// Blogi

// Esilämmitys ennen hitsausta

Kuva 1: Kevyt, kannettava Retco-esilämmitysinvertteri, teho 10,5 kW, paino 17 kg

Lämpökäsittelyksi ennen hitsausta luetaan esilämmitys.

Esilämmityksellä lämmitetään työkappale tai sen osa hitsausliitoksen ympäriltä suunniteltuun esikuumennuslämpötilaan ennen hitsaustyön aloittamista. Esilämmitys tehdään usein kaasuliekillä tai sähkövastuksilla. Nestekaasulla lämmittäessä syntyy paljon kosteutta. Lämmitys voi jatkua koko hitsaustapahtuman ajan mutta usein hitsauksen tuottama lämpö riittää pitämään suunnitellun lämpötilan ilman ulkoista lisälämmöntuontia. Välipalkolämpötila (interpass temperature), joka on määritelty lämpötilaksi ensimmäisen ja viimeisen hitsipalon aikana, ei saa pudota esilämmityslämpötilan alapuolelle. Hitsauksen jälkeiseksi lämpökäsittelyksi luetaan mm. jännityksenpoistohehkutus eli myöstö.

Esilämmitykselle on neljä (4) pääasiallista syytä:
1. Hitsiaineen ja perusmateriaalin jäähtymisnopeus pienenee muodostaen sitkeämmän (”muovattavamman”) metallisen rakenteen, joka vastustaa paremmin halkeilua.
2. Hitaampi jäähtymisnopeus antaa jäännösvedylle aikaa paremmin poistua harmittomasti ilman että, se aiheuttaa halkeilua.
3. Vähentää jäännösjännityksiä hitsissä ja sen viereisillä alueilla, mikä on tärkeää varsinkin jäykissä liitoksissa.
4. Joillain teräslaaduilla niiden lämpötilaa nostetaan sellaisen lämpötilan yläpuolelle, jossa muutoin saattaisi tuotannossa esiintyä haurasmurtumaa.
Lisäksi esilämmityksellä voidaan parantaa tiettyjä mekaanisia ominaisuuksia kuten iskusitkeyttä ja joskus hitsattavat kappaleet pitää esilämmittää, jotta hitsausteho riittäisi perusaineen sulattamiseen.

Huomioon otettavia seikkoja, harkittaessa pitääkö esilämmitystä käyttää vai ei:
Standardin / sääntöjen vaatimukset, materiaalivahvuus, perusmateriaalin analyysi, kappaleen jäykkyys, erityisehdot, ympäristön lämpötila, lisäaineen vetypitoisuus ja aiemmat käytännössä esiintyneet ongelmat. Jos hitsausstandardeja / -sääntöjä pitää noudattaa, ne antavat yleensä minimi esilämmityslämpötilan kyseessä olevalle perusmateriaalille, hitsausprosessille ja ainevahvuudella.
Karkeasti ottaen, esilämmitystä tarvitaan kun tilaaja tai materiaali sitä vaatii.
Kylmässä ilmassa kosteus kondensoituu metallipinnoille, jolloin ne on lämmitettävä + 50 - +100 C, vaikka teräs ei vaatisikaan esilämmitystä.

Retco Oy Welding Products maahantuo suoraan valmistavalta tehtaalta Retco DHC-esilämmitysinverttereitä.

Invertterin tekniset tiedot RETCO DHC INVERTTERI
Kuorma Lämmitysvastuselementti 24-60V ( 30/42/60 V)
Ulosanto jännite/virta 0-60 V / 180 A, jatkuvasäätöinen, CV /CC
Sulakekoko 25 A ( 32 A )
Toiminta-alue -25 C – 1250 C
Monilaiteohjaus Kyllä, master / slave tyyppisesti, maksimi 9 yksikköä
Käyttölämpötila -25 oC - 40 C
Mitat ja paino 170 x 370 x 405 mm, vain 17 kg !!!

 

Laitteen teho on 10,5 kW. Laitteeseen voidaan liittää 4 x 2,8 kW vastusta (60 V), monilaiteohjauksella (kuva5) teho 94,5 kW (9 yksikköä). Se tallentaa ja valvoo automaattisesti parametrit sekä pitää asetetun lämpötilan. Erittäin helppo ja nopea asentaa. Tasainen, hallittu esilämmitys, joka soveltuu taso-, putki- ja erilaisille muotopinnoille.
Lämmitysvastukset voidaan asemoida kiinni työkappaleeseen (kuva 6) magneeteilla (magneetin lämmönkesto 400 C) , omalla painollaan (kuva 7) tai kiristämällä ne vasten työkappaletta teräsvanteella (kuva 8). Vastuksia on mahdollista räätälintyönä muotoilla halutun mallisiksi ja niitä löytyy myös taipuisina ”helminauhoina” ruostumattomalla sukalla verhoiltuina (kuva 9) tai ilman (kuva 10). Putkien lämmitykseen on saatavilla nopeakiinnitteisiä ja käteviä muhviratkaisuja (kuva 11).
Lämmitysvastuksista lämpö siirtyy 80% säteilylämpönä ja vain 20% lämmönsiirtona päinvastoin kuin useimmiten on ajateltu. Siksi vastuksen ei aina tarvitse olla tiukasti kiinni työkappaleessa, mikä on kuitenkin yleensä paras vaihtoehto.

Laitteen ohjelmointi on helppoa:
- syötä haluttu esilämmityslämpötila
- syötä tavoiteltu lämmön nousunopeus
- syötä haluttu esilämmityslämpötilan pitoaika

Laite mittaa aloituslämpötilan ja näyttää sen C asteina laitteen etupaneelin näytöllä, säätää laitteen syöttämää tehoa vastuksille lämpötilaeron mukaan, nostaa lämmön halutulle tasolle, pitää halutun esilämmityslämpötilan ilman valvontaa. Kaikki edellä mainittu tapahtuu automaattisesti eikä siten vaadi työntekijän tekemää seurantaa / valvontaa prosessin aikana. Päinvastoin kuin avotulella eli mm. kaasulla lämmitettäessä.

Vastuslämmityksen etuja verrattuna kaasulla lämmitykseen:
- Ohjelmoitava esilämmityslämpötila saavutetaan automaattisesti ilman operaattorin jatkuvaa läsnäoloa.
- Hallittu esilämmityslämpötila minimaalisin poikkeamin asetuista arvoista
- Työkappaleen pintalämpötilaa ei paikoittain ylitetä eikä pinta hiillety, kuten kaasulla lämmitettäessä.
- Pienempi energiankulutus. eristetty lämmitysmatto, lämpö ei karkaa lämmitetyn alueen ulkopuolelle.
- Turvallisempi käyttää, koska operaattorit ja hitsaajat eivät altistu avotulelle, joten se vähentää tapaturmavaaroja, tulipalo- ja räjähdysalttiutta jne.
- Ei tarvetta lämpöliidulle tai –mittareille.
- Parametrien (lämpötila, aika jne) tallennus mahdollistaa tulostamisen pc:n avulla ja tiedon liittämisen tuotannon dokumentoinnin yhteyteen.

Lisätietoa maahantuojalta:
Retco Oy Welding Products / Pori www.retco.fi
02-634 1900 tai retco@retco.fi

Kuvia

Kuva 1: Kevyt, kannettava Retco-esilämmitysinvertteri, teho 10,5 kW, paino 17 kgKuva 2: Työkappaleen mukaan räätälintyönä tehdyt lämmitysvastukset. Esilämmityslämpötila + 200 CKuva 3: Kylmässä ympäristössä vesi kondensoituu työkappaleen pinnalleKuva 4: Retco DHC invertteriKuva 5: Monilaiteohjauksella maksimissaan 9 laitetta voidaan kytkeä yhteen, jolloin kokonaistehoksi muodostuu 94,5 kW. Yksittäisten yksikköjen pienen painon vuoksi laitekokonaisuus on helposti kuljetettavissa ”osina” työkohteeseen.Kuva 6: Lämmityselementti kiinnitysmagneeteillaKuva 7: Vastusmatto voi maata työkappaleen päällä omalla painolla.Kuva 8: Vastusmaton kiinnitys työkappaleeseen teräsvanteellaKuva 9: Lämmitysvastusnauha ruostumattomalla sukallaKuva 10: Vastuselementti (”helminauha”) kierrettynä 32 mm putken ympärille.Kuva 11: Kätevä ”muhvipaketti”, jossa lämmitysvastus on valmiina eristeen alla ja saranoitu kokonaisuus lukitaan pikalukituksella paikoille lämmitettävän putken päälle.Kuva 12: Windowsin näytönkaappaus Retco DHC-invertterin tallentamista esilämmitysparametreistä. Sininen viiva on teoreettinen asetettu lämmityskäyrä ja punainen on todellinen mitattu lämmityskäyrä. Laite tallentaa näytteen oletusasetuksena 5 sekunnin välein. Laitteeseen on mahdollista kytkeä myös erillinen piirturi tarvittaessa, liitäntä vakiona.
Tallenna tai tulosta »