Jauhekaarihitsauksen hitsiaineentuoton vertailu vakiovirralla ja vakiojännitteellä hitsattaessa
Nordström, Juhani (2016)
Kandidaatintyö
Nordström, Juhani
2016
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2016120530251
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2016120530251
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli saada luotettavia koetuloksia ja niiden perusteella löytää eroavaisuuksia hitsiaineentuotossa eri koehitsien välillä. Työssä vertaillaan jauhekaarihitsauksen hitsiaineentuottoa vakiovirralla ja -jännitteellä, sekä umpi- ja täytelangalla hitsattaessa. Työn aihe ja tavoite saatiin toimeksiantajalta ja sen perusteella suunniteltiin tarvittavat hitsauskokeet haluttujen tietojen selvittämiseksi.
Hitsattavana materiaalina käytettiin hyvin yleistä S355 rakenneterästä. Ennen hitsauskokeita suoritettiin hitsausparametrien säätö. Lappeenrannan teknillisen yliopiston hitsauslaboratoriossa tehdyt hitsauskokeet suoritettiin päällehitsauksena ja työtä varten hitsattiin yhteensä neljä koehitsiä. Hitsauksissa käytettiin kevytmekanisoitua jauhekaarihitsaustraktoria. Hitsausmatkan mittaamiseen käytettiin mittanauhaa ja hitsausajan mittaamiseen sekuntikelloa. Jokaisen koehitsin aikana perusaineeseen seostuneen lisäaineen määrä punnittiin grammavaakaa käyttämällä.
Koehitsien punnitustuloksissa havaittiin tarpeeksi suuria eroavaisuuksia, että niistä voitiin tehdä päteviä johtopäätöksiä hitsiaineentuottoon liittyen. Tulokset perustuvat tarkkoihin mittaustuloksiin ja laskelmiin. Hitsauskokeista saatujen tulosten perusteella korkeampi hitsiaineentuotto saavutetaan silloin, kun hitsataan vakiojännitteellä vakiovirran sijaan. Lisäksi hitsiaineentuottoa voidaan tehostaa käyttämällä hitsauslankana täytelankaa.
Punnitustuloksista saatuja tuloksia ei pystynyt silminnähden toteamaan koehitsien makrokuvista. Kirjallisuudesta löytyvien tietojen perusteella hitsiaineentuotto on jauhekaarihitsauksessa yleensä 6-12 kg/h ja hitsauskokeissa saadut tulokset ovat tällä välillä. The main target of this bachelor’s thesis was to get reliable results and on their basis to find differences in deposition rate between experiments welds. This thesis compares submerged arc welding deposition rates between constant-current and constant-voltage and between flux cored- and solid wire electrode. The subject and the target of this thesis was given by the client and the necessary welding tests were designed based on those to get the desired information.
The material used in weldings was a very general S355 structural steel. The proper welding parameters were adjusted before welding tests. The weldings were made in welding laboratory of Lappeenranta University of technology with overlay welding method and in total four welds were made for this thesis. Low-cost mechanized submerged arc welding-tractor was used in welding tests. Tape measure was used to measure the welding distance and stopwatch to measure the welding time. The amount of additive alloyed to the basic material during each welding test was weighed with gram scale.
The differences between each weighing results were significant enough to make valid conclusions about deposition rates. The results of this thesis are based on precise calculations and measurements. Based on the results of welding tests, higher deposition rate is achieved when welding with constant-voltage instead of constant-current. In addition, the deposition rate can be enhanced by using flux cored electrode.
The results of the weighing were not able to visibly note from macro images of welds.
Based on the information found in the literature deposition rate in submerged arc welding is usually 6-12 kg / h, and the results of the welding tests are within this range.
Hitsattavana materiaalina käytettiin hyvin yleistä S355 rakenneterästä. Ennen hitsauskokeita suoritettiin hitsausparametrien säätö. Lappeenrannan teknillisen yliopiston hitsauslaboratoriossa tehdyt hitsauskokeet suoritettiin päällehitsauksena ja työtä varten hitsattiin yhteensä neljä koehitsiä. Hitsauksissa käytettiin kevytmekanisoitua jauhekaarihitsaustraktoria. Hitsausmatkan mittaamiseen käytettiin mittanauhaa ja hitsausajan mittaamiseen sekuntikelloa. Jokaisen koehitsin aikana perusaineeseen seostuneen lisäaineen määrä punnittiin grammavaakaa käyttämällä.
Koehitsien punnitustuloksissa havaittiin tarpeeksi suuria eroavaisuuksia, että niistä voitiin tehdä päteviä johtopäätöksiä hitsiaineentuottoon liittyen. Tulokset perustuvat tarkkoihin mittaustuloksiin ja laskelmiin. Hitsauskokeista saatujen tulosten perusteella korkeampi hitsiaineentuotto saavutetaan silloin, kun hitsataan vakiojännitteellä vakiovirran sijaan. Lisäksi hitsiaineentuottoa voidaan tehostaa käyttämällä hitsauslankana täytelankaa.
Punnitustuloksista saatuja tuloksia ei pystynyt silminnähden toteamaan koehitsien makrokuvista. Kirjallisuudesta löytyvien tietojen perusteella hitsiaineentuotto on jauhekaarihitsauksessa yleensä 6-12 kg/h ja hitsauskokeissa saadut tulokset ovat tällä välillä.
The material used in weldings was a very general S355 structural steel. The proper welding parameters were adjusted before welding tests. The weldings were made in welding laboratory of Lappeenranta University of technology with overlay welding method and in total four welds were made for this thesis. Low-cost mechanized submerged arc welding-tractor was used in welding tests. Tape measure was used to measure the welding distance and stopwatch to measure the welding time. The amount of additive alloyed to the basic material during each welding test was weighed with gram scale.
The differences between each weighing results were significant enough to make valid conclusions about deposition rates. The results of this thesis are based on precise calculations and measurements. Based on the results of welding tests, higher deposition rate is achieved when welding with constant-voltage instead of constant-current. In addition, the deposition rate can be enhanced by using flux cored electrode.
The results of the weighing were not able to visibly note from macro images of welds.
Based on the information found in the literature deposition rate in submerged arc welding is usually 6-12 kg / h, and the results of the welding tests are within this range.