Kézi ívhegesztés bevont elektródákkal (MMA vagy 111-es eljárás)

Az elektromos áram hőhatása kétféleképpen alkalmazható hegesztési célokra. Az egyik a Joule-hővel végzett ellenállás-hegesztés (lásd feljebb), a másik az elektromos ívhegesztés, amely az ívfény hőhatását hasznosítja. Az ívhegesztés első kidolgozója Benardos volt 1885-ben. Ennél az eljárásnál az áramforrás egyik sarkát a hegesztendő tárgyhoz, a másikat egy szénpálcához kötik. A szénpálcát a munkadarabhoz érintve villamos ív keletkezik, amely az alapanyagot az ív keletkezési helyén megömleszti, a hézagot külön fémpálcával töltik fel). A Benardos-eljáráshoz egyenáramot használtak. Mára csaknem kizárólagosan a Slavianoff-féle eljárás terjedt el. Ebben az esetben elektródként fémpálcát használnak, míg a másik sarok a hegesztendő tárgy. A fémpálca és a munkadarab összeérintésével lehet az ívet húzni, amelynek hőhatása mind a munkadarab szélét, mind a hegesztőpálcát megolvasztja. A pálca lecsepegő ömledéke szolgál a varrat feltöltésére. A Slavianoff-eljáráshoz mind egyenáramot, mind váltakozó áramot lehet használni. Hegesztés elektródákkal Bevonatos elektródok és befogó A hegesztéshez használt elektródák lehetnek: * bevonat nélküli (csupasz) és * bevonatos elektródok. Váltakozó áramú hegesztéskor a csupasz hegesztőpálca, amelynek összetétele közelítőleg megegyezik a munkadarab összetételével, nagyon kevés iont termel a villamos ívben. Ezért ilyen pálcával csak egyenáramról lehet hegeszteni, tekintettel arra, hogy váltakozó áramú ívben a feszültség – 50 periódusú áram esetén – másodpercenként százszor halad át a nullponton, így az ív újragyulladásához az a csekély ionizáció, amely csupasz pálcával létrejön, nem elegendő. Ezért már korán megjelentek az ív stabilitásához szükséges bevont pálcák. A bevonathoz olyan anyagot használnak, amely sokkal jobban ionizálódott, mint az alapanyag. A bevonat ezen túlmenően az ömledék oxidációját is megakadályozza. Elektróda huzalok.Az ötvözetlen és alacsony ötvözésű acélok és a hasonló acélöntvények hegesztett kötéseinek előállításához bevont elektródahuzalokat használnak. A bevonat alkotó anyagai: titánoxid (rutilbevonat), ferromangán (savas bevonat), mészkő (bázikus bevonat) és cellulóz (cellulózbevonat) lehetnek. A bevonat a hegesztés közben megolvad, és a következő feladatokat látja el: 1. Védőgáz réteget fejleszt, és ez által elzárja a hegfürdőt és környezetét a szabad levegőtől, megakadályozza a nitrogén és oxigén bejutását a varratba (a nitrogén ugyanis ridegséget, az oxigén oxidzárványokat okoz). 2. Tartalmazza az acél kísérőelemeit, és szükséges ötvözőit és részben pótolja a kiégett anyagokat (p1. mangánt és szenet). 3. Stabilizálja az ívet a levegő ionizációjának elősegítésével. 4. Salakot képez, amely a felületre rakódik és védi a hegfürdőt a levegőtől és a kész varratot a gyors kihűléstől, ezáltal csökkenti az anyagban a hirtelen lehűlés következtében létrejövő feszültségeket. 5. A képződő salak elvonja a szennyeződéseket a hegfürdőből. A bevont elektródahuzalok jelölése tájékoztatást ad az előállított varrat technológiai tulajdonságairól, a bevonat fajtájáról és vastagságáról, a hegesztési helyzetről és az áramalkalmasságról. Gyakorlati szabály: a csupasz és vékonybevonatú elektródákkal végzett hegesztéshez 35 - 45 amper/mm (elektróda-átmérő), a közepes és vastagbevonatú elektródáknál 40 - 50 amper/mm (elektróda átmérő) áramerősséget kell használni. Bevonatok fajtái A vastag, savas bevonat (ércoxid típusú) R vékony vagy közepes vastagságú, rutil bevonat (titánoxid típusú) RR az R-hez hasonló, de vastagabb bevonat C közepes vastagságú, cellulóz bevonat (cellulóz típusú) B vastag, bázikus bevonat (mészkőbázikus típusú) Az egyenes, külsején bevont elektródokon kívül létezik porbeles elektródhuzal is, amely acélszalagból készült körszelvényű vagy lapos cső, belsejében por alakú töltettel. Ez az elektród hajlítható, tekercselhető (ellentétben a ridegsége miatt csak egyenes szálban forgalmazott külső bevonatos elektródokkal).Az elektródák átmérő méretei:1.6,2.0,2.5,3.2,4.0,5.0 mm Hosszúságuk: 250,350,450 mm lehet

Elektródák típusai és jelölése:

A: savas bevonatú

B: bázikus bevonatú

C: cellulóz bevonatú

R: rutilos bevonatú

RA: rutilos savas bevonatú

RB: rutilos bázikus bevonatú

RR: rutilos vastag bevonatú

S: egyéb bevonatú

O: oxidos bevonatú

Melyiket hol használjuk?

-Rutilos: Statikus igénybevételű szerkezeteknél,egyenáram negatív pólusáról,vagy váltakozó árammal hegeszthető.Az ívgyújtás könnyű.Az ívhossz a magátmérővel megegyező legyen.

-Bázikus: Dinamikus igénybevételű szerkezetek hegesztésére.Felhasználás előtt ki kell szárítani,350 C°-on 2 órán keresztül.Egyenáram pozitív pólusáról kell hegeszteni,leszorított,rövid ívvel.Az ívhossz a magátmérő fele legyen. Az ívgyújtás nehéz.

-Cellulóz: vékony bevonat,szárítást nem igényel.Statikus igénybevételhez,csövek helyszíni hegesztéséhez(távvezeték)használják.Könnyű ívgyújtás,mély beolvadás,kevés salak,erős füst és fröcskölés képződik. A gyökvarratot egyenáram negatív,a töltő és takaró sorokat pozitív pólusról hegesztik,fentről lefelé (PG pozíció)A gyökhézag 2-2,5mm lehet. A magátérővel megegyező legyen az ívhossz.

-Rutilos vastagbevonatú: Statikus igénybevételre,általában nagyméretű tartályok fenéklemezét hegesztik vele.

AZ ELEKTRÓDA TARTÁSA ÉS VEZETÉSE KÜLÖNBÖZŐ HELYZETEKBEN:

Az elektróda tartása és vezetése vízszintes helyzetben

Az elektróda típusa: ER vagy vastag bevonatú EB, de a V varrat és fekvő sarokvarrat első rétegéhez közepesen vastag bevonatú.

2.19. táblázat

Az elektróda tartása és vezetése függőleges helyzetben

Az elektróda típusa: V varrathoz ER az első réteghez közepesen vastag, a többihez vastag bevonatú; sarokvarrathoz ER vagy EB, vastag bevonatú.

2.20. táblázat

Az elektróda tartása és vezetése függőleges falon, vízszintes (haránt) helyzetben

Az elektróda típusa: ER vagy vastag bevonatú EB.

2.21. táblázat

Az elektróda tartása és vezetése fej feletti helyzetben

Az elektróda típusa: ER vagy vastag bevonatú EB, de a V varrat első réteghez közepesen vastag bevonatú ER.

Függőleges falon vízszintes varrat (haránthelyzet) lerakásakor az elektróda munkadarabhoz viszonyított helyzete változik (2.20. táblázat). Az egyes rétegek közötti salakolást különös figyelemmel kell végezni.

Fej feletti helyzetben (2.21. táblázat) a V varratot leginkább rutilos elektródával hegesztjük. A gyökhegesztés áramerőssége kb. azonos a függőleges helyzetű hegesztésével. Ha az áramerősség megfelelő, a gyökoldali varratdudor kb. 2...3mm

A hegesztéshez szükséges a megfelelő hegesztő áramforrás kiválasztása. Ez lehet dinamó(már nem használják)egyenirányitó,transzformátor vagy generátor.A hegesztés végezhető egyen- és váltakozó árammal.Egyenáramú hegesztéskor az elektróda csatlakozhat az áramforrás negatív pólusához(egyenes polaritás)vagy a pozitív pólushoz(fordított polaritás)Fontos a hegesztőgép üresjárati feszültsége is.Ez ha minél magasabb,annál szebben lehet vele hegeszteni.Pl. a cellulóz elektródához minimum 90V üresjárati feszültség kell.Általában a hegesztőgépek többsége 48V-os üresjárati feszültséggel dolgozik.A hegesztő áramforráson kívül a hegesztéshez kábelekre (áramkábel,áram-visszavezető kábel) elektródafogóra,egyéb segédeszközökre (elektródafogó,salakoló kalapács,drótkefe,fogó) és munkavédelmi felszerelésekre (bőrkötény,bőrkesztyű,hegesztőpajzs) van szükség.