Kapearailotekniikan käyttö jauhekaarihitsauksessa

Diplomityössä tavoitteena oli tutkia kapearailojauhekaaritekniikan soveltuvuutta konepajakäyttöön ja sen vaikutusta hitsauksen tuottavuuteen sekä hitsin mekaanisiin ominaisuuksiin. Työ tehtiin vertailukokeilla, jossa koehitsaukset suoritettiin eri aineenpaksuuksille siten, että jokaiselle tutkimuksen kohteena olleelle materiaalille tehtiin yksi hitsaus käytössä olevalla jauhekaaritekniikalla, jolloin saatiin vertailukohde, johon uutta kapearailotekniikkaa verrattiin. Tulokset osoittivat, että kapearailotekniikalla 1 palko/palkokerros aineenpaksuudeltaan Pl. 60 mm koekappale saatiin hitsattua n. 39 % nopeammin verrattuna perinteiseen tandem -hitsaukseen. Kyseisellä aineenpaksuudella lisäainelangan kulutus oli n. 41 % ja jauheen kulutus n. 71 % pienempi verrattuna perinteiseen X- railohitsaukseen tandem -menetelmällä. Lisäksi tuli esille, että ”palkoa palonpäälle” -tekniikka on kapearailotekniikoista tehokkain, sillä 2 palkoa/palkokerros menetelmässä railon leveyttä jouduttiin leventämään, jolloin kapearailotekniikan pieni railotilavuus menetettiin. Lisäaineen kulutus tälläkin menetelmällä jäi pienemmäksi verrattuna X- railohitsaukseen. Ennalta pelättyä kuonan irtoamisongelmaa ei kapearailohitsauksessa havaittu, vaan kuona irtosi ongelmitta railon kyljistä. Lisäksi kapearailotekniikalla hitsattujen hitsien lujuudet olivat vertailukelpoiset tandem- ja yksilankamenetelmällä hitsattujen hitsien kanssa.

The goal of this dissertation was to study the applicability of narrow gap arc welding in the workshop practice. Furthermore, the effect of narrow gap arc welding on the productivity and the mechanical features of the weld were taken into consideration. The study was carried out by comparing the narrow gap arc technique with the conventional SAW- welding technique using varying plate thicknesses. The results showed that using 1 run / run layer narrow gap arc technique 60 mm thick material was welded about 39 % faster when compared to the conventional tandem-welding. In addition, consumption of the filler metal and flux decreased about 41 % and 71 %, respectively, when compared to the conventional X- gap welding using tandem technique. Furthermore, “run on top of the run” technique turned out to be the most efficient narrow gap arc technique since when using the 2 runs / run layer technique the joint gap had to be widened, which in turn led to the loss of small joint gap volume typical for narrow gap arc technique. Consumption of the filler metal was again less than that when using X- gap welding. Suprisingly, after the narrow gap arc welding, the slag came off from the sides of the joint gap easily. In addition, the strength of the weld from narrow gap arc techique was comparable to ones from either tandem or single wire technique.