SVETSINVERTRAR BARA MUSKLER UPPTÄCKARGLÄDJE - Kemppi

I den här artikeln diskuterar svetsingenjören vid Kemppi,Jyri Uusitalo (M.Sc.), och produktutvecklingsingenjören vidKemppi, Tapani Mäkimaa (M.Sc.), sträckenergins inverkanpå svetsningen. Den presenterade informationen baseras påbåde teori och information som samlats in via praktiska prov.Sträckenergi spelaren allt viktigare rollinom svetsdesignDen fortlöpande utvecklingen av svetsmaterial gör detallt viktigare att tänka på sträckenergi inom svetsdesign.Utvecklingen av mer hållfasta stålmaterial ökar möjligheternaatt gynna processer med låg sträckenergi, eller”kallare” svetsprocesser.Den senaste utvecklingen inom MIG/MAG-svetsprocessernahar gjort det möjligt att minska bågenerginjämfört med de nivåer som används med konventionellaMIG/MAG-processer. Den mindre mängden bågenergii Kemppis nya Fastroot- och AAA-MIG-processer gördem kallare än konventionella processer för kortbågsvetsning.Detta möjliggörs av nya metoder som ärkopplade till strömkälleteknologin och nya programvarulösningar.Vad är sträckenergi?Svetsningens sträckenergi hänvisar till kvantiteten värmesom tas emot av grundmaterialet och svetsfogen.Värmemängden anges per svetslängd.I beräkningen av sträckenergi används termen bågenergi(d.v.s. svetsenergi). Bågenergi hänvisar till den energisom produceras av ljusbågen per svetslängd, och anges ikilojoule per millimeter.Skillnaden mellan bågenergi och sträckenergi i bågsvetsprocesser(förutom pulverbågsvetsning) är 20 till 40 %.Skillnaden beror på att en del av värmen i bågenergingår förlorad som strålning, värmeöverföring och sprut.Detta minskar värmens effekt på svetsfogens kylvärde.Hänsyn till detta fenomen tas vid beräkning av den termiskaeffektiviteten i en svetsprocess.Materialspecifika minimi- och maximivärden för sträckenergihar fastställts. Att överskrida dessa maximivärdenminskar sträckgränsen och styrkan. Om svetsningsker med låg sträckenergi riskerar materialet att kylasför snabbt av omgivande material. Då bildas martensit,d.v.s. materialet hårdnar och kan få vätesprickor ellerförsprödas. En hög värmetillförsels inverkan på sträckbarhetenär oftast större än den för hållfastheten. Ju högreslagseghet och hållfasthet på det bearbetade ståletoch ju mindre plåttjocklek, desto mer måste sträckenerginminskas.Beräkning av sträckenergiBågenergi (E) och sträckenergi (Q) beräknas enligt följandeformel:E = (UxIx60)/(vx1000) [kJ/mm]U = spänning [V]I = ström [A]v = matningshastighet [mm/min]Q = kxE [kJ/mm]I formeln för sträckenergi är den konstanta faktorn (k)den svetsprocesspecifika termiska effektiviteten. VidMIG/MAG-svetsning, till exempel, är dess värde 0,8.Bågenergi kan också beräknas baserat på elektrisk effekt.Elektrisk effekt beräknas genom att man multiplicerarströmmen med spänningen. Situationen är okompliceradså länge strömmen och spänningen är konstant. Vidsvetsning ändras emellertid både ström och spänningsom en funktion av tid, vilket gör effektberäkningen merkomplicerad.Att beräkna svetsström och bågspänning är enkelt, menberäkningar som baseras på dessa siffror kan ge inkorrektaresultat. Elektrisk effekt kan beräknas genom attman multiplicerar de momentana värdena för ström ochspänning, och beräknar medelvärdet för de nämnda momentanavärdena. Denna princip gäller för de flesta mätningar.Att beräkna och multiplicera medelvärdena förström och spänning kan emellertid ge antingen för lågaeller för höga värden.►►►Kemppi ProNews 2 • 2007 31