Hitsaustekniikka 3/2011 - page 9

3/2011
[
]
7
Esimerkkejä
Seuraavissa esimerkeissä on tarkasteltu joi-
takin edellä olevissa luetteloissa mainittuja
asioita, joista tärkeimpiä ellei tärkein asia
on railoon tuotetun hitsiaineen määrä, joka
vaikuttaa oleellisesti kustannuksiin.
Esim. 5: Railomuoto ja hitsiainemäärä
• Levynpaksuus: 16 mm
• Railomuoto: V ja X, puikko- ja MAG-hitsaus
- ilmarako 2 mm, juuripinta 1 mm, kupu
2 mm
• 60-V: 1,52 kg/m
• 45-V: 1,18 kg/m
- säästö: 22 %
• 60-X: 1,08 kg/m
- säästö: 29 %
• 45-X: 0,88 kg/m
- säästö: 42 %
• Railomuoto: I-railo, jauhekaarihitsaus
- kaksipalkohitsaus (palko/puoli)
- ilmarako 0 mm, kupu 2 mm palon
leveys 10 mm
• I-railo: 0,42 kg/m
- säästö: 72 %
Esim. 6: a-mitan vaikutus pienahitsissä
• Hitsausprosessi: MAG-hitsaus metallitäy-
telangalla
• Hitsausarvot: 1.2 mm, langansyöttö 10 m/
min, 250 A, hitsausnopeus a-mitan mu-
kaan
• a-mitta: 4 mm
- hitsiainemäärä: 126 g/m
- hitsausnopeus: 62 cm/min
• a-mitta: 5 mm
- hitsiainemäärä: 196 g/m
- hitsausnopeus: 40 cm/min
• a-mitta: 6 mm
- hitsiainemäärä: 283 g/m
- hitsausnopeus: 28 cm/min
Esim. 7: ”Upotettu” pienahitsi. Kuva 16
• a-mitta: 10 mm
• normaali pienahitsi:
- poikkipinta-ala 10x10 = 100 mm
2
ja
• hitsiainemäärä 0,79 kg/m
• ”upotettu” pienahitsi:
- poikkipinta-ala 47 mm
2
ja hitsiaine-
määrä 0,37 kg/m
• Huom. ”upotettu” pienahitsi edellyttää
kuitenkin railon tekemistä
Esim. 8: Tunkeuman ottaminen huomioon
pienahitsin a-mitassa
• Hitsausprosessi: jauhekaarihitsaus
• a-mitta: 7,0 mm (vaatimus)
• Tunkeuma: 5,0 mm (mitattu)
• Hyväksikäytettävä tunkeuma: 1,8 mm (ole-
tus: 35 % tunkeumasta)
• Hitsattava näkyvä a-mitta: 5,2 mm
• Hitsiainemäärä:
- a-mitta 7 mm: 0,46 kg/m
- a-mitta 5,2 mm: 0,27 kg/m
Uusi teräsrakennenormi, ”Eurocode”, SFS-
EN 1993-1-8 (2009) määrittelee sen, miten
pienahitsissä voidaan hyödyntää tunkeumaa.
• ”Tunkeumaa voidaan hyödyntää määritet-
täessä pienahitsin kestävyyttä edellyttäen,
että ennakkoon tehtävien kokein osoite-
taan, että vaadittu tunkeuma voidaan jat-
kuvasti saavuttaa.”
• ”Pienahitsin, jossa on tunkeuma, efektii-
vinen a-mitta.” Kuva 17
• Standardi ei siis määrittele, minkälaisen
hitsausprosessin pienahitsistä on kyse ja
miten paljon tunkeumasta saadaan ottaa
huomioo. Vanha suomalainen lujuuslas-
kentastandardi SFS 2373 määritteli asian
tarkemmin (koneellinen jauhekaarihitsaus
ja 50...90 % todetusta tunkeumasta).
Esim. 9: Teräksen lujuuden vaikutus hitsi-
ainemäärään
• Teräkset: S355, S500 ja S690
• Myötölujuus:
- S355: 355 MPa
- S500: 500 MPa
- S690: 690 MPa
• Levynpaksuus: laskettu lujuudesta
- S355: 40 mm
- S500: 28 mm
- S690: 21 mm
• Hitsiainemäärä: 60-V-railo
- S355: 8,2 kg/m
- S500: 4,3 kg/m
- S690: 2,3 kg/m
Esim. 10. Asentohitsaus täytelangalla
• Hitsauskohde: pystypiena, a-mitta 4,5 mm
• MAG-täytelanka:
- Ø 1.2 mm
- 200 A ja 23 V
- hitsausnopeus: 26 cm/min
- tuottavuus (suht.): 2,5
• MAG-umpilanka:
- Ø 1.2 mm
- 150 A ja 22 V
- hitsausnopeus: 15 cm/min
- tuottavuus (suht.): 1,5
• Emäspuikko:
- Ø 4.0 mm
- 150 A ja 23 V
- hitsausnopeus: 10 cm/min
- tuottavuus (suht.): 1
Esim. 11: Kappaleenkäsittelylaitteen käyttä-
minen (HT-lehti No 2/2010)
• Hitsauskohde: Metsäkoneen keskirunko,
74 kg
• Hitsausmenetelmä: MAG-hitsaus
• Työajat kiinteällä työpöydällä:
- kaariaika: 50 min
- käsittelyajat: 160 min
- yhteensä: 215 min
• Työajat käsittelypöydällä:
- kaariaika: 47 min
- käsittelyajat: 107 min
- yhteensä: 152 min
• Muita havaintoja:
- hitsaus kiinteällä työpöydällä selvästi
rasittavampaa
- hitsaus kiinteällä työpöydällä tuotti
enemmän hitsausvirheitä
- hitsaus käsittelypöydällä työturvalli-
sempaa
Suunnittelija
avainasemassa
Hitsattujen rakenteiden suunnittelija on
avainasemassa hitsauksen tuottavuuden
kannalta. Tunnetun väittämän mukaan 70-80
% kustannuksista ”lyödään lukkoon” suunnit-
telijan toimesta suunnitteluvaiheessa.
Suunnitteluvaiheen tärkeimpiä ellei tärkein
osa on materiaalin valinta, mikä määritte-
lee paitsi materiaalikustannukset niin vielä
monta muuta kustannuserää. Valittu teräs
ja sen lujuus määrittelevät levynpaksuuden
ja sitä kautta railotilavuuden sekä edelleen
tarvittavan hitsiainemäärän ja hitsaustyön
määrän, esim. 9. Lujemman teräksen käytöl-
lä, esim. S420 tai S460 perinteellisen S355
asemasta, voidaan myös esim. painelaiteval-
mistuksessa päästä mahdollisesti ”eroon”
jälkilämpökäsittelystä, vrt. painesäiliöstan-
dardi SFS-EN 13445-4, jossa lämpökäsitte-
lyn rajapaksuus on 35 mm näille teräksille.
Teräslaji vaikuttaa myös esikuumennukseen,
lämmöntuontirajoituksiin ym. ja sitä kautta
niistä johtuviin kustannuksiin. Teräksen val-
mistusmenetelmällä on huomattava vaikutus
esikuumennustarpeeseen, esim. 12. Termo-
mekaanisella valssauksella saadaan suuria
lujuuksia ”laihalla” seostuksella, esim. 13.
Esim. 12. Esikuumennustarve
• laskettu SFS-EN 1011-2 tapa B mukaan
• levynpaksuus: 25 mm
• lämmöntuonti: 2,0 kJ/mm
• hitsiaineen vetypitoisuus. 4 ml/100 g
Kuva 16. Normaali ja ”upotettu” pienahitsi
Kuva 17. Pienahitsin, jossa on
tunkeuma, efektiivinen a-mitta
(SFS-EN 1993-1-8).
1,2,3,4,5,6,7,8 10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,...68
Powered by FlippingBook