210 likes | 329 Views
Hitsaustekniikan projektityö. Lattaputken hitsaus. Johdanto. Kohteena olevat hitsattavat lattaputket tulevat öljynporauslautan runkoputkeen. Runkoputken halkaisija on 70m ja pituus 200m. Määritelmä.
E N D
Hitsaustekniikan projektityö Lattaputken hitsaus
Johdanto • Kohteena olevat hitsattavat lattaputket tulevat öljynporauslautan runkoputkeen. • Runkoputken halkaisija on 70m ja pituus 200m.
Määritelmä • Tehtävänä oli tutkia ja kehittää öljynporauslautalle tulevien lattaputkien hitsausta hitsauskelkan avulla. • Lattaputkella tarkoitetaan teräsputkea, johon hitsataan kaksi teräslattaa vastakkaisille puolille. • Putkien halkaisijat 350-560mm, ainevahvuudet 15-20mm ja pituus 8000mm. • Lattojen mitat olivat 70*10mm ja pituus 7800mm.
Määritelmä • Menetelmäkokeesta saatu kelkan kuljetusnopeus osoittautui liian nopeaksi => kelkka alkoi heilua. • Työnämme oli tutkia, miten hitsausprosessia voitaisiin parantaa ja samalla vähentää roiskeita ja reunahaavan muodostumista. • Ongelmaksi muodostui myös lattojen asettelu oikeaan kohtaan sekä niiden esikiinnitys.
Alkuperäiset hitsausarvot • Lisäainelanka: 1.2mm ESAB OK 14.04 • Hitsausvirta: 300 A • Kaarijännite: 37 V • Virtalaji/napa: DC-/DC- • Langansyöttö: 12.5m/min • Kuljetusnopeus: 70-80cm/min • Lämmöntuonti: 0.5-0.9kJ/mm • Kaasun virtausnopeus: 16l/min • Suojakaasu: M21, seoskaasu Ar + 5- 25%CO2 • A-mitta: 2.6-5.3mm
Hitsausvälineet • Käytössä oli kaksi Kemppi Pro Evolution 4200 MIG- hitsauskonetta. • Kuljetuskelkka oli UNI-BUG II.
Toteutus • Ongelmien poistamiseksi tehtiin muutoksia hitsausarvoihin. • Kuljetusnopeus laskettiin 49cm/min. • Kuljetusnopeuden laskeminen johti myös muiden arvojen muuttamiseen. • Lisäksi suunniteltiin, valmistettiin lattojen asennukseen jigi, jolla helpotettiin niiden esikiinnitystä oikeaan kohtaan.
Kuva2. (Jigi) 1 5 2 4 1 4 3 2 3 5 Jigi 1
1 21 321 4 Pyörityspukki
Hitsausparametrit • MAG-hitsaukseen vaikuttavia parametreja: • Kaarijännite • Hitsausnopeus • Langansyöttönopeus / hitsausvirta • Suojakaasu • Langanhalkaisija • Vapaalangan pituus ja suuttimen etäisyys • Hitsauskolvin asento ja kohdistus • Hitsausasento
Kaarijännite • Kaarijännitteeseen vaikuttavat langansyöttönopeus / hitsausvirta, suojakaasu, langanhalkaisija, hitsattavan aineen paksuus ja haluttu tunkeuma. • Aloitusarvona oli 37V eli kuumakaari. • Reunahaavan poistamiseksi kaarijännitettä laskettiin 33V. • Liian suuri jännite eli pitkä valokaari aiheuttaa roiskeita ja reunahaavaa.
Hitsausnopeus • Liian suuri hitsausnopeus aiheutti kelkan keinumista. • Hitsausnopeuden laskeminen kasvatti hitsausaikaa neljällä minuutilla. • Lisäksi nopeutta laskemalla pystyttiin kasvattamaan hitsin tunkeumaa, leveyttä sekä a-mittaa.
Langansyöttönopeus / hitsausvirta • Langansyöttönopeutta lisäämällä hitsausvirtaa voidaan kasvattaa. • Hitsausvirta vaikuttaa hitsausaineen tuottoon ja tunkeumaan. • Langansyöttönopeus nostettiin 12,5m/min => 13,5m/min. • Hitsausvirta nostettiin 300A => 340A
Suojakaasu • Käytössä oli MAG-hitsaus, jossa käytetään aktiivista suojakaasua. • Käytettiin 5-25% argonin ja hiilidioksidin seoskaasua. • Suojakaasulla on suuri vaikutus muun muassa kaarityyppiin, roiskeisiin, tunkeumaan ja hitsin muotoon.
Vapaalangan pituus ja suuttimen etäisyys • Suutinetäisyys ja vapaalangan pituus vaikuttavat oleellisesti roiskeisiin ja pistoolin pään kuumenemiseen. • Suutinetäisyyden kasvaessa virta ja tunkeuma pienenee. • Vapaalangan pituudeksi valittiin 20mm. => haluttu tunkeuma kyseisellä virralla.
Hitsauskolvin asento ja kohdistus • Pistoolin asento valittiin työntäväksi => tunkeuma tällöin pienempi kuin vetävällä, hitsikupu mataloituu. • Pistoolit kohdistettiin n. 45 asteen kulmassa pienarailon nurkkapisteeseen, niin, että lanka kohtaa paksumman alalevyn 1-2mm etäisyydellä nurkasta.
Roiskeet • Roiskeita aiheuttavat mm. liian pitkä oikosulkuvaihe, virheelliset hitsausarvot ja viallinen tai väärä lanka. • Alkuperäinen hitsauslanka oli tyypiltään 1.2mm ESAB OK 14.04, joka kuitenkin aiheutti roiskeita ja lanka jouduttiin vaihtamaan. • Uudeksi langaksi valittiin Robofil FX81TG-Ni1 lanka. joka on 1% Ni-seosteinen metallitäytelanka MAG-hitsaukseen. • Uudella langalla oli myös paremmat lujuusarvot.
Jatkokehitysmahdollisuudet • Tärkein jatkokehityskohde olisi kuljetuskelkan kehittäminen, jotta prosessia pystyttäisiin nopeuttamaan. • Kelkan ohjausta pitäisi kehittää siten, että se ottaisi ohjauksen suorasta putkesta, eikä hitsattavasta latasta. • => Haitallinen heiluminen voitaisiin eliminoida ja kuljetusnopeus voitaisiin nostaa maksimitasolle.