Ipari gázok

Háromkomponensű védőgázok szerkezeti acélokhoz

A technológiai fejlődés és a számtalan új alapanyag mellett a termelékenység növelése, a minőség javítása vagy az előállítási költségek csökkentése állandó kihívást jelent a hegesztett szerkezetek gyártói számára. Erre adhat megoldást a korszerű háromkomponensű hegesztési védőgázok alkalmazása.

hirdetés

A szerkezeti acélok hegesztésénél alkalmazott Ar+CO2+O2 összetételű háromkomponensű védőgázok számos előnyt nyújtanak a szokásos kétkomponensű (Ar+CO2 vagy Ar+O2) változatokkal szemben, de van néhány szempont, amelyet figyelembe kell venni, ha ki akarjuk aknázni az új eljárásváltozatokban rejlő lehetőségeket.

Két vagy három komponens?

Európában gyakorlatilag az 1970-es, Magyarországon az 1980-as évek közepéig kizárólag szén-dioxidot használtak szerkezeti acélok fogyóelektródás hegesztéséhez védőgázként. A leolvasztási teljesítmény és a villamos ív energiasűrűségének növelése, illetve a fröcskölés csökkentésével együtt járó kevesebb utómunka, a keskenyebb hőhatásövezet és a kisebb deformáció elérése arra ösztönözte az iparigáz-gyártókat, hogy olyan gázkeverékeket kísérletezzenek ki, amelyek ionizációs potenciáljuk, hővezetési tulajdonságaik alapján e követelményeket minél teljesebb mértékben kielégítik. A hetvenes évek második felében jelent meg a piacon a 82% Ar+18% CO2 keverék, amely „klasszikus”, széles felhasználású védőgázzá vált, és a mai napig a legelterjedtebb MAG-védőgáznak számít.

Megoldást ad a problémákra a korszerű háromkomponensű hegesztési védőgázok alkalmazása
Megoldást ad a problémákra a korszerű háromkomponensű hegesztési védőgázok alkalmazása

A védőgázok fejlesztésének következő fejezete a három- vagy többkomponenses védőgázok megjelenése volt a kilencvenes években. Ezen időszak fejlesztése például a 80% Ar+15% CO2+5% O2 védőgáz, amely bizonyos területeken kiváltotta a klasszikus 18% CO2-ttartalmazó védőgázt. A továbblépési lehetőséget a gázgyártók a kétezres évek elején a háromkomponenses gázok összetételének finomhangolásában találták meg. Ez jellemzően az aktív komponenshányad csökkentésében nyilvánult meg. A háromkomponensű Ar+CO2+O2 keverékeknél a CO2-összetevő (5-15%) megtartása mellett az oxigéntartalom korlátozásával (maximum 4-5%) az oxigén negatív hatásai gyakorlatilag elenyészőek lehetnek, míg a pozitív hatások a kötés minőségének javítását eredményezhetik. Ma már a felhasználók meglehetősen széles palettából válogathatnak az Ar+O2-, Ar+CO2- és Ar+CO2+O2-tartalmú gázok közül, ami néha komoly fejtörést okoz.

Az elmúlt évek gyakorlata visszaigazolta, hogy a kétkomponenses védőgázokkal összehasonlítva egy-egy szűkebb alkalmazási területen a hagyományos, illetve az új alapanyagok esetében jobb hegesztett kötés, kevesebb fröcskölés és szebb varratkép érhető el a korszerű háromkomponenses védőgázokkal. A feladatra optimalizált összetételükkel és az ennek megfelelő hegesztési paraméterek beállítását követően nyújtanak kisebb gyártási költség mellett jobb teljesítményt akár minőségben, akár termelékenységben.

Háromkomponenses gázokban rejlő lehetőségek

Arra, hogy a 82% Ar+18% CO2 védőgázzal hegesztett varratgeometriával közel azonos geometriájú varratot készítsünk például a 86% Ar+12% CO2+2% O2 összetételű védőgázzal, két lehetőségünk van. Az egyik, hogy csökkenteni kell a szekunder oldali feszültséget változatlan hegesztési sebesség mellett. Ekkor a hálózatból felvett teljesítmény mintegy 5%-kal csökken, az elektromosenergia-megtakarítás mellett kisebb a hőbevitel, ami kevesebb deformációt eredményez. A másik lehetőség, hogy növelni kell a huzalelőtolási sebességet, aminek következtében az azonos varratméret érdekében fokozni kell a hegesztési sebességet is. Ez a termelékenység megközelítően 5-10%-os növekedését vonja maga után.

A háromkomponensű gázkeverék használata mellett a varraton képződött salak mennyisége jelentős mértékben csökken, így nem szükséges a salakszigetek eltávolítása az utómunkálatok során, valamint a védőgázkeverék használatával csökkent a fröcskölés okozta fémcseppek eltávolítására fordított idő is.

Háromkomponensű védőgázzal, manuális MAG-impulzuseljárással készült varrat (forrás: Messer)
Háromkomponensű védőgázzal, manuális MAG-impulzuseljárással készült varrat (forrás: Messer)

A korszerű háromkomponenses gázok előnye az impulzushegesztésnél is megmutatkozik. Az ív stabil, nyugodt, jól vezethető és szabályozható, továbbá viszonylag alacsony szinten tartható a hőbevitel. A varrat felszíne esztétikailag szinte tökéletes, nem találhatók rajta hegesztési maradványok, illetve kifogásolható eltérések.

A hegesztési technológiák finomhangolásánál további lehetőséget kínálnak a háromkomponensű védőgázkeverékek, amelyek előnyei a gépesített hegesztéseknél hangsúlyos módon nyilvánulnak meg. Kézi hegesztés esetében hegesztőtől függően több vagy kevesebb előny aknázható ki a háromkomponensű keverékekből. A Messer legújabb fejlesztési eredményeként néhány éve került bevezetésre a Ferroline C6X1 (Ar+6% CO2+1% O2, M24-es csoport) vékonyabb lemezek, míg a Ferroline C12X2 (Ar+12% CO2+2% O2, M24-es csoport) vastagabb lemezek gépesített, illetve robottal történő hegesztéséhez.

Az új keverékekkel elérhető megtakarítások: idő – akár 20%-kal gyorsabb hegesztés; munka – akár 90%-kal kevesebb utómunka, jobb hegesztési minőség, kevesebb salakot tartalmazó varratok; pénz – a gyártási költségek jelentős csökkenése. A védőgáz költsége a teljes gyártási költségnek átlagosan mintegy 5%-át teszi ki. A korszerű háromkomponenses gázok bevezetése rövid időn belül megtérülhet.

Kiknek ajánlott?

A háromkomponenses védőgáz alkalmazása azok számára ajánlható, akik minőségi terméket kívánnak előállítani költséghatékonyan hagyományos (fokozatkapcsolós) hegesztőberendezésekkel vagy automatizált, robotos hegesztéssel, és hajlandóak a szigorúbb technológiai fegyelmet megtartani. Ekkor ugyanis markánsan mutatkoznak meg a háromkomponenses gázok előnyei.

Háromkomponensű védőgázzal, robotos MAG-impulzuseljárással készült varrat (forrás: Messer)
Háromkomponensű védőgázzal, robotos MAG-impulzuseljárással készült varrat (forrás: Messer)

A korszerű háromkomponenses védőgázokkal kapcsolatban a hazai és külföldi tapasztalatok azt támasztják alá, hogy számos felhasználási területen főleg a hagyományos MAG-eljárásoknál előnyt jelent az alkalmazásuk. A megfelelő paraméterekkel gazdaságossabban, gyorsabban lehet jó minőségű varratokat készíteni. Ugyanakkor figyelembe kell venni olyan sajátosságokat, mint például az oxigén jelenléte miatt hígfolyósabb ömledék, amely jobban terül. Ezért célszerű a megfelelő hegesztési pozíciót, például PA vagy PB helyzetet választani a hegesztés végrehajtására.

Az új védőgázkeverékek nagyobb odafigyelést, szigorúbb technológiai fegyelmet igényelnek, továbbá előnyeiket a gépesített, robotos hegesztéseknél lehet a legjobban kiaknázni. Az új eljárásváltozatoknál nem szabad megszokás alapján, rutinból dolgozni. Nagyon oda kell figyelni a gépgyártók és a gázforgalmazók tanácsaira. Ebben az esetben mind maguk a hegesztők, mind a munkaadóik jelentősen profitálni fognak az új eljárásváltozatok alkalmazásából. Ellenkező esetben csalódni fognak, mert a régi rutinnal nem fogják kiaknázni a bennük rejlő előnyöket.

Mindezekről személyesen is tapasztalatokat szerezhetnek a látogatók a Messer Hungarogáz standján az Ipar Napjai - Mach-Tech kiállítás D pavilonjában, a 204M kiállítóhelyen.

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés