terminite omandamiseks, tootmisprotsessi ülesannetest ja eesmärkidest arusaa- miseks ning eestikeelses töökeskkonnas hakkamasaamiseks. Käesoleva õppematerjali näitlikkus ja lihtsus aitavad minimaalse töö ja ajakuluga täiendada oma eesti keele sõnavara ja rakendada saadud teadmisi praktilises töös. Õppevahendis on materjal teemade kaupa liigendatud. Iga teema juurde on lisatud selgitava tekstiga illustratsioonid . Lisaks tekstile on iga teema juurde lisatud sõnad ja väljendid, mida ei saa illustreerida , ent mis on vajalikud teema täielikuks omandamiseks. Õppevahendi väljatöötamisel on kasutatud kaasaegseid mõisteid. Õppevahendi mugavaks kasutamiseks on materjali lõppu lisatud eesti-vene terminisõnastik. See õppematerjal aitab autori meelest igas vanuses keevituse-erialal töötavatel inimestel kiiremini integ- reeruda eestikeelsesse töökeskkonda. Kokkuvõttes peaks kiirem integratsioon parandama töö efektiivsust , lisama enesekindlust ja töörõõmu, ilma milleta ei ole võimalik edu saavutada.
3
, - . 5 . -, , - . , : , , . KEEVITUSERILA EESTI KEEL , , . ­ , - , , c . , - - . . - . - , , . , . - . , , , . , , .
« , .» / /
4 SISUKORD
1. Üldteadmised keevitamisest ....................................................................................................................... 6 1.1. Keevitamise olemus, üldmõisted............................................................................................................. 6 1.2. Metallide keevitamise põhiviisid ............................................................................................................ 6 1.2.1. Sulakeevitus .................................................................................................................................... 6 1.2.2. Survekeevitus .................................................................................................................................. 9 1.3. Keevisliidete liigid ................................................................................................................................ 10 1.4. Keevisõmbluste liigid............................................................................................................................ 12
2. Kattega elektroodiga käsikaarkeevitus (MMA) e. elektroodkeevitus .................................................. 14 2.1. Käsikaarkeevituse skeem sulava elektroodiga ...................................................................................... 14 2.2. Keevitusseadmed................................................................................................................................... 15 2.2.1. Keevitustransformaator ................................................................................................................ 16 2.2.2. Keevitusalaldi............................................................................................................................... 17 2.2.3. Keevitusmuundur ......................................................................................................................... 18 2.3. Käsikaarkeevituse sulav elektrood ........................................................................................................ 19 2.4. Elektroodi katte paksuse mõju keevisõmbluse kvaliteedile.................................................................. 21 2.5. Defektid käsikaarkeevitamisel .............................................................................................................. 22
3. Gaaskeevitus ............................................................................................................................................. 25 3.1. Gaaskeevituse üldine skeem (G) ........................................................................................................... 25 3.2. Atsetüleen ja teised põlevgaasid ........................................................................................................... 25 3.3. Keevitusleek .......................................................................................................................................... 26 3.3.1. Keevitusleegi liigid ...................................................................................................................... 27 3.4. Injektorpõleti ......................................................................................................................................... 29 3.4.1. Juhised keevituspõletite käsitsemiseks......................................................................................... 30 3.5. Surugaasireduktorid .............................................................................................................................. 31 3.6. Vasaksuunaline ja paremsuunaline keevitamine................................................................................... 33
4. Keevitamine sulamatu elektroodiga kaitsegaasi keskkonnas (TIG-keevitus) ..................................... 36 4.1. TIG-keevituse üldine skeem.................................................................................................................. 36 4.2. Terase keevitamine TIG keevitusaparaadiga ........................................................................................ 37 4.3. Alumiiniumi ja tema sulamite keevitamine TIG keevitusaparaadiga ................................................... 38 4.4. Vesijahutusega TIG keevituspõleti ....................................................................................................... 39 4.5. Keevituskaare süütamine TIG keevitamisel.......................................................................................... 40 4.6. Volframelektrood. Volframelektroodi otsa töötlus ............................................................................... 41 4.7. Volframelektroodiga keevitamisel tekkivad defektid ........................................................................... 42 4.7.1. Volframi lisandite moodustumise põhjused................................................................................ 42 4.7.2. Pooride tekkimise põhjused ........................................................................................................ 43
Kasutatud kirjandus......................................................................................................................................... 47 Illustratsioonid................................................................................................................................................. 47 Eesti-vene sõnastik.......................................................................................................................................... 48
5 1. Üldteadmised keevitamisest
1.1. Keevitamise olemus, üldmõisted Keevitamiseks nimetatakse tehnoloogilist protsessi, mis seisneb tervikliite saamises ühendatavate detailide vahel aatomsidemete loomise teel kohaliku või üldise kuumutamise, plastse deformeerimise või üheaegselt mõlema mooduse abil. Kõik olemasolevad keevitusprotsessid võib jaotada kahte põhirühma ­ survekeevitus ja sulakeevitus.
1.2. Metallide keevitamise põhiviisid
1.2.1. Sulakeevitus Sulavelelektroodiga käsikaarkeevitus (MMA ) e. elektroodkeevitus
Sulavelelektroodiga käsikaarkeevitus on enamlevinud keevitusviis. Seda kasutatakse legeeritud ja süsinikteraste, malmi ning värviliste metallide keevitamiseks ja pealesulatamiseks. Sulavelelektroodiga keevitamisel annab põhimetalli ja elektroodi sulamiseks tarviliku soojuse nende vahel põlev elektrikaar . Kaare temperatuur on väga kõrge ­ 4000...6000ºC. Sulas olekus põhi- ja elektroodi- metall segunevad keevitusvannis ja tardudes moodustavad keevisõmbluse.
1. Elektrood - 2. Põhimetall ­
Sele 1.1. Sulavelelektroodiga käsikaarkeevitus
Terminid elektrikaar ­ keevisõmblus ­ keevitamine ­ legeeritud terased ­ malm ­ sulakeevitus ­ survekeevitus ­ sulavelelektroodiga käsikaarkeevitus ­ süsinikterased ­ värvilised metallid ­
6 Pea meeles
Soojusallikaks on elektrikaar.
Kaitsegaasis keevitamine sulava elektroodiga ( MIG/MAG )
Sulava elektroodiga keevitamisel antakse gaas kaare tsooni samuti nagu mittesulava elektroodiga keevita- misel. Kaar põleb elektrooditraadi ja keevitatava detaili vahel. Kaitsegaasina kasutatakse inert -( heelium ja argoon ) ja aktiivgaase (süsihappegaas) või segugaase (Ar + CO2). Inertgaasid on kasutusel värviliste metal - lide keevitamisel, süsihappegaas ­ legeer -, kõrglegeer- ja süsinikteraste keevitamisel. Keevitatakse poolautomaatselt või automaatselt.
1. Keevituspõleti ­ 2. Põhimetall ­ 3. Elektrooditraat ­
Sele 1. 2. Kaitsegaasis keevitamine sulava elektroodiga
Terminid argoon ­ heelium ­ kaitsegaasis keevitamine sulava elektroodiga ­ süsihappegaas ­
Pea meeles
Soojusallikaks on elektrikaar.
Sulamatu elektroodiga kaitsegaasi keskkonnas keevitamine (TIG -keevitus)
Mittesulava elektroodiga keevitamisel juhitakse kaitsegaas (argoon või heelium) keevitustsooni läbi gaasidüüsi, kaar põleb volframelektroodi ja keevitatava metalli vahel. Kaar süüdatakse kaarevahemiku lühiaegse lühistamisega või spetsiaalse süüteseadme abil. Liitekoha täitmiseks antakse keevitustsooni lisametalli ­ keevitustraati.
7 Õhukesi detaile (ääristatud servadega ) keevitatakse ilma keevitustraadita. Keevitada võib nii alalis - kui ka vahelduvvooluga. Keevitusvool , keevitustraadi läbimõõt ja keevituskiirus valitakse olenevalt keevitatava detaili materjalist ja paksusest. Seda keevitusviisi kasutatakse kõrglegeeritud terastest ja värvilistest metallidest (Al,Mg,Cu,Ni jt) ning nende sulamitest konstruktsioonide keevitamisel.
Terminid alalisvool ­ kaarvahemik ­ keevituskiirus ­ keevitusvool ­ lisametall ­ läbimõõt ­ vahelduvvool ­ üleskeeratud servadega ­
1. Keevituspõleti ­ 2. Põhimetall ­ 3. Volframelektrood ­ 4. Lisametall ­
Sele 1.3. Keevitamine sulamatu elektroodiga kaitsegaasi keskkonnas
Pea meeles
Soojusallikaks on elektrikaar.
Gaaskeevitus (G)
Gaaskeevituse puhul on soojusallikaks keevituspõleti leek , mis tekib põlevgaasi ning tehniliselt puhta hapniku segu põlemisel. Tavaliselt kasutatakse lisametallina keevitustraati, kuid on võimalik keevitada ka ilma selleta. Selliselt on võimalik keevitada peaaegu kõiki tehnikas kasutatavaid metalle . Mõned metallid (plii, vask, messing ja malm) keevituvad gaaskeevituse abil isegi paremini kui kaarkeevitusega.
8 1. Keevituspõleti ­ 2. Põhimetall ­ 3. Lisametall ­
Sele 1. 4. Gaaskeevitus
Pea meeles
Soojusallikaks on keevituspõleti leek.
1.2.2. Survekeevitus
Punktkontaktkeevitus (punktkeevitus)
Punktkontaktkeevituse puhul pannakse keevitatavad detailid teineteise peale. Koostatud ja märgitud metall-lehed paigutatakse kahe vaskelektroodi vahele, millesse juhitakse vool. Elektroodide vahel metall kuumeneb ja kokkusurumisel keevitub ühes punktis. Selliselt keevitatakse õhukesest metallist detaile autode, reisivagunite ja lennukite tootmisel ning majapidamisriistade valmistamisel.
1. Vaskelektrood ­ 2. Keevitatavad detailid ­
Sele 1. 5. Punktkeevitus
9 Joonkontaktkeevitus (joonkeevitus)
Joonkontaktkeevituse puhul surutakse keevitatavad detailid kokku pöörlevate elektroodide (rullide) abil, millest lastakse läbi vool metalli kuumutamiseks ja sulatamiseks. Vool võib olla pidev või lühiajaliste im- pulssidena. Iga impulsi tulemusena moodustub keevispunkt, kusjuures tiheda õmbluse saamiseks punktid osaliselt katavad üksteist. Seda keevitusviisi kasutatakse õhukeseseinaliste balloonide, paakide, tulekustutite ning muude toodete valmistamisel.
1. Vaskelektrood ­ 2. Keevitatavad detailid ­
Sele 1. 6. Joonkeevitus
Kontrollküsimused
1. Mida nimetatakse keevitamiseks? 2. Milliseid keevitusviise teate? 3. Milles seisneb sula- ja survekeevituse olemus?
1.3. Keevisliidete liigid Keevisliiteks nimetatakse keevitamise teel saadud mitme detaili tervikliidet. Olenevalt keevitatavate detailide vastastikusest asendist eristatakse põkk-, nurk-, vastak -, katte- ja ots- ehk servliiteid.
Põkkliite puhul on liiteelemendid ühes tasa- või mingis muus pinnas. Kuni 2 mm paksuste detailide põkk-keevitamisel asetatakse detailid tihedalt, kalduservamata kokku või ääristatakse servad ja keevitatakse ilma lisatraadita. 2...4 mm paksusi detaile ei kalduservata, kuid detailide vahele jäetakse pilu . Üle 5 mm paksuste detailide põkk-keevitamisel servatakse liite ääred kaldu. 5...15 mm paksused detailid servatakse V-kujuliselt, kui aga paksus ületab 15 mm, siis X-kujuliselt.
Sele 1.7. Põkkliide 10 Katteliite puhul paiknevad keevitatavad elemendid paralleelselt ning katavad üksteist osaliselt. Üle 3 mm paksuste detailide gaaskeevitamisel ei ole katteliidet soovitatav kasutada, sest suurte sisepingete tõttu tekivad märgatavad deformatsioonid , mis jäiga kinnituse korral võivad põhjustada pragusid.
Sele 1. 8. Katteliide
Vastakliite e. T-liite puhul ühendatakse ühe detaili ots teise detaili külgpinnaga. Kasutatakse jäikusribide, sõlmplaatide, torustikumuhvide jne keevitamisel.
Sele 1. 9. Vastakliide e. T-liide
Nurkliiteks nimetatakse liidet, mille puhul liidetavad detailid paiknevad teineteise suhtes täisnurga või väiksema nurga ja keevitatakse piki ühist serva.
Sele 1. 10. Nurkliide
Õhukeste detailide gaaskeevitamisel on laialt levinud otsliited, mille korral liidetavad detailid puutuvad kokku külgpindu pidi ning keevitamisel sulatatakse kohakuti asuvad otsad .
Sele 1. 11. Otsliide
11 Et keevisliide tuleks tugev ning metall täielikult läbi keevituks, on vaja keevitatavad servad õigesti ette valmistada. Kalduservatud äärte lahknemisnurk peab olema 60-90º. Õhukesi detaile keevitatakse ilma serva- mata. Üle 5 mm paksuste detailide keevitamisel ääred kalduservatakse. Enne keevitamist tuleb keevitatavad servad ning õmblusega külgnev põhimetall gaasipõleti leegi abil hoolikalt puhastada õlist, roostest, tagist, niiskusest jmt.
Terminid
katteliide ­ pragu ­ jäikusribi ­ rooste ­ kaldu ­ sisepinge ­ e kalduservamata ­ keevisliide ­ sõlmplaadid ­ nurkliide ­ tagi ­ otsliide ­ torustikumuhv ­ pilu ­ vastakliide ­ põkkliide ­
1.4. Keevisõmbluste liigid Keevisõmbluseks nimetatakse keevisliite osa, mis moodustub keevitusvannis oleva sulametalli kristalli- seerumisel. Põleti leek või elektrikaar sulatavad ühes põhimetalliga ka lisametalli, mis omavahel segunedes moodus - tavad õmblusmetalli. Valmistamisviisilt jagunevad keevisõmblused ühe- ja kahepoolseteks. Väliskuju järgi eristatakse normaal-, tugev- ja nõrkõmblusi. Keevisõmblused liigituvad põkk- ja nurkõmblusteks.
Põkkõmblus
l ­ keevisõmbluse laius - q ­ tugevduse kõrgus ­ (normaalõmblustel ei ületa 2,5...3,0 mm) c ­ kalduservamata osa kõrgus ­ b ­ pilu laius ­ h ­ keevitatava metalli paksus ­ a ­ servade lahknemisnurk ­
Sele 1. 12. Keevisõmbluse ristlõige
12 Nurkõmblus
b - keevitatava metalli paksus ­ q ­ tugevduse kõrgus ­ z ­ kaatet ­ a ­ keevisõmbluse paksus -
Sele 1. 13. Keevisõmbluse ristlõige
Z =a·2
Pea meeles
Põkkõmblus kuulub põkk- ja ots- ehk servliidete juurde. Nurkõmblus kuulub nurk-, vastak- ja katteliidete juurde.
Terminid nurkõmblus ­ nõrkõmblus ­ põkkõmblus ­ ristlõige ­ tugevdatud õmblus ­
Kontrollküsimused
1. Mida nimetatakse keevisliiteks ning milliseid keevisliidete liike teate? 2. Mida nimetatakse keevisõmbluseks? 3. Kuidas liigitatakse keevisõmblusi väliskuju järgi?
13 2. Kattega elektroodiga käsikaarkeevitus (MMA) e. elektroodkeevitus
2.1. Käsikaarkeevituse skeem sulava elektroodiga Sulava elektroodiga keevitamisel annab põhimetalli ja elektroodi sulamiseks vajaliku soojuse nende vahel põlev elektrikaar. Kaare temperatuur on väga kõrge + 4000...6000°C. Sulas olekus põhi- ja elektroodimetall segunevad keevitusvannis ja tardudes moodustavad keevisõmbluse. Metallelektrood on kaetud erilise kattekihiga, mis sulades tekitab gaase ning räbu, kaitstes sellega kee- vitusvanni pinda ning elektroodimetalli tilkasid hapniku ja lämmastiku kahjuliku mõju eest.
Terminid hapnik ­ lämmastik ­ räbu ­
1. Vooluvõrku lülitamine ­ 2. Keevitusseade ­ 3. Keevitusjuhe käepidemele ­ 4. Tagasivoolu keevitusjuhe ­ 5. Elektroodihoidja ­ 6. Sulav elektrood ­ 7. Tagasivoolu kinnitusklemm ­ 8. Detail ­ 9. Keevituskaar ­
Sele 2.1. Käsikaarkeevituse skeem sulava elektroodiga
14 1. Sulavelektroodi varras ­ 2. Sulavelektroodi kate ­ e 3. Tilga ülekanne ­ 4. Kaitsegaasi kuppel - 5. Vedel slakk ­ 6. Tardunud slakk ­ 7. Vedelkeevitusvann ­ 8. Keevisõmblus ­ 9. Detail ­ 10. Keevituskaar ­
Sele 2.2. Keevitusvann
Kasutusala Sulava elektroodiga käsikaarkeevitus võimaldab keevitada erinevates asendites. Sulava elektroodiga saab keevitada legeerimata, vähelegeeritud, kõrglegeeritud teraseid ja malmi. Keevitada saab metalle, mille paksus on vähemalt kolm millimeetrit. Keevitusprotsessi tunnusnumber 111.
2.2. Keevitusseadmed
Keevitatakse nii alalis- kui ka vahelduvvooluga. Alalisvooluga keevitamisel kasutatakse vooluallikatena keevitusmuundureid ja -alaldeid, vahelduvvooluga keevitamisel aga keevitustransformaatoreid.
Terminid alalisvool ­ vahelduvvool ­ keevitusmuundur ­ keevitusalaldi ­ keevitustransformaator ­ p
15 2.2.1. Keevitustransformaator
Keevitustransformaator toodab keevitamiseks vahelduvvoolu.
Sele 2.3. Keevitustransformaatori üldskeem
Keevitustransformaatori ehitus 1. Vooluvõrku lülitamine ­ 2. Transformaatori sisse- ja väljalülitamine ­ 3. Transformaator (ühefaasiline) ­ ( ) Transformaatori ülesanne: muundab krge võrgupinge madalaks keevituspingeks ja madala võrguvoolu kõrgeks keevitusvooluks. : . 4. Keevitusvoolu reguleerimine ­ 5. Keevitusjuhtme ühendamine elektroodihoidikuga ­ 6. Klemmiga tagasivoolu juhtme ühendamine detailiga ­
Keevitustransformaatori puudused 1. Ei sobi keevitamiseks elektroodidega, millel on aluseline kate. 2. Kõrgendatud elektriohuga ruumides lubatakse keevitada aparaadiga, mille tühijooksu pinge ei ole üle 48V. Kui tühijooksu pinge on madal, siis halvenevad keevitusomadused, nt. kaare süütamine. 3. Reeglina ühendatakse transformaator vooluvõrku ühe või kahe faasiga ja seetõttu koormab ta võrku ebaühtlaselt.
Keevitustransformaatori eelised 1. Puudub magnettuul. 2. Lihtne ja töökindel konstruktsioon. 3. Teistest keevitusseadmetest tunduvalt odavam.
16 2.2.2. Keevitusalaldi
Keevitusalaldi toodab keevitamiseks alalisvoolu.
Sele 2.4. Keevitusalaldi üldskeem
Keevitusalaldi ehitus. 1. Lülitus vooluvrku ­ 2. Transformaator ( kolmefaasiline ) ­ ( ) /Transformaatori ülesanne on muundada kõrge võrgupinge madalaks keevituspingeks ja madal võrguvool kõrgeks keevitusvooluks. : ./ 3. Alaldi sisse- ja väljalülitamine ­ 4. Keevitusvoolu reguleerimine ­ 5. Jahutusavad ­ 6. Keevitusjuhtme ühendamine elektroodihoidikuga ­ 7. Klemmiga tagasivoolu juhtme ühendamine detailiga ­ 8. Ventilaator ­ /Ventilaatori ülesanne on jahutada alaldiplokki. : ./ 9. Alaldi ­ /Alaldi ülesanne on muundada vahelduvvool alalis-keevitusvooluks. : ./
Keevitusalaldi puudused 1. Magnettuul 2. Kõrgem hind kui transformaatoreil
Keevitusalaldi eelised 1. Sobib kigi katetetüüpidega elektroodidega keevitamiseks. 2. Kolmefaasiline lülitus vooluvõrku tekitab reeglina vooluvõrgule ühtlase koormuse.
17 2.2.3. Keevitusmuundur
Keevitusmuundur toodab keevitamiseks alalisvoolu.
Sele 2.5. Keevitusmuunduri skeem
Keevitusmuunduri ehitus 1. Lülitus vooluvõrku ­ 2. Muunduri sisse-ja väljalülitus vastavalt või Y ­ Y O ­ välja lülitatud ­ Y ­ tähtühendus, esimene aste. Mootori käivitamine. ­ kolmnurkühendus, teine aste. Keevitusvoolu tootmine. 3. Generaatori ajam - 4. Generaator . Koosneb magnetpoolustest koos mähistega: a) ergutusmähis ­ b) ankur ­ c) kollektor ­ d) süsiharjad ­ 5. Keevitusvoolu reguleerimine ­ 6. Ventilaator. Jahutab nii ajamit kui generaatorit. 7. Keevitusjuhtme ühendamine keevituskäpaga e. Elektroodihoidikuga ­ 8. Klemmiga tagasivoolu juhtme ühendamine detailiga ­
Muunduri puudused 1. Seadme valmistamine on kallis. 2. Intensiivse hoolduse vajalikkus.
Muunduri eelised 1. Head keevitusomadused.
18 2.3. Käsikaarkeevituse sulav elektrood
1. Elektroodi varras - 2. Elektroodi kate ­
Sele 2.6. Keevituselektrood
Kaarkeevitusel kasutatakse sulamatuid ja sulavaid elektroode. Sulavad elektroodid tehakse traadist või lindist, mille keemiline koostis on ligilähedane keevitatava metalli omale. Katte järgi tähistatakse ja liigitatakse elektroode järgmiselt: A ­ happeline kate, mis sisaldab raua, mangaani , räni ja harvemini titaani oksiide . Saadav õmblusemetall on tugevasti oksüdeerunud ja suure tihedusega, keevitada saab nii alalis- kui ka vahelduvvooluga. B ­ aluseline kate, mille peamine koostisosa on kaltsiumfluoriid või kaltsiumkarbonaat (kriit, marmor ). Keevitada tuleb vastupolaarse alalisvooluga. C ­ tsellulooskate. Tsellulooskattes on peamised koostisosad tselluloos , jahu jt. orgaanilised segud , mis soojuse mõjul gaasistuvad ja moodustavad kaarevahemikus hea gaasikaitse ning katavad sulametalli õhukese räbukihiga. R ­ rutiilkate, mille peamine koostisosa on rutiil (TiO2). Kaar põleb püsivalt ja võimaldab keevitada igas asendis nii alalis- kui ka vahelduvvooluga. Seejuures tekib vähe pritsmeid.
Terminid happeline kate ­ aluseline kate ­ () tsellulooskate ­ rutiilkate ­ raud ­ räni ­
19 Elektroodide tähistamine EN-499 järgi.
E 38 3 - B 2 2 H10
Tabel 2.1. Elektroodi sesifreerimise näide EN-499 järgi E 38 3 - B 2 2 H10 1 2 3 4 5 6 7 8
1.E - käsikaarkeevituse elektrood
Tabel 2.2. Lühitähis voolavuspiirile, tugevusele ja keevisõmbluse suhtelisele pikenemisele Lühitähis Min. voolavuspiir Tõmbetugevus Minimaalne N/mm² N/mm² suhteline pikenemine % 38 380 470 kuni 600 20
Tabel 2.3. Lühitähis keevisõmbluse materjali töötingimustele Lühitähis Vähim purustustöö 47J minimaalsele °C 3 -30
Lühitähis keevisõmbluse keemilise koostise kohta. Pole tähist - Ehitusteras St 37 kuni St 52.
Lühitähis elektroodi katte tüübile. B ­ aluseline kate
Tabel 2. 4. Lühitähis elektroodi väljatulekule ja voolu liigile Lühitähis Väljatulek % Voolu liik 2 105 Alalisvool
Tabel 2.5. Lühitähis keevituspositsioonidele Lühitähis Keevituspositsioonid 2 Kõik positsioonid, välja arvatud ülevalt alla.
Tabel 2.6. Lühitähis vesiniku sisaldusele keevisõmbluses Lühitähis Vesiniku sisaldus cm³ -s iga 100 g keevisaine kohta maksimaalselt H10 10 cm³
Terminid voolavuspiir ­ tõmbetugevus ­ suhteline pikenemine, katkevenivus ­ purustustöö löökpaindel ­ elektroodi väljatulek ­ voolu liik ­ vesinik ­
20 2.4. Elekroodi katte paksuse mõju keevisõmbluse kvaliteedile Vastavalt elektroodi katte paksusele kvalifitseeritakse elektroodid õhukese-, keskmise- ja paksu kattega elektroodideks.
Sele 2.7. Katte paksus
jämetilk peentilk pihustus
Sele 2.8. Metalli ülekanne õmblusesse
Jämedapinnaline Peenepinnaline Siledapinnaline
Sele 2.9. Keevisõmbluste väliskuju
Terminid õhukese kattega elektrood ­ keskmise kattega elektrood ­ paksu kattega elektrood ­ metalli ülekanne mblusesse ­ jämedatilgaline ülekanne ­ peenetilgaline ülekanne ­ pihustusülekanne ­ jämedapinnaline (suurte pinnakonarustega) ­ peenepinnaline (väikeste pinnakonarustega) ­ siledapinnaline ­
21 2.5. Defektid käsikaarkeevitamisel Keevisliites võivad tekkida sõltuvalt keevitaja kutseoskustest, keevitusparameetrite kõikumisest, detailide servade kuju hälvetest jm teguritest tingitud kõrvalekalded. Need võivad esineda nii pidevuses ( poorid , praod , lõhed räbupesad; õmbluse väliskujus olevad vajumid, lõpetuskraavid) kui ka mõõtmetes, puudulikus ristlõikes, läbikeevitamatuses ja muus. Kui nimetatud kõrvalekalded ei kahjusta keevistoote töövõimet, s.o nende mõõtmed ja esinemissagedus on lubatud piirides, siis nimetatakse neid keevitusdefektideks ja neid pole vaja reeglina parandada. Kui keevitusvigade mõõted või määr ületavad lubatu, siis lähevad nad üle keevitusvigadeks.
Välimised vead V-ettevalmistusega õmbluses
1. Juure sisselõige ­ 2. Liiga suur juure läbivajumine ­ 3. Läbikeevitamatus ­ 4. Kaare süütamise koht väljaspool õmblust ­ 5. Pritsmed elektroodi metallist ­ 6. Praod ­ 7.Liiga suur õmbluse kõrgus ­ 8. Sisselõige pealispinnas ­ 9. Kraatri pragu ­
Sele 2.10. Välimised vead
22 Sisemised vead V-ettevalmistusega õmbluses
1. Läbikeevitamatus ­ 2. Poorid/gaasikanal ­ , 3. Slakk/mittemetalsed ühendid ­ ,
Sele 2.11. Sisemised vead
Kontrollküsimused
1. Milline elektrivoolu toime on kõige tähtsam käsikaarkeevitusel? - soojuslik toime - magnetiline toime - keemiline toime - elektriline toime
2. Volt on mõõtühikuks... - pingele - voolu tugevusele - takistusele - võimsusele
23 3. Milline vool ja pinge on kasutusel meie majapidamises ? - 110V ja alalisvool - 110V ja vahelduvvool - 220V ja vahelduvvool - 400V ja vahelduvvool
4. Millised üldised nõuded esitatakse toiteseadmetele? - keevitusvool madal, pinge kõrge - keevitusvool kõrge, pinge madal - keevitusvool madal, pinge madal - keevitusvool kõrge, pinge kõrge
5. Milline järgnevaist detailidest kuulub alaldile? - ankur - transformaator - magnetkarkass - kollektor
6. Milline keevitusvoolu seade omab kõige suuremat kasutegurit? - transformaator - muundur - alaldi - alaldi ( inverter )
7. Milliste keevitusaparaatidega saab keevitada aluselise kattega elektroodidega? - trafo ja alaldiga - inverteri ja trafoga - muunduri ja trafoga - inverteri ja muunduriga
24 3. Gaaskeevitus
3.1. Gaaskeevituse üldine skeem (G)
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 õhukesest, 1...3 mm paksu- sest lehtmetallist toodete valmistamisel ja parandamisel. Kasutatakse peamiselt väikese ning keskmise läbimõõduga torude montaazil, õhukeseseinalistest torudest liidete ja sõlmede keevitamisel. Keevitada saab vaske, alumiiniumi ning nende sulameid , messingit, pliid ja malmi.
1. Hapnikuballoon ­ 2. Atsetüleeniballoon ­ 3. Kaitseklapp ­ 4. Hapnikuvoolik ­ 5. Atsetüleenivoolik ­ 6. Keevituspõleti ­ 7. Keevitustraat ­ 8. Gaasidüüs ­ 9. Keevitatav metall ­ 10. Leek ­
Sele 3.1. Gaaskeevituse üldine skeem
3.2. Atsetüleen ja teised põlevgaasid
Atsetüleen on metallide gaaskeevitamisel ja ­lõikamisel põhiline põlevgaas. Tema leegi temperatuur ulatub tehniliselt puhtas hapnikus põlemisel 3150ºC-ni. Kasutusala: kõik gaasileektöötlemise liigid. Atsetüleen ( C2H2 ) on süsiniku ja vesiniku keemiline ühend. Normaaltemperatuuril ja ­rõhul on tehniline atsetüleen värvitu, terava küüslaugulõhnaga gaas . Atsetüleeni kestev sissehingamine põhjustab iiveldust, peapööritust ning isegi mürgistust.
25 Atsetüleeni plahvatamisel tõusevad rõhk ja temperatuur väga järsku, mis võib esile kutsuda suuri purustusi ning raskeid õnnetusi. Eeltoodud vahekordades moodustunud atsetüleeni segud hapniku ja õhuga võivad plahvatada nii sädemest kui ka tugevast kuumusest. Peale atsetüleeni kasutatakse metallide keevitamisel ning lõikamisel ka teisi, odavamaid ja vähem defit- siitseid põlevgaase ning ­aure. Keevitamisel peab leegi temperatuur olema metalli sulamistemperatuurist ligikaudu kaks korda kõrgem, seetõttu tuleb asendavaid gaase, mille leegi temperatuur on madalam kui atsetüleenil, kasutada nende metal- lide keevitamisel, mille sulamistemperatuur on madalam kui terasel . Hapniklõikamisel kasutatakse põlevgaase, mis hapnikuga segatult annavad vähemalt 2000ºC-se leegi. Propaan (C3H8) on normaaltingimustes värvitu ja lõhnatu põlevgaas. Hapnikusegu leegi temperatuur on 2600...2700ºC. Kasutusala: hapniklõikamine, värviliste metallide keevitamine ja jootmine, kuni 6 mm paksuse terase keevitamine, õgvendamine, painutamine, leegiga puhastamine. Vesinik (H2) on normaaltingimustes värvitu ja lõhnatu põlevgaas. Ta on üks kergemaid gaase, õhust 14,5 korda kergem. Teatud vahekordades õhu ja hapnikuga moodustab vesinik plahvatusohtlikke segusid. See- tõttu tuleb keevitustöödel rangelt täita ohutusnõudeid. Keevituskohale toimetatakse vesinik terasballoonides, gaasilises olekus rõhu all. Kasutusala: malmi, alumiiniumi, messini ja kuni 2 mm paksuse terase keevitamine.
Terminid jootmine ­ leegiga puhastamine ­ lõikamine ­ painutamine ­ propaan ­ sulamistemperatuur ­ süsinik ­ vesinik ­ õgvendamine ­ õhk ­
3.3. Keevitusleek Keevitusleek moodustub põlevgaasi ja hapniku põlemisel. Leegi ülesanne on kuumutada ja sulatada kee- vituskohas põhi- ning lisametalli. Kõik põlevgaasid annavad keevitusleegi, millel on kolm selgelt eristatavat osa: tuum, töötsoon ja loit .
1. Tuum - 2. Töötsoon ­ 3. Loit ­
Sele 3.2. Leegi skeem ja temperatuuri jagunemine tsoonide järgi
26 Tuumal on teravalt piiritletud , peaaegu silindriline, otsast ümarduv kuju, ta pind helendub tugevalt. Tuuma suurus oleneb küttesegu koostisest, hulgast ja väljavoolukiirusest. Leegi tuuma läbimõõdu määrab kindlaks suudmikukanali läbimõõt, tema pikkuse aga gaasisegu väljavoolukiirus. Hapnikurõhu suurenda- misel 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.
Terminid põlevsegu ­ lämmastik ­ mittemetalsed lisandid ­ suudmikukanal ­ süsihappegaas ­ veeaur ­ väljavoolukiirus ­
3.3.1. Keevitusleegi liigid
Põlevsegu koostisest, s.o hapniku ja põlevgaasi suhtest sõltuvad keevitusleegi kuju, temperatuur ja toime sulametallile. Põlevsegu koostise muutmisega saab keevitaja muuta keevitusleegi põhiparameetreid. Olenevalt hapniku ja atsetüleeni omavahelisest suhtest saadakse kolm peamist keevitusleegi liiki: normaalne, oksüdeeriv ja taandav leek.
Normaalleek
Normaalleek ehk neutraalne leek saadakse teoreetiliselt juhul, kui ühele mahuosale hapnikule vastab üks mahuosa atsetüleeni. Praktikas antakse hapnikku põletisse mõnevõrra rohkem ­ 1,1...1,3 atsetüleeni mahtu. Hapnikku antakse põletisse veidi rohkem seetõttu, et ta pole päris puhas, samuti kulub väike osa hapnikku vesiniku põlemiseks. Normaalleegis on kõik kolm tsooni selgesti näha.
Sele 3.3. Normalleek
27 Oksüdeeriv leek
Oksüdeeriv leek tekib hapniku suure ülehulga puhul ­ siis, kui põletisse antava hapniku maht on atsetüleeni mahust rohkem kui 1,3 korda suurem. Seejuures muutub tuum koonusekujuliseks ja kahvatuks, lüheneb tunduvalt ja tema piirjooned ähmastuvad. Samuti lühenevad leegi ülejäänud tsoonid . Kogu leek omandab sinakaslilla värvuse. Leek põleb mühinal, valjus sõltub hapniku rõhust. Oksüdeeriva leegi temperatuur on kõrgem kui normaalleegil, kuid sellega ei tohi keevitada liiga suure hapnikusisalduse tõttu. Liigne hapnik põhjustab õmblusemetalli oksüdeerumist, mistõttu saadakse poorne ja habras õmblus. Oksüdeerivat leeki on lubatud kasutada messingi keevitamisel.
Sele 3.4. Oksüdeeriv leek
Taandav leek
Taandav leek tekib atsetüleeni ülehulga puhul ­ siis, kui põletisse antava atsetüleeni ühe mahuühiku kohta tuleb vähem kui 0,95 mahuühikut hapnikku. Sellise leegi tuuma piirjooned kaotavad oma selguse, tuuma otsale tekib aga roheline kroon, mille järgi otsustataksegi atsetüleeni ülehulga üle. Töötsoon on tunduvalt heledam ja sulab tuumaga peaaegu ühte, loit on aga muutunud kollakaks. Atsetüleeni suure ülehulga puhul hakkab leek suitsema, sest atsetüleeni täielikuks põlemiseks ei jätku hapnikku. Leegi temperatuur on madalam kui oksüdeerival ja normaalsel. Kergelt taandavat leeki kasutatakse malmi keevitamisel.
Sele 29. Taandav leek
Tabel 3.1. Keevitusleegi kasutusvaldkond Metall Normaalleek Oksüdeeriv leek Taandav leek
Teras + - - Malm - - + Vask + - - Alumiinium - - + Messing - + -
28 Pea meeles
Keevitusleegi iseloomu määrab keevitaja silma järgi leegi kuju ja värvuse põhjal. Leegi reguleerimisel tuleb pöörata tähelepanu põlevgaasi- ja hapnikukulu õigele vahekorrale.
Põleti suudmiku kanali ristlõikepindala on võrdeline keevitatava metalli paksusega. Nõrgal (pehmel) leegil on kalduvus tagasilöökideks ja plaksudeks, tugev ( terav ) leek aga puhub sulametalli keevitusvannist välja.
Pea meeles
Keevitusleek ei tohi olla liiga nõrk ega tugev.
Terminid normaalne leek ­ nõrk (pehme) leek ­ oksüdeeriv leek ­ ristlõikepindala ­ taandav leek ­ tugev (terav) leek ­
Kontrollküsimused
1. Missugused omadused on atsetüleenil ning millist ülesannet täidab atsetüleen metallide gaaskeevitamisel ja ­ lõikamisel? 2. Milliseid põlevgaase kasutatakse atsetüleeni asendavate gaasidena? 3. Milliseid keevitusleegi liike kasutatakse metallide gaaskeevitamisel ja lõikamisel? 4. Missugune on normaalse, oksüdeeriva ja taandava leegi koostis? 5. Milliste tunnuste järgi määratakse keevitusleegi liiki?
3.4. Injektorpõleti
Gaaskeevitaja põhiline tööriist keevitamisel ja pealesulatamisel on keevituspõleti. Keevituspõletiks nime- tatakse seadet , mille abil põlevgaas või põlevvedelike aurud segatakse hapnikuga ja tekitatakse keevitusleek. Igal põletil on seadis, mis võimaldab reguleerida keevitusleegi võimsust, koostist ja kuju. Keevituspõletid liigitatakse järgmiselt: 1. põlevgaasi ja hapniku segukambrisse andmise viisi järgi ­ injektoriga ja injektorita põletid. 2. otstarbe järgi ­ universaalsed (keevitamiseks, lõikamiseks, jootmiseks ja pealesulatamiseks) ning spetsiaalsed (ühe operatsiooni jaoks) põletid; 3. kasutusviisi järgi ­ käsi- ja masinpõletid.
Injektorpõleti on selline põleti, milles düüsist suure kiirusega välja voolav hapnikujuga imeb põlevgaasi segukambrisse, kus tekib hõrendus.
29 1. Suudmik ­ 2. Otsik ­ 3. Segukamber ­ 4. Injektor ­ 5. Survemutter ­ 6. Hapnikuventiil ­ 7. Atsetüleeniventiil ­ 8. Hapnikuvooliku kinnitus ­ 9. Atsetüleenivooliku kinnitus ­
Sele 3.6. Injektorpõleti skeem
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 (6), toru ja ven- tiili (7) segukambrisse (3). Selles kambris hapnik ja atsetüleen segunevad, moodustades põlevsegu. Suud - mikust väljuv põlevsegu süüdatakse ning tekib keevitusleek. Gaaside voolamist põletisse reguleeritakse hap- nikuventiiliga (5) ja atsetüleeniventiiliga (7), mis asuvad põleti käepidemel. Vahetatavad otsikud kinnita- takse põleti käepidemele survemutriga.
Pea meeles
Injektori ebaõige töö põhjustab leegi tagasilööke.
3.4.1. Juhised keevituspõletite käsitsemiseks
Ei ole lubatud töötada mittekorras põletiga, sest see võib põhjustada plahvatusi ja tulekahjusid, samuti põletushaavu. Korras põleti annab normaalse ja püsiva keevitusleegi. Kui leek põleb ebaühtlaselt, s.t kustub või rebeneb suudmiku küljest lahti ning tekivad tagasilöögid, on vaja kontrollida ja reguleerida põleti kõiki sõlmi. Kui põleti on korras, suletakse ventiilid ja ühendatakse atsetüleenivoolik, kinnitades ta niplile klambriga. Hapniku- ja atsetüleenireduktorid seatakse vajalikule töörõhule. Põleti süütamisel avatakse esmalt veidi hapnikuventiil, millega atsetüleenikanaleis tekitatakse vajalik hõrendus, seejärel avatakse atsetüleeniventiil ja süüdatakse põlevsegu.
Pea meeles
Sagedasel traadiga (eriti terastraadiga) puhastamisel ning keevitamisel kulub suudmik ärapõlemise tõttu. Ülemäära kulunud suudmik tuleb asendada uuega.
30 Terminid hõrendus ­ klamber ­ käepide ­ põlevsegu ­ seade ­ , töörõhk ­ tööriist ­ keevitusvoolik ­ ,
Sele 3.7. Juhised keevituspõletite kästsemiseks
3.5. Surugaasireduktorid
1. Gaasi väljalaske ava ­ 2. Kaas ­ 3. Survevedru ­ 4. Membraan ­ 5. Kõrgrõhukamber ­ 6. Vooliku ühendus ­ 7. Gaasi sulgemise ventiil ­ 8. Manomeeter ­ 9. Kaitseklapp ­ 10. Survevedru ­ 11. Membraan ­ 12. Manomeeter ­ 13. Kinnitus balloonile ­ 14. Filter ­ 15. Madalrõhukamber ­
Sele 3.8. Hapnikureduktori skeem
31 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 automaatselt hoiab selle püsiva, sõltumata gaasi rõhu muutustest balloonis või gaasitorustikus. Reduktorid erinevad üksteisest värvi ning balloni külge kinnitamise viisi poolest. Välja arvatud atsetü- leenireduktorid, kinnitatakse reduktorid survemutriga, mille keere vastab ventiili stutsi keermele. Atsetüleenireduktorid kinnitatakse ballonidele survepoldi ja klambriga või kinnitusmutriga.
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 klapi- pesale, 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 ballooni ventiil ja keerata välja reduktori reguleerkruvi kuni vedru vabane- miseni. Reduktorite ekspluateerimisel võivad tekkida põhiliselt järgmised rikked : süttimine, külmumine ja gaasi- leke.
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.
Pea meeles
Ebatiheduste ja gaasilekete avastamiseks kaetakse reduktori ühenduskoht seebiveega ­ lekkekohtadesse ilmuvad seebimullid.
32 Sele 3.9. Balloni avamise suund
Terminid gaasileke ­ külmumine ­ lekkekoht ­ rike ­ süttimine ­
Kontrollküsimused 1. Kuidas liigitatakse keevituspõleteid? 2. Kuidas on ehitatud ning töötavad keevituspõletid? 3. Kuidas saab kontrollida injektorpõleti tööd? 4. Mis võib põhjustada hapniku- ja atsetüleeniballoonide plahvatamist? 5. Mis otstarve on reduktoritel ja kuidas neid liigitatakse? 6. Kuidas on ehitatud ning töötavad reduktorid?
3.6. Vasaksuunaline ja paremsuunaline keevitamine Praktikas eristatakse kahte keevitamissuunda ­ vasak- ja parempoolset.
Vasaksuunaline keevitamine Vasaksuunalise gaaskeevitamise puhul keevitatakse paremalt vasakule, keevitusleek suunatakse veel keevitamata metalliservadele, keevitustraat aga liigub leegi ees. See keevitusviis on laialt levinud ning kasu- tatakse õhukeste ja kergsulavate metallide keevitamisel. Vasaksuunalisel keevitamisel kuumeneb põhimetall hästi, soodustades sellega keevitusvanni edasiliikumist. Selle keevitusviisi korral näeb keevitaja hästi õmblust, seetõttu on keevisõmbluse välimus parem kui paremsuunalisel keevitamisel.
33 1. Keevituspõleti ­ 2. Keevitustraat ­
Sele 3.10. Vasaksuunaline keevitamine
Paremsuunaline keevitamine Paremsuunalise keevitamise puhul keevitatakse vasakult paremale, keevitusleek suunatakse õmbluse keevitatud osale, keevitustraat aga liigub põleti taga. Põleti suudmikuga tehakse ristsihilisi liigutusi. Kuna leek on suunatud juba keevitatud õmblusele, on keevitusvann hästi kaitstud õhuhapniku ja ­lämmastiku eest ning õmblusemetall jahtub kristalliseerumisel aeglasemalt. Õmbluse kvaliteet on kõrgem kui vasaksuunalisel keevitamisel, ka leegi soojus hajub vähem. Seetõttu tehakse paremsuunalisel keevitamisel servade lahkmenurk 90º asemel 60...70º , millega vähendatakse pealesulatatava metalli kogust ja toote kaardumist.
1. Keevituspõleti ­ 2. Keevitustraat ­
Sele 3.11. Paremsuunaline keevitamine
34 Pea meeles
Paremsuunaline keevitamine on otstarbekohane üle 5 mm paksuste materjalide ja suure soojusjuhtivusega metallide keevitamisel. Kuni 3 mm paksuste detailide keevitamisel on vasaksuunaline meetod tootlikum.
Keevitustraadi läbimõõt Keevitustraadi läbimõõt valitakse vastavalt keevitatava metalli paksusele ja keevitamissuunale. Vasaksuunalisel keevitamisel võetakse traadi läbimõõduks
d=s/2+1 Paramsuunalisel keevitamisel aga
d=s/2 s ­ keevitatava metalli paksus mm. Traadi läbimõõt saadakse millimeetrites (mm).
Kontrollküsimused
1. Mille poolest erinevad parem- ja vasaksuunaline keevitamine teineteisest ning millal neid kasutatakse?
35 4. Keevitamine sulamatu elektroodiga kaitsegaasi keskkonnas (TIG- keevitus)
4.1. TIG-keevituse üldine skeem Kaitsegaasi keskkonnas volframelektroodiga võib keevitada teraseid, ka kõrglegeeritud ja värvilisi metalle. Keevitada on võimalik alates materjali paksusest 0,5 kuni 6 mm kõigis keevitusasendites. Paksemate materjalide puhul keevituskiirus väheneb oluliselt ja seal tuleb kasutada teisi võimalusi. Põhiliselt keevita- takse paksemate materjalide juureõmblusi ning saadakse puhas pind ja kasutatakse juuregaasi.
1. Ühendus vooluvõrku ­ 2 . Keevitusaparaadi toiteallikas ­ 3. Keevitusvoolu kaabel ­ 4. Tagasivoolu kaabel ­ 5. Tagasivoolu kaabli klemm ­ 6. Kaitsegaasi balloon reduktoriga ­ 7. Kaitsegaasi voolik ­ 8. Keevituspõleti ­ 9. Lisamaterjal (varras) ­ () 10. Keevitatav detail ­ 11. Volframelektrood ­ 12. Elektroodi kinnitustsang ­ , 13. Keevituskaar ­ 14. Keevitusvann ­ 15. Keevisõmblus ­ 16. Õmbluse gaasikaitse ­
Sele 4.1. TIG keevituse põhimõtte skeem
36 Sele 4.2. Keevisvann
4.2. Terase keevitamine TIG keevitusaparaadiga Keevitamine alalisvooluga
Sele 4.3. Keevitusaparaadi põhiosad
1. Transformaator (ühe või kolmefaasiline) ­ Transformaatori ülesanne: muudab madala võrguvoolu tugevaks keevitusvooluks ja võrgu kõrge pinge madalaks keevituspingeks. 2. Alaldi ­ Alaldi ülesanne: muudab kolmefaasilise vahelduvvoolu alalisvooluks. 3. Ventilaator ­ Ventilaatori ülesanne: jahutab alaldit ja transfomaatorit ülekuumenemise eest, kuna keevitusprotsessi käi- gus võivad nad üle kuumeneda ja süttida. 4. Jahutusvedeliku rõhu relee Jahutusvedeliku rõhu relee ülesanne: kontrollib vesijahutusega põleti olemasolu korral jahutusvee tsirku- leerimist. Jahutusvedeliku ringlemise katkemisel lülitab relee keevitusaparaadi automaatselt vooluvõrgust välja ja keevitusprotsess katkeb. 5. Kaitsegaasi etteande regulaator ­ Kaitsegaasi etteande regulaatori ülesanne: elektromagnetilise kaitsegaasi klapi avamine enne ja sulgemine enne ja pärast keevitusprotsessi lõpetamist. 6. Juhtpult ­
37 Juhtpuldi ülesanne: 6.1. keevitusaparaadi sisse ja välja lülitamine 6.2. keevitusvoolu tugevuse reguleerimine 6.3. kaitsegaasi avamine enne keevitusprotsessi algust ja lõpetamine peale keevitusprotsessi 6.4. muud funktsioonid keevitusprotsessi läbiviimisel
4.3. Alumiiniumi ja tema sulamite keevitamine TIG keevitusaparaadiga
Keevitamine vahelduvvooluga
Sele 4.4. Keevitusaparaadi põhiosad
1. Transformaator (ühe või kolmefaasiline) - Transformaatori ülesanne: muudab võrguvoolu tugevaks keevitusvooluks ja võrgu kõrge pinge mada- laks keevituspingeks. 2. Kõrgpinge impulsside generaator ­ Generaatori ülesanne: toodab kõrgsagedusvoolu impulsse kaare paremaks süütamiseks keevitus- protsessis. 3. Kaitse drossel ja kaitse kondensaator ­ Kaitse drosseli ja kaitse kondensaatori ülesanne: kaitseb transformaatorit kõrgsagedusvoolu impulsside eest. Vastasel juhul võivad kõrgsagedusvoolu impulssid rikkuda transformaatori mähist. 4. Filter ­ kondensaator ­ Filter ­ kondensaatori ülesanne: tasandab erinevad voolu poolperioodid, mis võivad tekkida keevitus- protsessi käigus (alaldist voolu alaldamisel). 5. Kaitsegaasi etteande regulaator ­ Kaitsegaasi etteande regulaatori ülesanne: elektromagnetilise kaitsegaasiklapi avamine ja sulgemine enne ja pärast keevitusprotsessi lõpetamist. 6. Juhtpult ­ Juhtpuldi ülesanne: 6.1. keevitusaparaadi sisse ja välja lülitamine 6.2. keevitusvoolu tugevuse reguleerimine 6.3. kaitsegaasi avamine enne keevitusprotsessi algust ja sulgemine pärast keevitusprotsessi 6.4. muud funktsioonid keevitusprotsessi läbiviimisel
38 Pea meeles
Terast keevitatakse alalis- ja alumiiniumi sulameid ning alumiiniumi vahelduvvooluga.
4.4. Vesijahutusega TIG keevituspõleti Keevituspõletisse on asetatud mittesulav volframelektrood, mille otsa ja detaili vahel põleb elektrikaar. Keevisõmbluse metalli formeerumine toimub õmbluses kas ilma või koos lisamaterjaliga.
Sele 4.5. Keevituspõleti
1. Keevitusdüüs ­ 2. Volframelektrood ­ 3. Tsang , elektroodi hoidja ­ , 4. Elektroodi kuppel - 5. Kaitsegaas ­ 6. Keevituspõleti lüliti ­ 7. Kaitsegaasi sissevool ­ 8. Jahutusvedeliku sissevool ­ 9. Keevitusvoolu juhe ­ 10. Jahutusvedeliku äravool ­
Tabel 4.1. Põleti tüübid ja põleti jahutusviisid Põleti tüüp Põleti jahutus Keevitusvoolu suurus (A)
Normaalne Jahutus gaasiga Kuni 200 amprit Jahutus veega Alates 160 amprist Pikendatud Jahutus gaasiga Kuni 200 amprit
Lühike Jahutus gaasiga Kuni 200 amprit
39 4.5. Keevituskaare süütamine TIG keevitamisel Selleks, et süüdata keevituskaart elektroodi ja detaili vahel, peab elektroodi ja detaili vaheline ala olema elektrit juhtiv. Kõrge temperatuuri tõttu elektrikaare süütamisel muutub kaitsegaas siin elektrijuhiks. 35 Elektrikaare süütamisel on olemas kaks meetodit, kus kaart süüdatakse elektroodiga metalli puudutades või metalliga kontaktivabalt.
Kaare süütamine elektroodi puutega vastu metalli
Sele 4.6. Elektroodi puutega kaare süütamine
Koosneb järgmistest etappidest: 1. elektroodi lähendamine detailile; 2. elektroodi puude detailiga, lühise teke, kaare süttimine; 3. elektroodi eemaldamine detailist ja keevitamise alustamine.
Volframelektroodi puutega detailil või keevitusvannis võib juhtuda, et puruneb elektrood ja tükid võivad sattuda keevisvanni. Elektrood võib sulada ja selle järel põleb kaar ebastabiilselt. Kui kaart süüdata vasest lisaplaadil, võime vältida elektroodi purunemist ja tükkide sattumist keevisvanni. Elektroodi lisandeid kee- visvannis loetakse keevitusdefektideks. Elektroodi puutega kaare süütamise moodust saame kasutada ainult alalisvooluga keevitamisel.
Kontaktivaba elektrikaare süütamine kõrgsagedusimpulsi abil
Sele 4.7. Kaare süütamine kontaktivabalt
Koosneb järgmistest etappidest: 1. elektroodi lähendamine detailile umbes 2 mm kaugusele; 2. elektrikaare süütamine kõrgsagedusimpulsside abil; 3. elektrikaare süttimine ja keevitamise alustamine.
I ­ kõrgepinge impulsside tootja, ostsillaator G ­ keevitusvoolu allikas
Selle moodusega on võimalik elektrikaart süüdata nii alalis- kui vahelduvvoolu korral.
40 4.6. Volframelektrood. Volframelektroodi otsa töötlus Elektrood EN 26848 ­ 1,6 ­ 75 ­ WT 10 Elektrood ­ saadetise tüüp EN 26848 ­ standardi number 1,6 ­ elektroodi läbimõõt 75 ­ elektroodi pikkus WT 10 ­ elektroodi koostis (siin 0.9... 1,2 % tooriumoksiidi )
Volframelektroodi otsa kuju keevitamisel
Keevitamine toimub päripolaarse alalisvooluga, kus miinuspoolus on elektroodil. Alalisvooluga keevitatakse TIG keevitusprotsessis erinevaid terase ja vase sulameid.
Sele 4.8. Alalisvooluga keevitamise elektroodi teritus
Teritatud koonuse pikkus peab olema vähemalt kaks elektroodi läbimõõtu.
Keevitamine vahelduvvooluga Vahelduvvooluga keevitatakse TIG keevitusprotsessis alumiiniumi ja selle sulameid.
Sele 4.9. Vahelduvvooluga keevitamise elektroodi teritus
Elektroodi otsa ettevalmistus alumiiniumi keevitamiseks, kusjuures suurema läbimõõdu puhul tuleb ka otsa töödelda.
Alumiiniumi keevitamisel tekib elektroodi otsa kerakujuline moodustis . 41 Pea meeles
Volframelektrood tuleb puhastada mustusest ja rasvast.
Kui volframelektroodi ots puutub kokku keevitusvanniga või lisametalliga keevitamise ajal, tuleb elektrood eemaldada, teritada uuesti ja elektroodiga kokku puutunud lisamaterjali oksüdeerunud ots lõiketangidega maha lõigata. Volframelektroodi otsa järgi saab määrata, kas meie valitud keevitusvool oli õige.
4.7. Volframelektroodiga keevitamisel tekkivad defektid
4.7.1. Volframi lisandite moodustumise põhjused
Purunenud volframelektroodi osad, mis on sattunud keevitusvanni, põhjustavad keevisvannis defekte. Seal soodustavad nad pragude teket, mis võib viia keevisõmbluse purunemiseni. Eriti ebasoovitatavad on need alumiiniumi keevisõmblustes.
Sele 4.10. Volframilisandite sattumine keevisvanni
Kui kuum volframi elektroodi ots satub keevisvanni, siis satuvad sinna ka elektroodi osakesed.
Sele 4.11. Volframilisandite sattumine keevisvanni.
Kui kuuma volframi elektroodi ots puudutab kokku lisamaterjali otsaga, siis volframi elektroodi osakesed kleepuvad ja satuvad lisamaterjaliga keevisõmblusesse.
42 Sele 4.12. Volframilisandite sattumine keevisvanni.
Keevitamisel päripolaarse alalisvooluga ( miinus elektroodil), kui tekib ülekoormus liiga suurest keevitusvoolust, võib volframelektroodilt eralduda tükikesi ja sattuda keevisvanni.
Sele 4.13. Volframilisandite sattumine keevisvanni.
Keevitamisel vahelduvvooluga võib tekkida ülekoormus, mille tulemusel võivad eralduda osakesed, mis satuvad keevisvanni.
4.7.2. Pooride tekkimise põhjused
Sele 4.14. Ebapiisavast gaasikaitsest põhjustatud poorid. Ebapiisav kaitsegaasi kogus. Kaitsegaas ei kaitse täielikult keevisvanni ja tagajärjeks on pooride teke keevisõmblusesse.
Sele 4.15. Liiga suurest kaitsegaasi kogusest põhjustatud poorid
Liiga suur kaitsegaasi kogus. Suur kaitsegaasi kogus tekitab suudmikust väljumisel gaasi keeriseid, mille tulemusena seguneb kaitsegaas õhuga ja tekivad keevisõmbluses poorid.
43 Sele 4.16. Tugevast tuulest põhjustatud poorid
Külgtuul, puhudes kiirusega üle 1 m/s või tõmbetuul, puhub kaitsegaasi õmbluselt ära, põhjustab pooride teket keevisõmbluses.
Sele 4.17. Liiga väikesest gaasidüüsist põhjustatud poorid
Gaasidüüs on liiga väikese läbimõõduga. Kaitsegaas väljub düüsist kitsa joana ning ei kaitse täielikult kee- visvanni. Mida laiem keevisvann, seda suurema läbimõõduga peab olema gaasidüüs. Pooride teke õmbluses.
Sele 4.18. Gaasidüüsi liiga suurest kaugusest põhjustatud poorid
Gaasidüüs asub liiga kaugel keevisvannist. Kaitsegaas ei jõua keevisvannini, mille tulemusel keevisvanni vähene gaasikaitse põhjustab pooride teket keevisõmbluses.
Sele 4.19. Põleti liiga suurest kaldenurgast põhjustatud poorid
Keevituspõleti on keevitamisel detaili suhtes liiga kaldu. Kaitsegaasiga haaratakse kaasa välisõhku, mille tulemusel satub segunenud õhuga kaitsegaas keevisõmblusesse, tekitades poore.
44 Sele 4.20. Jahutusvedeliku keevisvanni sattumisest põhjustatud poorid
Vesijahutusega põleti pole alati hermeetiline, mille tulemusel satub jahutusvedelik kaitsegaasi voogu ja sealt keevisõmblusesse, kus tekivad poorid.
Sele 4.21. Puhastamata pindadest põhjustatud poorid
Keevitatava metalli pinnal on mustust, rasva, õli, värvi või niiskust. Enne keevitamist tuleb metall puhastada. Vastasel juhul tekivad keevisõmbluses poorid.
Sele 4.22. Defektsest gaasidüüsist põhjustatud poorid
Kaitsegaasi düüs võib olla mustunud, kattunud metalli pritsmetega või tükike ära murdunud. Kaitsegaas väljub düüsist ebaühtlase vooluna, tekivad gaasi keerised, mis haaravad kaasa õhku ja keevisõmblusesse tekivad poorid.
45 Kontrollküsimused
1. Milline osa TIG aparaadist võimaldab süüdata kaart ilma kontaktita? - alaldi - kondensaator - kõrgpinge generaator - kaitse drossel
2. Millisest voolutugevusest alates kasutatakse veega jahutatavat põletit? - 70A - 120A - 160A - 250A
3. Mida tähendavad numbrid 2,4 volframelektroodi tähistuses? - tõmbetugevust - elektroodi läbimõõtu - tsirkooniumi sisaldust % - tooriumi sisaldust %
4. Millist ülesannet täidab kaitsegaas TIG keevitusprotsessis? - kaitseb keevitusvanni ülekuumenemise eest - vähendab keevituskaare magnetpuhumise mõju - kaitseb keevitusvanni õhus olevate gaaside eest - jahutab keevitusvanni
5. Millist metalli keevitatakse vahelduvvooluga? - ehitusteras - kõrglegeeritud teras - alumiinium - vask
46 Kasutatud kirjandus 1. .., .. . ­ .: , 2004. ­ 208 lk.
2. .. : - .: .., 1986. ­ 208 lk., ill.
Illustratsioonid 1. Karaganova, T.
2. Sokolov , I. Gaaskeevitus. 1984. Tallinn, Valgus. 296 lk.
3. .. : - .: .., 1986. ­ 304lk.: ill.
4. Überblick über die Schmelzschweissprozesse. Verlag für Schweissen und verwandte Verfahren. DVS ­ Verlag GmbH, Düsseldorf.
5. Schweissgeräte, Zubehör. Verlag für Schweissen und verwandte Verfahren. DVS ­ Verlag GmbH, Düsseldorf
47 EESTI-VENE SÕNASTIK EESTIKEELNE VASTE VENEKEELNE VASTE LK. alalisvool 7, 15 aluseline kate () 19 argoon 7
detail 14
elektrikaar 6 elektrood 6 elektroodi väljatulek 20 elektroodihoidja 14 elektrooditraat 7
gaasileke 32
hapnik 14 happeline kate 19 heelium 7 hõrendus 30
jäikusribi 11 jämedapinnaline (suurte pinnakonarustega) 21 jämedatilgaline ülekanne 21 jootmine 26
kaarvahemik 7 kaatet 13 käepide 30 kaitsegaasi kuppel 15 kaitsegaasis keevitamine sulava elektroodiga 7 kaldu 11 kalduservamata 11 kalduservamata osa kõrgus 12 katteliide 10 keevisliide 10 keevisõmblus 6, 15 keevisõmbluse laius 12 keevisõmbluse paksus 13 keevitamine 6 keevitatava metalli paksus 12 keevitatavad detailid 9 keevitusalaldi keevitustransformaator p 15 keevitusjuhe käepidemele 14 keevituskaar 14
48 keevituskiirus 7 keevitusmuundur 15 keevituspõleti 8 keevitusseade 14 keevitusvool 7 keevitusvoolik , 30 keskmise kattega elektrood 21 klamber 30 külmumine 32
läbimõõt 7 lämmastik 14, 27 leegiga puhastamine 26 legeeritud terased 6 lekkekoht 32 lisametall 7 lõikamine 26
malm 6 metalli ülekanne õmblusesse . 21 mittemetalsed lisandid 27
nõrk (pehme) leek 29 nõrkõmblus 13 normaalne leek 29 nurkliide 11 nurkõmblus 13
õgvendamine 26 õhk 26 õhukese kattega elektrood 21
oksüdeeriv leek 29 otsliide 11
painutamine 26 paksu kattega elektrood 21 peenepinnaline (väikeste pinnakonarustega) 21 peenetilgaline ülekanne 21 pihustusülekanne 21 pilu 10 pilu laius 12 põhimetall 7 põkkliide 10 põkkõmblus 13 põlevsegu 27 pragu 10 propaan 26
49 purustustöö löökpaindel 20
räbu 14 räni 19 raud 19 rike 32 ristlõige 13 ristlõikepindala 29 rooste 10 rutiilkate 19
seade , 30 servade lahknemisnurk 12 siledapinnaline . 21 sisepinge 10 sõlmplaadid 10 suhteline pikenemine, katkevenivus 20 sulakeevitus 6 sulamistemperatuur 26 sulav elektrood 14 e sulavelektroodi kate 15 sulavelektroodi varras 15 sulavelelektroodiga käsikaarkeevitus 6 survekeevitus 6 süsihappegaas 7, 27 süsinik 26 süsinikterased 6 süttimine 32 suudmikukanal 27
taandav leek 29 tagasivoolu keevitusjuhe 14 tagasivoolu kinnitusklemm 14 tagi 10 tardunud slakk 15 tilga ülekanne 15 tõmbetugevus 20 tööriist 30 töörõhk 30 torustikumuhv 10 tsellulooskate 19 tugev (terav) leek 29 tugevdatud õmblus 13 tugevduse kõrgus 13
50 üleskeeratud servadega 7
vahelduvvool 7, 15 väljavoolukiirus 27 värvilised metallid 6 vaskelektrood 9 vastakliide 10 vedel slakk 15 vedelkeevitusvann 15 veeaur 27 vesinik 20 volframelektrood 8 voolavuspiir 20 voolu liik 20 vooluvõrku lülitamine 14
51