SVEISEPROSESSEN FORKLART I DETALJ

Sveising referer til sammenføyningen eller sammensmeltingen av emner ved bruk av varme og/eller kompresjon, slik at emnene danner et helt stykke. Varmekilden ved sveising er vanligvis en lysbue som dannes av elektrisiteten i sveisestrømkilden. Lysbuebasert sveising kalles lysbuesveising.

Sammensmeltingen av emnene kan kun skje ved hjelp av varmen som produseres av lysbuen, slik at delene smelter sammen. Denne metoden kan for eksempel brukes ved TIG-sveising.

Vanligvis smeltes imidlertid et tilsettmetall inn i sveisesømmen eller sveisen, enten ved hjelp av en trådmater via sveisepistolen (MIG-/MAG-sveising) eller ved bruk av en manuell matet sveiselektrode. I dette scenariet må tilsettmetallet ha omtrent samme smeltepunkt som det sveisede materialet.

Før du begynner med sveisingen, blir kantene på delene formet til en passende sveisefuge, for eksempel et V-spor. Når sveisingen utføres, smelter lysbuen sammen kantene i fugen og tilsettmaterialet og skaper et smeltebad.

For at sveisen skal være holdbar, må smeltebadet beskyttes mot oksydering og påvirkning av den omgivende luften, for eksempel med dekkgasser eller slagg. Dekkgassen tilføres smeltebadet fra sveisepistolen. Sveiseelektroden er også belagt med et materiale som danner dekkgass og slagg over smeltebadet.

De vanligste sveisede materialene er metaller, f.eks. aluminium, karbonstål og rustfritt stål. Plast kan også sveises. Ved plastsveising er varmekilden varm luft eller en elektrisk resistor.

LYSBUE

Lysbuen som er nødvendig ved sveising er et strømstøt mellom sveiseelektroden og sveiseemnet. Lysbuen genereres når det dannes en tilstrekkelig stor spenningspuls mellom emnene. Ved TIG-sveising kan dette oppnås med pistolbryteren eller når arbeidsstykket får kontakt med wolframelektroden (kontakttenning).

Spenningen utlades da som et lyn, som gjør det mulig for elektrisitet å strømme gjennom luftspalten, noe som danner lysbuen med en temperatur på flere tusen grader celsius, opptil maksimalt hele 10 000 ⁰C (18 000 grader fahrenheit). En kontinuerlig strøm fra sveisestrømkilden til arbeidsstykket etableres via sveiseelektroden, og arbeidsstykket må derfor jordes med en jordingskabel i sveiseapparatet før sveisingen startes.

Ved MIG-/MAG-sveising etableres lysbuen når sveisetråden treffer arbeidsstykkets overflate og det genereres en kortslutning. Effektiv kortslutningsstrøm smelter da enden av sveisetråden og en lysbue etableres. For å oppnå en jevn og varig sveis, må lysbuen være stabil. I MIG-/MAG-sveising er det derfor viktig at det brukes en sveisespenning og trådmatingshastighet som passer til sveismaterialene og den aktuelle tykkelsen.

I tillegg påvirker sveiserens føringssteknikk jevnheten til lysbuen og dermed kvaliteten på sveisen. Avstanden mellom sveiseelektroden og fugen samt den jevne hastigheten på sveisepistolen er viktig for vellykket sveising. Valg av riktig spenning og trådmatingshastighet er en viktig del av sveiserens kompetanse.

Moderne sveiseapparater har imidlertid flere funksjoner som gjør sveisearbeidet lettere, for eksempel å lagre tidligere brukte sveiseinnstillinger eller bruke forhåndsinnstilte synergikurver, som gjør det enklere å stille inn sveiseparametrene for den aktuelle oppgaven.

DEKKGASS VED SVEISING

Dekkgassen spiller ofte en viktig rolle for sveisingens produktivitet og kvalitet. Som navnet antyder, beskytter dekkgassen smeltebadet og den størknende sveisen mot oksidering samt urenheter og fuktighet i luften, som kan svekke sveisens korrosjonstoleranse, skape porøse resultater og redusere slitestyrken til sveisen ved å endre forbindelsens geometriske egenskaper. Dekkgassen kjøler også ned sveisepistolen. De vanligste dekkgasskomponentene er argon, helium, karbondioksid og oksygen.

Dekkgassen kan være passiv eller aktiv. En passiv gass reagerer ikke med den smeltede sveisen i det hele tatt, mens en aktiv gass inngår i sveiseprosessen ved å stabilisere lysbuen og sikre en jevn overføring av materiale til sveisen. Passiv gass brukes i MIG-sveising (metallysbue, passiv gass), mens aktiv gass brukes i MAG-sveising (metallysbue, aktiv gass).

Eksempel på passiv gass er argon, som ikke reagerer med den smeltede sveisen. Det er den mest brukte dekkgassen i TIG -sveising. Karbondioksid og oksygen reagerer imidlertid med den smeltede sveisen, det samme gjør en blanding av karbondioksid og argon.

Helium (He) er også en passiv dekkgass. Helium og blandinger av helium og argon brukes i TIG- og MIG-sveising. Helium gir bedre innbrenning og større sveisehastighet sammenlignet med argon.

Karbondioksid (CO2) og oksygen (O2) er aktive gasser som brukes som den såkalte oksygenerende komponenten for å stabilisere lysbuen og for å sikre jevn overføring av materiale ved MAG-sveising. Andelen av disse gasskomponentene i dekkgassen fastsettes av ståltypen.

NORMER OG STANDARDER INNEN SVEISING

Flere internasjonale standarder og normer gjelder sveiseprosesser samt strukturen og egenskapene til sveiseapparater og -utstyr. De inneholder definisjoner, instruksjoner og begrensninger for prosedyrer og apparatkonstruksjoner for å øke sikkerheten til prosesser og apparater og for å sikre kvaliteten på produktene.

For eksempel er den generelle standarden for lysbuesveiseapparater IEC 60974-1, mens de tekniske leveringsbetingelsene og produktformene, dimensjonene, toleransene og etikettene finnes i standarden SFS-EN 759.

SIKKERHET VED SVEISING

Det er flere risikofaktorer knyttet til sveising. Lysbuen sender ut ekstremt sterkt lys og ultrafiolett stråling som kan skade øynene. Sprut av smeltet metall og gnister kan brenne huden og utgjøre en brannrisiko, og røyken som genereres ved sveising kan være farlige ved innånding.

Disse farene kan imidlertid unngås ved å sørge for å være forberedt og ved å bruke passende verneutstyr.

Beskyttelse mot brannfare kan oppnås ved å sjekke sveisestedets omgivelser på forhånd og ved å fjerne brennbare materialer i nærheten. I tillegg må brannslukkingsutstyr være lett tilgjengelig. Uvedkommende skal ikke ha tilgang til faresonen.

Øyne, ører og hud må beskyttes med passende beskyttelsesutstyr. En sveisemaske med mørkt glass beskytter øyne, hår og ører. Sveisehansker i skinn og solid bekledning av ikke-brennbart materiale beskytter armene og kroppen mot gnister og varme.

Sveiserøyk kan unngås med tilstrekkelig ventilasjon på arbeidsplassen.

Les mer om sveisesikkerhet

SVEISEMETODER

Sveisemetoder kan klassifiseres etter metoden som brukes til å produsere sveisevarmen og måten tilsettmaterialet blir matet inn i sveisen. Sveisemetoden som brukes, velges basert på materialene som skal sveises og materialtykkelsen, den påkrevde produktivitet og ønsket visuell kvalitet på sveisen.

De mest brukte sveisemetodene er MIG-/MAG-sveising, TIG-sveising og elektrodesveising (manuell metallysbue). Den eldste, mest kjente og fortsatt ganske vanlige prosessen er MMA, manuell metallysbuesveising, som ofte brukes på installasjonssteder og i utendørsområder som krever god rekkevidde.

Den langsommere TIG-sveisemetoden gir ekstremt fine sveiseresultater, og den brukes derfor til sveiser som vil være synlige eller som krever spesiell nøyaktighet.

MIG-/MAG-sveising er en allsidig sveisemetode der tilsettmaterialet ikke trenger å mates separat inn i den smeltede sveisen. I stedet mates tråden via sveisepistolen omgitt av dekkgassen rett inn i den smeltede sveisen.

Det finnes også andre sveisemetoder som er egnet for spesielle behov, f.eks. laser-, plasma- og punktsveising, senket lysbuesveising, ultralyd- og friksjonssveising.