MIG-juotto väsymiskestävyyden parantamismenetelmänä

Tässä tutkimuksessa esitellään MIG-juoton periaatteet ja tarkastellaan menetelmää siitä näkökulmasta, että menetelmä voisi toimia yhtenä varteenotettavana hitsattujen liitosten väsymiskestävyyden parantamismenetelmänä. Muiden parantamismenetelmien laajaa kirjoa esitellään lyhyesti. MIG-juoton soveltuvuutta parantamismenetelmäksi tutkittiin väsytyskokein. Kokeiden avulla määritettiin pelkästään MIG-juotetun liitoksen väsymiskestävyys erilaisissa tapauksissa. Lisäksi määritettiin väsymiskestävyys tapauksessa, jossa perinteisen MAG-pienahitsin rajaviivalle MIG-juotetiin ylimääräinen palko. Jälkimmäisessä tapauksessa menetelmä toimii väsymiskestävyyden parantamismenetelmänä. Väsytyskokeita tehtiin kaikkiaan 63 kpl.Kaikkiaan erilaisia väsytyskoesarjoja oli kymmenen, joista kuusi oli 8-10 koekappaletta käsittäviä varsinaisia tutkittavia tapauksia ja neljä pieniä, vain kaksi tai kolme koesauvaa käsittäviä pilottikoesarjoja. Koetuloksia verrattiin IIW:n(International Institute of Welding) suunnitteluohjeisiin ja suosituksiin. MIG-juotettujen liitosten väsymiskestävyys oli yleisesti ottaen hyvä. Päittäisliitosoli vähintään yhtä hyvä kuin tavanomaisesti hitsattu. Voimaa kantavassa taivutustapauksessa saatiin 110 % parempi väsymislujuus verrattuna IIW:n suunnitteluohjeeseen. Voimaa kantamattomissa poikittaisissa kiinnitysliitoksissa puolestaan saavutettiin paikallisia nimellisiä jännityksiä käyttäen 70-80 %:n parannus suunnitteluohjeeseen nähden. Pelkästään MIG-juotetun liitoksen ja 'parannetun' liitoksen väsymislujuudet olivat tässä tapauksessa likimain yhtä suuret. MIG-juottoa käytetään vaihtoehtoisena liittämismenetelmänä jo joissakin teollisissa sovelluksissa. Tämän tutkimuksen koetulokset antavat selviä viitteitä siitä, että menetelmä voisi toimia yhtenä varteenotettavana väsymiskestävyyden parantamiskeinona uusille tai korjatuille rakenteille. Vaaditaan kuitenkin vielä lisätutkimuksia, jotta menetelmää voisi soveltaa luottavaisin mielin tuotantokäytössä väsymiskestävyyden parantamismenetelmänä.

Tunkeuman hallinta MIG/MAG-hitsauksessa

MIG/MAG-hitsaukselle tyypillinen ominaispiirre, valokaaren itsesäätyvyys, saavutetaan vakiojännitelähdettä käyttämällä. Valokaaren sisäisen säätömekanismin ansiosta kaarenpituus pysyy vakiona, vaikka hitsauspolttimen ja työkappaleen välinen etäisyys vaihtelisi hitsauksen aikana. Vakiojännitelähteen käyttäminen aiheuttaa kuitenkin kaaritehon vaihtelua vapaalankapituuden muuttuessa. Vapaalangan kasvaessa liian pitkäksi kaariteho laskee niin alas, ettei se enää riitä sulattamaan tarpeeksi perusainetta railon kyljissä. Tämän seurauksena hitsausliitokseen syntyy erilaisia liittymävirheitä. Käsinhitsauksessa vapaalangan pituus saattaa polttimen epävakaasta kuljetuksesta johtuen vaihdella erityisesti kokemattomilla hitsaajilla. Mekanisoidussa ja automatisoidussa hitsauksessa railojen mitta- ja muotopoikkeamat aiheuttavat vapaalankapituuden vaihtelua. Poikkeamia syntyy kaikissa hitsausrailojen esivalmistusvaiheissa. Lisäksi lämmöntuonnin aiheuttamat muodonmuutokset kappaleissa lisäävät poikkeamia railonsovituksessa hitsauksen aikana. Ongelma on useimmiten ratkaistavissa railonseurantaa käyttämällä. Railonseurantajärjestelmät ovat kuitenkin kalliita, eivätkä ne toimi luotettavasti kaikissa olosuhteissa. Diplomityössä tutkittiin uutta MIG/MAG-hitsauksen reaaliaikaiseen tunkeuman hallintaan kehitettyä säätöjärjestelmää. Työn tavoitteina olivat säätöjärjestelmän luotettavan toiminnan takaavien reunaehtojen ja kosketussuutinetäisyyden suositusrajojen määrittäminen. Tavoitteiden täyttämiseksi työn kokeellisessa osiossa suoritettiin laaja hitsauskokeiden sarja, jossa hitsattavina materiaaleina käytettiin seostamatonta ja runsasseosteista terästä.

Welding of Sheet metal using Modified short arc MIG/MAG welding process

In this research work, the results of an investigation dealing with welding of sheet metals with diverse air gap using FastROOT modified short arc welding method and short circuit MAG welding processes have been presented. Welding runs were made under different conditions and, during each run, the different process parameters were continuously monitored. It was found that maximum welding speed and less HAZ are reached under specific welding conditions with FastROOT method with the emphasis on arc stability. Welding results show that modified short arc exhibits a higher electrode melting coefficient and with virtually spatter free droplet transition. By adjusting the short circuit duration the penetration can be controlled with only a small change in electrode deposition. Furthermore, by mixing pulsed MIG welding with modified arc welding the working envelope of the process is greatly extended allowing thicker material sections to be welded with improved weld bead aesthetics. FastROOT is a modified short arc welding process using mechanized or automated welding process based on dip transfer welding, characterized by controlled material deposition during the short circuit of the wire electrode to the workpiece.

Kys mig!

Soitinnus: lauluääni, piano.

"Jag har hittat mig själv och barnen" : barnträdgårdslärares professionella självutveckling genom ett pedagogisk-psykologiskt interventionsprogram

Människans människoblivande eller självutveckling sker genom hennes relationer till andra människor. För barn är därför relationerna till de vuxna inom dagvård och skola av central betydelse för utvecklingen av deras självkänsla. Pedagoger som handhar de yngsta barnens fostran behöver ha en utvecklad pedagogisk relationskompetens som innefattar förmåga att handskas med egna och andras känslor. I avhandlingen beskrivs hur ett pedagogisk-psykologiskt interventionsprogram växer fram och genomförs med åtta yrkesverksamma barnträdgårdslärare i syfte att utveckla deras yrkespersonliga kompetens. Därefter redogörs för den empiriska studien, vars syfte är att analysera och beskriva de kvalitativa förändringarna i barnträdgårdslärarnas själv-i-relation och de utmärkande dragen för förändringsprocessen. Studien baserar sig på fenomenologisk-existentialistiska tankegångar och självpsykologisk teori. Resultatet visar på möjliga förändringar i fråga om fördjupad teoretisk förståelse, ökad beredskap att ta barns perspektiv, förändrad handlingsberedskap, ökad självkänsla, stärkt professionellt självförtroende, förändrat didaktiskt förhållningssätt och förändrade förhållningssätt i relationer. Känslornas och reflektionens centrala betydelse i den förändringsprocess som leder fram till ett förändrat själv-i-relation diskuteras också. Studien har betydelse framför allt för lärarutbildning och lärarfortbildning.

Vill du komma med mig

Soitinnus: lauluääni, piano.

MiG-21 F-13 -hävittäjähankinnan vaikutus Suomen ilmavoimien hävittäjälentokoulutukseen vuosina 1962-1977

MiG-21 F-13 -hävittäjät hankittiin vuonna 1963. MiG-koneiden saapuminen Suomeen vaikutti suuresti ilmavoimien hävittäjälentokoulutukseen. Uusien torjuntahävittäjien käyttöönotto, lentokoulutus ja infrastruktuurin rakentaminen oli suuri haaste Suomen ilmavoimille. Tässä tutkielmassa on tavoitteena selvittää vaikutuksia ja muutoksia, joita MiG-21 F-13 -hävittäjähanke aiheutti Suomen ilmavoimien hävittäjälentokoulutukseen. Tutkielmassa keskitytään myös hävittäjälentokoulutuksessa, lentokoulutusohjelmissa ja infrastruktuurin rakentamisessa ilmenneisiin ongelmiin ja kehityksiin. Tutkielman lähdeaineistona ovat alan kirjallisuus, tutkielma, proseminaarin käsikirjoitus ja kaksi haastattelua. Tutkimusmenetelmä on laadullinen eli kvalitatiivinen menetelmä. Kvalitatiivinen tutkimusmenetelmä tarkoittaa sitä, että kirjallisuuslähteiden ja haastattelujen avulla pyritään löytämään vastaukset pää- ja alakysymyksiin. Suomalaiseen hävittäjälentokoulutukseen suurina muutoksina tulivat MiG-koneiden suorituskyky ja aseistus. Uuden torjuntahävittäjän suoritusarvot, erityisesti nopeus ja lentokorkeus, olivat muokkaamassa lentokoulutusta. MiG-koneiden mukana Suomeen saatiin ensimmäiset puolustukselliset ohjukset. Uuteen torjuntahävittäjään tarvittavan ammattitaidon puute oli suuri haaste. Lentokoulutuksen alku oli hidasta, ja siihen vaikuttivat kokemuksen vähäisyys uuteen koneeseen, suomenkielisten ohjekirjojen puute ja resurssipula. Kokemuksen lisääntyessä lentokoulutus saatiin toimivaksi kokonaisuudeksi, ja suomenkieliset lentokoulutusohjelmat valmistuivat. Resurssipula vaikutti hidastavasti lentokoulutukseen, tekniseen huoltoon ja infrastruktuurin rakentamiseen. Jos suomalaiset lentäjät olisivat koelentäneet MiG-21 F-13 -koneet ennen niiden ostamista, olisi ohjekirjojen laatiminen voitu aloittaa aikaisemmin. Suomalaiset ohjekirjat olisivat nopeuttaneet koulutuksen alkua ja kehitystä. Ilman resurssipulaa ja lentotuntikiintiöitä lentokoulutus olisi edennyt ja kehittynyt nopeammin. Huolto ja infrastruktuurin rakentaminen olisi helpottunut huomattavasti, jos rahaa olisi ollut niiden parantamiseen.

Tag mig med!

10 x 16 cm

Jauhekaari- ja tandem-MIG/MAG-hitsauksen vertailu

Tässä kanditaatintyössä vertaillaan jauhekaari- ja tandem-MIG/MAG-hitsausta kirjallisuustutkimuksena. Vertailun kohteena ovat hitsausprosessien tuottavuus ja kustannukset sekä hitsausprosesseilla saavutettava laatu. Lisäksi kandidaatintyössä esitetään hitsausprosesseille tyypilliset käyttökohteet CASE -esimerkkeinä.

Pulssimuodon vaikutus valokaaren käytettävyyteen pulssi-MIG/MAG-hitsauksessa

Käytettävyydeltään huippuluokkaa olevan pulssi-MIG/MAG-hitsausvalokaaren toteuttaminen vaatii runsaasti tietoa eri pulssiparametreista ja niiden vaikutuksista hitsaukseen. Näihin vaikutuksiin liittyvä tieteellinen tutkimus on ollut melko vähäistä. Erityisesti tieto pulssimuodon vaikutuksista hitsausääneen on perustunut lähinnä kokemuksen tuomaan tuntumaan. Tässä diplomityössä tutkittiin pulssimuodon vaikutusta valokaaren käytettävyyteen pulssi-MIG/MAG-hitsauksessa. Käytettävyys käsittää tässä tapauksessa hitsausäänen, hitsin geometrian ja hitsausominaisuudet. Tutkimuksen alussa perehdyttiin kirjallisuuteen ja tuoreimpiin tutkimuksiin, jonka jälkeen vertailtiin erilaisia pulssimuotoja keskenään hitsauskokeiden avulla. Hitsausääneen ja hitsin geometriaan liittyvät kokeet suoritettiin mekanisoidusti. Hitsausääneen liittyvät mittaukset suoritettiin luokan 1 äänitasomittarilla ja tuloksia analysoitiin tietokoneohjelmistolla. Hitsien geometrioiden vertailu suoritettiin makrohietutkimuksena. Hitsausominaisuuksia tutkittiin suurnopeuskameran ja oskilloskoopin, sekä lopulta käsinhitsauskokeiden avulla. Kaikissa koevaiheissa pulssimuodon tarkasteluun käytettiin oskilloskooppia. Lisäksi käytössä oli toinen oskilloskooppi, jolla tarkasteltiin hitsausvirran spektriä. Pulssimuodon muokkaamiseen käytettiin erillistä tietokoneohjelmaa. Työn kokeellinen osuus keskittyi pulssi-MAG-hitsaukseen. Pulssimuotoa muokkaamalla saatiin aikaan miellyttävämpi hitsausääni. Lisäksi havaittiin, että pulssimuotoa muokkaamalla hitsistä saadaan kapeampi, jolloin juuritunkeumaa saavutetaan enemmän. Käsinhitsauskokeet osoittivat muokatun pulssimuodon olevan myös hitsaajan näkökulmasta käytettävyydeltään paras pulssimuoto. Erityisesti valokaaren vakaus ja kohdistuvuus sekä suurien hitsausnopeuksien sietokyky olivat muokatun pulssimuodon etuja. Selviä haittavaikutuksia pulssimuodon muokkaamiselle ei löydetty.

MIG/MAG-hitsauslaitteiden kylmänkestävyys ja toimivuus

Työn tavoitteena oli kartoittaa MIG/MAG-hitsauslaitteiden toimivuutta kylmissä käyttöolosuhteissa. Työn tarkoituksena oli selvittää miten kylmässä hitsauslaitteet toimivat, mitä ongelmia kylmä käyttölämpötila voi aiheuttaa ja miten hitsauslaitteiden kylmänkestävyyttä voidaan parantaa.

Hitsaussuojakaasujen tehokas ja taloudellinen käyttö

Suojakaasun päätehtävänä on suojata hitsaustapahtumaa ympäröivän ilman vaikutukselta. Päätehtävän lisäksi suojakaasullavoidaan vaikuttaa suoraan tai välillisesti lähes kaikkiin hitsauksen asioihin, joista laatu, tehokkuus ja taloudellisuus muodostuvat. Suojakaasuja tarvitsevat hitsausmenetelmät ovat: kaasukaarihitsausprosessit (MIG/MAG-, TIG- ja plasmahitsaus), laserhitsaus sekä näiden yhdistelmät eli hybridihitsausmenetelmät sekä MIG-juotto. Hitsaussuojakaasujen peruskaasu tänä päivänä on argon, johon hitsausprosessista tai materiaalistariippuen sekoitetaan hiilidioksidia, heliumia, vetyä tai happea. Pääsääntöisesti hitsaussuojakaasut ovat kahden komponentin kaasuja, mutta 3-komponenttikaasut ovat yleistymässä. Sopivalla suojakaasuseostuksella saadaan erittäin merkittävä hyöty tuottavuuden lisääntyessä ja laadun parantuessa. Suojakaasujen oikealla toimitusmuodolla on merkittävä vaikutus kokonaiskustannuksiin. Uudet, kehittyneet sekoitinlaitteet mahdollistavat tarkat osakomponenttien sekoittamiset hitsauspaikalla. Seokset ovat jatkuvasti analysoitavissa ja jäljitettävissä. Suojakaasujen kierrätys on erityisesti kalliiden kaasujen, kuten helium ja argon, kohdalta tulevaisuuden haaste ja mahdollisuus. Suojakaasulla on suuri merkitys hitsauksen tuottavuuteen, taloudellisuuteen ja myös hitsausympäristöön ja työturvallisuuteen. Robottihitsauksen lisääntyminen asettaa vaatimuksia, joihinoikein valitulla suojakaasulla voidaan myönteisesti vaikuttaa. Tehokashitsaus on valmistusprosessin tärkeä osa, jossa oikein valituilla suojakaasuilla saavutetaan merkittävä tuottavuuden lisäys vaikuttamalla kaariominaisuuksiin, tunkeumaan, roiskeisiin, nopeuteen, hitsimetallurgiaan, lämmöntuontiin ja hitsausympäristöön. Diplomityössä tutkittiin casena Peikko Finland Oy:n suojakaasujärjestelmät, niiden tehokkuus, toimivuus ja sopivuus konepajan tuotantoon ja erityisesti robottihitsaukseen.