KLD TÍPUSÚ DOHÁNYSZÁRÍTÓ GÉP

HEGESZTÉSTECHNOLÓGIÁJÁNAK

OPTIMALIZÁLÁSA

Valler Péter XLBRMW

3900 Szerencs

Kinizsi Pál út 41

Tartalomjegyzék

BEVEZETÉS ................................................................................................................. 1

1. ÖTVÖZETLEN SZERKEZETI ACÉLOK ............................................................ 3

1.1. Az S235JR acél jelölése ...................................................................................................... 3

1.2. Az S235JR alapanyag hegeszthetősége, mechanikai tulajdonságai, vegyi összetétele ....... 4

1.3. A hegesztés technológia elemzése ...................................................................................... 6

2. A VÉDŐGÁZOS VOLFRÁMELEKTRÓDOS ÍVHEGESZTÉS ELVÉNEK

ALAPJAI.................................................................................................................... 8

2.1. Az SWI eljárás előnyei és hátrányai .................................................................................... 9

2.2. Az eljárás alkalmazási területei ......................................................................................... 10

2.3. A védőgáz szerepe, fajtái................................................................................................... 10

2.4. A polaritás és az áramnem szerepe AWI eljárásnál .......................................................... 12

2.5. Az AWI hegesztő berendezése és eszközei ....................................................................... 14

2.5.1. Hegesztőpisztoly ....................................................................................................... 14

2.5.2. Áramforrás ................................................................................................................ 16

2.5.3. Egyenáramú AWI hegesztőgépek ............................................................................. 17

2.5.4. Váltakozó áramú AWI hegesztőgépek ...................................................................... 17

2.5.5. Vezérlőberendezés .................................................................................................... 18

2.5.6. Nagyfrekvenciás ív stabilizátor ................................................................................. 18

2.5.7. Gázinfrastruktúra ....................................................................................................... 18

2.5.8. Volfrámelektród ........................................................................................................ 19

2.6. Orbitális AWI hegesztés technológia elemzése ................................................................ 21

2.6.1. Csőfalhegesztőfejek .................................................................................................. 27

2.6.2. Áramforrások, védőgázok, volfrámelektródok.......................................................... 28

3. FOGYÓELEKTRÓDÁS VÉDŐGÁZOS ÍVHEGESZTÉS ALAPJAI .............. 30

3.1. Fogyóelektródás védőgázos ívhegesztés előnyei és hátrányai .......................................... 32

3.2. Jellemző hegesztési hibák ................................................................................................. 34

3.2.1. Kezdeti beolvadási és végkráter hibák ...................................................................... 34

3.2.2. Hegesztés közbeni beolvadási hibák ......................................................................... 36

3.2.3. Gázpórusok................................................................................................................ 38

3.2.4. Varratgeometriai hibák .............................................................................................. 39

3.3. Anyagátviteli módok ......................................................................................................... 40

3.3.1. Rövidzárlatos anyagátviteli mód ............................................................................... 40

3.3.2. Szórtívű anyagátmenet .............................................................................................. 42

3.3.3. Impulzusívű anyagátmenet ........................................................................................ 44

3.3.4. Átmeneti anyagátmenet ............................................................................................. 45

3.4. Különleges védőgázos, fogyóelektródás eljárás változatok .............................................. 46

3.4.1. Két-huzalelektródás védőgázos ívhegesztés.............................................................. 47

4. KLD DOHÁNYSZÁRÍTÓ GÉP BEMUTATÁSA ............................................... 51

5. Technológiai vizsgálatok és eredmények .............................................................. 55

5.1. Minősítéshez szükséges vizsgálatok ................................................................................. 55

5.1.1. Szemrevételezéses vizsgálat ...................................................................................... 57

5.1.2. Penetrációs vizsgálat ................................................................................................. 57

5.1.3. Keresztirányú szakító vizsgálat ................................................................................. 57

5.1.4. Hajlító vizsgálat ......................................................................................................... 60

5.1.5. Keménységmérés ...................................................................................................... 62

5.1.6. Makro vizsgálat ......................................................................................................... 64

6. OPTIMALIZÁLÁS ................................................................................................. 67

6.1. Egyéb lehetőségek optimalizálásra ................................................................................... 68

ÖSSZEFOGLALÁS .................................................................................................... 70

SUMMARY .................................................................................................................. 71

IRODALOMJEGYZÉK ............................................................................................. 72

MELLÉKLETEK .......................................................................................................... 1

- 1 -

BEVEZETÉS

A szakdolgozatomban egy KLD típusú dohányszárító gép hegesztéstechnológiájáról,

az alkalmazott eljárásokról, ezekkel kapcsolatosan felmerülhető problémákról és az

ezekkel kapcsolatos problémamegoldásról, optimalizációról írok részletesen. Több

helyen kiemelt szerepet kap a csövek hegesztése mivel ez az egyik legjellemzőbb

alkatrész típus a gépen belül.

Az első fejezetben a gép alapanyagaként szolgáló S235JR szerkezeti acél jelölését

taglalom, majd az alapvető tulajdonságait, vegyi összetételét és hegeszthetőségét

ismertetem.

A második fejezet tartalmazza az egyik alkalmazott hegesztő eljárás, a védőgázos,

volfrámelektródos ívhegesztés leírását, kitérve az elvére, alkalmazási területeire továbbá

a védőgáz és a polaritás fontosságára. Majd ugyanezen fejezeten belül ismertetem a

konkrét alkalmazott eljárás változatot az argon védőgázos, volfrámelektródos

ívhegesztést az előbbi szempontok szerint kiegészítve a berendezések és modern eljárás

változatok leírásával.

A harmadik fejezetben hasonló felépítésben az előzőhöz, a védőgázos,

fogyóelektródás ívhegesztést írom le, mivel ez a másik jellemző alkalmazott hegesztő

eljárás. Azonban itt kitérek a leggyakoribb, hegesztéskor fellépő problémákra, egybe

véve az AWI-ra jellemző hibákkal együtt, kiemelve a csőhegesztés nehézségeit.

A negyedik fejezet tartalmazza a dohányszárító gép funkciójának, működésének

leírását, illetve egy konkrét gyártmány kiválasztását belőle, amivel hegesztési

problémák merültek fel a gyártás során.

- 2 -

Az ötödik fejezetben az elvégzett roncsolásos és roncsolás mentes vizsgálatok leírását

és a kapott eredmények kiértékelését részletezem.

Végül az utolsó fejezetben az előzőekben leírtak alapján optimalizálási lehetőségeket

ismertetek a feltárt probléma megoldására illetve esetleges költségcsökkentés céljából.

- 3 -

1. ÖTVÖZETLEN SZERKEZETI ACÉLOK

Az általános rendeltetésű, ötvözetlen szerkezeti acélokat rendszerint ferrit-perlites

szövetszerkezet és kis C tartalom jellemzi (C < 0.2%). Ez a csoport körülbelül a világ

acélgyártásának 70%-át foglalja magában. Mivel nem tartalmaznak különböző ötvöző

elemeket így viszonylag olcsón előállíthatóak. Használatuk ott célszerű ahol nincsenek

különleges követelmények, nagyobb dinamikus hatások, hőhatások, illetve nem éri erős

korróziós közeg. Szállításuk leggyakrabban melegen vagy hidegen hengerelt állapotban

történik. Általános jellemzőjük a jó hegeszthetőség, rideg töréssel szembeni ellenállás

és az alakíthatóság. Ezért gyakorta alkalmazott anyag hegesztett szerkezetek

gyártásakor.[1]

1.1. Az S235JR acél jelölése

A szabvány S (szerkezeti acél) és E (gépacél) jelzésű anyagfajtákat különböztet meg.

Ezen a csoporton belül az S jelű anyagok tulajdonságai közé tartozik a 0.2% alatti

karbon tartalom illetve, hogy szilíciumot is csak nyomokban tartalmaz. A többi

komponenshez képest a mangán tartalom lehet magasabb mennyiségű benne, mellyel

növelhető a folyáshatár értéke. Tovább bontva ezt az osztályt beszélhetünk még JR, J0,

J2 és K2 minőségekről. Ezek mind más és más garantált ütőmunkát jelentenek

hőmérséklet függvényében. Esetünkben a JR a számottevő, mely KV = 27 J Vickers-t

jelent T=20 °C hőmérsékleten. [2] A 235-ös szám a garantált folyáshatár értékét adja

meg MPa mértékegységben. Kiegészítő jelölések lehetnek még az alábbiak.

- 4 -

W - Időjárás álló acél (atmoszféra korróziós hatásainak áll ellen jobban)

Z – Növelt szilárdságú szerkezeti acél

C – Hidegen alakított

Tehát a gyártási technológia nagyban függ az anyag alkalmazási területétől és a jelen

lévő igénybevételek típusától és nagyságától.[3]

1.2. Az S235JR alapanyag hegeszthetősége, mechanikai

tulajdonságai, vegyi összetétele

A hegeszthetőséget jelentősen befolyásolja az anyag karbonegyenértéke (1).Minél

kisebb ez az érték annál alkalmasabb a hegesztésre, mivel nem igényelnek előmelegítést

mert a szokásos hegesztési körülmények között sem képződik nagy keménységű és rideg

állapotú kemény (martenzit,bénit) szövetszerkezet. Továbbá gyors hűtések esetében is

csak minimális mennyiségű bénit keletkezése fordulhat elő, mely hasonló

tulajdonságokkal rendelkezik, mint az előbbiekben említett martenzit. Ezen

megfontolások miatt is használatos alapanyag az S235JR jelű acél. Az (1)-es egyenlet

ötvözetlen szerkezeti acélokra vonatkozik. Azonban a feltüntetett karbonegyérték képlet

csak egy a számos közül, melyet a Dr. Komócsin Mihály közreműködésével írt

Hegesztési zsebkönyvből emeltem ki.

𝐶𝐸 = 𝐶 +𝑀𝑛

6+

𝐶𝑟+𝑀𝑜+𝑉

5+

𝐶𝑢+𝑁𝑖

15% (1)

Előmelegítést, a belső feszültségek csökkentése és a hidrogéndiffúzió segítése

érdekében, csak nagyobb szelvényvastagságoknál igényel, mely tompavarratok esetén

s >25 mm, sarokvarratoknál pedig s > 12 mm falvastagságot jelent. Ebben az esetben

100… 150 °C-os előmelegítést célszerű alkalmazni.[4] A varratok hőhatásövezetét és a

különböző hűtési sebességek hatását az alábbi képek mutatják.

- 5 -

1. ábra Kis karbontartalmú acél hegesztett kötésének hőhatásövezete [4]

2. ábra Átalakulási diagram [4]

- 6 -

Fontos megjegyezni, hogy az általános rendeltetésű, ötvözetlen acélok

szövetszerkezetében is vannak eltérések. Mivel ötvözetlen acélokról beszélünk,

kismértékű összetétel különbség látható, de a mechanikai tulajdonságokat mégis

jelentősen tudják befolyásolni. Az S235JR anyag vegyi összetételét és a jellemző

mechanikai tulajdonságait az alábbi táblázatok szemléltetik.

C Si Mn P S Cu N

≤ 0,17 ≤ 0,3 ≤ 1,4 0,035 0,035 ≤ 0,55 ≤ 0,012

1. táblázat Vegyi összetétel (%)[5]

Névleges folyáshatár Névleges szakító

szilárdság

S235JR 235 MPa 360 – 510 MPa

2. táblázat Mechanikai tulajdonságok [3]

Az MSZ EN ISO10025 szabvány értelmében a folyáshatárt 16mm

szelvényvastagságra értelmezzük, míg a szakítószilárdságot 3…16 mm terjedelem

között értelmezzük. [3]

Ezek az acélok számos formában kaphatóak az alkalmazási területtől függően, de

általában I - és Z tartóként, illetve lemezként és csövekként árusítják. Legelterjedtebb

felhasználási helyei házak, gyárak, hidak szerkezeti elemeként.

1.3. A hegesztés technológia elemzése

Manapság rengeteg olyan fémszerkezeti kialakítással találkozhatunk

mindennapjainkban, amelyek valamilyen hegesztett kötést tartalmaznak. Ezeknek a

kötéseknek a legkülönbözőbb igénybevételeket kell elviselniük a felhasználási

körülményektől függően. Ezért alapos tervezési munkát igényel az, hogy biztosítsuk a

létrehozandó varrat megfelelőségét az előírt feltételeknek. Ennek érdekében számos

eltérő hegesztési technológiát alakítottak ki. Mindegyik eljárásnak megvan az előnye és

hátránya, hogy milyen anyagminőségek, hegesztési helyzetek, és körülmények között

alkalmazható a leghatásosabban S235JR alapanyag hegesztésére leggyakrabban

- 7 -

különböző ívhegesztő eljárásokat alkalmazunk. Ívhegesztéskor a berendezéssel

biztosított áram hatására kialakuló elektromos ív segítségével olvasztjuk meg az

alapanyagokat illetve a hozaganyagokat, ha van. Ugyan védelem mindig van, mint

például salak, de leggyakoribb a védőgázok alkalmazása annak érdekében, hogy

megóvjuk az alapanyagot, hozaganyagot illetve a hegfürdőt például a levegő oxigén

tartalmától. Ilyenkor beszélünk védőgázos ívhegesztésről. Továbbá megkülönböztetjük

az alapján is az eljárásokat többek között, hogy fogyóelektródát vagy pedig nem

leolvadó elektródot alkalmazunk-e a hegesztés során. Ezek közül általános szerkezeti

acél hegesztésekor az iparban gyakorta alkalmaznak argon védőgázos,

volfrámelektródos ívhegesztést ( MSZ EN ISO 4063 szabvány szerint: 141 számkódú)

illetve fogyóelektródás, védőgázos (MSZ EN ISO 4063 szabvány szerint: 135-ös

számkódú) eljárást. Az alábbiakban ezek technológiáját fogom részletezni.

- 8 -

2. A VÉDŐGÁZOS VOLFRÁMELEKTRÓDOS

ÍVHEGESZTÉS ELVÉNEK ALAPJAI

A védőgázos volfrámelektródos ívhegesztés több jelöléssel is rendelkezik. Az angol

nyelvű megnevezése az eljárásnak Tungsten Inert Gas Welding (TIG). Magyarországom

semleges védőgázos volfrámelektródos ívhegesztésként (SWI) ismert eljárás.[7] A

számkódos jelölést az MSZ EN ISO 4063:2011 szabvány tartalmazza. Ennek

megfelelően az alábbi fajtákat különböztetjük meg ennél az eljárásnál [8]

141: SWI hozaganyaggal

142: SWI hozaganyag nélkül

143: SWI porbeles hozaganyaggal

145: SWI redukáló atmoszférában hozaganyag nélkül

Ezen eljárás lényege, hogy az alapanyagokat egy nem leolvadó volfrám (W) elektród

segítségével semleges védőgázban égő elektromos ívvel olvasztjuk meg. A

hozaganyagot rendszerint pálca vagy huzal formájában adagoljuk, de akár hozaganyag

nélkül, autogén módon is végezhető a hegesztés. Általában vékonyabb

anyagvastagságoknál és I varratoknál nem szokás hozaganyagot alkalmazni azonban

vastag alapanyagok esetén illetve leélezett varrattípusoknál már szükséges hozaganyag

használata, amit nem szokás belekötni az áramkörbe, hanem külön kézzel adagoljuk. A

kézi adagolásnak és annak, hogy az ív hője hevíti olvadáspont fölé a hozaganyagot az a

következménye, hogy viszonylag nagyméretű folyadékcseppek formájában jut be az

adagolt anyag a hegfürdőbe. A védőgáznak az a szerepe, hogy megvédje az ívet, az alap

illetve hozaganyagot és a hegfürdőt a környezet oxigén tartalmának és esetleges egyéb

szennyezők káros hatásaitól. Továbbá a nemesgázban fenntartott volfrám ív jó

- 9 -

stabilitással és szabályozhatósággal rendelkezik, melynek eredményeképpen alig

jelentkezik a fröcskölés és füstképződés jelensége. Az alábbi kép az eljárás elvét

illusztrálja melyen megkülönböztethetőek a kialakítás és ívképződés főbb részei.

3. ábra A volfrám elektródos eljárás elvi ábrája [7]

2.1. Az SWI eljárás előnyei és hátrányai

Elmondható, hogy a volfrám elektródos hegesztő eljárás rendelkezik az egyik

legrugalmasabb és legjobban szabályozható ív hőforrással valamennyi ívhegesztő

eljárás közül valamint jó minőségű varratok készíthetőek vele.

Elektródját tekintve kiváló tulajdonságokról beszélhetünk, mert a volfrám az egyik

legjobb elektródanyag magas elektron emissziós képességének és ó

áramterhelhetőségének köszönhetően. A védőgázok jóvoltából, biztosított a könnyű

ívgyújtás és a stabil égés is. Mivel a legtöbb nemesgáz (kivéve a hélium) nehezebb a

levegőnél könnyebben fenntartható a gázburok több hegesztési helyzetben is. Az ív

viszonylag széles teljesítménytartományban szabályozható, alkalmazható egyaránt

egyenárammal, váltakozó árammal és impulzusívű áramforrással is. Mivel

salakképződés nincs illetve fröcskölés is alig lép fel, a hegesztés után minimális tisztító

eljárás van csak szükség. Az eljárás során füstképződés nincs így a hegesztő egészsége

nem forog veszélyben továbbá így a hegesztő az ívet és a hegfürdőt jól látja, mely segít

a jó minőségű varratkialakításában. Kiváló minőségű vartat készíthető mind külső,

- 10 -

esztétikai mind mechanikai tulajdonságait tekintve. Széles körben alkalmazható, szinte

minden az iparban előforduló fém és ötvözeteik hegesztésére alkalmas.

Számos előnye ellenére meg kell említeni pár hátrányos jellemzőt is melyek

ellensúlyozzák alkalmazásának gyakoriságát. A hélium mentes védőgázokban csak kis

áramsűrűség és alacsony ívfeszültség állítható elő, melynek hatására nem érhető el nagy

beolvadási mélység, tehát vastag alapanyagok hegesztésére kevésbé alkalmas. Kézi

változata kétkezes hegesztő technikával végezhető csak, ezért képzett hegesztőt igényel.

Gazdasági szempontból is több hátrányos tényezőt említhetünk meg mivel berendezése,

elektródja és a védőgáz biztosítása jelentős költségekkel jár, továbbá nem túl

termelékeny. A védőgáz miatt külön gázellátó infrastruktúra kiépítése szükséges hozzá.

2.2. Az eljárás alkalmazási területei

A fent leírtak alapján megállapíthatjuk, hogy a kiváló minőség magas költségekkel

jár együtt, ezért komoly megfontolásokat igényel annak eldöntése, hogy megéri-e az

eljárás alkalmazása vagy pedig célszerű más megoldáshoz folyamodni. Mindezek miatt

viszonylag szűk területen alkalmazott eljárásnak számít. Rendszerint értékes

alapanyagoknál vagy pedig olyan esetekben alkalmazzák, amikor leolvadó

hozaganyagos eljárással nehezen hegeszthető lenne az anyag. Továbbá ha magas

minőség van elő írva, mint például jellemzően erősen ötvözött, korrózióálló és hőálló

acéloknál. Olyan körülmények között is ajánlott a használata, ha szabályozott

hőbevitelre van szükség, mert itt kihasználhatjuk a hőbeviteltől független hozaganyag

adagolás előnyeit, például helyszíni csőhegesztés gyöksorainál. Továbbá a megfelelő

hozaganyag alkalmazásával, például öntött, keramikus vagy kompozit pálcákkal felrakó

hegesztésként is alkalmazható igényes felületi bevonatok készítésére.[9]

2.3. A védőgáz szerepe, fajtái

A védőgáz, mint azt a neve is mutatja, védelmi szerepet tölt be a hegesztés során. Az

ívet egy gázburok veszi körül, mely így megakadályozza a levegőben lévő oxigén miatt

- 11 -

esetlegesen felléphető káros jelenségeket, mint például az elektród oxidációja. Ennél az

eljárásnál semleges védőgázokat, nemesgázokat alkalmaznak. A nemezgázok kedvező

tulajdonságai, hogy nem oldódnak a hegfürdőben, nem lépnek kémiai reakcióba az

alapanyaggal, nincs, robbanásveszély illetve az eljárás során nem képződik a hegesztő

egészségére ártalmas füst. Ezeken belül az argon és a hélium a leggyakoribb, mert a

többi nemesgáz nagyságrendekkel drágább, így nem éri meg a használatuk. Bizonyos

helyzetekben héliumot is adagolnak a másik gáz mellé. Számos tényezőt befolyásol, az

alkalmazott védőgáz fajtája. A különböző védőgáz keverékek összetétele nagyban

befolyásolhatja, hogy mely anyagminőségeknél ajánlott a használatuk. Az argon,

hélium, hidrogén gáz gyakorlatban rendszerint alkalmazott különböző arányait és ezek

célszerű alkalmazási területeit az alábbi ábra részletezi.

4. ábra Jellemző védőgáz összetétel és alkalmazási területei [10]

Hélium esetében nagyobb hőáramot és ívfeszültséget biztosít, mint az argon, illetve

kedvezőbb hővezető képessége miatt egyenletesebb beolvadási alak érhető el vele. Ezzel

szemben az argon stabilabb ívet és könnyebb ívgyújtást tesz lehetővé.[9] A gázburok

hatásossága nagymértékben függ a sűrűségétől és az alkalmazott hegesztési sebességtől.

Túl nagy sebesség esetén előfordulhat, hogy az ív kilép a védőburokból, ezért ügyelni

kell a megfelelő érték megválasztására. A hegesztés során az áramkörbe való bekötés

- 12 -

miatt az elektród és az alapanyag anódként és katódként viselkedhet annak

függvényében, hogy egyenes vagy pedig fordított polaritású kapcsolást alkalmazunk-e.

Megfigyelhető, hogy az anód hőmérséklete valamennyivel magasabb, mint a katódé,

mely jelenségnek az oka, hogy a katódból kiinduló nagysebességű elektronok

becsapódásának hatására nagyobb hőmennyiség fejlődik. Ezt a jelenséget az argon

védőgáz tovább erősíti, mivel egyatomos gáz lévén könnyebben mozognak benne az

elektronok, mint például a kétatomos levegőben.[11]

2.4. A polaritás és az áramnem szerepe AWI eljárásnál

Mint azt az előbbiekben láthattuk, a védőgáz és a polaritás megválasztása hatással

van egymásra. A gyakorlatban az egyenes polaritás az elterjedtebb a kedvezőbb

ívgyújtási és ívfenntartási tulajdonságoknak köszönhetően és ez károsítja kevésbé a

volfrámelektródot. Ebben az esetben az elektróda van negatív a pólusra kapcsolva, s

ilyenkor mélyebb beolvadási mélység figyelhető meg. Azonban számos alkalommal

mégis célszerűbb fordított polaritást alkalmazni melynél az alapanyag a negatív pólusú

katód, míg az elektród a pozitív anód. Ilyen kapcsolási módszernél valósítható meg az

úgynevezett oxidbontás folyamata. Az argon ionok bombázzák az anyag felületén

képződött oxidréteget s így a mechanikai hatásra feltöredezik a réteg, majd a kilépő

elektronok fellazítják azt. Hátránya azonban, hogy így a keletkező hőmennyiség

körülbelül 70%-a az elektródon keletkezik melynek hatására megolvadhat, s a

lecseppenő elektród pedig a hegfürdőbe kerülve szennyezi azt. Váltakozó áram

használatával elkerülhető a túlhevülés mivel ilyenkor az oxidbontás az egyik fél-

periódusban történik, a másikban pedig mélyebb beolvadásra kerül sor.[12]

A védőgáz és az áram polaritása közötti fontosabb összefüggéseket az alábbi ábra

szemlélteti.

- 13 -

5. ábra A védőgáz és az áram polaritásának összefüggései [10]

A védőgáz fajtája és az áram együttesen nagymértékben tudja befolyásolni a

beolvadási mélységet és a kialakuló hegfürdő alakját. Továbbá megfigyelhető, hogy

azonos áramerősség esetén, de más gázösszetétel alkalmazása esetén is jelentős

eltérések jelentkeznek az előbbi tulajdonságokban. Az alábbi ábra ezt szemlélteti.

6. ábra A beolvadás sematikus vázlata 150 A áramerősség esetén [10]

Látható, hogy már minimális, pár százaléknyi összetétel különbség is a védőgázban

komoly hatással bírhat a varratképződés folyamatára [10].

Összefoglalva az előzőekben leírtakat elmondható, hogy nagyon alapos

megfontolásokat igényel a megfelelő paraméterek megválasztása mivel jelentős

mértékben befolyásolják a létrehozandó varrat minőségét. Tehát fontos, hogy a lehető

legjobban ismerjük a körülményeket illetve a várható igénybevételeket, hogy biztosítsuk

a paraméterek ideális megválasztásának lehetőségét.

- 14 -

2.5. Az AWI hegesztő berendezése és eszközei

A technológia megvalósításához egy összeállított, komplett berendezésre van

szükség, hogy alkalmazható legyen az eljárás. A berendezés részei az alábbi elemekből

tevődik össze:

hegesztőpisztoly

áramforrás

vezérlőberendezés

nagyfrekvenciás ív stabilizátor

tömlők

gázpalack

Ezek mellé tartoznák további eszközök is, melyek az eljárás alkalmazását teszik

egyszerűbbé vagy pedig segítik a jobb minőségű varrat létrehozását.

elektróda

volfrámköszörű

krátertöltő berendezés

lábpedál

impulzusadó

TIG-PEN

A berendezés részeinek és az eszközök szerepét és tulajdonságait az alábbiakban

részletezem.[13]

2.5.1. Hegesztőpisztoly

Kialakítás szerint kettő fajtát különböztetünk meg. Égő esetében a markolat

egytengelyű a kábelköteggel, illetve a fej vagy nyak rész lehet egyenes vagy úgynevezett

hattyúnyakú, más néven hajlított kialakítású. Pisztolyról pedig akkor beszélünk, ha a

markolat vagy merőleges, vagy pedig valamilyen szöget zár be a kábelköteg végével.

- 15 -

Nagyteljesítményű pisztolyok esetében szükséges víz vagy léghűtés biztosítása is. A

pisztoly tartozékait az alábbi robbantott ábra mutatja be.

7. ábra Az AWI hegesztőpisztoly tartozékai [13]

A pisztolytest (1) szerepe a fenti ábrán látható tartozékok illetve a kábelkötegek

csatlakozásának biztosítása. Ennek a terhelhetősége szabja meg a lehetséges terhelését

az eszközöknek. nehezen hozzáférhető helyeknél célszerű lehet a flexibilis kialakítású

égőtest használata. A test általában egy szigetelő keménygumi bevonattal van ellátva,

de bizonyos estekben más bevonatokat is alkalmaznak (például HFCTM). Ezek

megválasztásának függvényében változik a pisztolytestek élettartama is.

A sapka (2-3-4-5) a pisztolytest felső végéhez menetesen illeszkedő alkatrész, amely

a patront beszorítja a szorítótestbe, a kívánt helyzetben rögzítve a W-elektródát. A

szabványos hosszúságú (175mm) W-elektródához szükséges az úgynevezett hosszú

sapka (2). Szűk helyen végzett hegesztéshez (rövidebb volfrámot használva) közepes

(3) vagy rövid (4) sapkát kell választani. Fontos a tömítő O-gyűrű (5) használata, ennek

hiánya vagy hibája a védőgáz levegővel való szennyeződését okozza.

A volfrám elektród különböző átmérőben és összetételben kapható melyek

kiválasztása az adott helyzetben szükséges áram neme és nagyságának függvényében

történik. Ezt részletesebben a későbbiekben tárgyalom.

- 16 -

A gázterelő (7) egy hőálló anyagból, például kerámiából, készült fúvóka, melynek

átmérőjét az elektród illetve az áramerősség együttese határozza meg. Minél nagyobb

az áramerősség, tehát a hegfürdő is, annál nagyobb átmérőre van szükség.

A szorítótest feladata a patron befogása, rendszerint rézből készül. Speciális változata

a gázlencse melynek további szerepe a védőgáz megfelelő áramlásának biztosítása. A

finom, szinterfém szűrőn keresztül átáramló gáz közel laminárissá változik, melynek

hatására az elektródtól nagyobb távolságra is kellő gázvédelem jön létre. Az elektród és

a gázterelő szükséges kilépő nyílásának átmérője lapján választjuk meg a méretét.[13]

2.5.2. Áramforrás

Az áramforrás segítségével a hálózati tápáramot átalakítjuk hegesztő árammá az adott

hegesztésnek megfelelő módon. Kézi AWI eljáráshoz eső statikus jelleggörbéjű áramot

kell választani. Az eljárás végezhető egyen és váltóárammal is épp ezért manapság már

minden áramforrás kombinált, melyek képesek mindkét áram nem létrehozására.

Azonban mindkét esetben lényeges előírás, hogy kis áramerősség tartományokban is jól

szabályozható legyen a megfelelő varratminőség elérése érdekében. Tehát az

áramforrásnak tudnia kell követni az ív főbb jellemzőinek változását illetve biztosítani

kell az ív könnyű újragyújtását. Az előbbi alapvető követelményeken túl további

szempontokat is figyelembe kell venni a megválasztásakor. Lényeges hogy szükség

esetén a munka megszakítása nélkül lehessen módosítani az ármerősséget, finom,

fokozatmentes módon. Gazdasági szempontokat nézve, fontos, hogy jó hatásfokkal

bírjon, ne legyen drága az üzemeltetése, illetve minimális mértékű karbantartást

igényeljen csak. A szükséges hegesztőáram nagyságát befolyásolja, hogy milyen

alapanyaggal dolgozunk, és hogy milyen beolvadási mélységet szeretnénk elérni.

Ezeket is figyelembe kell venni az áramforrás megválasztásakor abból kifolyólag, hogy

biztosítva legyen, hogy az áramforrás képes előállítani az adott munkavégzésnél

szükséges áramerősséget.[13]

- 17 -

2.5.3. Egyenáramú AWI hegesztőgépek

Alapvetően két típust különböztetünk meg e gépcsoporton belül, a tirisztoros és az

inverteres áramforrásokat. Az előbbi, hagyományos konstrukciójú hegesztőgépre

rendszerint jellemző a nagy méret és tömeg mely hosszú élettartamot, stabil működést

biztosít. Ez azonban drága gyártási költségeket von maga után, ezért egyre inkább

háttérbe szorul az olcsóbb kialakítású inverteres hegesztőgépekkel szemben.

Az utóbbi áramforrás típust jóval kisebb méretek és tömeg jellemzi. Kisebb

élettartamúak azonban sokkal szélesebb körben alkalmazhatóak, a precíz

szabályozhatóságnak és programozhatóságnak köszönhetően.[13]

2.5.4. Váltakozó áramú AWI hegesztőgépek

A váltakozó áramú hegesztőgépek esetén három típusról beszélhetünk. Az első a

transzformátoros áramforrások, melyek ma már ritka esetben használatosak a

korszerűbb technológiák megjelenésének következtében. Azonban mivel olcsó

kialakítású, bizonyos esetekben célszerű lehet az alkalmazása egy vezérlővel való

kiegészítés útján. De figyelembe kell venni, hogy a transzformátor árama nem független

az ívhossztól, mint az elektronikus vezérléseknél, ezért a hegesztőnek jóval nagyobb

ügyességre van szüksége megfelelő minőségű varrat létrehozásra.

A másik csoport a tirisztoros (AC/DC) áramforrások. A szinuszosan váltakozó

hálózati feszültség egyszerű transzformálása helyett, váltakozó polaritású

egyenfeszültség szolgál az ív táplálására. Számos előnye szól alkalmazás mellett. Az

ívgyújtáshoz szükséges feszültség szinte azonnal rendelkezésre áll így nincs szükség

folyamatos nagyfrekvenciás támogatásra. Működése során nem alakul ki egyenáramú

komponens, tehát a szimmetrikus, változó áram nem tolódik el a negatív áram irányába,

így a transzformátor teljes teljesítménye kihasználható továbbá lehetővé válik a pozitív

és a negatív fél periódus változtatása is. Mivel képes a hálózati áramforrás

ingadozásának kompenzálásra stabil hegesztőáram állítható elő vele.

- 18 -

S végül az utolsó típus az inverteres (AC/DC) áramforrások. Ez lehetővé teszi az

impulzus hegesztés megvalósítását melynek lényege, hogy egy munkafolyamat során

periódikusan változik a hegesztőáram nagysága. Az impulzushegesztésnek több

üzemmódja lehetséges. A hagyományos, négyszög alakú impulzusok gyakran túl

kemény áramváltozása tompítható a trapéz alakú impulzusok választásával. Váltakozó

árammal is lehetséges impulzushegesztés. Váltakozó áramú hegesztés lehetséges

négyszög hullámmal és a lényegesen lágyabb ívet adó, kvázi szinuszos árammal.[13]

2.5.5. Vezérlőberendezés

A vezérlőberendezés az áramforrásba beépítve vagy önálló egységként is

használatos, utóbbi esetben különböző áramforrásokhoz csatlakoztatható. Fő feladatai

az áram relék kapcsolása, ívgyújtás segédegységének kapcsolása, védőgáz szelepeinek

nyitása, zárása, krátertöltő egység kapcsolása, illetve gáz és vízellátás ellenőrzése.[13]

2.5.6. Nagyfrekvenciás ív stabilizátor

Ez a berendezés az ívgyújtás elősegítésére szolgál. Váltakozó áramú áramforrás

esetén a gyújtás egyenárammal történik, majd utána a stabilizátor automatikusan

átkapcsol váltakozó áramra. Használat előtt azonban figyelembe kell venni, hogy mellé

be kell építeni egy költséges zavarszűrő berendezést a környező tv illetve rádióvétel

zavaró hatásának megszüntetéséért.[13]

2.5.7. Gázinfrastruktúra

A hegesztőtömlő általában a védőgázt és az áramot, vízhűtéses pisztolyoknál a

hűtővizet is vezeti. Az áramot bevezető csupasz rézkábelt az elvezetett vízzel hűti.

Sűrített, cseppfolyósított vagy nyomás alatt oldott gázok tárolására vagy szállítására

készített nyomástartó berendezések a gázpalackok. Az anyaga általában fémből vagy

valamilyen kompozit anyagból készült. Megengedett maximális űrtartalma legfeljebb

150 liter lehet és a hossza nem lehet több az átmérőjének tízszeresénél. A tartalmazott

- 19 -

gázok függvényében eltérő színekben találhatóak meg a könnyebb

megkülönböztethetőség érdekében.[13]

2.5.8. Volfrámelektród

A hegesztés minőségének szempontjából szintén fontos szerepet tölt be az elektród

anyaga, tisztasága, kialakítása és átmérője. Az összetétellel és jelölésekkel kapcsolatos

információkat az MSZ EN ISO 6848: szabvány tartalmazza. A különböző elektród

típusokat eltérő színekkel jelölik. Ezekre a jelölésekre, összetételre vonatkozik az alábbi

táblázat.

8. ábra Volfrám elektród összetétele, jele színjelölése [10]

A különböző összetétel befolyásolja az alkalmazhatóság tartományát illetve a

célszerű kialakítást. Az alábbi fő ötvözési csoportokat különböztetjük meg.

Ötvözetlen volfrám elektród:

Váltóáram esetén jó ívstabilitás, sima gömbölyű elektród hegy, olcsóbb, mint az

ötvözött elektródok

- 20 -

Tórium-oxiddal ötvözött volfrám elektród:

Könnyebb az ívgyújtás, hosszabb az élettartam és nagyobb az áramterhelhetőség. Az

egészségre ártalmas, de mégis ez a leggyakrabban alkalmazott.

Cirkónium-oxiddal ötvözött volfrám elektród:

Kevésbé szennyezi az elektród a hegfürdőt, nehezebb az ívgyújtás vele, mint a

tóriummal ötvözött volfrám elektróda esetében.

Lantán-oxiddal ötvözött volfrám elektród:

Hosszabb élettartam, mint a tóriummal ötvözött volfrám elektróda esetében (plazma

eljárás).

A megfelelő elektród kiválasztásának alapja a hegesztőáram nagysága és neme. Az

áramtelhetőség függ az összetételtől és az elektród kialakításától is. Ezekre példát az

alábbi táblázatok mutatnak.

9. ábra Volfrám elektród választás az áramerősség függvényében [10]

10. ábra Ötvözetlen és tóriummal ötvözött elektród áramterhelhetősége a kialakítás

függvényében [10]

- 21 -

Az elektród hegyének kialakítása számos formájú lehet. A célszerű kialakítás

függvénye annak, hogy egyenárammal vagy pedig váltakozó árammal hegesztünk,

illetve mekkora varratméretet szeretnénk létrehozni. Pár jellemző kialakítást szemléltet

az alábbi ábra jellemző adatokkal.[10]

11. ábra Volfrám elektróda hegyének kialakítása [10]

Összesítve láthatjuk, hogy bonyolult és összetett eljárásnak tekinthető az argon

védőgázos volfrám elektródos ívhegesztés, de kiváló minőségű varrat készíthető vele.

Ezért, ha a gazdasági és technológiai megfontolások sem szólnak az alkalmazása ellen

adott helyzetben, elmondható, hogy az egyik legkiválóbb eljárásként tartható számon.

Egy másik, automatizált változata is létezik ennek a hegesztési eljárásnak, mely

alapelveiben megegyezik, de a berendezésekben, eszközökben és alkalmazási

sajátosságai mégis eltérnek. Ezt orbitális AWI hegesztésként ismerik.

2.6. Orbitális AWI hegesztés technológia elemzése

Az automatizált, orbitális hegesztés technológia körülbelül az 1960-as években jelent

meg mikor a repülőgépiparban igény merült fel egy hatásosabb, jobb minőségű hegesztő

eljárás kidolgozására a hidraulikus csövek hegesztésénél. Egy olyan mechanizmust

- 22 -

hoztak létre mely során a volfrám elektróda mozgott körbe a hegesztendő cső körül. A

hegesztést teljes mértékben egy vezérlőberendezés szabályozta, ezáltal automatizálva a

folyamat egészét. Az eredmény egy még precízebb és megbízhatóbb hegesztési

technológia lett, mint az addigi hagyományos kézi hegesztési módszer. A gyakorlatban

az 1980-as évekre terjedt el az iparban, amikorra sikerült a berendezés méretét és

kialakítását lecsökkenteni annyira, hogy könnyen hordozható legyen és alkalmazni

tudják helyszíni csőhegesztéseknél. A számítógépes vezérlőrendszernek köszönhetően

a hegesztő képességei részben háttérbe szorultak így csökkentve drasztikusan a

felmerülhető hibalehetőségek számát és biztosítva az azonos minőségű varratok

elkészítésének ismételhetőségét.

Napjainkra számos eltérő kialakítású orbitális hegesztő berendezés született meg

melyek mindegyike jól alkalmazkodik a különböző hegesztési helyzetekhez és

körülményekhez. Az alábbi kép egy ilyen berendezést szemléltet.

12. ábra Orbitális csőhegesztő eljárás. [14]

Jóval termelékenyebb eljárás, mint a kézzel végzett hegesztések így többszörösen

képes visszahozni a beruházási költségét. A megfelelő paraméterek beállításával,

nagyságrendekkel jobb minőségű varratok készíthetőek, mint kézi megfelelőjével.

Továbbá sok esetben csak ezzel a hegesztési módszerrel érhető el a megkövetelt

minőségi szint.. Alkalmazása nem igényel minősített hegesztőt, ami további

- 23 -

megtakarításokat eredményezhet a tulajdonos számára. Általában olyan helyeken

célszerű az alkalmazása ahol a cső nem forgatható vagy nehezen oldható meg, illetve

korlátozott a hozzáférés a hegesztendő helyen és nem látható jól a hegesztést végző

személy által.[15]

Sok esetben csőhegesztésnél a munkadarab tűrése, falvastagsága és kialakítása

annyira pontos, hogy különösebb probléma nélkül, könnyedén hegeszthető, főleg

hosszvarrat készítésekor. Azonban számos esetben fellépnek rendellenességek,

kimondottan nagyátmérőjű csöveknél, mint például pontatlan gyártás, rossz varrat

előkészítés stb. Ezek könnyedén rossz minőségű varrathoz vezethetnek, mely nem felel

meg az előírt követelményeknek. Ezért fontos tényező tud lenni, a folyamatos

visszajelzés a rendszertől a hegesztés közben is. Erre hozták létre az adaptív, orbitális

hegesztő technológiát, melynek lényege, hogy a vezérlés folyamatosan elemzi, vizsgálja

a munkadarabot és az azonnali kiértékelésnek köszönhetően változtatja kellő mértékben

a szükséges paramétereket ezáltal biztosítva a megfelelő tulajdonságokkal

rendelkezhető varratképződést. A vezérlőrendszer képes megtalálni a kialakítandó kötés

középpontját, így gondosan elhelyezett és irányú varrat hozható létre, nincs eltérés. A

paraméterek állandó változása stabil, precíz ívet eredményez. Továbbá pontosan

szabályozza az áramerősséget, hegesztési sebességet, amely gyakran a lehetséges

felsőhatár közelében van, az ív hosszát, impulzusidőt és még számos más paraméter az

igény függvényében.

Nap, mint nap fejlődik ennek a technológiája, egyre több és modernebb megoldást

alkalmaznak a hegesztés közbeni alkalmazkodóképesség javítására. Lézeres érzékelés,

képelemzés, hegfürdő méretének ellenőrzése, hő elemzés és valós idejű vezérlés teszik

elérhetővé az iparban elért kiemelkedő eredményeket ezzel a technológiával. Azonban

ahogy folyamatosan változnak az igények és a kialakítások komplexitása úgy továbbra

is szükség van fejlesztésekre.[16]

Az orbitális hegesztési eljárásokat rendszerint csövek, csővezetékek,

csőszerelvények, csőszerű alkatrészek hőcserélő csőfalak jellemző automatizált

technológia. Általánosságban elmondható, hogy az alapsajátosságok és az ívgyújtás elve

- 24 -

hasonlóan zajlik, mint a korábbiakban részletezett hagyományos AWI technológiánál.

Volfrám elektróddal történik az ívgyújtás argon védőgázban. Szintén működtethető

egyenárammal és váltakozó árammal, egyenes vagy fordított polaritású kapcsolásban.

Azonban orbitális AWI hegesztés esetében jóval nagyobb termelékenységről

beszélhetünk, mint elődjénél.

Ennél az eljárásnál az elektróda körbejárja a körszimmetrikus munkadarabot egy

programozott vezérlés segítségével. A hegesztési paramétereket előre betáplálják

azonban a már említett valós idejű ellenőrzés során folyamatosan változtatja, ezzel

értékeit a megfelelő tartományban, a minőség fenntartása érdekében. A jellemző

hegesztési helyzetek azonosak mit a hagyományos AWI csőhegesztés esetén, tehát

rendszerint PB, PC, PD, PH és PJ helyzetekben alkalmazzák. Az eljárás során a

impulzust preferálják. Hozaganyagos hegesztés esetén a huzalt a berendezés előtoló

motorja adagolja. Egy körvarrat elkészítéséhez 380 °-os fordulatot tesz meg. Azért

haladja meg a 360 °-os szöget, hogy biztosítva legyen a tökéletes összeolvadás és ne

alakuljon ki a varrat végén összeolvadási hiba. Azonban beállítható magasabb érték is

többsoros varratkialakítás érdekében.

Mint minden eljárásnál itt is fontos megemlíteni az előnyöket és hátrányokat.

Amennyiben biztosítva van a helyes varrat előkészítés teljes mértékben reprodukálható

ugyan az a minőségű varrat, mint először, s ennek következtében kevesebb utólagos

vizsgálatot is igényel a kötés. Az emberi tényezőkből származó hibák teljesen eltűnnek

mivel minden gépi vezérlésű. A korszerű berendezések könnyen kezelhetőek, nem

igényelnek magasan szakképzett, minősített hegesztőket. A varrat tulajdonságai

rugalmasan beállíthatóak. Ezekkel szemben az alábbi hátrányokkal rendelkezik. Külön

programozást igényel, ha eltérő csőátmérőjű, falvastagságú vagy alapanyagú

munkadarabbal dolgozunk, mint az előzőekben. Viszonylag nagy beruházási költséggel

jár ezért csak nagy sorozat esetén hozza vissza az árát. Nagyon szigorú előírásoknak kell

megfelelnie a varrat előkészítésnek, mert hiba esetén könnyedén javíthatatlan, selejt

termék készülhet el. A hegesztőfejek speciális kialakítása korlátozza az

alkalmazhatósági tartományt, eltérő méretekhez, eltérő fej szükséges.[17]

- 25 -

Tehát megállapítható, hogy a kiváló minőségű és termelékeny technológia speciális

körülményeket, eszközöket igényel, ezért viszonylag leszűkül az alkalmazhatóságának

tartománya és csak bizonyos helyzetben célszerű a használata.

Összehasonlítva a kialakítását a hagyományos volfrám elektródos eljárással, az egyik

nagy különbség a hegesztőfej kialakításában lelhető meg. Orbitális AWI eljárásnál

alapvetően 3 eltérő fejet használnak. Zárt és nyitott rendszerű, illetve csőfal

hegesztőfejet.

A zártfejű módszernél szinte kivétel nélkül hozaganyag nélkül történik a hegesztés.

mivel a huzalelőtolás nem lehetséges. Emiatt külön figyelmet kell fordítani a

varratdudor formájára, mert a különböző pozíciókban a gravitáció hatására eltérő

formájú lehet. Ez azonban javítható a megfelelő programozás segítségével. Olyan

esetekben ahol kimondottan előírás egy bizonyos méretű gyök és korona oldali

varratdudor, rendszerint nem alkalmazható a zárt rendszerű hegesztőfej. Megoldás lehet

erre a problémára továbbá az is, hogy teljesen átolvadó gyűrűket alkalmazunk melyek

így hozaganyagként szolgálhatnak, ezáltal biztosítva a varratbeesés jelenségének

elkerülését. Mivel a varrat zárt térrészben képződik, melyet megtöltünk védőgázzal, jó

hatásfokú hegesztésről beszélhetünk. Akár a teljes futtatási szín nélküli hegesztés is

megoldható azonban ez jelentős többletköltséggel jár mivel a nemesgázok drága

anyagok, ezért célszerűbb egy utólagos tisztítási eljárás alkalmazása.

A hátránya ezeknek a hegesztőfejeknek, hogy csak adott átmérőtartomány

hegesztésére alkalmasak, ha ettől eltérünk, egy új fejet kell beszerezni. Az alábbi képen

egy zárt rendszerű orbitális hegesztőfejet láthatunk.

- 26 -

13. ábra Zárt rendszerű orbitális hegesztőfej [18]

Nagy teljesítményű, de kisebb méretű fejeknél biztosítani kell intenzív vízhűtést is.

Masszívabb méreteknél ez kevésbé okoz problémát mivel nagyobb fémtömegükből

adódóan, jobban viselik a hőterhelést és könnyebben elvezetődik a keletkező hő. Zárt

rendszerű hegesztőfejeknél nem szükséges fűzővarratok használata mivel megtartja a

munkadarabokat az illesztésnél szorítópofák segítségével.[17]

A nyitott rendszerű fejeknél alkalmazható hozaganyag, például huzal formájában

melyek rendszerint 0,6… 1,0 mm átmérőjűek. A huzal adagolásának szabályozásával

befolyásolhatjuk a varrat geometriáját is. A huzalelőtoló sebesség állíthatósága lehetővé

teszi, hogy az impulzusokhoz vagy az alapáramhoz állítsuk és folyamatosan

változtassuk az adagolást így biztosítva az egyenletes beolvadást. Itt a gázvédelem

kevésbé hatékony, mint a zárt rendszerű hegesztésnél lévén, hogy nyitott rendszerben

kell biztosítani a védelmet. Ez azt eredményezi, hogy ügyelni kell a környezetre, mert

érzékenyebb a huzatra. A gyengébb gázvédelem miatt a futtatási színek erőteljesebben

láthatóak. Ezekre a fejekre is jellemző, hogy különböző méretekben kaphatóak, azonban

ezek már fokozatmentesen állíthatóak egy adott tartományon belül. Nyitott rendszerű

hegesztőfejeknél szükséges a fűzővarratok alkalmazása a pontos illesztés érdekében

mivel a hegesztőfej csak az egyik munkadarabhoz rögzíthető. Az elektróda távolsága

állandó a munkadarabhoz képest a görgős kialakításnak köszönhetően. A legmodernebb

- 27 -

fejeknél már a vezérlés is szabályozza a távolságot az ívfeszültség nagyságának

mérésével.[17]

Az alkalmazási területtől függően itt is különböző kialakítású fejeket

különböztethetünk meg. Erre mutat egy példát az alábbi ábra.

14. ábra Nyílt rendszerű orbitális hegesztőfej [19]

2.6.1. Csőfalhegesztőfejek

Ebben a csoportban megtalálhatóak egyaránt hozaganyagos, illetve hozaganyag

nélkül hegesztő kialakítású fejek is. A legjobb minőség elérése érdekében, a legjobb

konstrukció az mikor a huzal a hegesztőfej végén kialakított dobra van feltekerve, mert

így biztosítható a csavarodás mentes adagolás. Az alábbi ábrán egy dob nélküli

kialakítású hegesztőfej látható

- 28 -

15. ábra Csőfalhegesztőfej [20]

Legjellemzőbb felhasználási területük a hőcserélők csőfalainak csővég-

hegesztése.[17]

2.6.2. Áramforrások, védőgázok, volfrámelektródok

Az áramforrások áram nemükben, teljesítményükben és kiépítettségükben

különböznek. Léteznek kompakt berendezések, amelyek egy egységbe építve

rendelkeznek hűtőegységgel, számítógép-vezérléssel, monitorral, inverteres

áramforrással, képernyővel, nyomtatóval, hűtővíz és gázátfolyási felügyeletet ellátó

eszközökkel. Elérhetők alumínium csövek hegesztésére alkalmas AC áramforrások is.

Az ívgyújtás jellemzőem nagyfrekvenciás gyújtással történik.

Az alkalmazott gázok típusai azonosak a hagyományos AWI hegesztésnél lévőkkel.

Azonban itt kétfajta gázvédelemre van szükség, egy mely védi a volfrám elektródot,

hegfürdőt vagy varratot és még egy mely a varrat gyökoldalát védi, illetve megtámasztja

a hegfürdőt. A megtámasztás csökkenti a gravitáció hatását a hegfürdőre az egyes

pozíciókban így csökkentve többek között a varratbeesés vagy varratrogyás mértékét.

Ezenfelül védi a gyökoldalt az oxidációtól is. A nyomás szabályozhatóságának

köszönhetően az eltérő hegesztési pozíciókban is a kívánt mértékben alakítható a varrat

- 29 -

geometriája. Legjellemzőbb a 4.0 és a 4.5 Argon, illetve a 2 vagy 5% hidrogén tartalmú

formáló gáz, amely ausztenites acéloknál használatos. Már 2% hidrogén rendkívül

jótékony hatással a gyökoldali beolvadásra illetve a varrat terülésére a hidrogén kiváló

hővezető képességének köszönhetően. Lehetőség van a hegesztés megkezdését egy

adott oxigén koncentráció értékhez kötni, mely esetben a vezérlés csak a megadott érték

alatt indítja el a munkafolyamatot, így biztosítva a megfelelő gázvédelmet.

Az egyes orbitális hegesztő berendezéseket gyártók rendszerint ajánlanak volfrám

elektródokat is. Ezt azért fontos figyelembe venni mivel az elektródok eltérő

összetételük miatt eltérő ívgyújtási és elektron emissziós tulajdonságokkal bírnak a

hegesztőprogramok pedig egy adott elektródtípushoz vannak beállítva. Zárt és nyitott

rendszerű hegesztőfejekhez a 60 °-os hegykialakítás a jellemző, átmérőjét pedig az

áramerősség függvényében választjuk meg, de jellemzően 1,6… 2,4 mm között mozog.

Helytelenül leköszörült vagy elöregedett elektród esetén könnyen előfordulhat, hogy az

ív nem a kívánt helyen jön létre ezért kellő figyelmet kell fordítani a helyes kialakításra.

Összetételüket tekintve azonosak a hagyományos AWI hegesztésnél megismertekkel.

[17]

- 30 -

3. FOGYÓELEKTRÓDÁS VÉDŐGÁZOS

ÍVHEGESZTÉS ALAPJAI

A másik gyakran alkalmazott eljárás a fogyóelektródás védőgázos ívhegesztés.

Szabvány jelölése MSZ EN ISO 4063:2016 szerint a 13x-es eljárások tartoznak ide.

Alcsoportjaival későbbiekben foglalkozom. Napjainkban az egyik leggyakoribb

hegesztési eljárás. A népszerűsége annak köszönhető, hogy elég nagy termelékenység

érhető el vele, különösen olyan esetekben mikor megvalósítható az automatizálás. Az

automatizálás gyakorta kiterjed mind a munkadarabra illetve a huzaladagolásra is.

Ezen eljárásnál a huzalt villamos ív olvasztja le ezzel valósítva meg az anyagátvitelt.

A huzal kettős szerepet játszik, mivel egyszerre szolgál az áramot vezető elektródaként

illetve hozaganyagként is. A hegesztőívet és a hegfürdőt is egyaránt védőgáz védi mely

két típusú, semleges és aktív lehet. Az előbbi esetben a védőgáz nem lép reakcióba a

megolvadt fémekkel, ilyen gáz például az argon és a hélium. Utóbbi esetben viszont a

gázok reakcióba lépnek így részt vesznek a hegfürdőben és a hegesztőívben végbemenő

reakciókban. Ilyen gázokra példa az oxigént vagy széndioxidot tartalmazó, argonbázisú

védőgázok.

Az elektródaként és hozaganyagként szolgáló huzalt rendszerint tekercsre vagy dobra

feltekerve tartjuk és előtoló görgők segítségével adagoljuk hajlékony huzalvezetőn

keresztül a hegesztőpisztolyba. A pisztolyban található az áramátadó hüvely melyen

keresztül a huzalba jut az áram. A hüvely pozitív, a munkadarab pedig negatív póluson

van, amennyiben tömör huzalt alkalmazunk. Ha viszont porbeles huzalt alkalmazunk,

akkor a gyártó által szolgáltatott előírásokat kell követnünk. Az áramadó hüvelyt veszi

körül egy gázfúvóka mely biztosítja a védőgáz kiáramlását., aminek elsődleges célja,

- 31 -

hogy megvédje a környezeti levegő káros hatásaitól a hegfürdőt, hegesztőívet és a

huzalt.

Az eljáráson belül megkülönböztetünk eltérő típusokat annak függvényében, hogy

milyen védőgázt és huzalt használunk a hegesztés folyamán. Ezek az alábbiak:

131 – fogyóelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés, tömör huzal (AFI, MIG)

132 – fogyóelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés, porbeles huzal

133 – fogyóelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés, fémportöltetű huzal

135 – fogyóelektródás, aktív védőgázos ívhegesztés, tömör huzal(MAG)

136 – fogyóelektródás, aktív védőgázos ívhegesztés porbeles huzalelektródával

138 – fogyóelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés fémportöltetű

huzalelektródával.[4]

Az eljárás alap elve az alábbi képen látható.

16. ábra Fogyóelektródás védőgázos ívhegesztés elve [21]

A legelterjedtebb hegesztési módszer a félig gépesített módszer, melynél a

huzaladagolás automatizált, azonban a hegesztő fej mozgatása kézi.

A hagyományos gépeken, az alábbi technológiai paraméterek állíthatóak:

𝑣ℎ𝑢𝑧 – huzalelőtolási sebesség

𝑙𝑘𝑖 – huzalkinyúlás

- 32 -

𝑈ℎ - hegesztési feszültség

I - áramerősség

Ezek segítségével továbbá a hőforrás termikus hatásfoka és a fázisszög

felhasználásával meghatározható a hőáram. Majd ennek a hányadosát képezve a

hegesztési sebességgel megkapjuk a vonalenergiát:

𝐸𝑣 =𝜂∗𝑈ℎ∗𝐼∗𝑐𝑜𝑠𝜑

𝑣ℎ (2)

A vonalenergia alkalmazható különböző eljárások és azonos eljáráson belül variációk

összehasonlítására továbbá hegeszthetőségi kérdésekben is felhasználható

megfontolásokhoz.[9]

Arra törekszünk, hogy állandó ívhosszt érjünk el, melyet belső szabályozással lehet

megoldani, lapos jelleggörbéjű áramforrás alkalmazásának segítségével. A hegesztési

áramerősség szabályozható az előtolási sebesség változtatásával, míg az induktivitás

változtatásával, az áram időbeli változása irányítható. A régi, hagyományos gépeken a

paraméterek állíthatósága korlátozott, fokozatos volt emiatt a jellemző beállítás a kis

áramerősség kis induktivitás vagy pedig a nagy áramerősség, nagy induktivitás volt. A

mai modern berendezések, már fokozatmentesen állíthatóak, egy dinamikus induktivitás

szabályozó rendszerrel vannak ellátva, tehát könnyedén állíthatóak az eltérő hegesztési

feladatok által megkívánt feltételekhez.[4]

3.1. Fogyóelektródás védőgázos ívhegesztés előnyei és hátrányai

Ennek a hegesztő technológiának is megvannak mind az előnyei és a hátrányai. Ezek

meghatározzák alkalmazhatóságának területét, hogy milyen anyagoknál és milyen

körülmények között készíthető vele jó minőségű varrat illetve, hogy alkalmazása

kifizetődő-e vagy sem.

Egyik fő előnye, hogy rendszerint valamilyen gázkeveréket használunk védőgázként,

továbbá a hozaganyag választék is meglehetősen széles, s ezek révén számos alapanyag

esetén alkalmazható. Mivel csak védőgázt használunk a hegfürdő és az ív védelmére

- 33 -

ezért nem keletkezik salakanyag, így elmarad a salakeltávolítás művelete. Jól

gépesíthető és automatizálható eljárás tehát, gyors hegesztés lehetséges vele. Ebből

adódik egy további előnye, mégpedig az, hogy megvalósítható a folyamatos hegesztés,

lévén, hogy a huzal állandó, egyenletes adagolás egy adagoló berendezés által biztosítva

van. Ennek köszönhetően nem csak gyorsabb hegesztési sebesség érhető el, hanem a

mellékidők is csökkennek mivel nincs szükség a hegesztőpálcánál jelentkező gyakori

cserére. Továbbá kevesebb a veszteség is mivel minimális a végmaradék ellentétben a

pálcákkal ahol minden egyes darabnál veszteség lép fel. Egyes eljárásokkal szemben,

mint például a bevont elektródás ívhegesztés, kevesebb füst lép fel, így az egészségre is

kevésbé ártalmas. Mivel egykezes eljárás így elsajátítása nem túl bonyolult, könnyebben

elvégezhető. Számos eljárás változata létezik, melynek köszönhetően rendkívül

rugalmas az alkalmazási területe. A gépi huzaladagolásnak köszönhetően sokkal

egyenletesebb varratminőség hozható létre a kézi adagolással szemben mivel eltűnik az

emberi tényezőből származó hibázási lehetőség.

Ahogy láthatjuk, számos előnye van ennek a technológiának, azonban még így is

figyelembe kell venni, egyes hátrányokat, amelyek határokat szabnak

alkalmazhatóságának. Költséghatékonysági szempontokat figyelembe véve

elmondható, hogy összetettebb és drágább gépet igényel ez az eljárás, mint például egy

bevont elektródás ívhegesztő gép. Ugyan az automatizálhatóság nagy előny, de hátrány

is származik belőle, mivel az így összetettebb gép kevésbé hordozható ezáltal helyszíni

hegesztésekhez nem igazán alkalmas. A huzaladagoló miatt nagyobb kialakítást igénylő

hegesztőpisztoly kissé nehezebbé teszi a hozzáférést egyes hegesztési pozíciókban. A

huzaladagoláshoz kapcsolódik egy további hátránya, hogy vékony és lágy huzalok

esetén az előtolás nehézségekbe ütközhet, mivel könnyen hajlik és gyűrődik a huzal.

Biztosítani kell a megfelelő előtoláshoz szükséges berendezést. S végül, de nem utolsó

sorban egyik fontos hátránya még, hogy mivel nincs salakvédelem csak gázvédelem így

érzékeny a szélre és huzatra, tehát csak olyan helyen alkalmazható a megfelelő

varratminőség biztosítása érdekében ahol, e jelenségektől teljesen elzárt, mind például

belső terekben vagy speciálisan kialakított helyen.[22]

- 34 -

3.2. Jellemző hegesztési hibák

A hegesztés során a nem megfelelő paraméterek megválasztása vagy helytelen

technika alkalmazása számos problémát eredményezhet a folyamat során. Ennél az

eljárásnál leggyakrabban fellépő hibák lehetnek a porozitás, repedés, összeolvadási

hibák stb. Ehhez szorosan kapcsolódik az MSZ EN ISO 5817 szabvány mely az

eltérések minőségi szintjeit foglalja magába. Azonban az említett hibák nem csak a

135- ös eljárásra vonatkoznak, hanem egyaránt értendőek az AWI hegesztő eljárásra is.

Csövek esetén megtalálhatóak rendszerint a lemezek hegesztésekor fellépő hibák is,

de további egyedi problémák is jelentkezhetnek. Elsődlegesen fontos megemlíteni, a

kedvezőtlen hegesztési helyzetet, mivel a csőnél ez folyamatosan változik, ahogy halad

körbe az ív a fal mentén. Más-más technika szükséges a cső tetején illetve alján történő

hegesztésnél, ezért külön figyelmet igényel a megfelelő sebesség és hegesztési

paraméterek alkalmazása. Másik problémát az jelentheti, hogyha nem lehetséges egy

húzásra elkészíteni a varratot, hanem megállás szükséges. Célszerű valamilyen módon

a forgatás lehetőségét biztosítani. Egyénenként változó lehet, hogy a lentről felfelé vagy

pedig a fentről lefelé történő hegesztési módot preferálja, ám mindegyik elsajátításához

sok tapasztalatra van szükség. Nehézséget okozhat az is, hogy a hegesztés hatására

elhúzódás keletkezik, tehát a két összehegesztett cső eltérő szögben fog állni, ami

áramlási és szerelhetőségi problémákhoz vezethet.

3.2.1. Kezdeti beolvadási és végkráter hibák

Gyakran fellépő hibának mondható, hogy a varratkészítés elején, a hozaganyag

leválás túl hamar történik meg, mielőtt az alapanyag teljesen megolvadna, ezért az első

pár leváló csepp nem képes megfelelő módon összeolvadni az alapfémmel, mert

önmagában nem képes megolvasztani azt kellőképpen. Ez a hiba különösen akkor

veszélyes, ha a varrat főleg dinamikus igénybevételnek van kitéve. Ennek elkerülése

érdekében ügyelni kell arra, hogy az anyagátvitel akkor kezdődjön el mikor az

alapanyag már kellő mértékben megolvadt. Ennek elvét a következő képen láthatjuk.

- 35 -

17. ábra Kezdeti összeolvadási hiba [23]

A másik ok, ami nem tökéletes beolvadáshoz vezet az, hogy az előző varrat vége,

amelyet folytatnánk tovább nincs megfelelően leköszörülve, így gátolja a jó beolvadást.

Ez csöveknél, körvarratok esetében nagy figyelmet igényel amennyiben nem lehetséges

egy húzással létrehozni a kötést. A nem megfelelő leköszörülésből származó hibát az

alábbi ábra szemlélteti.

18. ábra Hibás leköszörülésből eredő összeolvadási probléma [23]

További beolvadási hibát okozhat, ha túl nagy a választott hegesztési áramerősség és

kicsi a hegesztési sebesség. Ezen hibás paraméterek miatt a hegfürdő túl nagy lesz,

könnyen megfolyhat és egy kráterszerű mélyedés keletkezhet a varrat végén. Ebben a

képződményben könnyedén feldúsulhatnak a szennyezők, melyek kedvezőtlen

tulajdonságokhoz vezethetnek az anyagszerkezetre tett hatásuk miatt. Végkráter hibára

egy példa az alább látható.[23]

- 36 -

19. ábra Végkráter hiba [23]

3.2.2. Hegesztés közbeni beolvadási hibák

Azonban fontos megemlíteni, hogy beolvadási hibák nem csak a varrat kezdeténél és

végénél jelentkezhetnek, hanem a varrat közben is. A túl nagy hegfürdő nem előnyös,

mert ez esetben is különböző problémák merülhetnek fel, főleg ha nem megfelelő az

alapanyagok geometriai kialakítása. Ilyen esetek láthatóak az alábbi ábrán.

20. ábra Hibás előkészítésből adódó összeolvadási hibák [23]

Amennyiben túl kicsi a leélezési szög és a gyökhézag is kicsi, igen kedvezőtlen

formatényezőjű varratot kapunk, valamint mínuszos alakú is lehet a felszíne. Hasonló

problémához vezethet, mint az az ábrán is látszik, ha túl nagy a gyökkialakítás. Súlyos

gondot okozhat az is, ha nem megfelelő az élek illesztése, mert ferde varrat jöhet létre,

így a hibás összeolvadáson felül, könnyebben is nyíródhat a varrat. Amennyiben

többsoros varrat szükségeltetik, ügyelni kell a megfelelő kiköszörülésre, mert ellenkező

- 37 -

esetben, ha túl domború az első varratsor hézagok keletkezhetnek, továbbá

felhalmozódhatnak a salakanyagok s így rosszabb mechanikai tulajdonságokat kapunk.

Ezzel szemben az is problémát okozhat, hogyha túl alacsony a hegesztési

áramerősség és teljesítmény, mert így nem olvad át teljesen az anyag és csak a felszínen

alakul ki kötés. Ezt szemlélteti az alábbi ábra.

21. ábra Túl kicsi beolvadás [23]

Sok-sok hibaforrása lehet a nem megfelelő összeolvadásnak. Ilyen okok lehetnek

például rossz pisztolytartás, rossz hozzáférhetőség stb. Az előbbihez tartozik, hogy a

hegesztőfej nem a varrat középvonalában van vagy pedig túlságosan meg van döntve.

Mindegyik hibára látható egy-egy példa az ábrán.[23]

22. ábra Rossz pisztolytartási esetek [23]

- 38 -

23. ábra Rossz hozzáférhetőség esete [23]

3.2.3. Gázpórusok

Ezek a fajta hibák jelentős káros hatásokkal bírhatnak a varrat mechanikai

minőségére ezért elkerülésük különösen fontos. Azonban kialakulásának számos oka

lehet, az alábbiakban a legjelentősebbeket ismertetem. Közös jellemzőjük ezeknek a

problémáknak, hogy rendszerint a gázvédelem sérülése vagy nem megfelelősége

eredményezi a gázpórusok megjelenését.

Az egyik jellemző forrása, hogy a gázterelő átmérője túl kicsi ezért nem megfelelő a

gázvédelem. Ez abból is eredhet, hogy az egyébként megfelelő méretű gázterelő nyílását

eltömíti a fröcskölés miatt létrejövő lerakódás így akadályozza a gázáramlást.

24. ábra Nem megfelelő gázvédelem okai [23]

Másik kiváltó ok lehet, hogy a hegesztés során a hegesztő nem jó pozícióban vagy túl

magasan tartja a pisztolyt ezért a gázvédelem nem terjed ki a hegfürdő teljes

terjedelmére így az reakcióba léphet a levegővel.

- 39 -

25. ábra Helytelen pisztolytartás okozta gázpórusok [23]

Szintén kiválthatja az is ha a hegesztés során nincs biztosítva a huzat elleni védelem

és az áramló levegő úgymond elfújja a védőgázt.

26. ábra Huzat okozta hibás gázvédelem [23]

Ezeken az említett lehetséges okokon kívül még számos más eset is lehetséges

melyek összetettebb problémák és megoldásuk például technológiai paraméterek vagy

kötéskialakítás módosításával lehetségesek. Ide sorolhatóak többek között mágneses

ívfúvás, szegregáció, nem megfelelő védőgáz alkalmazása, alacsony gázoldó képesség

stb.[23]

3.2.4. Varratgeometriai hibák

Az eddig említett hibákon felül meg kell említeni a szemmel láthatóakat is. Ezek

közül a leggyakoribb hiba a szélkiolvadási hiba. Jellemzője, hogy a varrat széleinél nem

tökéletes a varratképződés, hiányosság lép fel. Ez jól látható az alábbi ábrán.

- 40 -

27. ábra Szélkiolvadási hiba [23]

Ennek kialakulásának szintén számos oka lehet. Ide tartoznak például a túl nagy

hegesztési sebesség, ferde, helytelen pisztolytartás (bár akkor csak az egyik oldalt

jelentkezik a probléma), erősen oxidáló hatású védőgáz alkalmazása vagy nagy

teljesítmények esetén túl nagy a mágneses ívfúvás mértéke. Azonban ezeken kívül is

rengeteg más oka lehet annak függvényében is, hogy milyen pozícióban, környezetben

hegesztünk, milyen alapanyagot és huzalelektródát alkalmazunk és így tovább.

Szerencsére ez a probléma viszonylag könnyen, általában szimplán a paraméterek

megfelelő beállításával kiküszöbölhetőek.[23]

Összesítésben tehát láthatjuk, hogy számos probléma felmerülhet a fogyóelektródás,

védőgázos ívhegesztés során is. Ezért alapos megfontolásokat igényel itt is a

technológiai kialakítás, megfelelő paraméterek megválasztása. További bonyodalmat

okozhat, hogy ezen az eljáráson belül rengeteg altípus létezik, melyeknek más-más az

előnyük és hátrányuk és eltérő követelményeket állítanak elénk a gazdaságosság és jó

minőség tekintetében. Ezeket a későbbiekben részletesen taglalom.

3.3. Anyagátviteli módok

A fogyóelektródás védőgázos ívhegesztésnél fontos megemlíteni az anyagátviteli

módot mivel ez jelentősen befolyásolja az alkalmazási területet illetve a létrejövő varrat

minőségét. Ezek az átviteli módok a rövidzárlatos, a szórtívű átmeneti, az impulzusívű,

a forgóíves anyagátmenet, melyeket az alábbiakban részletezek.

3.3.1. Rövidzárlatos anyagátviteli mód

Ezen változat során a folyamatosan adagolt huzalt ciklikusan ismétlődő rövidzárlatok

segítségével olvasztjuk le. Kis hő bevitelű eljárás melynél az anyagátvitel akkor megy

- 41 -

végbe mikor az elektródát rövidre zárjuk, tehát érintkezik az alapanyaggal vagy a

hegfürdővel. A folyamatot részletesen az alábbi ábra magyarázza.

28. ábra Rövidzárlatos anyagátmenet elvi ábrája [24]

Az A pont az a pillanat, amikor az elektróda érintkezik hegfürdővel, ekkor rövidzár

keletkezik, és az áramerősség elkezd emelkedni. A növekedés mértéke függ az indukció

nagyságától. A B szakasz jellemzi azt a tartományt mikor a feszültség lassan elkezd

emelkedni és az elektromágneses erő hatására az elektróda vége elkezd szűkülni az

úgynevezett pinch effektus miatt tehát megkezdődik a csepp leválása miközben az

áramerősség eléri a maximum értékét. A pinch effektus hatását az alábbi ábra mutatja

be.

29. ábra Pinch effektus hatása az elektródára [24]

A C pontban az áramerősség maximumánál végbemegy az anyagátvitel. A

hegfürdőre ható széttartó fúvóerők biztosítják, hogy az olvadt anyag összeérjen és

hozzáragadjon az elektródához. A D jelzésű periódusban történik az elektróda végén a

- 42 -

csepp újraformálódása. Végül az E ponttal jelzett pillanat az, amikor ismét kontakt lép

fel az elektróda és a hegfürdő között, s újraindul az előzőleg részletezett ciklus.

Az indukció növelésével csökken az anyagátvitel frekvenciája, tehát minden csepp

nagyobb energiával fog rendelkezni és nagyobb méretű lesz. Az indukció

csökkentésével növelhető a frekvencia, tehát sűrűbb lesz az anyagátvitel és a cseppek is

kisebb méretűek lesznek. Ennek a jelentősége ott kap szerepet, hogy cél a minél kisebb

cseppekben történő anyagátvitel, mérsékeljük a fröcskölést és, hogy biztosítsuk a minél

jobb minőségű összeolvadást.

A varratminőség jelentősen függ az elektróda átmérőjétől és az alkalmazott

védőgáztól. Rövidzárlatos eljárás esetén az ideális elektróda átmérő 0.6-1.1 mm közötti,

a védőgáz pedig vagy 100% CO2 vagy pedig 75-80% argon és 20-25% CO2 keveréke.

Az alacsony hő bevitelnek köszönhetően, remekül alkalmazható vékonylemezek

hegesztésére. Az előnye ennek a hegesztési módszernek, hogy alkalmazható minden

hegesztési pozícióban, jól viseli a rossz illesztéseket és alkalmas csövek

gyökhegesztéséhez. Mindezen előnyök ellenére itt is megjelennek hátrányok, mint

például, hogy használhatósága korlátozva van a falvastagságtól. Ha rossz beállításokat

használunk, kedvezőtlen lehet az összeolvadás mértéke illetve nagy lehet a fröcskölés

mértéke, ami jelentősen növelheti az utólagos tisztítási munkálatok költségét.[24]

3.3.2. Szórtívű anyagátmenet

Másik eljárási módszer a fogyóelektródás védőgázos ívhegesztésen belül, a szórtívű

hegesztés. Itt az elektróda magasabb energia szinten olvad le ezért finomabb

cseppátmenetet tapasztalhatunk, mint a rövidzárlatos módszernél. Az elvi ábrája az

alábbi képen látható.

- 43 -

30. ábra Szórtívű eljárás elve [24]

Ebben az esetben nem használható tisztán CO2 védőgáz, hanem 2 komponensű

keverékre van szükség. Egyaránt használható tömör és porbeles huzal is

hozaganyagként, tovább ez az eljárás jól alkalmazható egyszerűbb ötvözeteknél is, mint

például alumínium, magnézium, rozsdamentes acél, nikkel és réz. A nagy energiaszint

miatt a hegfürdő hígfolyós ezért csak PA és PB helyzetben alkalmazható. Általában

nagyobb vastagságú szénacéloknál gyökvarratokhoz alkalmazzák ezt a technológiát. A

gázkeverék összetétele jelentősen befolyásolja a varratalakot. Míg 95% argon és 5%

oxigén esetén mélyebb beolvadású alakot kapunk, addig argon és 10% feletti CO2

keverék esetén kevésbé mély, kerekebb formájú beolvadási alakot érünk el.

Alkalmazásának legfontosabb befolyásoló tényezői az alapanyag vastagság továbbá a

lehetséges hegesztési pozíció. Kiváló formájú és minőségű varratot hozhatunk létre vele,

azonban a minőséget jelentősen befolyásolja a szennyezők mértéke. Előnye, hogy nagy

leolvasztási teljesítmény valósítható meg, az elektróda hatékonysága közel 98%-os.

Széles a választék mind elektróda átmérő és elektróda ötvöző tartalom szempontjából.

Mivel nincs fröcskölés az eljárás során így nem igényel különösebb utólagos tisztítást,

ami költséghatékonyság szempontjából előnyös. Továbbá az egyik legfontosabb előnye,

hogy nagyon jó összeolvadást biztosít az anyagok között a nagy energia bevitelnek

köszönhetően. Hátránya azonban, hogy csak nagyon korlátozott pozíciókban

alkalmazható, nagy a füstképződés mely ártalmas az egészségre. A nagy hősugárzás és

a különösen erős fényhatás miatt, komolyabb védőfelszerelésre van szükség a hegesztő

védelme érdekében.[24]

- 44 -

3.3.3. Impulzusívű anyagátmenet

Az impulzusívű anyagátmenet során az áramerősség egy maximum és egy minimum

érték között ingadozik ciklikusan. A cseppleválás a magas energiaszint esetén megy

végbe.. Az alábbi ábra szemlélteti a hegesztés elvét.

31. ábra Impulzusívű hegesztés elve [25]

Ahogy az ábra is mutatja, csak az áramerősség csúcsértékénél megy végbe a

leolvadás. Az alacsony áramerősségű tartomány biztosítja az ívstabilitást, továbbá itt

történik a hő bevitel jelentős része. A frekvenciája megadja, hogy másodpercenként

hány periódus megy végbe a folyamat során, mely értéket befolyásolja a huzal adagolási

sebessége. A változó nagyságú áramerősség és ennek állíthatósága lehetővé teszi széles

tartományú lemezvastagságok esetén a használatát. Akárcsak az előzőeknél itt is meg

kell említeni számos előnyt amelyek támogatják az alkalmazhatóságát. Az egyik

legfontosabb előnye a többi fogyóelektródás védőgázos ívhegesztéshez képest, hogy

jobb minőségű összeolvadást biztosít illetve szép varratalak érhető el. A fröcskölés

mértéke elhanyagolható esetenként egyáltalán fel sem lép. Mivel nem kiemelkedően

magas a bevitt energia, ezért a bevitt hő kisebb mértékű torzulásokat okoz az

alapanyagban. Ezen eljárásmód során csökken a varrat hidrogéntartalma, tehát javul a

varratminőség. További előnye, hogy jól kezeli az illesztési hibákat, kevésbé okoznak

nem megfelelő varratokat az esetleges pontatlanságok. A jó automatizálhatóságnak

köszönhetően nagy termelékenység érhető el, a huzaladagolási sebesség elérheti akár az

- 45 -

1.2 m/perc-et is. Azonban egyes hátrányai közvetlenül kapcsolódnak az előnyeihez is.

Például az impulzusív biztosításához komolyabb vezérlőberendezésű gép szükséges,

ami megnöveli a beruházási költségét. A védőgáz is magasabb költségekkel jár mivel,

tisztán CO2 nem használható, szükség van argonra is, ami drágább. Mivel magasabb

energia bevitel történik, így nagyobb fokú védettséget kell biztosítani a hegesztő

számára. A váltakozó áramerősség miatt nehezebb elsajátítani az eljárást, képzettebb

hegesztőt igényel.[24]

3.3.4. Átmeneti anyagátmenet

Ezen eljárás során az elektróda részben rövidzárlatosan részben pedig anélkül a

gravitációs hatás segítségével olvad le. A leváló cseppek változó méretűek, de

jellemzően nagy átmérőjűek, nagyobbak, mint az elektróda átmérője. Rendszerint ezek

nem axiális irányban válnak le, hanem oldal irányba is eltérhetnek emiatt jelentősebb a

fröcskölés mértéke. A cseppleválás karakterisztikáját az alábbi ábra szemlélteti.

32. ábra Átmeneti anyagátmenet cseppleválása [24]

Ez az eljárás mód alkalmazható 100% CO2 védőgázzal is, de gyakran alkalmaznak

argon-CO2 keveréket is. A gyors anyagátvitelnek köszönhetően, rendkívül gyors

eljárásként tekinthetünk rá. Mivel egyszerű eljárási mód így nem igényel drága

berendezést továbbá az elektródák is olcsóbbak, mint más esetekben. Az egyszerűség

azonban hátrányokkal is jár mivel, a nagyméretű változó irányú cseppleválás miatt nagy

a fröcskölés mértéke, mely költséges utólagos tisztítást von maga után. Egyes esetekben

nem biztosít teljesen jó összeolvadást mely miatt utólagos javítási munkálatok lehetnek

szükségesek. [24]

- 46 -

Összesítésben látható, hogy a VFI eljáráson belül, magában az anyagátviteli

módokban is számos variáció létezik. Mindegyik rendelkezik sajátos előnyeivel és

hátrányaival, alkalmazásuk jelentősen függ az adott körülményektől, megkívánt

követelményektől és a hegesztendő alapanyagtól. Az alábbi ábrán látható egy átfogó

összehasonlítás a különböző módszerekről a feszültség-áramerősség függvényében. A

CMT, az egy különleges fogyóelektródás eljárás.

33. ábra Különböző anyagátmenetek összehasonlítása [26]

3.4. Különleges védőgázos, fogyóelektródás eljárás változatok

Mint azt az előzőekben részleteztem sok alfaja létezik a VFI hegesztésnek. Azonban

az eddigiekben csak azok a változatok kerültek említésre, amelyeknél alapvetően csak

az alkalmazott paraméterek beállításai, esetlegesen vezérlés tért el egymástól. A

továbbiakban azokat a különleges típusokat tárgyalom, amelyek nem csak

paramétereikben, hanem a berendezéseik kialakításában is más és más kialakításokkal

bírnak.

- 47 -

3.4.1. Két-huzalelektródás védőgázos ívhegesztés

Manapság a gép- és alkatrészgyártásban egyre növekvő igények nehezen elégíthetőek

ki a véges gyártási kapacitások miatt. Emiatt szükséges a folyamatos innováció ezen a

területen, beleértve a hegesztést is. Ennek eredményeképpen születnek meg az újabb és

újabb, nagyobb termelékenységű hegesztő eljárások. A kéthuzalos ívhegesztés is ebbe

a csoportba sorolható, mert viszonylag gazdaságos berendezés mellett nagy

termelékenység érhető el vele. Az évek alatt számos eltérő kialakítás jött létre benne a

különböző cégek saját fejlesztésében, ezért sok alapelvében megegyező, de

kialakításban változatos hegesztési módszer létezik. Az alábbiakban többfajta rendszert

is részletezek, a módszer lehető legteljesebb ismertetése érdekében.

Az első fontos jellemzője ennek az eljárásnak, hogy egyszerre két huzalt adagol a

berendezés a folyamat során. Azonban ennek megvalósítására több lehetőség is

rendelkezésre áll. Az egyik opció mikor a két huzalt egyetlen adagoló rendszer kezeli és

azonos a potenciáljuk illetve az áramforrásuk is. Másik megoldás mikor a két huzalt két

különálló huzalelőtoló rendszer adagolja, azonban szintén megegyezik a potenciáljuk és

áramforrásuk. S végül a harmadik lehetőség, melyet tandem hegesztésnek is hívnak,

mikor eltérő mind az adagoló rendszer mind az áramforrása a két elektródának. Tehát a

két huzalelektróda egymástól mondhatni elszigetelten működik és teljesen eltérő

paraméterek állíthatóak be mindegyikhez. Itt megvalósítható, hogy a két huzal olyan

távolságra van egymástól, hogy két többé kevésbé különálló hegfürdő keletkezik a

hegesztés során.

Az ESAB olyan módszert alkalmaz melynél a paraméterek külön-külön kezelhetőek

azonban nincsenek nagy távolságra egymástól a huzalok, minek köszönhetően egy

hegfürdő jön létre csak. Hatékonyság szempontjából az a legcélszerűbb alkalmazási

módszer, ha a két elektróda beállított paraméterei eltérőek egymástól, lévén, hogy a

szerepük is eltérő. Az elől haladó elektróda hozza létre a hegfürdőt, tehát ez a magasabb

energiájú, majd a második elektróda tölti fel a gyököt továbbá, biztosítja a varrat

felszínének egyenletességét minimális fröcskölés mellett.

- 48 -

Ennél az eljárásmódnál a bonyolultabb kialakítás pontosabb beállításokat igényel é

és a következő követelményeknek teljesülnie kell. Biztosítani kell, hogy a hegesztőfej

rezgésmentes és kellőképpen merev legyen, megvalósítható legyen a magas hegesztési

sebesség. Utóbbihoz elengedhetetlen, hogy ne okozzon problémát a huzal egyenletes és

megfelelő sebességű adagolása továbbá elegendően nagy mennyiségű huzalelektróda

álljon rendelkezésre lévén a nagy mennyiségű felhasználásnak. A jó minőségű varrat

létrehozásához szükség van érzékelőkre melyek folyamatosan vizsgálják a varratképzést

és biztosítják a változatlan hegesztési feltételeket. Ezek a feltételek elengedhetetlenek a

tandem hegesztés megvalósításához.

A hegesztőfej úgy van kialakítva, hogy kiváló hűtése legyen mind az égőfejnek és a

gázbevezetőnek, ami azért fontos mert így csökkenthető jelentősen az esetleges

fröcskölésből származó lerakódások mértéke. Ezenfelül fontos, hogy a két elektróda

egymástól teljesen elszigetelt legyen annak érdekében, hogy ne legyenek ívátcsapások

a két áramkör között. Az alábbi kép egy, az ESAB által alkalmazott tandem

hegesztőfejet szemléltet.[27]

34. ábra ESAB kéthuzalos hegesztőfej [27]

Azonban mint minden eljárásnak, ennek is megvannak a maga korlátai. Egyik

leggyakoribb hátránya volt a nagyobb méretű hegesztőfej miatt fellépő hozzáférhetőségi

problémák. Nem volt alkalmas sarkok illetve szűkebb helyek hegesztésére. Továbbá a

fejek rendszerint egy monoblokból álltak nem lehetett megoldani, hogy csak egy

huzallal hegesszen.

Erre több cég is létrehozta a saját megoldását azonban az egyik legeredményesebben

a Komatsu, főleg nehézipari és bányászati gépeket gyártó cég fejlesztett ki különböző

- 49 -

megoldásokat. Fejlesztéseik számos előnyt nyújtottak a hagyományos tandem

hegesztéssel szemben. Az úgynevezett flexibilis tandem hegesztési módszer közel 30%-

os termelékenységnövekedést eredményezett. Az égőfej kialakítását tekintve egy

rugalmas koncepciót valósítottak meg, két variációval. Az egyik a cserélhető égős,

melynek lényege, hogy olyan kialakítású a fej, hogy változtatható a hegesztési mód

egyhuzalos és kéthuzalos módszer között.[28]

35. ábra Cserélhető égős tandem hegesztőpisztoly [28]

Ez a típus biztosítja mind a nagy sebességű hegesztést továbbá lehetővé teszi, a

varratok kezdő és végpontjainak hiba nélküli hegeszthetőségét. További előnye, hogy

használható az egy huzalos program is, átváltáskor egyszerűen csak a programot is át

kell állítani a szükségesre. A másik kialakítás az állítható fejű hegesztőpisztoly. Ennek

elve, hogy a huzalelektródák egy-mozgatható állítható ágban vannak elhelyezve tehát

szükségszerűen módosítható a helyzetük a hegesztés során.

36. ábra Állítható fejű hegesztőpisztoly [28]

- 50 -

Látható az ábrán, hogy többféleképpen módosítható az elektródák pozíciója. Ez

többek között azért is előnyös, mert szemben a cserélhető fejes megoldással itt megállás

nélkül lehet váltani az egy huzalos és kéthuzalos módszer között, tehát a sarkak és a

varratok eleje és vége anélkül hegeszthetőek kiváló minőségben, hogy meg kellene

szakítani a hegesztési folyamatot. Alkalmazása főleg ott célszerű, ahol hosszú varratok

készítése szükséges, mint például tartályok, acélkeretek varratai.[28]

Összesítésben láthatjuk, hogy a nagy termelékenységű hegesztési eljárásokban

növekvő jelentőséggel bír a kéthuzalos, védőgázos fogyóelektródás ívhegesztés. Ennek

okán számos cég sok-sok eltérő saját fejlesztést alakít ki, de az alapelv ugyan az és a cél

is azonos, hogy gyorsabban és olcsóbban lehessen végrehajtani a hegesztési

folyamatokat.

- 51 -

4. KLD DOHÁNYSZÁRÍTÓ GÉP BEMUTATÁSA

A szakdolgozatom egyik fő témája egy KLD típusú dohányszárító gép

hegesztéstechnológiájának optimalizálása. Ezt a gépet a Hauni Hungária Gépgyártó Kft,

gyártja. Ezen a gépen belül, egy gyártmánnyal, egy kondenzátum tartállyal fogok

részletesebben foglalkozni, azonban, hogy ennek szerepét megértsük, először egy átfogó

leírást adok magáról a dohányszárító gép működéséről.

A KLD gép feladata a rajta keresztül haladó dohány szárítása. Kialakítását tekintve

egy nagyméretű, körülbelül, 0.9-2.2 m átmérőjű, 4-9 m hosszú, forgó dob (trommel),

mely egy tartószerkezetben van elhelyezve. A méretek vevői igénytől függően

változhatnak A berendezésen eltérő típusú és nagyságú hegesztett varratok találhatóak.

Maga a tartószerkezet főként zárt szelvényű elemekből állnak, melyeken a varratokat

védőgázos, fogyóelektródás ívhegesztéssel készítik. A jellemző varrattípusok itt a

sarok- és hosszvarratok. Maga a trommel is tartalmaz hegesztett kötéseket, melyet

szintén VFI eljárással készítenek. Ettől eltérő módon készülnek az installációs modul

elemei, melyek szerepéről és működéséről később lesz szó. Itt a kialakított kötések

legnagyobb része csőhegesztéshez köthetőek, tehát kör és egyes esetekben

hosszvarratok vannak jelen. A megfelelő minőség érdekében itt elsősorban argon

védőgázos volfrámelektródos ívhegesztést alkalmaznak. Ez azért is kifizetődő, mert

rendszerint kis átmérőjű csövek hegesztéséről van szó, tehát hiába lassú eljárás az AWI

mégis megfelelő termelékenység érthető el továbbá, fontos, hogy a varratok gáztömörek

legyenek, ne lépjen fel szivárgás, porozitás. Egyedül az installációs modulban található

kondenzátum tartály hegesztése történik 135-ös eljárással a méreténél fogva. A gép

működése az alábbi módon zajlik.

- 52 -

A szárítani kívánt dohány beleadagolják, ami végighalad a forgásban lévő dobban, a

belül elhelyezkedő lapátok segítségével. A lapátok hosszirányban párhuzamosak a

dobtesttel illetve a palástfelülethez képest kicsit dőlnek, hogy a dohány tovább maradjon

a lapátokon forgás közben a jobb szárítás érdekében. Ezeknek a lapátoknak a gőzzel

történő fűtése és a dobtérbe beáramoltatott meleg levegő segítségével hajtják végre a

szárítást. Mivel a dohány nedvességet ad le a levegőnek ezért száraz levegőt is

áramoltatnak be melyet a másik végen elszívnak Annak függvényében, hogy milyen

mértékű szárítást kívánnak elérni, állítható a dob forgási sebessége, illetve 1,5 és

5 °között dönthető a dob a haladási irányba, annak érdekében, hogy gyorsítsák vagy

lassítsák a dohány átáramlását a trommelben. A szárítás mértékét befolyásolja, hogy

milyen fajtájú az adott dohány illetve, hogy milyen célra szánják, azonnali feldolgozásra

vagy pedig szállításra, dobozolásra. A levegő és gőz beáramoltatása, illetve utóbbi

elvezetése, és a lecsapódó kondenzátum elvezetése is az installációs szekrényen

keresztül történik. A levegő egy kéménybe vezetve távozik a rendszerből. Ezek mellett

itt találhatóak még a fűtőrendszerek és egyéb járulékos elemek. A rendszerbe

beáramoltatott vizet felhevítik körülbelül 150-200 °C-ra, a kívánt szárítási mértéktől

függően, és ezt a gőzt végigvezetik a trommelben lévő lapátok belsejében így felfűtve

azt. A gőzvezetékekben körülbelül 12 bar nyomás van. Ezt követően a lecsapódó gőzt

csővezetékek segítségével, egy úgynevezett kondenzátum tartályba vezetik. Az elvezető

kondenzvezetékben átlagosan 2-3 bar belső nyomás van jelen. A tartály egy

mérőműszerrel van ellátva, így ha a telítettség elér egy bizonyos szintet leeresztődik és

elvezetik a folyadékot. Az említett gyártmány kialakítása az alábbi képen látható.

- 53 -

37. ábra A választott gyártmány: kondenzátum tartály

38. ábra A választott gyártmány: kondenzátum tartály

A tartály tetején található egy DN50-es átmérőjű cső, mely az eddigi gépeknél

szellőztetőként funkcionált, ennél a gépnél azonban egy olyan megoldással álltak elő,

hogy a tartályból párolgó vizet egy hőcserélőn átvezetve újra felhasználják a fűtéshez,

és ezen a csövön keresztül vezetik el oda. A tartály egyik oldalán alul és felül is egy

DN50-es átmérőjű csonk van elhelyezve melynek a szerepe, a szintérzékelés.

Elhelyeznek benne egy szintérzékelőt és ez szabályozza a leeresztő csapokat a telítettség

- 54 -

függvényében. Ugyan ezen az oldalon találhatóak a leeresztő csövek, melyeken

eltávozik a folyadék, ha megtelik a tartály. A másik oldalán a gyártmánynak szintén két

csonk található hasonló elrendezésben azonban itt csak DN15-ös átmérőjű a két csonk

és egy külső üveges szintmérő van, mely folyamatosan jelzi a tartály telítettségét. A

tartály aljában oldal irányba kihajolva helyezkednek el azok a csonkok, amelyeken

keresztül beáramlik a gőzből lecsapódó kondenzátum. Ezeknek az átmérője DN40-es.

Maga a tartály 500 mm átmérőjű és 724,7 mm hosszú. A falvastagsága 5 mm, azonban

a csövek csak 2,9 mm vastagságú anyagból készülnek. Az egész gyártmány teljes

egészében S235JR anyagból készül.

A továbbiakban a kondenzátum tartály hegesztés technológiája és vizsgálati

eredmények feldolgozása, elemzés a fentiekben ismertetett két eljárás változattal

kapcsolatban. Ennek oka, hogy probléma merült fel a tartály hegesztésével kapcsolatban

mivel gyakran előforduló hiba volt, hogy eresztett a kötéseknél. Ezt többszöri

nyomáspróbák meg is erősítették. Ezen a tesztek 24 órán keresztül, 18 bar nyomáson

zajlottak. Ennek érdekében elemzéseket kellett végezni, a technológiákkal

kapcsolatban, hogy valamilyen megfelelő megoldás szülessen a problémára.

- 55 -

5. Technológiai vizsgálatok és eredmények

A vizsgálatok elvégzéséhez a tartályhoz csatlakozó csövekből vettünk ki mintát. Az

AWI-val hegesztett cső átmérője 33,7 mm és 2,9 mm falvastagságú volt, míg a

védőgázos fogyóelektródás ívhegesztéssel készített varratú cső átmérője 48,3 mm és

szintén 2,9 mm falvastagságú volt. Mivel viszonylag kis átmérőjű darabokról beszélünk,

több mintát is készítettünk annak érdekében, biztosan elegendő próbadarabot tudjunk

kimunkálni a vizsgálatokhoz, így 3 db AWI-val és 3 db VFI-vel készült kötést

hegesztettek le. Az előbbi vízszintesen befogva lentről felfelé haladó irányba, forgatva

történt A vizsgálatok a csövekre vonatkozó szabványban lévő előírások szerint lettek

végrehajtva.

5.1. Minősítéshez szükséges vizsgálatok

A hegesztéstechnológia jóváhagyásával kapcsolatos előírásokat az MSZ EN ISO

15614-es szabvány tartalmazza. Ebben megtalálhatóak, alapanyag és típus

függvényében kimunkálandó próbadarabok méretei, előkészítésének és kivételének

módjai, szükséges számítások és egyéb információk is. Egyaránt szükségesek

roncsolásos és roncsolásmentes vizsgálatok is. Esetünkben a vonatkozó rész a

tompavarratos csőhegesztés volt. Az előírások szerint az alábbi vizsgálatokat kellett

elvégeznünk:

100% szemrevételezés

100% radiográfiai vagy ultrahangos vizsgálat

100% penetrációs vizsgálat

2 db keresztirányú szakító vizsgálat

- 56 -

4 db keresztirányú hajlító vizsgálat

2 db ütővizsgálat

keménység vizsgálat

makroszkópikus vizsgálat

Technológiai akadályok miatt a roncsolásmentes vizsgálatok közül sajnos csak a

szemrevételezést és a penetrációs vizsgálatot lehetett elvégezni, ezenfelül mivel a cső

falvastagsága túl kicsi, nem lehetséges ütő próbatestet kimunkálni, tehát azt sem

hajtottuk végre. A szabvány kitér arra is, hogy az adott vizsgálatokhoz a cső melyik

részéből kell kivenni a próbatesteket, ezt szemlélteti az alábbi ábra.

39. ábra Kivételi helyek cső esetén

1: A cső pozíciójának olyan helyzetben kell lennie, hogy a varratvég felül legyen

2: 1 szakító és hajlító darabok kivételi helye

3: Ütővizsgálati és egyéb darabok kivételi helye amennyiben szükséges

4: 1 szakító és hajlító darabok kivételi helye

5: 1 makró és 1 keménység vizsgálati helye

- 57 -

5.1.1. Szemrevételezéses vizsgálat

A szemrevételezéses vizsgálat előírásait az MSZ EN ISO 17637 szabvány

tartalmazza. Célja, hogy megállapítsuk, vannak-e a felületen megfigyelhető esetleges

repedések, szélkiolvadások, varratgeometriai eltérések és egyéb esetleges szemmel

észrevehető problémák. Az általunk vizsgált kötéseken repedések és szélkiolvadások

nem voltak jelen. Probléma a védőgázos, fogyóelektródás ívhegesztéssel készített

varratoknál volt látható, mivel a varratdudor is túl nagyméretű volt illetve jelentős

mértékű volt a gyökátfolyás is. Azonban ezek nem korlátolták a vizsgálatok elvégzését

mivel a hajlító és szakító próbatestek esetén is el kell távolítani a varratdudorokat és a

gyököt.

5.1.2. Penetrációs vizsgálat

Az ide tartozó előírásokat az MSZ EN ISO 3452-1-es szabvány tartalmazza. Ez a

vizsgálat felületi repedések kimutatására használatos, tömör anyagok esetén.

Amennyiben a repedés nem ér ki a felületre a módszer nem alkalmazható. Az elvégzése

során, egy jelölőfolyadék réteget viszünk fel a felületre, majd azt eltávolítjuk, azonban

a repedésekben bent marad a folyadék. A behatolt folyadékot egy előhívó segítségével

a felszínre hozzuk, s így megtudjuk határozni a repedés helyét, nagyságát és irányát.[29]

Az általunk vizsgált próbatesteknél megfelelő eredményeket kaptunk, mivel az

összes esetben azt tapasztalhattuk, hogy nincsenek felületi repedések.

5.1.3. Keresztirányú szakító vizsgálat

Ehhez a hegesztés technológiai vizsgálathoz az MSZ EN ISO 4136-os szabvány

tartozik, ez alapján kell meghatározni a megfelelő méreteket és az előkészítési módokat.

A felületeket oly módon kell előkészíteni, hogy ne lépjen fel felkeményedés továbbá ne

érje felmelegedés sem. Hacsak az előírás valamilyen okból másként nem rendelkezik, a

varratdudorokat teljes mértékben el kell távolítani. Az eljárás lényege, hogy a

próbatestet fokozatosan és egyenletesen kell terhelni majd meg kell vizsgálni a szakadás

helyét. Amennyiben a szakadás az alapanyagban szakadt el megfelelt a kötés Akkor is

- 58 -

megfelelő lehet ha a varratban szakad, de csak abban az esetben ha teljesíti a

szakítószilárdságra előírt követelményeket, illetve érdemes ellenőrizni a

töretfelületeket. A méretek és a mért szakító erő hányadosából meg kell határozni a

szakítószilárdságot minden egyes próbatestnél, majd ezt átlagolni kell. A kapott

átlagnak nagyobbnak kell lennie, mint az alapanyag garantált szakító szilárdságának.

Amennyiben ez a feltétel is teljesül a hegesztett kötés teljes mértékben megfelel az

előírásoknak. Az alábbi kép a próbatestek méreteit és kivételi helyeit ábrázolja.

40. ábra Kimunkálás helye

41. ábra Próbatest méretei

- 59 -

Az argon védőgázos, volfrámelektródos ívhegesztéssel hegesztett csőből kimunkált

próbatest paraméterei megegyeznek, a fenti képen láthatóéval ezért azok rajzát külön

nem tüntetem fel. A vizsgálat során kapott eredményeket az alábbi táblázat tartalmazza.

Próbatest

sorszáma

Méretek

[mm]

Fm

[N]

Rm

[MPa]

Szakadás

helye

AWI a=2,9

7900 389,163 alapanyag b=7,0

AWI a=3,1

9200 430,108 alapanyag b=6,9

VFI a=2,8

9100 464,286 hőhatásövezet b=7,0

VFI a=3,0

9200 431,925 hőhatásövezet b=7,1

3. táblázat Szakító vizsgálat eredményei

42. ábra Szakítószilárdságok értékei egyes kötéseknél

A kiszámolt szakítószilárdság átlagolt értékei:

AWI-val hegesztett próbatest esetén: 409,6355 MPa

VFI-vel hegesztett próbatest esetén: 448,1055 MPa

S235JR alapanyag esetén a Loksacél Kft adatai alapján a minimális szakító szilárdság

340 MPa amit a diagramon a vörös vonal jelez. Ezzel összevetve az átlagolt értékeket,

389,163

464,286

430,108 431,925

300

350

400

450

500

AWI VFI

Szakítószilárdság

1.kötés 2.kötés

- 60 -

megállapíthatjuk, hogy mind a két esetben megfeleltek a kötések a szakítószilárdság

szempontjából.

Továbbá a szakadások helyei is többé kevésbé a kívánt helyen jelentek meg, az

alapanyagban illetve a hőhatásövezetben, ami határesetnek számít megfelelőségi

szempontból. Az alábbi kép a szakított darabokat szemlélteti.

43. ábra Szakított próbatestek

5.1.4. Hajlító vizsgálat

Az ide tartozó vonatkozásokat az MSZ EN ISO 7438-as szabvány tartalmazza. Ez

alapján meghatározhatóak a szükséges paraméterek, előkészítési módok, vizsgálat

végrehajtási módja. Az alapelve, hogy acéloknál 180 °-ig kell hajlítani a próbadarabot.

Az előírás szerint akkor elfogadható az eredmény, hogyha nem tört el a darab és a húzott

oldalon3mm-nél nagyobb repedések nem jelennek meg. A kimunkált próbatest rajza a

kiszámolt paraméterekkel az alábbi ábrán látható.

- 61 -

44. ábra Kivétel helye

45. ábra Hajlító próbatest

Mivel ebben az esetben is megegyeznek a két különböző eljárással hegesztett, csőből

kimunkált próbatestek méretei, itt is az csak egyik esetbeli rajzot tüntetem fel.

Előkészítéskor a varratdudorokat és a gyököt itt is el kell távolítani. A szabvány szerint,

12 mm alatti falvastagságú próbatestek esetén, 2 db gyökoldali, ahol a gyökoldal a

húzott, illetve 2 db korona oldali, ahol a korona oldal a húzott rész, 12 mm feletti

falvastagságnál lehet 4 db oldalhajlító vizsgálatot végezni az előbbiek helyett. Az alábbi

képen a hajlított próbatestek láthatóak.

- 62 -

46. ábra Hajlított próbatestek

A vizsgálat elvégzése után megállapítottuk, hogy mindegyik próbatest megfelelt az

előírásoknak és lehetséges volt a 180 °-ig való hajlítás továbbá egyedül egy darabnál

jelentkezett repedés, de kisebb mint 3 mm hosszúságú.

5.1.5. Keménységmérés

A keménységmérés célja, hogy meghatározzuk a próbatest különböző pontjaiban

mekkora a keménység. Vickers keménységet mérünk, HV10-es keménységű terhelés

segítségével. A mérést végre kell hajtani az alapanyagban, hőhatásövezetben illetve

varratban, hogy látható legyen az eltérés a különböző kötés részek között. Legalább 3

mérést kell végezni mindegyik varratrészben. 5 mm vagy az alatti falvastagságú

próbatestek esetén elegendő egy sor mérést elvégezni a korona oldali felülettől 2 mm

mélységben.

Az alábbi táblázat és diagram a keménységmérés eredményeit tartalmazza ahol az

1. próba az AWI, a 2. próba pedig a VFI hegesztő eljárással készített kötést jelöli.

- 63 -

1. próba 2. próba Mérés

sorszáma

Alapanyag

184 135 1

186 134 2

187 131 3

Hőhatásövezet

167 142 4

199 134 5

202 150 6

207 152 7

211 157 8

Varrat

194 175 9

202 174 10

212 175 11

Hőhatásövezet

155 170 12

145 150 13

139 134 14

140 135 15

149 138 16

Alapanyag

152 124 17

158 126 18

163 129 19

4. táblázat Keménységmérés értékei

47. ábra Keménység értékek: HV10

184 186 187

167

199 202 207 211

194202

212

155145

139 140149 152

158 163

135 131 131142

134

150 152 157

175 174 175

170150

134 135 138

124 126 129

50

70

90

110

130

150

170

190

210

230

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Kem

énys

ég H

V1

0

Mérés sorszáma

Keménységmérés HV10

1.próba 2.próba

Hőhatásövezet AlapanyagAlapanyag Hőhatásövezet Varrat

- 64 -

5.1.6. Makro vizsgálat

Ennek a célja, hogy a varrat jobban megfigyelhető lehessen és ezáltal könnyebben

felismerhetőek legyenek az esetleges kötéshibák. Az alábbi képeken láthatóak az

általunk vizsgált kötések makroszkopikus fotói.

48. ábra Próbatestek makroszkopikus fotói

A bal oldali kötés argon védőgázos, volfrámelektródos ívhegesztéssel, míg a jobb

oldalon látható védőgázos, fogyóelektródás ívhegesztéssel készült. Jól látható mind a

két esetben, hogy túlzott gyökátfolyás lépett fel mivel mind a két esetben túl nagy a gyök

mérete. Azonban más jellegű eltérés nem látható a fotókon. Ennél a vizsgálatnál

azonban mikroszkopikus fotók készülnek, melyek megmutatják az alapanyag,

hőhatásövezet és a varrat szövetszerkezeti formáját és ezek közötti átmeneti

szakaszokat. A fotók 200x-os nagyításban készültek.

- 65 -

Alapanyag:

Finomszemcse:

Durvaszemcsés övezet:

Alapanyag átmenet a varratba:

Varrat:

49. ábra AWI mikroszkopikus fotók (200:1)

- 66 -

Alapanyag:

Finomszemcsés övezet:

Durvaszemcsés övezet:

Alapanyag átmenet a varratba:

Varrat:

50. ábra VFI mikroszkopikus fotók (200:1)

- 67 -

6. OPTIMALIZÁLÁS

A fellépő probléma a kondenzátum tartállyal a szivárgás volt. Tehát megállapítható,

hogy az alkalmazott VFI eljárás nem volt megfelelően gáztömör. Azonban mechanikai

szempontból megfelelt, mivel a 24 órás 18 báros nyomáspróbák alatt nem következett

be roncsolódás, nem keletkezett sehol sem repedés. Ezen okból egy olyan megoldást

kellett találni a felmerült hibára, amely biztosítja annak megszűnését és lehetőleg

egyszerűen kivitelezhető. Mivel a cég a védőgázos, fogyóelektródás ívhegesztésen kívül

az argon védőgázos, volfrámelektródos ívhegesztést alkalmazza, ami alkalmazható lehet

az első lehetséges megoldás az volt, hogy azzal készítik el a tartály kötéseit. Ennek

alkalmazása azért lenne megfelelő, mert mint azt az elvégzett vizsgálatok is kimutatták,

az ezzel a hegesztő eljárással készített varratok szakító szilárdsága is eléri az előírt

minimum értékeket és nem marad el nagyban a másik eljárástól. Tehát feltehetőleg ez

az eljárás is megfelelne a nyomáspróbákon. Azonban ez nem lett volna előnyös variáció

mivel egyrészt az AWI eljárás meglehetősen lassúnak mondható, és rengeteg a varrat a

gyártmányon, másfelől pedig, vastag a tartály oldalának és fenéklemezeinek vastagsága,

5mm, így mindenképpen két varratsort kellene készíteni ami legalább megduplázza a

hegesztési időt, így túl sok időbe kerülne a varratok elkészítése. Ezen okból a tisztán

141-es hegesztési mód használata elvetődött, de felmerült a kombináció lehetősége. Az

elképzelés az volt, hogy a gyöksort AWI-val készülne mely gáztömörség szempontjából

jobb minőségű mint az említett másik módszer. Miután ez elkészült VFI eljárással

hoznák létre a második sor varratot, mely jóval gyorsabb továbbá olcsóbb eljárás is. Ez

tehát minden szempontból előnyösebb megoldásnak tünt mint az előbbi, mivel

gyorsabb, olcsóbb és feltehetőleg mechanikai igénybevételeknek is megfelel. Ezért,

elkészítettek egy próbadarabot ezzel a módszerrel és alávetették ugyan olyan

nyomáspróbának, mint az eddigi tartályokat. A próba végén az volt látható, hogy nem

- 68 -

lépett fel sehol sem eresztés, tehát a módosítás megfelelőnek bizonyult. További feladat

volt, hogy az ehhez tartozó hegesztési utasításokat is elkészítsük a minőség javítás

céljából, hogy a hegesztők megfelelő paraméterek használatával tudják elkészíteni a

varratokat. Az előzetes hegesztési utasításokat én készítettem. Mivel bevált a módszer,

így elkészítették a végleges hegesztési utasításokat és átkerült a gyakorlatba. Több

hasonló jellegű probléma nem lépet fel a tartállyal kapcsolatban.

6.1. Egyéb lehetőségek optimalizálásra

Azonban hiába sikerült megfelelő megoldást találni a problémára továbbra is hátrány

volt, hogy megnőtt a tartály gyártási költsége, lévén, hogy két hegesztő eljárás szükséges

a legyártáshoz melyből az egyik egy lassú és relatíve költséges típus. Ezért további

ötletek merültek fel annak érdekében, hogy csökkenteni tudjuk a költségeket és

gazdaságosabb legyen a tartály hegesztése. Mivel magában a dohányszárító gép

installációs moduljában rengeteg cső található kiterjesztettük az optimalizálási feladatot

azokra is, hogyha a tartályon nem is, de a csövek hegesztésén esetleg sikerül elérni

valamilyen mértékű költségcsökkentést. Azonban ezek a lehetőségeket még nem volt

lehetőség tesztelni, további kutatásokat és megfontolásokat igényelnek.

Az első felvetés az alkalmazott védőgáz módosítás volt. A használt védőgáz a 135-

ös eljárásnál Ferromix C18 kódjelű gáz, amely 18% CO2 és 82% Ar komponenst

tartalmaz, 141-nél pedig tisztán argon védőgázt alkalmaztak. Szerkezeti acélok esetében

ezek a legelterjedtebb védőgáz fajták. Talán megoldást nyújthatna a kérdésre, hogyha

más gázkeveréket alkalmaznánk a tartály fogyóelektródával történő hegesztésekor.

Mivel a gázok hatással bírnak a varrat kémiai és fizikai tulajdonságaira továbbá erősen

befolyásolják a hegesztés során lezajló metallurgiai folyamatokat, a gázcsere

esetlegesen jobb minőségű varrathoz vetethetne és kiküszöbölné a szivárgási problémát

anélkül, hogy alkalmazni kellene egy másik hegesztő eljárást. A Messer cég

katalógusaiban szereplő ajánlások alapján megfontolható lehet a Ferromix X4 (4% O2

és maradék Ar) gázkeverék használata. A cég ismertetője szerint roncsolásos és

roncsolásmentes vizsgálatokkal alátámasztva felülmúlja minőségében a C18 keveréket.

Az előnyei, hogy kevesebb a salak, jobb szélbeolvadás, szélesebb varratfedés, jobb

- 69 -

beolvadás és gyorsabb hegesztési sebesség biztosítható. Amennyiben a gyakorlatban is

igazolódnak az előnyei a tartály esetén, lehetséges megoldás lenne, s így visszaállítható

lenne az egy eljárással történő hegesztési mód. Azonban ez bizonyos módosítást

igényelne a gázinfrastruktúrában tehát járna extra költséggel, de hosszútávra gazdaságos

megoldás lehetne.[30]

Másik felmerülő lehetőség, hogy a fogyóelektródás ívhegesztésnél alkalmazott Lorch

hegesztő berendezés által biztosított hegesztési módok vagy esetlegesen külön

telepíthető módok tesztelése és egy ideálisabb kiválasztása, a varratminőség javítása

érdekében. Ezek közül a SpeedRoot nevű változatot emelném ki. Ezt kifejezetten a

gyökhegesztéshez fejlesztették ki. Ez egy olyan eljárás mely rendelkezik a

fogyóelektródás ívhegesztés sebességével és szinte az AWI hegesztés minőségével. Az

alkalmazott HighEnd szabályozástechnika biztosítja a kis energiájú rövidzárfeloldással

létrehozott hideg anyagátmenetet. Nagyfokú stabilitással rendelkezik, illetve enyhén

ívelt varratképet biztosít. Jó résáthidaló képességének köszönhetően nem probléma az

illesztési hézag kisebb pontatlansága se.

További lehetőség a már korábban említett orbitális AWI hegesztőfejek alkalmazása.

Ugyan hatalmas ráfordítást igényel a berendezés megvétele, de amennyiben lehetőség

nyílna a magas hegesztési sebesség illetve varratminőség kiaknázására, kiváló megoldás

lehetnek a csövek hegesztésének optimalizálására. Azonban figyelembe kell venni a

hozzáférhetőségi problémákat. Mivel igen sokfajta kialakítású csövek hegesztéséről van

szó, így nagyon alapos megfontolást és elemzést igényel ennek a lehetőségnek a

gyakorlatba való átültetése. Továbbá korlátozza az alkalmazhatóságát, hogy eltérő

átmérőjű csövek is hegesztésre kerülnek, tehát nem feltétlenül lenne elegendő egy darab

hegesztőfej megvétele, a mérettartományok függvényében.

Összesítésben látható, hogy számos más irányba is végezhető az optimalizálási

feladat azonban valamennyihez további, részletes megfontolás, kidolgozás és tesztelés

szükséges.

- 70 -

ÖSSZEFOGLALÁS

A szakdolgozatomban részleteztem az S235JR acél hegeszthetőségét és esetleges

problémáit, mely alapanyaga a KLD típusú dohányszárító gépnek, aminek a

hegesztéstechnológiájának optimalizálásával foglalkozom. Majd ezen anyag

hegesztéséhez leggyakrabban alkalmazott két hegesztő eljárást. Ennek során

megállapítottam, hogy az argon védőgázos, volfrámelektródos ívhegesztés általában

jobb minőségű varratot eredményez mint a másik eljárás, a védőgázos, fogyóelektródás

ívhegesztés, azonban attól költségesebb és jóval lassabb is. Tehát ha a termelékenység

a legfőbb szempont célszerűbb az utóbbit választani, azonban ha a körülmények és a

fellépő igénybevételek megkövetelik, az előbbi élvez előnyt. Egyaránt megvan mind a

két eljárásnak az előnye és hátránya, azonban a jellemző hegesztési hibákat tekintve

vannak hasonlóságok. Továbbá az is láthatóvá vált, hogy mind a két eljárás kiválóan

alkalmas csövek hegesztésére, és számos új technológiai előrelépés bontakozott ki az

utóbbi években a jobb minőség és nagyobb termelékenység érdekében, illetve további

lehetőségek is kiaknázásra várnak. Ezt követően a vizsgálatok bizonyították, hogy

hegesztés során nem szükségszerű a különálló technológiákat egymástól elszeparáltan

kezelni, ugyanis ötvözve őket egy még kiválóbb megoldást nyújthatnak egy-egy

problémára. Ezt bizonyította, a feltárt problémára választott megoldás mely során az

előbbiekben említett két eljárást egyesítettük, tehát a gyöksort AWI, míg a második sor

varratot VFI eljárással készítettük. Azonban azt is megállapítottam, hogy ugyan egy

megvalósított megoldás nem feltétlenül elégít ki minden igényt. Esetünkben sikerült

megfelelni a választott módszerrel a technológiai igényeknek azonban a gazdasági

szempontok háttérbe szorultak mivel jelentősen megnőtt a gyártási költsége a

gyártmánynak. Tehát belátható, hogy elfogadható, de nem a legoptimálisabb lehetőséget

sikerült feltárni. Ennek érdekében további kutatásokat kell végezni, hogy ne csak a

technológiai, hanem a gazdasági és minden más esetlegesen felmerülő igény

kielégíthető legyen. Mert ezek nélkül nem érhetőek el a leghatékonyabb módszerek és

gátat szabunk a fejlődés lehetőségének. Végkonklúzióként elmondható, hogy

folyamatos haladásra van szükség a jobb, hatékonyabb, fejlettebb jövő érdekében.

- 71 -

SUMMARY

In my thesis I was writing about the weldability of the S235JR steel and possible

problems in connection with this, because it is the base material of the KLD tobacco-

drying machine, whose optimalization is the main topic of my thesis. Then I detailed the

two most common welding technology that are usually used during the welding of the

mentioned material. As a result of this, it can be stated that the tungsten inert gas welding

provides better welded joint than the metal active gas welding at the price of slow

welding speed and cost efficiency. So if the main goal is to achieve high productivity

than the MAG technology is recommended however, if the environment and loading

require high quality welded joint, then the TIG technology should be used. Each has its

own unique advantages and disadvantages, however if we are talking about

imperfections, similiarities can be found and some are even the same. Furtheremore it

can be seen, that both of them are perfectly capable of pipe welding and a considerable

amount of technological advancement occured during the past years in order to achieve

better and better productivity and quality and there are still a lot of opportunities in them.

However the different types of welding technologies should not be considered totally

separately, because uniting them could lead to a more advanced solution to the occuring

problems during welding. It was proved by the chosen solution for the detailed problem,

as we united the TIG and MIG welding procedures. So the root was welded with the

former and the second row was welded with the latter technology. Though the

technological requirements have been met, however the economic ones were not, as the

manufacturing cost has increased. So it can be said that we have found a proper but not

the best solution. So further research and development are necessary to meet not just the

technological but the economic and any further requirements. Without this, the most

effective methods could not be reached and an obstackle is being put into our own way.

So in the sake of a better, more effective and developed future, a continious progress is

essential.

- 72 -

IRODALOMJEGYZÉK

[1]: Dr. Marosné dr. Berkes Mária: Anyagismeret GEMTT003B: 6. előadás, 24-28.

dia.

[2]: Adolf Frischherz, Wilhelm Dax, Klaus Gundelfinger, Werner Häffnerr, Helmut

Itschner, Günter Kotsch, Martin Staniczek: B+V Lap –és Könyvkiadó Kft.:

Fémtechnológiai Táblázatok

[3]: AZO Materials, Structural Steel – S235, S275, S355 Chemical Composition,

Mechanical Properties and Common Applications,

http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6022(2016.04.21)

[4]: Szunyogh László: Hegesztés és rokon technológiák

[5]: http://www.loksacel.hu/s235jr/ (2016.04.21)

[6]: Dr. Béres Lajos, Dr. Gremsperger Géza, Dr. Gáti József, Dr. Komócsin Mihály:

Cokom Mérnökiroda Kft.: Hegesztési Zsebkönyv

[7]: http://www.cloos.hu/2011/tudasbazis/alapok (2016.04.21)

[8]: Dobosy Ádám: Kötéstechnológiák: GEMTT010B: 4. gyakorlat, 4. dia

[9]: Balogh András, Sárvári József, Schaffer József, Tisza Miklós, Mechanikai

Technológiák, Miskolci Egyetemi Kiadó

[10]: Weld-technology, Semleges védőgázas, volfrám-elektródos ívhegesztés,

https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=d2VsZC10ZWNobm9sb2

d5LmNvbXx3d3d8Z3g6NmU4N2VmMWQ4YmQyY2QwOA (2016.04.21)

[11]: Magyar Elektronikus Könyvtár, Argon védőgázas volfrám-elektródos ívhegesztés

(AWI), http://vmek.oszk.hu/01200/01200/html/forg8.htm (2016.04.21)

[12]: Digitális Tankönyvtár, Hegesztés technológia

http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/2010-

0013_hegesztes_technologia_1/a_polaritas_szerepe.html (2016.04.21)

- 73 -

[13]: Képzésevolúciója, Volfrámelektródás védőgázas ívhegesztés elve, berendezései,

eszközei. http://www.kepzesevolucioja.hu/dmdocuments/4ap/5_0240_tartalomel

em_018_munkaanyag_100331.pdf (2016.04.27)

[14]: http://www.global-welding-technologies.com/files/img/103.jpg(2016.04.27)

[15] Profusion, Welding technology data,

http://www.profusiononline.com/welding/applications/orbital.htm (2016.04.28)

[16]: Doria, Adaptive Orbital welding,

https://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/90160/Adaptive%20Orbital%20Pip

e%20Welding%20-%20Hamidreza%20Latifi.pdf?sequence=1 (2016.04.28)

[17]: Hegpont, Röviden az automatizált orbitális AWI hegesztés technológiájáról és

eszközeiről, http://hegpont.hu/docs/orbitalis_awi_hegesztes.pdf (2016.04.28)

[18]: http://hu.youbestwelding.com/Content/File_Img/S_Product/small/2016-02-

20/201602201428593467392.jpg

[19]: http://www.weldmatic.hu/images/sato220nda_27dnv283.jpg (2016.10.08)

[20]: http://i.ytimg.com/vi/tyaq52-pluI/hqdefault.jpg (2016.10.08)

[21]: http://docplayer.hu/docs-images/17/184784/images/1-0.jpg (2016.10.08)

[22]: Dr. Béres Lajos, Dr. Gremsperger Géza, Dr. Gáti József, Dr. Komócsin Mihály:

Cokom Mérnökiroda Kft.: Hegesztési Zsebkönyv

[23]: Weld-technology, MIG/MAG hegesztés során fellépő jellemző problémák

http://www.weld-technology.com/eljarasok/131-mig-135-mag (2016.11.06.)

[24]:http://www.lincolnelectric.com/assets/global/products/consumable_miggmawwire

s-superarc-superarcl-56/c4200.pdf (2016.10.08)

[25]:http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/20100013_hegesztoberendez

esek_2/II.3-34.jpg (2016.10.08)

[26]:http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/20100013_hegesztes_technol

ogia_1/a_cseppatmenet_fogyoelektrodas_hegeszteseknel.htm (2016.11.04)

- 74 -

[27]: ResearchGate Herbert Kaufmann, Joakim Hedegärd, Mathias Lundin, Sven-

Frithjhof Goecke: Tandem MIG/MAG Welding https://www.researchgate.net/pu

blication/266214551_Tandem_MIGMAG_Welding (2016.11.05)

[28]: Komatsu, Flexible Tandem Welding System:

http://www.komatsu.com/CompanyInfo/profile/report/pdf/154-05_E.pdf

(2016.11.05.)

[29]: Dobosy Ádám: Kötéstechnológiák: GEMTT010B: 3. gyakorlat

[30]: Messer, Védőgázok hatása és kiválasztása acélok fogyóelektródás aktív

védőgázos (MAG) Hegesztésénél http://www.messer.hu/Hirek_sajtoinformacio/S

zakmai_publikacio/Hegesztes_vagas/cikk1.pdf (2016.11.05)

MELLÉKLETEK:

[1]: WPS Valler Péter 135, 141, t2,6 DN15, karima

[2]: WPS Valler Péter 135, 141, t2,6, D25, cső és palást

[3]: WPS Valler Péter 135, 141, t2,6, D25

[4]: WPS Valler Péter 135, 141, t2,6, D40, cső

[5]: WPS Valler Péter 135, 141, t2,6, D65, cső

[6]: WPS Valler Péter 135, 141, t2,6, DN50, karima

[7]: WPS Valler Péter 135, 141, t2,6, t5, D50

[8]: WPS Valler Péter 135, 141, t2,6-5, DN15, fenék

[9]: WPS Valler Péter 135, 141, t2.6, t5, DN65, palást

[10]: WPS Valler Péter 135, 141, t5, D500 palást és láb

[11]: WPS Valler Péter 135, 141, t5, D500 palást

[12]: WPS Valler Péter 135, 141, t5, palást és fenék