Svejsning. De almindeligste svejsemetoder er: Gassvejsning. Elektrodesvejsning. MIG/MAG-svejsning. TIG-svejsning.

Svejsning Generelt om svejsning Svejsning er en vigtig del af det arbejde, der udføres i jernindustrien og inden for bygge- og anlægssektoren. Der er selvfølgelig stor forskel på, hvor meget der bliver svejst på de enkelte virksomheder afhængigt af den produktion, de har. Desuden er der også forskel på, hvilke svejsemetoder der benyttes. Tendensen går i øjeblikket i retning af, at man bliver mere og mere specialiseret, således at man mange steder stort set kun benytter én eller måske to svejsemetoder i det daglige arbejde. De almindeligste svejsemetoder er: Gassvejsning. Elektrodesvejsning. MIG/MAG-svejsning. TIG-svejsning. Det er derfor især disse svejsemetoder, der vil blive nærmere beskrevet i de følgende afsnit. A B C 6 Svejsefuge En svejsning Definitioner Ved en svejsning forstås en forbindelse mellem to eller flere emner af metal. Forbindelsen frembringes ved, at dele af emnerne opvarmes til så høj en temperatur, at der dannes en sammensmeltning eller sammenbinding af disse. I en del tilfælde er det nødvendigt, at der tilføres ekstra materiale, for at der kan opnås en sammensmeltning. Som det ses på figuren, bruges udtrykket svejsning i flere sammenhænge. Man siger, at svejseren udfører en svejsning, når han svejser, og resultatet heraf betegnes også en svejsning. Dette kan måske virke en smule forvirrende, men det er nogle af de fagbetegnelser, man skal lære at kende i forbindelse med svejsning. Svejseprocessen A Før svejsning. B Svejsning. C Efter svejsning. Der er også mange andre betegnelser. Nogle af de mest benyttede til alle svejsemetoderne vil blive gennemgået her. Smede06.indd 167 16-07-2008 15:56:34

Generelt om svejsning Dækstrenge Indtrængning Varmepåvirket zone Svejsemetal Bundstreg Mellemstrenge Grundmateriale En svejsnings opbygning. Svejseudtryk Svejsestrenge En svejsning kan være opbygget af én eller flere svejsestrenge, der benævnes bund-, mellem- og dækstrenge. Grundmateriale Arbejdsstykkets metal, i hvilket svejsningen udføres. Varmepåvirket zone Det område, der har været væsentligt opvarmet under svejsningens udførelse. Indtrængning Svejsemetallets sammensmeltning med grundmaterialet (blanding af svejsemetal og grundmateriale). Svejsemetal Det hjælpemetal, der er tilført svejsningen (elektrode eller tilsatstråd). Smede06.indd 168 16-07-2008 15:56:38

Svejsning 6 Svejsefuger og svejsesømme Svejsefuger I langt de fleste tilfælde, når man skal udføre en svejsning, svejses der i en såkaldt svejsefuge. Ved en svejsefuge forstås det mellemrum, der er mellem de to emner, der skal svejses sammen. Når man har sammensvejst de to emner, taler man ikke længere om en svejsefuge, men om svejsesøm eller en svejsning. Der findes en del forskellige former for svejsefuger lige fra svejsefuger, der ikke kræver tildannelse, til de fugeformer, hvor der kræves tildannelser, før de har den ønskede facon. Udformningen af svejsefugen er afhængig af, hvilke materialer og godstykkelser der skal sammensvejses, hvilken svejsemetode der skal benyttes til udførelsen af svejsningen, samt hvilke krav der er stillet til den færdige svejsnings styrke og egenskaber. Kravet om, at der skal være fuld gennemsvejsning i hele emnet, kræver især ved svejsning af tykkere materialer, at emnet tildannes for at opnå en egnet svejsefuge. Svejsefugen kan tildannes på forskellige måder, hvor man tager hensyn til følgende: Materialet, der skal sammensvejses. Materialets godstykkelse. Hvilken svejsemetode der skal anvendes. Elektrodens diameter ved svejsning med beklædte elektroder. Emnets udformning med hensyn til, om der er adgang til svejsningen fra én side eller fra begge sider. Svejsestillingen. Emnets rethed efter svejsning (vinkeldeformation). Angivelse af svejsefuge. Svejsefuge Fugetyperne betegnes som regel ud fra deres udseende og kan være udført som enkelt- eller dobbeltsidet skærpning. De mest kendte betegnelser er I- og V-fuger, men derudover kan man også møde svejseopgaver, hvor der skal benyttes K-, Y-, X-, U- og J-fuger. Angivelse af svejsesøm. Forskellige fugetyper. Smede06.indd 169 16-07-2008 15:56:38

Svejsefuger og svejsesømme I-fuge I-fugen er den billigste form for fuge at benytte til stumpsømssvejsning, da emnet kan svejses uden nogen tildannelse. Desuden skal der ikke bruges de store mængder af tilsatsmateriale. I-fugen benyttes især ved svejsning af mindre godstykkelser. Der opnås lettere fuld gennemsvejsning, hvis der holdes en spalteåbning på ca. 0,5 gange materialetykkelsen. En svejsnings opbygning. V-fuge V-fugen er den mest benyttede svejsefuge ved svejsning af godstykkelser fra ca. 5 mm og opefter. En almindelig V-fuge kan tildannes ud fra de viste mål og tolerancer. 1 Halv V-fuge Ved stillingssvejsning især side-ind kan man ofte med fordel benytte en halv V-fuge. V T Betegnelser ved tildannet V-fuge. R S 1 Fugekant. R Rodnæse. S Spalteafstand. T Skærpningsvinkel. V Fugevinkel. Smede06.indd 170 16-07-2008 15:56:39

Svejsning 6 Svejsesømme Svejsesømmen forbinder de to emner og indgår som en del af den færdige konstruktion. Kravet til svejsesømmens styrke er derfor, at den mindst skal have samme styrke som de emner, den sammensvejser. Svejsesømme deles normalt op i to hovedgrupper: Kant- og stumpsømme. En kantsømssvejsning er en svejsning, hvor emnerne danner en vinkel, og de sammensvejses normalt, uden at der er fuld forbindelse (gennemsvejsning) i hele materialetykkelsen. Ved stumpsømssvejsning ligger emnerne, der skal sammensvejses, i samme plan, og der er normalt fuld forbindelse i hele materialetykkelsen. Kantsøm Kantsømssvejsning er en meget udbredt form for svejsning, da mange konstruktioner er udformet på en sådan måde, at de emner, der skal sammensvejses, står vinkelret mod hinanden. Da de fleste emner afkortes med vinkelrette kanter, er der som regel ikke tale om de helt store tildannelser for at opnå den ønskede svejsefuge. Kantsømssvejsning er derfor en billig måde at svejse på, hvad angår tildannelse. Forskellige former for svejsesømme. Hjørnesøm T-søm T-søm Overlapsøm Overlapsøm Kantsøm. Kantsømme kan være udformet som overlapssøm, hjørnesøm eller T-søm. Smede06.indd 171 16-07-2008 15:56:39

Svejsefuger og svejsesømme Angivelse af a-mål Svejsesømmens størrelse ved kantsømssvejsning angives ved et a-mål. Svejsesømmens a-mål er lig med højden i mm af den største ligebenede, retvinklet trekant, der kan rummes i svejsesømmen. Ved svejsning med basiske elektroder, især i svejsestillingen lodret stigende, bliver svejsningen ofte overhvælvet (konveks), men dette kan også til en vis grad accepteres afhængigt af, hvilken kvalitetsklasse svejsningen skal godkendes efter (se afsnittet Visuel bedømmelse af svejsninger). Der kan i nogle tilfælde blive stillet krav om, at man skal udføre svejsningen, så denne bliver indadhvælvet (konkav). Denne type svejsesøm kræves især, hvis svejsningen indgår som en del af en konstruktion, der vil blive udsat for store belastninger. Det er som regel de ansatte i konstruktionsafdelingen, der beregner, hvor stort et a-mål der skal svejses med, og angiver dette på tegningen. Hvis der ikke er angivet noget a-mål, er det svejseren, der selv skal fastsætte, hvor stor svejsningen skal være. Man skal være opmærksom på, at svejsningen skal have en størrelse, så den ikke bliver det svage punkt, men samtidig er der heller ikke nogen grund til at overdrive størrelsen af svejsningen. En for stor svejsning er meget uøkonomisk, fordi det for det første tager længere tid at udføre den, og for det andet skal der bruges mere tilsatsmateriale end nødvendigt. Angivelse af en svejsnings a-mål. a Bestemmelse af a-mål En tommelfingerregel er, at a-målet skal være 0,8 gange pladetykkelsen. Hvis man fx skal svejse i 5 mm-plader, skal a-målet være 0,8 5 = 4 mm. Denne regel kan benyttes, når man skal svejse i almindeligt ulegeret konstruktionsstål, Fe 360. Skal man svejse i rustfast stål, siger den samme tommelfingerregel 0,5 gange pladetykkelsen. Bestemmelse af a-mål Tommelfingerregel Materiale 0,8 pladetykkelsen Ulegeret konstruktionsstål, fx Fe 360 0,5 pladetykkelsen Rustfrit stål Konveks kantsøm. Konkav kantsøm. Stående kantsøm. Liggende kantsøm. Smede06.indd 172 16-07-2008 15:56:40

Svejsning 6 Gennemsvejsning. Kantsømme, hvor fugekanten er skærpet. Kantsømme anvendes som nævnt, hvor to plader sammensvejses pladekant mod pladekant eller -side, og kan svejses som enten liggende eller stående kantsøm afhængigt af emnets stilling ved svejsningen. Kantsømme kan også svejses med skærpede fugekanter, hvis der er krav om, at samlingen skal have stor styrke og fuld gennemsvejsning. Dette benyttes især ved svejsning i store godstykkelser. Svejsningens indtrængning S. Stumpsøm Som tidligere omtalt er det karakteristiske for en stumpsøm, at de to emner, der skal svejses sammen, ligger i samme plan. Man kan dog møde stumpsømme i mange forskellige udformninger svejst i varierende materialetykkelser. De helt tynde plader kan man blot støde sammen uden væsentlig tildannelse og svejse med en enkelt streng. Andre gange møder man tykkere materialer, der også skal sammensvejses som en stumpsøm. En sådan stumpsøm kan være opbygget af mange små strenge. Stumpsøm. Sammensvejsning af tynd plade. Stumpsøm i 20 mm plade, der på oversiden skal have en indtrængning på 8 mm og på undersiden 7 mm. Er der tale om godstykkelser på over 4 til 5 mm, er det som regel nødvendigt, at der foretages en skærpning (tildannelse) af pladekanterne, før de sammensvejses. Denne tildannelse er nødvendig, for at man kan opnå det, der kaldes fuld gennemsvejsning af svejsningen. Ved fuld gennemsvejsning forstås, at man udfører svejsningen fra den ene side på en sådan måde, at der også dannes en form for svejsesøm på pladens rodside (bagside). Når der svejses stumpsøm, vil der som oftest være krav om, at svejsningens overside skal have en overvulst for at sikre, at svejsningen har den rigtige styrke. Det vil sige, at svejsningens overflade skal være højere end materialets overflade. Smede06.indd 173 16-07-2008 15:56:41

vejsefuger og svejsesømme Svejsefuger og svejsesømme Derudover er der krav om, at der skal være en glat overgang mellem overvulsten og materialets overflade. Det er dog ikke i alle tilfælde, at der er krav om, at svejsningen skal være svejst med fuld gennemsvejsning. I nogle tilfælde accepteres det, at svejsningens indtrængning (dybde) er mindre end godstykkelsen. I andre tilfælde, hvor man kan komme til at udføre svejsningen fra begge sider, kan der være krav om, at svejsningen fra begge sider skal have en bestemt indtrængning, der ikke nødvendigvis har samme dybde. Det fremgår som regel af symbolerne på svejsetegningen, hvordan svejsningen skal udføres, så den færdige stumpsøm kan opfylde de stillede krav. På de hidtil viste figurer af stumpsømme har de emner, der skal svejses sammen, den samme godstykkelse, men sådan behøver det absolut ikke altid at være. I mange tilfælde kan man blive udsat for at skulle svejse to plader eller to rør sammen, der har forskellige godstykkelser. I sådanne tilfælde er der mange gange krav om, at man over et lille stykke skal udligne denne forskel enten ved slibning eller drejning, hvis der er tale om rør. Udligningen skal foretages, før emnerne sammensvejses. Udligning. A Tildannelse før svejsning. B Færdigsvejst. Grunden til, at materialet skal fjernes, er, at der ellers efter svejsningen vil være en skarp overgang mellem grundmaterialet og svejsningen. Man taler om, at der er en kærvvirkning, som forøger risikoen for, at der kan opstå revner og eventuelle brud, hvis svejsningen bliver hårdt belastet. Smede06.indd 174 16-07-2008 15:56:42

Svejsning 6 Svejsespændinger og deformationer Udvidelse og krympning De fleste metaller udvider sig, når de opvarmes, og trækker sig sammen, når de afkøles igen. Det er ikke alle metaller, der udvider sig lige meget. Man taler her om metallets udvidelseskoefficient, der siger noget om, hvor meget materialet udvider sig ved bestemte temperaturstigninger. Konstruktionsstålets gennemsnitlige varmeudvidelseskoefficient er 0,012 mm/m C. En stålstang, der opvarmes fra 0 til 700 C, bliver således (0,012 700) 8,4 mm længere pr. meter, når den er fuldt opvarmet, men den trækker sig tilbage til den oprindelige længde på 1 m, når den igen er afkølet. 0C 700 C Udvidelse af stålstang. 1.000 mm 8,4 mm Til sammenligning kan nævnes, at de rustfaste kromnikkel-stål har en udvidelseskoefficient, der er ca. 50 procent større end ståls, nemlig 0,018 mm/m C. For aluminium er den 0,024 mm/m C. Et emne, der opvarmes med en jævn og ensartet varme samtidig med, at det har uhindret mulighed for at udvide sig, vil ved afkøling trække sig (krympe) tilbage til den størrelse og form, det havde, før det blev opvarmet. Efter opvarmning Før opvarmning Krympning af emne, der har været forhindret i udvidelse i længderetningen. Hvis man opvarmer det samme emne som før, men nu hindrer det i at udvide sig i længderetningen, vil det i stedet for udvide sig mere i bredden og højden. Når dette emne afkøles, vil det krympe i alle retninger, også i længderetningen, så resultatet bliver, at det nu er kortere, end det var før opvarmningen, men bredere og højere. Emne før opvarmning Opvarmet emne Afkølet emne Opvarmning og afkøling. Emne, der er forhindret i at udvide sig i længderetningen. Smede06.indd 175 16-07-2008 15:56:42

Svejsespændinger og deformationer Disse spændinger opstår på grund af, at det koldere materiale, der omgiver det opvarmede område, virker på samme måde, som hvis svejsningen var fast indespændt. Det opvarmede materiale forhindres i at udvide sig og krympe, og derfor opstår der indre spændinger i og omkring svejsningen. Den krympning, som fremkommer ved svejsning, bevirker, at det svejste emne forandrer sin form. Er det tynde materialer, man svejser i, kan det tydeligt ses, at pladen har forandret form, så den nu er krum og bølget. Man siger, at materialet har slået eller kastet sig, når der er opstået deformationer som de her viste. Indre spændinger, der fører til brud. Krympespændinger Hvis stålet hindres i at udvide sig, når det varmes op (fast indespænding), vil der opstå indre spændinger i materialet. Det samme vil ske, hvis stålet forhindres i at trække sig sammen (krympe) under afkølingen. I mange tilfælde kan disse indre spændinger i stålet blive så store, at der sker brud i materialet eller svejsningen. Selv i de tilfælde, hvor det emne, man skal svejse, ligger frit, så det uhindret kan udvide og trække sig sammen, vil der opstå større eller mindre spændinger i og omkring det sted, der opvarmes ved svejsningen. Deformationer i plade som følge af svejsning. Ved svejsning i tyndere materialer er det især længdekrympningen i svejsningen, der får materialet til at deformeres. Tværkrympningen har ikke så stor betydning. Hvis man derimod svejser i tykkere materialer, kan det ses, at tværkrympningerne får materialet til at trække sig sammen, så der opstår vinkeldeformationer. Krympninger X Krympning i længderetning. Y Krympning i tværretning. Z Krympning i tykkelse. Vinkeldeformation ved stumpsøm. Smede06.indd 176 16-07-2008 15:56:43

Svejsning 6 Typiske krympninger og deformationer ved svejsning Tværkrympning, stumpsøm Længdekrympning, stumpsøm Vinkelkrympning, stumpsøm også kaldet vinkelknæk Tværkrympning, kantsøm Længdekrympning, kantsøm Vinkelkrympning, kantsøm vinkelknæk Tværkrympning, kantsøm Vinkelkrympning, kantsøm også kaldet vinkeldrejning Typiske krympninger og deformationer ved svejsning. Vinkeldeformationer fremkommer ved næsten alle former for svejsning, men de er mest synlige ved svejsninger af kantsømme. Vinkeldeformation ved kantsøm. Forholdsregler mod deformationer Krympninger og spændinger og de derved opståede deformationer kan ikke undgås, når man svejser på emnet. Men når man ved, at de vil forekomme, kan man tage nogle forholdsregler mod disse og forsøge at begrænse deres uheldige virkninger. Dette kan man bl.a. gøre ved at forbukke emnerne før svejsningen eller hæfte emnerne op på en sådan måde, at den forventede krympning trækker dem tilbage til den rette stilling, man ønsker, at de skal have, når svejsningen er færdig og afkølet. Forholdsregler mod krympninger. De første gange, man svejser, er det næsten umuligt at beregne, hvor store krympningerne vil blive, men efter hånden, som man får mere erfaring, kan man med rimelig stor sikkerhed vurdere dette. Smede06.indd 177 16-07-2008 15:56:44

Svejsespændinger og deformationer Krympning ved brug af en streng. Krympning ved brug af tre strenge. Når man forsøger at bedømme, hvor stor krympningen vil blive, skal man bl.a. tage hensyn til: Jo større svejsningen er, desto større bliver krympningen. Det er derfor vigtigt, at man ikke svejser med et større a-mål end det, der er krævet. Jo større svejsehastighed, der svejses med, desto mindre bliver krympningen. Krympningen bliver større, jo flere strenge man benytter til at bygge svejsningen op med. Benyttes en elektrode med lille dimension, skal svejsningen bygges op med flere strenge, end hvis man svejser med en større elektrode. Vær opmærksom på, at en svejsning svejst oven ned som regel giver færre strenge end en tilsvarende svejsning svejst som stillingssvejsning. Svejserækkefølgen: Hvis emnet svejses med pilgrimsskridt, giver dette en mindre krympning. Svejserækkefølgen kan ofte planlægges, så krympningerne modvirker hinanden. Derved mindskes risikoen for, at emnet deformeres. Svejsefikstur. Svejsning med pilgrimsskridt. Smede06.indd 178 16-07-2008 15:56:45

Svejsning 6 Svejserækkefølge, der mindsker risikoen for deformering. En anden metode til at begrænse deformationerne er at benytte et svejsefikstur, der især benyttes ved svejsning af tyndere pladematerialer. Svejsefiksturen skal være så kraftigt udført, at den kan modstå de krympekræfter, der fremkommer i emnet. Fiksturen har også en afkølende virkning, da en del af varmen fra svejsningen ledes over i fiksturen, hvilket gør, at der opstår færre krympninger. Selv om man tager nogle af de her nævnte forholdsregler for at modstå krympningerne, er det ofte nødvendigt, at der skal foretages opretninger på det færdigsvejste emne. Opretningen kan foretages i såvel kold som varm tilstand, koldretning eller varmretning, afhængigt af konstruktionens udformning, samt hvor meget der skal rettes. Koldretning Princippet for koldretning er, at det område overhamres, der er krympet på grund af varmepå virkningen. Herved strækkes det krympede materiale, så det får den oprindelige længde, hvorved spændingerne reduceres eller helt forsvinder. Koldretning. Smede06.indd 179 16-07-2008 15:56:45

Svejsespændinger og deformationer Varmretning Princippet ved varmretning eller, som nogle også betegner det, flammeretning, er, at man udnytter den krympning, som fremkommer ved opvarmning af en indespændt konstruktion. Lille udvidelse Varmretning. A Større krympning B Varmretning A Udvidelsen af det opvarmede område forhindres delvist af det omkringliggende koldere materiale, så der kun sker en mindre udvidelse. B Emnet efter afkøling, hvor det område, der har været opvarmet, er krympet, hvorved der er opstået et vinkelknæk på emnet. Varmezoner Ved al varmretning gælder der en tommelfingerregel om, at varmezonen altid skal placeres i det område, der er for stort eller for langt, således at den kant, der opvarmes, ender med at blive kortere. Man skal være opmærksom på, at der ved opvarmningen først sker en udvidelse af det opvarmede område, som bevirker, at emnet bliver mere krumt, end det var før opvarmningen. Man kan således først vurdere, om varmretningen er lykkedes, når emnet er afkølet så meget, at det kun er håndvarmt. Ved varmretning af stangprofiler som V-, T-, U- og I-stål benyttes de såkaldte varmekiler. En varmekile er et kileformet område af emnet, der opvarmes til mellem 500 til 700 C (brunrød til kirsebærrød farve). Nederst på siden er der vist nogle eksempler på, hvor det anbefales, at man placerer varme kilerne for at rette de viste profiler. Pilene angiver, i hvilken retning stålets ender vil trække sig under afkølingen. Varmekile Opvarmningen startes i varmekilens spidse ende. Når startpunktet er 500-700 C, føres brænderen frem med zig-zag-be vægelser, så hele kilen bliver rødvarm. Varmeretning af L-stål Varmeretning af T-stål Varmeretning af U-stål Varmeretning af I-stål Varmretning af profiler. Smede06.indd 180 16-07-2008 15:56:46

Svejsning 6 Varmepåvirkning ved svejsning Når man svejser, arbejdes der med høje temperaturer i lysbuen helt op til omkring 6.000 C. En del af den varme, der herved opstår, ledes ud i grundmaterialet og opvarmer dette. Overophedet zone I den overophedede zone, som er det grundmateriale, der er i umiddelbar nærhed af smeltebadet, opstår den største temperaturstigning. Grundmaterialet i denne zone påvirkes under svejsningen af temperaturer på over ca. 1.050 C. Grundmaterialets mikrostruktur bliver grovkornet, hvilket kan medføre, at stålet får øget hårdhed og skørhed i området, hvilket i mange tilfælde virker uheldigt. Den tid, grundmaterialet påvirkes af den høje temperatur, er afgørende for dannelsen af strukturen: Jo længere tid, desto mere grovkornethed. 1 2 3 4 1 Rustfast Cr Ni-stål. 2 Ulegeret, lavtlegeret stål. 3 Aluminium. 4 Kobber. Varmeledningsevne Evnen til at lede varmen væk fra svejsningen afhænger af materialets godstykkelse, samt hvilket materiale der svejses i. Ved svejsning af stumpsømme ledes varmen ud i grundmaterialet i to retninger. De høje temperaturer kan påvirke grundmaterialet på en uheldig måde, så der er en forøget risiko for, at der kan opstå spændinger og ændringer i materialets mikrostruktur. Disse strukturændringer kan medføre, at grundmaterialet ikke har de samme egenskaber med hensyn til trækstyrke, slagsejhed og hårdhed, som det havde, før man begyndte at svejse i det. For at gøre det lettere at forstå, hvad der sker med grundmaterialet i svejsezonen, kan man skematisk opdele de forskellige zoner som vist her. Strukturændringer i materialet. Ved svejsning af kantsømme ledes varmen ud i grundmaterialet i tre retninger. Normaliseret zone I det område af grundmaterialet, der påvirkes af temperaturer mellem ca. 875 og 1.050 C, opstår der en normalisering af grundmaterialet, hvilket giver en finkornet struktur. Den finkornede struktur er som regel sej og har en bedre slagstyrke end grundmaterialet. De her nævnte ændringer i strukturen i den varmepåvirkede zone gælder for det, man betegner som almindeligt konstruktionsstål med et lavt indhold af kulstof (C) som fx Fe 360. Smede06.indd 181 16-07-2008 15:56:46

Varmepåvirkning ved svejsning Spændinger Når man svejser på et emne, opstår der altid indre spændinger, da der som tidligere nævnt sker en opvarmning af det område på emnet, hvor man svejser. Som bekendt har stål den egenskab, at det udvider sig, når det varmes op, og trækker sig sammen, når det senere afkøles. Dette sker, når vi svejser. Derfor vil det område, der opvarmes under svejsningen, forsøge at udvide sig, men dette kan som regel ikke lade sig gøre i fuld udstrækning, da området er omgivet af materiale, der ikke er opvarmet. Herved opstår der trykspændinger. Ved den senere afkøling af svejsestedet forsøger materialet at trække sig sammen, men dette kan heller ikke lade sig gøre i fuld udstrækning, så der dannes trækspændinger i materialet. Disse indre spændinger i materialet kan man se som udbøjninger på det færdigsvejste emne. Svejseren har indflydelse på, hvor meget varme der dannes under svejsningen. Svejseren kan påvirke varmetilførslen ved at ændre på svejsemetode, svejseparametre som svejsestrøm og svejsespænding, antallet af svejsestrenge og svejsehastighed. Jo langsommere man svejser med et stort smeltebad, og jo større svejsestrengen er (fx ved svejsning med sidebevægelser), desto mere varme sendes der ud i grundmaterialet, hvilket som nævnt kan påvirke mængden af grovkornet struktur. Grovkornet struktur Svejsning opbygget af en streng øger risikoen for grovkornet struktur. Trykspændinger. Svejsning opbygget af flere strenge, hvor de underliggende strenge normaliseres af varmen fra den efterfølgende streng. Trækspændinger. Færdigsvejst stumpsøm med udbøjninger. Normaliseringsstreng. Smede06.indd 182 16-07-2008 15:56:47

Svejsning 6 Streng Dia. Ampere V Volt Polarity Strækl./Runl. Gas Hastig./Speed mm. 1 2,50 90-100 22-25 + - 4,5-5,50 cm/min 2-3 3,25 125-140 24-27 + - 12,0-14,0 cm/min 4-11 4,00 225-275 26-30 + - 18,0-20,0 cm/min 12-13 3,25 125-140 24-27 + - 12,0-14,0 cm/min Svejseprocedure WPS nr. 112. Svejser man derimod den samme svejsning med flere mindre strenge, mindskes risikoen for grovkornet struktur på grund af, at varmen fra den efterfølgende streng er med til at normalisere den foregående streng. Mange benytter derfor udtrykket normaliseringsstreng om den sidste dækstreng, der svejses på en svejsning, hvor der skal svejses med flere dækstrenge. Det er ofte et krav fra de svejsesagkyndige, at normaliseringsstrengen i de tilfælde, hvor der skal svejses med minimum tre dækstrenge, skal placeres som minimum den anden yderste streng. Ved svejsning af stål med stigende indhold af kulstof og andre legeringselementer er der ofte krav om, at man skal svejse efter en svejseprocedure (WPS). Svejseproceduren kan på en skitse vise, hvordan svejsningen skal bygges op med hensyn til antallet af strenge, samt hvordan disse skal placeres i forhold til hinanden. Da det ved svejsning af disse ståltyper er af stor vigtighed, at man har styr på, hvor meget varme der tilføres grundmaterialet ved svejsning af hver enkelt streng (varmeinput, der måles i MJ/m), er der for hver streng angivet de parametre, der skal følges med hensyn til svejsestrøm og -spænding samt svejsehastighed, eller strækkelængde ved svejsning med elektroder. Mange svejseprocedurer indeholder også oplysninger om, hvilken form for varmebehandling emnet skal have før, under og efter svejsning. Smede06.indd 183 16-07-2008 15:56:48

Varmepåvirkning ved svejsning Varmebehandling i forbindelse med svejsning Varmebehandling i forbindelse med svejsning udføres for at imødegå de skadelige virkninger, der kan opstå, når man svejser i stål. Vi vil se nærmere på de former for varmebehandling, der oftest kan være angivet på svejseproceduren, nemlig forvarmning og afspændingsglødning. Hvor stor varmetilførslen er, dvs. hvor meget varme der dannes under svejsningen, og som kan overføres til den varmepåvirkede zone. Det er meget almindeligt, at der er angivet en forvarmetemperatur på 100-250 C. Forvarmetemperaturen, der er foreskrevet i WPS en, er en minimumstemperatur, som skal overholdes under hele svejseforløbet. A B Når der svejses på det forvarmede emne, ledes der varme fra smeltebadet ud i grundmaterialet, så temperaturen her stiger. 15-20 C 100-250 C Forvarmningens betydning A På grund af den store temperaturforskel mellem grundmaterialet og svejsezonen vil afkølingshastigheden blive stor. Herved er der risiko for, at der kan opstå en hærdning. B Forvarmningen bevirker, at der er mindre temperaturforskel mellem grundmaterialet og svejsezonen, så afkølingshastigheden bliver mindre. Forvarmning Forvarmning er, som ordet antyder, en opvarmning af emnet, der skal foretages, før man begynder at hæfte og svejse på det. Forvarmning, eller, som det også benævnes, forhøjet arbejdstemperatur, udføres bl.a. for at forhindre, at svejsningen og den varmepå virkede zone afkøles for hurtigt under svejsningen. Jo mere grundmaterialet er opvarmet, desto mindre varme kan der ledes bort fra svejsningen. Jo mere man svejser uden at holde for mange pauser, desto højere vil temperaturen i grundmaterialet blive. Denne kan imidlertid også blive for høj, så ud over minimumstemperaturen er der også angivet en maksimumstemperatur, den såkaldte mellemstrengstemperatur. Specielle krav/special requirements Forvarme/Preheat 150 C Metode for forvarme/ Method for preheat Angivelser vedrørende forvarme i WPS nr. 112. Propan En for hurtig afkøling af det varmepåvirkede grundmateriale kan bevirke, at der opstår hærdede zoner i materialet på samme måde, som når man hærder stål ved at bratkøle det i vand eller olie. Forvarmetemperaturen er beregnet af svejseingeniøren eller -teknikeren, der bl.a. har taget hensyn til: Grundmaterialets kemiske sammensætning, der har betydning for hærdetilbøjeligheden. Godstykkelsen, da et tykkere materiale hurtigere leder varmen væk end et materiale med en lille godstykkelse. Mellemstrengstemperatur/ Interpass temperature 250 C Angivelse af mellemstrengstemperaturer i WPS nr. 112. Smede06.indd 184 16-07-2008 15:56:48

Svejsning 6 Forvarmning med propanbrænder. El-forvarmning samt kontrolmåling af den opnåede temperatur. Mellemstrengstemperaturen er en maksimumstemperatur, der ikke må overstiges under svejsningen. Forvarmningen kan foretages på forskellige måder afhængigt af, hvilke krav der stilles. I mange tilfælde kan man benytte en propanbrænder (flaskegas). Andre gange benyttes der elektriske varmebælter til opvarmningen. Fordelen ved at benytte el-forvarmning er, at varmen kan styres ved hjælp af små følere, der regulerer mængden af varme, så der kan holdes en mere ensartet temperatur. I forbindelse med forvarmning er der ofte krav om, at der skal foreligge en dokumentation af, at forvarmedata er overholdt. Er det tilfældet, kobles der en skriver på, der kan registrere opvarmningstiden og temperaturen. En termostift består af forskellige kemiske sammensætninger, der giver stiften den egenskab, at den smelter ved forskellige temperaturer. Tempilstik virker ved, at stiften stryges mod emnets varme overflade, og hvis spidsen af stikken smelter, har emnet den temperatur, der er angivet på tempilstikken. Hede Nielsen A/S Temperaturindikatorer (tempilstik) Tempilstik fås til påvisning af 105 forskellige temperaturer mellem 38 og 1.371 C. Det er som regel svejseren selv, der skal sørge for, at kravene til forvarmning overholdes. Til at kontrollere temperaturen kan man benytte et termoelektrisk måleinstrument eller termostifter. Termoelektrisk temperaturmåler med digitalvisning. 0 100 200 300 18 16 14 Dokumentation af forvarme Temperaturstigningerne fra kl. 15 til kl. 18 skyldes, at der svejses på emnet (mellemstrengstemperatur). 12 10 8 0 100 200 300 Smede06.indd 185 16-07-2008 15:56:48

Varmepåvirkning ved svejsning Afspændingsglødning Afspændingsglødning er en varmebehandling, der foretages på det færdigsvejste emne. Emnet opvarmes til en temperatur, hvor det begynder at blive rødglødende. For de fleste ståltypers vedkommende opvarmes de til temperaturer på mellem 500 og 650 C. Formålet med denne varmebehandling er at fjerne eller formindske de spændinger, der er opstået i emnet i forbindelse med svejsningen. Afspændingsglødningen udføres ved, at emnet varmes langsomt op med en på forhånd fastsat opvarmningshastighed. Når udglødningstemperaturen er nået, skal emnet holdes opvarmet i nogen tid (holdetid), før Kvalitetsinstruktion Afspændingsglødning 1. Opvarmningshastighed Godstykkelse, mm Maks. C/time over 400 C 1-25 220 26-50 11 0 51-75 70 over 75 55 2. Glødetemperatur Materiale til St 35.8 St 45.8 C 22.3 C 22.8 HI / HII 17 Mn 4 19 Mn 5 19 Mn 6 15 Mo 3 13 CrMo 44 10 CrMo 9 10 Materiale Glødetemperatur, C St 35.8 520-600 St 45.8 C 22.3 C 22.8 1 1 5 3 Mo CrMo 3 530-600 44 540-600 HI / HII 520-580 17 Mn 4 19 Mn 5 19 Mn 6 15 Mo 3 15 Mo 3 13 CrMo 44 10 CrMo 9 10 13 CrMo 44 10 CrMo 9 10 10 CrMo 9 10 530-580 530-620 550-620 570-620 600-700 650-700 650-750 Afspændingsglødning PWHT 520-580 C Holdetid/ Holding time 90 min Maks. opvarmningshastighed/ Heating rate 250 C/h Maks. afkølingshastighed/ Cooling rate 250 C/h Metode for afsp.glødning/ Method for PWHT Procedure ved varmebehandling ifølge WPS nr. 112. Ovn eller elvarmelegeme det langsomt køles ned igen med en bestemt afkølingshastighed. Proceduren, der skal følges ved varmebehandlingen, kan fremgå af WPS en, materialefabrikantens anvisning eller af firmaets kvalitetsinstruktion. 3. Holdetid Godstykkelse, mm 0-15 15-30 over 30 Mindste holdetid, timer 0,25 0,5 1,0 4.Afkølingshastighed Godstykkelse, mm Maks. C/time over 400 C 1-25 275 26-50 135 51-75 90 over 75 55 Under 400 C, afkøling i stillestående luft Et firmas kvalitetsinstruktion vedrørende varmebehandling. Afspændingsglødning af større emne i ovn. Smede06.indd 186 16-07-2008 15:56:54

Svejsning 6 Opvarmningen af emnet kan ske med den samme type varmebælter som dem, der benyttes til forvarmning, eller også i en ovn, hvor hele emnet opvarmes. Der er som regel også her krav om, at man skal kunne dokumentere, at man har overholdt de krav, der er til afspændingsglødningen. Derfor er der tilkoblet en skriver, hvorved alle data registreres. 16 C 0 100 200 300 400 500 600 700 800 14 12 10 8 6 4 2 Skriver til registrering af varme behandling. Udskrift af temperaturforløb ved afspændingsglødning. Smede06.indd 187 16-07-2008 15:56:58

Farvemærkning på gasflasker Farvemærkning på gasflasker Til en del af de svejsemetoder, der bruges inden for smedenes fagområde, anvendes forskellige gasarter. For at kunne kende de forskellige gasarter fra hinanden er flaskerne her i Danmark gennem en årrække blevet malet efter et bestemt farvesystem. I 1999 blev man enige om at indføre et fælles europæisk farvemærkningssystem, der er beskrevet i DS/EN 1089-3. Det nye system indføres løbende over en årrække, idet ommalingen vil ske i forbindelse med flaskernes returnering til påfyldningsstederne. Indtil alle flasker har fået den nye farvemærkning, vil der forekomme nye og gamle farvemærkninger. En væsentlig forskel på det nye og gamle mærkningssystem er, at der i det nye ikke længere er et bestemt krav til farven på gasflaskens cylindriske del. Det er nu alene farven på flaskens skulderparti, der angiver, hvilken gasart der er i den pågældende flaske. Farve Gasart Hvid Oxygen Rødbrun Acetylen Grå Kuldioxid (CO 2 ) Mørkegrøn Argon Brun Helium Rød Hydrogen Sort Nitrogen Farvemærkning ved forskellige rene gasarter Standarden DS/EN 1089-3 beskriver mange forskellige gasser, men de vigtigste for smede fremgår af tabellen her. Farvekodning med én farve. Farve 2 må ikke være den samme som på flaskens cylindriske del. I sådanne tilfælde accepteres det, at der byttes om på farve 1 og farve 2 for at undgå dette farvesammenfald. Farve 2 Farve Farve 1 Farve 2 Farve 1 Farve 2 Farve 1 Farve 1 Farve 1 Farve 2 Farvekodning med to farver. Alle tre måder er tilladte. For at opnå det bedste svejseresultat anvendes i en del tilfælde en blanding af de rene gasarter. I farvemærkningssystemet DS/EN 1089-3 er der taget højde for dette. Der beskrives tre måder at farvemærke skulderpartiet på ved blandgasser. Fabrikanten af gassen vælger selv, hvilken kombination han vil bruge. Smede06.indd 188 16-07-2008 15:57:01

Svejsning 6 Gassvejsning AGA Benævnelser Gassvejsning er en meget gammel svejsemetode, som i et begrænset omfang stadig bruges. Svejsemetoden benævnes af mange som autogensvejsning, men den officielle danske betegnelse for metoden er gassvejsning. Anvendelse Gassvejsning blev tidligere anvendt til mange forskellige arbejdsopgaver, især inden for tyndpladeområdet og rørsvejsning, men nyere og mere rationelle svejsemetoder har overtaget mange af de opgaver, der førhen blev gassvejst. Gassvejsning af rørinstallation. Gassvejsning har den ulempe, at det er en forholdsvis langsom svejsemetode, der giver en stor varmetilførsel til det materiale, der svejses i. Den store varmetilførsel bevirker, at der kommer mange deformationer i arbejdsstykket. Derfor er gassvejsning i tyndplade erstattet af MAG- og TIG-svejsning. Gassvejsning benyttes i dag mest til montagesvejsning samt til svejsning af rørinstallationer. Gassvejsning er en smeltesvejsning, hvor varmen, der skal få grundmaterialet til at smelte, kommer fra en meget varm gasflamme, der er dannet ved, at en brændbar gasart forbrændes i oxygen (ilt). Flammeslør Reducerende zone Gassvejsning. Princippet ved gassvejsning. Smede06.indd 189 16-07-2008 15:57:02

Gassvejsning Temp. [ C] 3.000 2.400 1.800 1.200 600 3.100 Kerneflamme Reducerende zone Ydre flammeslør Svejseflammens temperaturzoner. Gasser til gassvejsning Normalt anvendes acetylen som brændgas til gassvejsning, men andre gasser som metan (naturgas) og propan (flaskegas) kan også benyttes. I afsnittet Gasser til flammeskæring kan du læse mere om disse andre brændgasser. Acetylen Acetylen er en gas, der består af en forbindelse mellem kulstof (C) og hydrogen (H), og den har den kemiske betegnelse C 2 H 2. Ved forbrænding giver acetylen blandet med oxygen den varmeste og mest koncentrerede flamme af alle de brændgasser, der anvendes i industrien. Acetylen kan i modsætning til andre luftarter ikke komprimeres til høje tryk. Hvis den udsættes for et større tryk, vil den spaltes, dvs. acetylenet omdannes eksplosionsagtigt til kulstof, sod og brint, hvorved der opstår varme. Se afsnittet Sikkerhed ved gassvejsning. Acetylenflasker Trykflasker, der indeholder acetylen, er farvekodet med et rødbrunt skulderparti og findes i forskellige størrelser fra 5 til 50 liter. Acetylenet frigøres fra flaskefyldet i takt med, at der tappes af flasken. Det er dog begrænset, hvor hurtigt denne frigørelse kan ske. Derfor er der risiko for, at der kan strømme acetone ud gennem flaskeventilen til manometeret ved for stor tømningshastighed. Da flasken som omtalt indeholder væsken acetone, må denne ikke ligge helt ned un- Flasketype Gasindhold kg Ca. vægt tom flaske kg Ca. længde inkl. ventil, aft. hætte mm Udv. diam. mm A-5 0,8 9 496 145 A-10 1,8 22 1.130 150 A-20 3,2 40 975 205 A-21 3,9 35 975 203 A-40 6,4 70 1.350 234 A-41 7,8 60 1.350 232 Batteri: 9 stk. A-41 70,2 630 1.130 150 Acetylen Flasketypen er angivet ud fra, hvor mange liter flasken kan rumme, som fx A-5, hvor A står for acetylen og 5 for 5 liter. Acetylenets forbrændingstemperatur ligger ved ca. 3.100 C med oxygen og ved 2.325 C med atmosfærisk luft. På grund af risikoen for spaltning opbevares acetylen i specielle stålflasker, der indeholder et finporet materiale og acetone, som acetylenet er opløst i. Da udsivende acetylen kan være farlig, er gassen tilsat et lugtstof, der er meget karakteristisk. Prøv at lugte til acetylenet, så du kan genkende lugten, hvis du på et tidspunkt møder den igen. Sporer man den svageste lugt af acetylen i et lokale, er det farligt at benytte ild eller fremkalde gnister ved slibning. Det er farligt, fordi en blanding af acetylen og atmosfærisk luft med 2,3-82 procent acetylen er eksplosionsfarlig. Det er især blandinger med meget luft og kun lidt acetylen, der er farlige. Ventilen på ace tylen flasken er normalt forsynet med et indvendigt ge vind. Smede06.indd 190 16-07-2008 15:57:09

150 200 100 250 50 300 0 40 20 0 60 80 100 Svejsning 6 Flaskeventil Reduktionsventil Godkendelsesstempel Tilbageslagssikring Etikette med brugervejledning acetylen C H 2 2 brandfarlig Etikette med angivelse af indhold Fyldemasse tilsat acetone Etiketten på acetylenflasken. Hede Nielsen A/S Acetylenflasken. Flaskehætte Acetylenstålflaske der brug, da der så er risiko for, at acetonen strømmer med ud i reduktionsventilen. Flaskeindhold I nogle tilfælde af hensyn til udskrivning af regninger og efterkalkulationer er det af betydning, at man kan regne ud, hvor stor en del af flaskens indhold der er brugt til en bestemt arbejdsopgave. Gasindholdet i en acetylenflaske, hvoraf der er tappet, kan ikke beregnes præcist ved hjælp af flasketrykket, fordi acetylenets opløselighed i acetone er stærkt afhængig af temperaturen. Som vejledning kan man beregne flaskens omtrentlige indhold før og efter arbejdsopgaven på følgende måde: Multiplicer reduktionsventiltrykket i bar med acetylenflaskens volumen i liter. Multiplicer derefter resultatet med temperaturen i C. EKSEMPEL Flaskestørrelse A-50 Flasketryk aflæst til 7 bar Temperaturen målt til ca. 10 C 50 7 10 = 3.500 liter (3,5 m 3 ) gas Min. 30 Minimumshældningsvinkel for acetylenflaske under brug. Oxygen Den atmosfæriske luft, der omgiver os, har et indhold på ca. 78 % nitrogen (kvælstof) og ca. 21 % oxygen (ilt). De sidste ca. 1 % består hovedsageligt af argon. Det oxygen, som man benytter til gassvejsning, er for en stor dels vedkommende fremstillet ved, at man udskiller og renser oxygenet fra den atmosfæriske luft. Smede06.indd 191 16-07-2008 15:57:11

Gassvejsning Oxygen er en ubrændbar luftart, der har den egenskab, at den meget let går i forbindelse med andre stoffer, hvorved disse oxideres (iltes). Denne oxidering kan foregå med forskellige hastigheder afhængigt af det stof, der indgås forbindelse med, samt de ydre omstændigheder som temperatur, vind- og vejrforhold. Oxideringerne kendes som glødeskaller på stål, der har været opvarmet, rustdannelser på stål og oxidhinden, der besværliggør svejsning af aluminium (se afsnittet TIG-svejsning). Almindeligt kendt er det grønne lag af kobberoxider (ir), der dannes på kobber, når det udsættes for vejr og vind. Oxygen indgår også meget let i forbindelser med brændgasser, hvor det er medvirkende til, at der kan opnås en god forbrænding af disse. En forbrænding kan ikke foregå uden tilstedeværelse af oxygen. Ved alle almindeligt forekommende forbrændinger som fx et tændt stearinlys eller ilden i en brændeovn leverer den atmosfæriske luft den nødvendige oxygenmængde. Når vi skal gassvejse, er det dog ikke tilstrækkeligt at benytte den atmosfæriske luft, da vi skal bruge mere end de 21 % oxygen, som luften indeholder, for at opnå de høje temperaturer, svejseprocessen kræver. Derfor er vi nødsaget til at benytte komprimeret oxygen. Oxygenflasker De fleste oxygenstålflasker i dag indeholder oxygen, der er komprimeret sammen til et tryk på 200 bar. Trykflaskerne findes i forskellige størrelser O-5, O-20 og O-50, hvor O-50 er den mest benyttede. Angivelsen O-50, der er stemplet i flasken, angiver, at flasken har et volumen på 50 liter, og at indholdet i flasken er O (oxygen). Nogle fabrikanter betegner dog oxygenet OTC. Oxygenstålflaske Flaskeventil Godkendelsesstempel Etikette med brugervejledning Etikette med angivelse af indhold Flaskehætte Reduktionsventil Oxygenflasken Trykflasker, der indeholder oxygen, er farvekodede med et hvidt skulderparti. Flasketrykket aflæses på manometeret, fx 90 bar, og hvis det er en 20 liters flaske, indeholder flasken 20 90 = 1.800 liter (1,8 m 3 ). Oxygen og andre gasarter kan også købes i såkaldte flaskebatterier, hvor et antal flasker er samlet i en fælles ramme. Et batteri har den fordel, at alle flasker er tilkoblet den samme tapventil, så man ikke skal skifte flaske så ofte. Flaskebatteriet tilkobles virksomhedens centrale forsyningsenhed, så flere brugere kan tappe fra det samme batteri på samme tid. En anden fordel ved at benytte et centralt anlæg er, at man kan undgå at opbevare trykflasker i arbejdslokalet. Hede Nielsen A/S Ventilen på oxygen flasken er normalt forsynet med udvendigt gevind. I de tilfælde, hvor man skal udregne, hvor mange liter der er brugt til en bestemt arbejdsopgave, beregnes flaskens indhold af oxygen før og efter arbejdsopgaven. Det gøres på følgende måde: Smede06.indd 192 16-07-2008 15:57:14

Svejsning 6 1. Udtagsposter Dobbelt Enkelt 2. Flammespær 3. Lavtryksventil 4. Centralgasregulator 1 4. Centralgasregulator 2 10 3 12 3 11 8 12. Afmærkning af rørledninger 11 5. Højtryksventil 11. Skilte 10. Sikkerhedsventil 8. Driftsvejledning 9 4 6 4 7 5 5 7 GL 2000 - alarm 6. Ventilmodul 9. Gasforvarmer 7. Højtryksslanger Eksempel på centralanlæg for acetylen og oxygen. Smede06.indd 193 16-07-2008 15:57:14

150 200 100 250 50 300 0 40 20 0 100 150 200 100 250 50 0 300 40 20 0 100 Gassvejsning 60 80 Svejseudstyr Det udstyr, der benyttes til gassvejsning, er et meget enkelt og dermed også billigt udstyr, der kan være transportabelt som vist her. 60 80 Reduktionsventil Der skal være monteret en reduktionsventil på alle trykflasker. Reduktionsventilens opgave er at nedsætte det høje flasketryk til et mindre arbejdstryk. Det ønskede arbejdstryk indstilles af svejseren afhængigt af, hvilken svejseopgave der skal udføres. Reduktionsventilerne kan have forskellige udførelser alt efter, hvilket fabrikat de er af, men fælles for de fleste er, at de har monteret to manometre til aflæsning af flaske- og arbejdstryk. Hede Nielsen A/S Transportabelt gassvejseudstyr. Flydende oxygen Som et led i fremstillingen af oxygen fra atmosfærens luft nedkøles denne til ca. -180 C, hvorved oxygenet bliver flydende. Firmaer, der har et stort forbrug af oxygen, kan med fordel købe det i flydende form. Oxygenet leveres da af store tankbiler til firmaets tankanlæg. Oxygenflaske med indbygget reduktionsventil. Større tankanlæg til acetylen og oxygen. Reduktionsventilens funktion Gassen ledes fra trykflasken eller det centrale anlæg ind i højtrykskammeret. Flasketrykket kan aflæses på manometeret for flasketryk. Derfra fortsætter den gennem ventilåbningen ned i lavtrykskammeret, hvor det aktuelle arbejdstryk kan aflæses på manometeret. Smede06.indd 194 16-07-2008 15:57:26

Svejsning 6 Hvis trykket i lavtrykskammeret bliver for højt og overstiger den indstillede værdi, vil membranen trykkes nedad, hvorved ventilåbningen mindskes. Tilstrømningen til lavtrykskammeret reduceres. Når trykket igen falder, vil membranen rette sig opad, hvorved der åbnes for ventilåbningen igen, så gassen kan passere igennem. Det ønskede arbejdstryk indstilles således ved hjælp af reguleringsskruen, der regulerer, hvor stort et tryk der skal til, før ventilen lukker. Sikkerhedsventilen åbner kun, hvis der pludselig opstår et unormalt højt tryk i lavtrykskammeret, fx hvis man åbner flaskeventilen for hurtigt. Flasketryk 100 0 Sikkerhedsventil 200 300 OXYGEN Reguleringsgreb 10 5 15 0 20 25 Flasketryk 100 0 Arbejdstryk Sikkerhedsventil 200 300 10 5 15 0 20 25 G Reduktionsventiler. 100 0 200 300 Manometer for flasketryk Manometer for arbejdstryk Højtrykskammer 0 5 10 25 15 20 Sikkerhedsventil Membran Lavtrykskammer Fjeder Reduktionsventil, principskitse. Reguleringsskrue Smede06.indd 195 16-07-2008 15:57:33

Gassvejsning 100 200 5 10 15 300 0 20 0 25 G Tilbageslagssikring Acetylenflaske med tilbageslagssikring. Tilbageslagssikring Tilbageslag er en risiko ved gassvejsning, da der af forskellige årsager kan opstå en form for eksplosion i brænderen (se Tilbageslag og tilbagebrænding ), som derefter kan forplante sig tilbage i slangerne som en eksplosionsbølge og forårsage enten en slangesprængning eller en sprængning af reduktionsventilen. I værste fald kan eksplosionsbølgen trænge igennem flaskeventilen og ind i acetylenflasken og starte en spaltning. For at sikre sig mod, at tilbageslaget når reduktionsventilen, kan man umiddelbart foran denne indskyde en tilbageslagssikring. Tilbageslagssikring. Den her viste tilbageslagssikring har indbygget fire sikkerhedsanordninger: Kontraventil, der forhindrer tilbagestrømning. Flammefilter, der standser og kvæler tilbagebrænding. Lukker for gastilførsel ved gennemgående tilbageslag. Termisk afspærringsventil, der lukker for gastilførel ved overophedning over 95 C. I tilfælde af tilbageslag afbrydes tilførslen af gassen, og tilbageslagssikringen skal mekanisk på virkes, før den igen tillader gennemstrømning. Flammespærring Som en yderligere sikring mod tilbageslag i slangerne kan man montere en flammespærring på brænderhåndtaget. Flammespærringen har to funktioner: Indbygget kontraventil, der forhindrer tilbagestrømning af gasblandinger til slangerne. Flammefilter, der standser og kvæler tilbagebrænding. Flammespærrer AGA Slangesprængning som følge af tilbageslag. Flammespæring på brænderhåndtag. Smede06.indd 196 16-07-2008 15:57:35

Svejsning 6 Blå slange (oxygen) Højregevind Brænderhåndtag med svejseindsatse Brænderhåndtagene findes i flere forskellige størrelser, udformninger og fabrikater, men fælles for dem er, at der findes forskelligt udstyr, som kan påmonteres. Rød slange (acetylen) Venstregevind Ydreslange 1.armering 2.armering Indre slange Da der som nævnt findes forskellige fabrikater af brænderhåndtag, er det vigtigt, at man er opmærksom på, at håndtaget og svejseindsatsene skal passe sammen. Hvis man prøver at sammensætte forskellige typer, er det ikke sikkert, at tætningerne passer sammen. Der kan måske strømme ilt og gas ud, hvorved der er en forøget risiko for, at der opstår brand eller eksplosioner. Svejseslangernes opbygning. Svejseslanger De slanger, der anvendes til gassvejseudstyr, skal være af en type, som er godkendt til anvendelse til henholdsvis acetylen og oxygen. Derfor er de farvemærkede. Acetylen rød slange Oxygen blå slange Brænderhåndtag med diverse udstyr. Kasse med diverse udstyr. AGA Svejseindsatse Svejseindsatsene til gassvejsning findes i mange forskellige konstruktioner, men de kan opdeles i to hovedgrupper: Injektorbrændere. Ligetryksbrændere. En injektorbrænder er en svejseindsats med en indbygget sugevirkning, hvilket betyder, at den gennemstrømmende oxygen suger gassen med frem i brænderen. Det kræver, at der skal være større tryk på oxygenet end på acetylenet, for at injektorvirkningen kan fungere. Smede06.indd 197 16-07-2008 15:57:38

Gassvejsning Blanding af oxygen og acetylen Acetylen Oxygen Svejsemundstykke Dyse Injektor Pakning Injektor AGA 4A 4-6mm 500 L AGA AGA 4A 4A 500 L 4-6mm 2,5 bar 4 A 4-6mm 500 L 2,5 bar i E = Størrelse nr. = Acetylen = Godstykkelse = Gasflow oxygen, L/h = Arbejdstryk, oxygen = Injektorbrænder = Ekstra størrelse Gennemskåret svejseindsats af injektortypen. Injektoren sidder i svejseindsatsens bagerste del og fungerer ved, at der opstår en sugevirkning, når oxygenet strømmer gennem dysen. Fordelen ved at benytte en svejseindsats af injektortypen er, at den er lettere at indstille. Svejseindsatse af injektortypen er mærket med symbolet i. De svejseindsatse, der er fremstillet uden sugevirkning, benævnes ligetryksbrændere, da oxygen og acetylen kan have samme indløbstryk til blandingskammeret. Svejseindsatse af ligetrykstypen er mærket med symbolet II. Blanding af acetylen og oxygen Gennemskåret svejseindsats af ligetrykstypen. Oxygen Acetylen Mærkning af svejseindsatse Svejseindsatsene er ofte mærket ud fra EN/ISO, der beskriver: Brænderens størrelse ud fra et nummer. Mængden af udstrømmende oxygen pr. time (l/h). Arbejdstrykket for oxygen. Hvilke godstykkelser brænderen kan benyttes til at svejse i. Den brændgastype, der skal benyttes. Type af svejseindsats (injektor-/ligetryksindsats). Eksempel på mærkning af svejseindsatse. Tidligere har man angivet svejseindsatsenes størrelse ud fra, hvor mange liter acetylen der strømmede igennem pr. time. Derfor vil man stadig møde svejseindsatse, der fx kan have angivelsen 3A 300 l/h, hvorimod den samme størrelse indsats efter den nye mærkning vil være på stemp let 3A 315 l/h. Som hjælp til at vælge den rigtige stør relse svejseindsats til en svejseopgave udgiver fabrikanterne af indsatsene nogle tabeller, som man kan benytte. Svejsetabel mm Svejsetabel. Mærkning Oxygen I/h Oxygen Acetylen bar psi bar psi EN/ISO 0,2-0,5 0A 40 0,5 0,5-1,0 1A 80 0,7 1,0-2,0 2A 160 1,0 1,5-3,0 E2A 230 1,0 2,0-4,0 3A 315 1,4 2,5 35 0,1-1,5-3,5-5,0 E3A 400 1,5 0,8 12 4,0-6,0 4A 500 1,7 5,0-7,0 E4A 650 2,0 6,0-9,0 5A 800 2,0 8,0-10,0 E5A 1.000 2,4 9,0-14,0 6A 1.250 2,7 Varmebrænder 8A 2.500 0,8 Brusebrænder i 4A 500 0,6 5A 800 0,8 2,5 0,4- E5A 1.000 1,0 0,8 Smede06.indd 198 16-07-2008 15:57:56