Hitsausprosessiin sopivan liekin valitseminen voi aiheuttaa päänvaivaa aloittelevalle valmistajalle, ja se voi usein aiheuttaa ongelmia hänen työssään. Taustalla on paljon tiedettä ja kullekin lopputulokselle on erilaisia vaatimuksia. Tässä artikkelissa käsittelen kaikkia kriittisiä näkökohtia, jotka liittyvät parhaan hitsausliekin valitsemiseen kuhunkin prosessiin. Keskustellaan ensin perusasioista.
Kaasuhitsauksessa polttoaineen palaminen tuottaa suurienergisen liekin, ja lämpötila nousee tuhansiin asteisiin. Tällöin molemmat liitoksessa olevat metallit muuttuvat nesteiksi ja hitsaus on mahdollista. On olennaista tuntea erityyppiset hitsausliekit, koska hitsin ominaisuudet ovat erittäin riippuvaisia siitä ja vaihtelevat vastaavasti. Olosuhteilla, joissa hitsaus tapahtuu, on siis paljon tekemistä palavien kaasujen koostumuksen kanssa. Hitsaajan tehtävänä on tuottaa juuri sellainen liekki, jota hän tarvitsee.
Hitsausliekkien kolme perustyyppiä ovat tasapainoliekki, hiiltävä liekki ja hapettava liekki. Tässä on yleiskatsaus näihin tyyppeihin.
- Neutraali liekki: Kuten nimikin kertoo, toiminnassa olevalla metallilla ei tapahdu mitään kemiallista reaktiota.
- Hiiltävä liekki: Liekki, joka tuottaa rautakarbidia (ei suositella hiiltä imeville materiaaleille)
- Hapettava liekki: Siinä on enemmän lämpötilaa kuin neutraalissa liekissä (suositellaan kuparille tai sinkille)
Neutraali liekki
Kutsutaan myös luonnolliseksi liekiksi.Neutraali liekki on yleisin ja laajimmin käytetty liekkityyppi kaikista. Tämä liekki ei vaikuta merkittävästi metallin kemiallisiin ominaisuuksiin, koska se palaa kokonaan. Tämän liekin väri on keltainen ja hieman savuinen, mikä on merkki täydellisestä palamisesta. Se ei aiheuta mitään reaktioita metallin pinnalla, koska kemiallisen reaktion taipumus on vähäinen. Se on siis käytännöllinen ja käyttökelpoinen liekki kevytmetalleille.
Jokaisessa liekissä on erilaisia vyöhykkeitä. Sama pätee neutraaliin liekkiin. Siinä on kaksi vyöhykettä. Ensimmäinen (sisäinen) on väriltään sinivalkoinen ja sen lämpötila on noin 3100 °C. Toinen (ulompi) vyöhyke on sininen, mikä on merkki siitä, että sen lämpötila on alhaisempi kuin toisen vyöhykkeen. Kuitenkin 1275 °C on edelleen melko korkea lämpötila. Tämän huomattavan lämpötilan vaihtelun ansiosta hitsaaja voi hallita sitä hitsaussaumassa säätämällä polttimen etäisyyttä liitoksesta.
Miten tuotetaan neutraali liekki
Mutta miten neutraali liekki tuotetaan? No, siinä ei ole mitään tiukkaa tiedettä, koska kyse on vain siitä, että kiinnitetään huomiota siihen, miltä liekki näyttää. Hitsaajan tarvitsee vain löytää tasapaino asetyleenin ja hapen suhteelle. Oletetaan, että asetyleeniä on liian paljon verrattuna happiin. Huomaat, että liekin sisällä on soikean muotoinen kerros (asetyleenisulka) sisäisen valkoisen värisen kerroksen ulkopuolella ja sinisen värisen kerroksen sisällä. Liekin kalibroimiseksi asetyleenitasoja on vähennettävä, kunnes se alkaa palaa kokonaan. Kun asetyleenitasot pienenevät, huomaat, että myös soikea kerros pienenee. Kun tämä kerros katoaa, liekki on neutraali, koska molempien kaasujen koostumus on suhteessa yksi yhteen. Hyvä säädin auttaa sinua löytämään tuon makean pisteen ja säästämään samalla rahaa. Voit tutustua säädinvalintoihin täällä.
Mutta miten voimme olla varmoja, onko liekki neutraali vai onko siitä tullut hapettava? Siihenkin on olemassa ratkaisu. Yleisin ratkaisu on jättää hyvin pieni vyöhyke, jonka koko on 1/16 – 1/8 tuumaa. Asetyleenin ylimäärä on niin vähäinen, että liekkiä pidetään edelleen neutraalina.
Neutraalien liekkien käyttökohteet
Materiaalit, joita voidaan hitsata käyttämällä tämäntyyppistä hitsausliekkiä, on esitetty alla.
- Mild Steel
- Stainless Steel
- Cast Iron
- Aluminum
- Copper
Liekin säätö on ratkaisevaa paitsi metallien hitsauksessa myös esilämmityksessä leikkaustoiminnoissa. Tämän liekin käytön suuri etu on se, että saat melko selkeän metallilammikon, joka virtaa ja poistuu nopeasti ilman vaahtoamista tai kipinöintiä.
Karburointiliekki
Karburointiliekki on toiseksi tärkein hitsausliekkityypeistä. Hiillostavan liekin koostumuksen ero neutraaliin liekkiin on se, että asetyleeniä ja happea ei ole samassa suhteessa; sen sijaan asetyleeniä (tai voimme sanoa hiiltä) syötetään enemmän, jotta saadaan hiillostava liekki.
Tämän liekin ominaisuuksista puhuttaessa sen lämpötila on yleensä alhaisempi kuin neutraaliliekin. Siinä näkyy ylimääräinen vyöhyke, joka on sisemmän vyöhykkeen ytimessä ja joka muodostaa kuoren sisälle. Sisempi ydin on vaalean sinertävä ja ulottuu sulkamaisen reunansa kanssa, joka on valkoinen, jota kutsutaan asetyleenisulaksi. Sitä kutsutaan myös hiiltymisliekin keskiytimeksi. Ulompi ydin on vaalean sinertävä ja sitä on usein vaikea tunnistaa. Lämpötila sisempien ytimien kärjissä on noin 3150 °C.
Hiilihapottavan liekin tuottaminen
Neutraalissa liekissä asetyleeni ja happi ovat yhtä suuret tilavuudet, joten ne reagoivat täydellisesti, mutta puhallusputkesta syötetään liikaa asetyleeniä, jolloin palamisreaktio jää epätäydelliseksi ja syntyy hiilihapottava liekki. Tällainen liekki saadaan aikaan säätämällä liekki neutraaliin tilaan ja sitten avaamalla vähitellen asetyleenin tuloaukko, jotta sitä saadaan lisää, kunnes saadaan näkyviin soikea kerros sisemmän ja ulomman välissä.
Leekkiä sanotaan 2X-liekiksi, jos sisempi ydin on puolet asetyleenin sulasta. Se on vain tapa ilmaista liekin hiilipitoisuutta ja on osoitus liekin hiiltymisasteesta.
Karburointiliekin käyttökohteet
Matalahiilisen teräksen hitsaamiseen voidaan käyttää karburointiliekkiä. Kun hitsaukseen käytetään hiiltävää liekkiä, prosessoitava metalli kiehuu eikä sitä voi nähdä selvästi. Todellisuudessa teräs itse imee liekistä hiilipitoisuutta ja tuottaa lopulta lämpöä. Tämän vuoksi metalli kiehuu, ja kun se jäähtyy, sen ominaisuudet muuttuvat jyrkästi hauraaksi rakenteeksi, joka koostuu suuresta hiilipitoisuudesta ja voi siten halkeilla helposti.
Takakäsinhitsaus on huomattava tekniikka, jossa käytetään hiiltävää liekkiä. Suosittelemme hitsaajia käyttämään tätä liekkiä metallille, jonka hiilipitoisuus on jo korkea, tai metalleille, jotka ovat kovapintaisia, kuten nikkeli, sinkki tai monel. Tätä liekkiä käytettäessä on pidettävä mielessä, että se ei ole hyvä liekki pehmeäjuottotöihin, ja vain sen ulointa ydintä tulisi käyttää juotosprosesseihin, koska siinä tarvitaan matalaa lämpötilaa.
Hapettava liekki
Hapettavassa liekissä on liikaa happea, ja se vaatii kriittistä tunnistamista, jotta hapettava liekki voidaan erottaa neutraalista liekistä. Hapen ja asetyleenin suhde on yleensä 1,5:1.
Miten saadaan aikaan hapettava liekki
Hapettava liekki saadaan aikaan samalla tavalla kuin neutraali ja hiiltävä liekki. Se tuotetaan säätämällä hapen syöttöä hieman enemmän kuin asetyleeniliekki. Aivan kuten hiillostavan liekin kohdalla, valmistajan on tasapainotettava hapen ja asetyleenin määrä ja sitten lisättävä hapen virtausta, kunnes hän huomaa sisemmän ytimen pituuden lyhenevän kymmenesosalla. Tämän jälkeen sisäsydämessä näkyy violetin värinen kohta. Sisäisen ytimen lämpötila on noin 3500 °C.
Hapettavan liekin käyttökohteet
Se on kuuluisa kyvystään hapettaa metalleja helposti. Näin ollen se aiheuttaa ongelmia erilaisissa hitsaustoiminnoissa, kuten liiallista hitsauskertymää ja ei-toivottuja muutoksia kemiallisissa ominaisuuksissa. Siksi se ei ole kovin yleinen teollisissa sovelluksissa hitsausliitoksia varten. Se on kuitenkin edelleen hyödyllinen liekkityyppi leikkaustoiminnoissa ja raudattomien metallien hitsauksessa.
Yksi hapettavan liekin erityispiirre on se, että se tuottaa huomattavan sihisevän äänen. On monia tyypillisiä sovelluksia, joissa hapettavaa liekkiä käytetään.
- Teräs (polttimolla juottaminen)
- Valurauta (polttimolla juottaminen)
- Messinki
- Pronssi
Kun hitsaaja käyttää hapettavaa liekkiä teräkselle, metalli (sula) palaa ja alkaa vaahtoamaan ja muodostamaan kipinöitä, mikä on merkki hapen ja teräksen yhdistymisestä ja niiden välisestä kemiallisesta reaktiosta (palaminen). Se riippuu tapauskohtaisesti, ja hitsaajan on päätettävä liekin ja metallin välinen etäisyys tarkastelemalla sulan metallin reaktiota liekin vaikutuksesta.
Sentähden on tehtävä jonkin verran ennakkoon harkintaa, ennen kuin käytät hapettavaa liekkiä käyttöösi. Sitä ei pidä käyttää metallille, joka hapettuu helposti, kuten magnesium tai alumiini. Näin ollen se ei ole suositeltava liekki useimpiin hitsaussovelluksiin. Vain kevyt hapettava liekki soveltuu teräksen ja valuraudan polttopoltinjuottamisen toteuttamiseen.
Pakkaus
Toivottavasti sait paljon tietoa hitsausliekkien tyypeistä ja niiden käyttökohteista. Eihän se ole niin paljon tietoa, ettet voisi sulattaa sitä kertaakaan, vai oliko? No, silti kuulisimme mielellämme mielipiteitäsi ja parannusehdotuksiasi. Jaa palautteesi kommenttiosassa, ja älä unohda tarkistaa muita artikkeleita tällä sivustolla hitsauksesta.