Egyszerűen – a villamos salakhegesztés (72)

A hegesztési eljárások és rokon technológiák megnevezéseit és azonosító számait meghatározó MSZ EN ISO 4063:2016 magyar nyelven is elérhető szabvány „7-es Egyéb hegesztési eljárások” főcsoportba tartózó hegesztési eljárás alapjainak bemutatása következik tömören és egyszerűen – a villamos salakhegesztés (72).

A villamos salakhegesztéssel kapcsolatos első tudnivaló, hogy az eljárás az ömlesztőhegesztés végzésének feltételeiről szóló 8/2018. (VIII. 17.) ITM rendelet szerint ömlesztő hegesztés, azonban nem ívhegesztési eljárás. Ezt fejezi ki az ISO 4063 szerinti besorolása is. Angol megnevezése: Electroslag welding. A szabvány megkülönbözteti a szalagelektródás salakhegesztés (721) és huzalelektródás salakhegesztés (722) eljárásokat. Léteznek további, a hegesztési feladat követelményeihez illeszkedő változatok is, mint:

• Merev elektródás villamos salakhegesztés
• Leolvadó huzalvezetős villamos salakhegesztés
• Bevont leolvadó huzalvezetős villamos salakhegesztés

A villamos salakhegesztés technológiája

Az eljárás különlegessége abban rejlik, hogy az elektródák és a munkadarabok között az áramkör egy olvadt salakrétegen keresztül záródik. A hegesztéshez szükséges hőmennyiség a salakon átvezetett hegesztő áram hatására, a salak villamos ellenállásán keletkezik, megolvasztva a salakot, az alapanyagokat és a hegesztőanyagot.

A hegesztés klasszikusan függőlegesen vagy függőlegeshez közeli pozícióban történik. A megolvadt salakot és ömledéket a varrat két oldalán párhuzamosan mozgó, hűtött rézgyámok támasztják. A rézgyámok kiképzése meghatározza a varrat alakját, szélességét, varratdudor magasságát. A rézgyámok hosszmérete megegyezhet a készítendő varrat hosszával, vagy a hegesztés sebességével azonos sebességgel mozgatják. A kialakítható kötéstípusoknak a rézgyámok kialakítása és felhelyezhetősége szab határt. Készíthetőek tompa, T- és sarokkötések is.

Az eljárás más hegesztésekhez képest kevésbé érzékeny az előkészítésre, de minden esetben zsír- és szennyeződés mentesnek kell lennie. Némely esetben a varrat védelmét védőgázzal biztosítják.

A megfelelő kötés kialakításához kezdő és kifutó lemezeket kell alkalmazni, amelyek ennél az eljárásnál az alapanyaggal azonos vastagságúak.

Ívgyújtáskor a villamos ív a huzal és a kezdő lemez között keletkezik. Az ív rövid idő elteltével stabilizálódik, és a salakot adó hegesztőport a gyámok közé öntik, amit a villamos ív Joule hője megolvaszt. Az így keletkező olvadt salak folyamatosan átveszi az ív feladatát a hegesztő áramkörben. Az ív az olvadék szintjétől függően megszűnik, és a hegesztő áram az olvadt salakon keresztül záródik. A folyamat ekkor válik stabillá, az áram és feszültség értékek szűk paraméterek között ingadoznak. A folyamat a gyámok és a salakképző por miatt nem látható, azonban jellegzetesen elcsendesedő hangja jól hallható. A kidermedő salak pótlása akár por utántöltéssel, vagy a hegesztőanyag megfelelő bevonatával is történhet.

Az eljárásnál figyelembe veendő paraméterek az áramerősség, feszültség, szabad huzalhossz, elektródák lengetése és száma, valamint az salakmagasság. Az optimálistól eltérő, kisebb vagy nagyobb salakmagasság egyaránt hátrányosan befolyásolja a varrat minőségét. Az alacsony salakmagasság fröcskölést, míg a magas a hegfürdő esetén a kidermedés mértéke nőhet meg a varratdudor méretét csökkentve.

Villamos salakhegesztés hegesztőanyagai

A salakhegesztésben használt porok osztályba sorolását az MSZ EN ISO 14174:2019 Hegesztőanyagok. Fedőporok fedett ívű hegesztéshez és villamos salakhegesztéshez szabvány tartalmazza. A salakképző anyagok alapvetően nem vesznek részt a metallurgiai folyamatokban, elsődleges feladatuk a megfelelő villamos vezetőképesség biztosítása. A salak ellenállása feleljen meg hőtermelés szempontjából de az ív kialvása szempontjából egyaránt. Az alkalmazott huzalokat általában a fedettívű hegesztésnél alkalmazottak közül választják, megfelelő salak kombinálásával. A hegesztőanyagok az alapanyagokhoz szükséges ötvözőkön túl jellemzően mangán ötvözésűek. A mangán ötvözés célja a melegrepedés megakadályozása.

A villamos salakhegesztés alkalmazása

• Vastag lemezek hegesztése;
• Tartályok hosszvarratainak készítése;
• Hajóipar, síkszekciók gyártása
• Acélszerkezeti tömeggyártás;
• Egyaránt alkalmazható alumínium és ötvözetei illetve ötvözetlen-, gyengén- és erősen ötvözött acél alapanyagokhoz;