Svetsning Flashcards
Svetsning –
grundmaterialet smälter/stelnar
- Bered fog-geometri
- Rengör
- Lokal uppvärmning
- Ev. tillsatsmaterial
- Skydda smältan från
oxidation - Snabb stelning
- Värmebehandling av
grundmaterialet
Lödning
- Bara tillsatsmaterialet
smälter - Ta bort oxider som
begränsar bindning - Lodet sugs in i spalter
- Stor kontaktyta för styrka
Lödning - vätning
Ökad vätning fås genom:
* rengöring +
flussmedel (salter/syror) som löser oxider
(γS/V ökas + bibehålls =>
lägre vätningsvinkel φ)
* val av legeringssystem.
γS/L för olika lod - material kombinationer.
* Litet stelningsintervall
(nära eutektiskt lod)
* höjd temperatur, γS/L minskas
(men inlöst grundmaterial kan påverka kvaliteten)
OFP-provning
- Ultraljudsprovning dolda sprickor
- Penetrant inga öppna sprickor
- Röntgenfotografering inga sprickor
(finns exempel)
Vanliga svetsmetoder
trycksvetsning, smältsvetsning, gassvetsning, motståndsvetsning, friktionsvetsning
Svetsning med belagda elektroder, MMA
Shielded Metal Arc Welding, SMAW
- Elektrisk båge mellan elektrodspetsen och
arbetsstycket. - Smälta metalldroppar från elektroden transporteras
med ljusbågen ned i smältbadet. - Elektrodens beläggning bildar skyddande gas.
- Höljet bildar också smält slagg som flyter upp till toppen av
smältbadet - skyddar svetsgodset från luft under stelningen. - Slaggen måste avlägsnas efter varje svetssträng.
- Processen användes ofta för järnlegeringar i
konstruktionsstål, skeppsbyggnad och verkstadsindustri. - Många sorters elektroder, ofta med legeringsämnen i
beläggningen. - Relativt långsam process (elektrodbyten och slaggrensning)
- Beläggningen måste hållas torr, annars riskeras
väteförsprödning
+ Flexibel, lätt byta elektrodmaterial.
+ Fördelar i områden med begränsad åtkomlighet.
Gasskyddad metallbågsvetsning, MIG/MAG
- Ljusbåge mellan kontinuerlig trådelektrod och
arbetsstycke. - Ljusbågen och svetssmältan skyddas av inert
och/eller aktiv gas. Starka oxidbildare som rostfritt
och aluminium kräver bättre skydd – mer inert gas - Användbar för de flesta material och tillsatsmaterial i
form av tråd finns för många metaller. - Mer produktiv än MMA (ingen slaggrensning, färre
elektrodbyten) - Kan automatiseras
Pulverbågssvetsning
- Elektroderna går genom svetspulver som läggs på före
svetsningen. - Svetspulvret bildar slagg som har samma funktion som i MMA.
Slaggen måste avlägsnas -
ofta lätt pga stelningskrympning och släta ytor. - Osmält svetspulver, sugs upp och återanvänds.
- Oftast automatiserat.
Flera trådar och högre tråddiameter ger högre produktivitet. - Processen användes ofta inom tryckkärlsindustrin, kemisk
industri, tunga konstruktioner och varvsindustri. - Kräver i det närmaste horisontella ytor, annars ramlar svetspulvret
av.
+ Mycket högt insvetstal, dvs mängd insmält material per tidsenhet.
Gasmetallbågsvetsning med wolframelektrod, TIG
Tungsten inert gas
- Icke avsmältande wolframelektrod (Hög Tm)
- Elektroden, ljusbågen och området runt smältbadet skyddas av
inert skyddsgas. - Med eller utan tillsatsmaterial.
- Ger ett exceptionellt rent svetsgods av hög kvalitet.
- Kan användas både för manuell och automatisk sv.
- Kan användas för svetsning av nästan alla metaller.
- Svetsning av olika legeringar av aluminium och rostfria stål, när
kvalitetsaspekten är viktig - Allmänt där höga ställs, t ex kärnkraft, kemisk/livsmedelsindustri
och i flygplan
Punktsvetsning
- Punktsvetsmaskinen med vattenkylda elektroder, som
trycker samman plåtarna.
När ett visst tryck har uppnåtts, sluts strömmen en
viss tid.
När svetsen svalnat avlastas elektrodtrycket och
svetsen är färdig. - Den mest använda motståndssvetsmetoden.
- Mest för tunnplåt (ex. bilindustrin).
- För konstruktionsstål
men även vissa kopparlegeringar, aluminium, nickel
och zinkplåt kan svetsas.
Industri- och materialvetenskap
Energi
Heat input H/l = eVI/v
Welding speed v= eVI/uA
Tillförd energi ger
* produktivitet
* materialpåverkan, positiv eller negativ
Parametrar
* Spänning
* Ström
* Polaritet
* Strömpulser
Continuous Cooling Transformation (CCT) diagram
Högre legerade stål
ger alltid martensit
(hård, spröd fas) vid
svetsning.
Bra svetsbarhet är
~motsatt bra
härdbarhet
Kolekvivalenten
Legeringselement förskjuter perlitomvandlingen (”perlitnosen”) till längre tider
och gör det lättare att få spröd martensit – ej önskvärt vid svetsning
En empirisk gräns för god “svetsbarhet”, dvs material man kan svetsa i under
de flesta svalningsförhållanden utan att behöva förvärma är C equiv < 0.4
Cequiv anger alltså hur mycket legeringsämnen man kan ha i stålet, utan att
riskera att få martensit vid svetsning utan förvärmning.
Kolekvivalenten ger ett mått på härdbarheten i stål.
För en känd sammansättning får man fram ett tal som summerar bidragen från
alla härdningspåverkande ämnen (viktsprocent):
Det finns alternativa formler.
Om man förvärmer till t ex 200 °C blir svalningen långsam
mer höglegerade stål kan svetsas utan risk för martensitbildning
Flersträngssvetsning
Svetsning med
flera strängar ger
en glödgning av
tidigare svetsat
material
Typiska operatörsfel
- Kratersprickor (felaktigt avslut)
- Porer (smuts/fukt)
- Slaggränder (dålig rensning)
- Rotfel (otillräcklig genomvärmn.)
- Bindfel (otillräcklig smältning)
- Smältdike (smältan fyller ej)
