Main Page
From Mma
Wiki successfully set up.
Contents |
Mõisted
• Keevitus (protsess)– kahele või enamale osale kuumutamise või surve abil jätkuva kuju andmine. Võidakse kasutada keemiliselt koostiselt sarnast lisamaterjali. Keevitatakse metalle, plaste, klaasi, komposiite jm. keevitamist kasutatakse ka pealesulatuseks.
• Keevitustehnoloogia – welding technology (toote valmistusprotsess )
• Keevitustehnika – welding technigue (keevituse sooritustehnika)
• Keevitamine (operatsioon) – keevituse sooritustehnika (n: keevitamine ülalt-alla, keev. võngutamisega jne)
• Keevisliide – kahest või enamast osast keevitamisega valmistatud kinnisliide
• Keevisvann – keevitamise ajal sulas olekus olev põhimetall ja lisametall, millest tardumisel tekib keevisõmblus.
Keevitusprotsessid
Keevitusprotsessid on defineeritud standardis ISO 857 ning nende viitenumbrid sümbol-esitamiseks on loetletud standardis ISO 4063. Keevitusprotsesside rühmale on antud ühenumbriline kood. Näit:
- 1 – kaarkeevitus
- 2 – kontaktkeevitus
- 3 – gaaskeevitus
Iga rühm jaguneb alarühmadeks konkreetse keevitusprotsessi järgi 2 ja 3 numbrilise tunnuskoodiga.
Näit:
- 111 – MMA (manual metal arc welding) käsikaarkeevitus varraselektroodiga,
- 131 – MIG (inert gas arc welding)kaarkeevitus inertgaasis,
- 135 – MAG (active gas arc welding) kaarkeevitus aktiivgaasis,
- 141 – TIG (tungsten inert gas welding) kaarkeevitus inertgaasis sulamatu elektroodiga,
- 311 – OAW (oxy-acetylene welding) atsetüleen-hapnikkeevitus.
Keevituse ajalugu
1880-ndatel tegeleti keevitamisega vaid sepakojas. Sellest alates hakkas moodsa keevituse kiiret arengut mõjutama industrialiseerimine ja maailmasõjad. Peamised keevitusmeetodid: kontaktkeevitus, gaaskeevitus ja kaarkeevitus, leiutati kõik enne Esimest maailmasõda. 1900-ndatel olid tootmises domineerivamad gaaskeevitus ja lõikamine; mõned aastad hiljem hakkas elekterkeevitus sama suurt osakaalu saavutama. Kaarkeevitus 1810. aastal lõi H. Davy stabiilse elektrilise kaare kahe terminali vahel, see on tänapäeval tuntud kaarkeevituse aluseks. Maailma esimesel elektrinäitusel 1881. aastal Pariisis esitles venelane N. Bernados kaarkeevituse meetodit, kus loodi kaar süsinikelektroodi ja tooriku vahele (joon 2). Täiteaine (varras v traat) söödeti kaarde v keevisvanni. Ta oli sel ajal Prantsuse Cabot laboratooriumi õpilane ja koos oma sõbra S. Olszewskiga said nad patendi mitmetse maades 1885-1887. Patent hõlmas ka varast elektroodihoidikut (vt joon 2). Süsinikelektroodiga kaarkeevituse populaarsus suurenes 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses. Benardosi kaasmaalane N. Slavianof arendas meetodit edasi ja 1890-ndal sai ta patendi metalltraadi elektroodina kasutamise kohta (süsiniku asemel). Elektrood sulas ja seega töötas see nii kuumaallika kui ka täitematerjalina. Kuid alguses ei olnud keevis õhu eest kaitstud (hapniku ja N kahjulik mõju) ja seega ilmnesid mitmed kvaliteediprobleemid. Rootslane O. Kjellberg märkas laevade aurukatelde parandamise meetodit uurides, et keevismetall oli poore ja auke täis, mis takistas veekindla keevise saamist. Meetodi parandamiseks leiutas ta kattega keevituselektroodi (patent 1907. aastal, nr 27152). Parandatud kvaliteet tõi kaasa läbimurde elektrikeevituses, mistõttu seda sai kasutada ka tööstuses (näit Electric Welding Company (ESAB) asutati 12.09.1904 kui laevaremondiettevõte). Hiljem, 1930-ndail, arendati välja uued meetodid. Seni viidi metallkaarkeevitust läbi käsitsi. Protsessi automatiseerimiseks katsetati pideva traadi kasutamist. Kõige edukam leiutis oli kaarkeevitus räbustis (SAW). Kaarkeevitus kaitsegaasi keskkonnas patendeeriti 1890-ndate alguses C. L. Coffini poolt. Teise maailmasõja ajal vajas lennutööstus meetodit magneesiumi ja alumiiniumi keevitamiseks. 1940-ndail viidi Ameerikas läbi mitmeid katseid inertsete gaasidega (Ar, He).Volframelektroodi kasutamisel oli võimalik kaart üle kanda ilma elektroodi sulamiseta, mis võimaldas keevitust teostada ka täitematerjalita (õhukeste materjalide keevitusel). Seda meetodit tuntakse tänapäeval TIG-keevitusena (kaarkeevitus sulamatu elektroodiga inertgaasi keskkonnas). Mõned aastad hiljem arendati välja MIG-keevitusprotsess (kaarkeevitus sulava elektroodiga inertgaasi keskkonnas), mis kasutas elektroodina pidevalt etteantavat metalltraati. Algselt kasutati nn kaitsegaasidena heeliumi ja argooni. Ljubavski ja Novoshilov kasutasid kaitsegaasina edukalt CO2 , sest see oli kergemalt kättesaadav nn MAG-keevitus (kaarkeevitus sulamatu elektroodiga aktiivgaasi keskkonnas). Selleks ajaks olid enamik tänapäeval kasutatavaid keevitusprotsesse leiutatud. Hiljem lisandusid neile laserkeevitus ja hõõrdkeevitus (mõlemad arendati välja Inglismaa Keevituse Instituudi poolt ([Welding Institute]) (vt tabel 1).
MMA keevitus e elektroodkeevitus
Elektroodkeevitus ehk käsikaarkeevitus. Kaarkeevitusel kasutatakse energiaallikana elektrikaare e. kaarleegi poolt eralduvat soojusenergiat. Keevituskaare abil sulatatakse liidetavate detailide servad. Enamasti kasutatakse lisametalli sulava elektroodi näol. Elektroodkeevituse vooluahel: vooluallikas, keevituskaabel, elektroodihoidik, elektrood, keevituskaar, detailid, maandus e. tagasivoolukaabel.(vt joonis) Kaare süütamiseks tekitatakse materjali ja elektroodi otsa vahel lühis. Kontaktpinnad kuumenevad suure voolutiheduse toimel sulamistemperatuurini elektroodi otsast algab elektronide emissioon. Tekib püsiv kaarlahendus, millega kaasneb intensiivne soojuse eraldumine ja valguskiirgus. Temperatuur kaare keskel võib ulatuda 6000...7000 0C. Esimese praktilise tööna tuleks teostada elektroodkeevitusega põkkõmblus ja nurkõmblus. Kõigepealt õpitakse elekrikaare süütamist ja selle hoidmist. Kui see on selge siis võib teostada põkkõmblust. Selleks sobib kaks sirge servaga lehtmaterjali paksusega 3...4 mm, mis tuleb omavahel kokku keevitada. Esimene tegevus on kokkupunktimine, nii et kahe detaili vahele jääks pilu suurusega 2...3 mm (olenevalt materjali paksusest). Õmbluse tegemiseks tuleb elektroodiga liikuda ühest servast teise (vt elektroodi liikumine e keevitustehnika). Õmblus peab olema ühtlane ja keevisel peab moodustuma keevisjuur (sulama teiselt pool välja). Nurkõmbluse juures on kõik sama. Elektrood peab olema suunatud nurga keskele 450 nurga all.
Mittepurustav kontroll (MPK)
Mittepurustav kontroll on ette nähtud toodete ja materjalide kontrolliks neid kahjustamata. Mittepurustava kontrolli meetodid jagunevad pinna- ja mahumeetoditeks. Pinnameetodid on sobilikud defektide avastamiseks toodete pinnal või pinna läheduses, mahumeetodid katseobjektide sisemiste defektide avastamiseks. Oma loomuselt omavad pinnadefektid kriitilist mõju toodete tööeale, kuna reeglina väsimuspurunemine saab alge just pinnadefektist, kuid samas ei tohiks alahinnata ka materjalisiseseid defekte. Kuna enamus defekte jääb lihtsal visuaalsel vaatlusel sageli avastamata on mõttekas parandada nende avastamise tõenäosust kasutades paralleelselt ka muid MPK meetodeid: kapillaar- ja magnetpulberkontroll, mahumeetoditest ultrahelikontroll. MPK ise on teatud kindlate tegevuste loogiline jada, mis koosneb kontrolliprotseduurist, kontrolli käigus tekkinud indikatsioonide tüübi ja suuruse hinnangu andmisest vastavalt ettemääratud aktsepteerimispiirile, hinnagu andmine toote kui terviku vastavuse või mittevastavuse kohta, kontrolli tulemuste fikseerimine katseprotokollis. Kontrolli edukas läbiviimiseks on vajalikud ka teatud nõuded nii kontrolliobjektile kui ka keskkonnale. Kontrolliobjekti pinna puhtus, siledus, temperatuur ja ligipääs peavad olema tagatud piisaval määral. Kõigi pinnameetodite puhul on vajalik katseobjekti pinna piisav valgustatus (vähemalt 500 lx). Katsetuskeskkonnale on esitatud nõuded temperatuuri, ventilatsiooni ja puhtuse osas. Lisanõudeks võib lugeda ka välise vooluallika kasutamisvõimalust.
Visuaalne kontroll (VT)
Visuaalne kontroll on mittepurustava kontrolli osa mis seisneb toodete visuaalsel vastavushindamisel. Visuaalne kontroll jaguneb kaheks otseseks ja kaudseks kontrolliks. Otsene visuaalne kontroll on kontroll, kus on tegemist katkestamata visuaalse kontaktiga kontrollija silma ja kontrollitava objekti vahel. Kaudne visuaalne kontroll on kontroll, kus on tegemist katkestatud visuaalse kontaktiga kontrollija silma ja kontrollitava objekti vahel, kontroll toimib kasutades abivahendeid nagu kiudkaamera jms. Siinkohal tuleb toonitada, et visuaalse kontrolli mõiste on mõneti laialivalguv, meie laboris on võimalik viia läbi visuaalkontrolli (visual testing VT) keevisliidete, valandite, masinaosade jms. kontrolliks Mittepurustava kontrolli meetodi valimiseks võib kasutada ka järgnevat tabelit. Defekt Kontrollmeetod
Visuaal-Kontroll* Ultraheli-
defektoskoopia Magnet-defektoskoopia * Kapillaar- defektoskoopia * Keevitamisel :
läbikeevitamatus + + + - - praod + + + + + + geomeetria defektid ++ - - - Termotöötlemisel: karastuspraod + + + + + + Valamisel: pinnapraod + + + + + likvatsioon - + + - - kahanemistühikud + ++ - - - ei sobi; +sobiv ;++ soovitav
- pinnal asuvad vead.
Kasulikud lingid
[wikipedia]
www.esab.com
Soovitav kirjandus
- 1. P. Kulu, Metalliõpetus ja metallide tehnoloogia II (1 ja 2 ) . Tln.2001
- 2. A. Laansoo, Terase kaarkeevisliited: Kvaliteeditaseme määramine keevitusvigade järgi. Eesti standardikeskus 2000.
RR-3-00-01326 RR-Euro lugemissaal 3-00-02061
- 3. A. Laansoo, Keevisliited. Keevisliited ja jootliited: tähistamine joonistel. Eesti Standardiamet. Tln.2000.
RR Eur.lugemissaal 3-00-02060 RR 2k. Hoidla (s) 3-00-01330 TTÜ SH-6570
- 4. Tint Piia, Riski hindamine töökeskkonnas. 1999
- 5. Lukkari, Juha. Hitsaustekniika: perusteet ja kaarihitsaus; Helsinki 1998
TTÜ LO hoidlad VB-82713
- 6. U.Vain, Keevitajate atesteerimine: sulakeevitus / osa 1: Terased. 1998
621.791.65 669.14(474.2)
- 7. U.Vain, Keevituse kvaliteedinõuded: metallide sulakeevitus. 1997
621.791.65
- 8. U.Vain, Keevituse kvaliteedinõuded. Valiku ja kasutamise juhised. 1997
3-98-1133
- 9. U.Vain, Keevitustööde koordineerimine. 1997
3-98-1132 10. A. Laansoo, Keevitusmaterjalid. Tln. 1995.
- 11. Howard B.Cary, Modern welding technology. 1994
(621.791.7) TTÜ VH-70033
- 12. J. Martikainen, E. Niemi, NDT-Tarkastus käsikirja. Lahti 1993
- 13. Chritopher Dawers, Laser welding. 1992
(621.791.72(035)) TTÜ VB-76607
- 14. J.A.Denissov, Keevitaja käsiraamat. Tln. 1991.
- 15. W.Lucas, TIG and plasma welding. 1990
(621.791.5) TTÜ VA-69080
- 16. H. Lepikson, Masinaehitaja käsiraamat II
(Keevisliidete liigid ja tugevusarvutus) 1971
- 17. Kovan, V.M. Masinaehituse tehnoloogia alused. 1969
621.7/9 XEA-6593 XEA-6594
