21. Milyen áramforrásokat alkalmazunk kézi ívhegesztésnél (jelleggörbe)

Jelleggörbe: 3 szakasza van.

I.                    negatív karakterisztika

II.                 vízszintes jelleggörbe

III.               emelkedő karakterisztika

U=IxR szerint nő az áramerősség, de az ívfeszültség csökken, nagyobb áramerősség hatására a katód jobban felmelegszik, nő az elektronemisszió és az ionizáció, javul az ívoszlop vezetőképessége. Ez az ún. eső v. negatív karakterisztika. Az ív fenntartáshoz szükséges feszültség az ív hosszától (l) is függ, nő az ív hossza, a görbe felfelé tolódik el.

Hegesztő dinamók: 3 fázisú motor + egyenáramú generátor

U=45-60 V           BI = bekapcsolási idő

Motor teljesítmény: 10 kW

Az ív fenntartáshoz megfelelő I és U kell. Ez akkor teljesül, ha az áramforrás és az ív jelleggörbének vannak közös pontjai, a közös metszéspont a munkapont (M).

Hegesztő transzformátorok: csak váltakozó áramot szolgáltat

Egyenirányítós hegesztőgépek:

Forgó alkatrészei nincsenek. Részei: transzformátor + egyenirányító. Az egyenirányító  szelén + vasszulfid. Gyorsan öregednek. Gyújtáshoz többet kell sorba kapcsolni. Nagyobb terhelésnél hűteni kell.

Központi hegesztőgép: egyen és váltóáramú lehet. Karakterisztikája legyen vízszintes.

Bekapcsolási idő: ez egy viszonyszám

Ciklusidő: leolvasztási + hegesztési mellékidők

Ciklusa 5 perc: 3 percig működik. Addig megy áram. Minél rövidebb a BI, annál nagyobb az áram.

22. Ismertesse az elektróda fogókat!

Az elektróda befogására és az áramcsatlakoztatásra szolgál. Ez egy szigetelt (1.000 V-t kell kibírnia) nyéllel ellátott szabványos szerszám. Lehet A (zárt) és B kivitelű (használt)

Lehet: emeltyűs: az elektródát a szorítópofák fogják meg

Rugós: használnak nyomórugót. Teljesen zárt lehet.

A rugó a felmelegedés esetén kilágyul, v. csökken a rugó szorító ereje, így az elektróda megfogás bizonytalan lesz.

Ezek kivédésére az elektróda tartópofákat csavarmenettel szorítják össze. A szorítás hegesztés közben nem lazul.

Csavaros: szorítású.

23. Milyen biztonsági előírások vonatkoznak a hegesztőkábelekre?

Az áramforrás és elektródafogó között (MK) munkakábel

visszavezetése                                          (TK) testkábel

MK: szabványos, 2 rétegű gumiszigetelésű, textil beszövésű Cu v. Al kábel.

TK: jó vezetőképességű legyen, a legnagyobb hegesztőáramot is vezesse vissza. Szigetelt kábel legyen. A kábelek terhelése szakaszos, mert amikor az elektróda leég az áramkör megszakad. Így felléphet túlterhelés is. A kábeleket megfelelő érintkezéssel kell csatlakoztatni: az elektróda fogó és kábel csatlakozás lehet csavaros (kábelsaruval) lágy forrasztású.

A tárgykábel csatlakoztatható saruval, rugós csipesszel. A mágneses kábelcsatlakoztatáshoz engedély kell.

24. Ismertesse a kézi ívhegesztés baleseti veszélyeit! Hogyan védekezzünk?

Áramütés veszélye: áramforrás, kábelek, elektródafogóknál

-         megfelelő (szabványos) érintésvédelmet kell kialakítani.

-         Az elektródákat feszültségmentes állapotban lehet cserélni

-         Üresjárati feszültség max. 100 V, trafók, egyenirányítók csak 80 V.

-         Kábeltoldás szabványos kábelcsatlakozókkal.

-         Sérült kábelt használni tilos! Az elektródafogótól 3 m-en belül nem lehet toldás. Védeni kell a mechanikai sérüléstől

-         Az elektródafogó jó áramcsatlakozást és elektróda megfogást biztosítson

-         Elektródafogót vízzel hűteni tilos! Szünetet kell tartani.

Ívhatás: 4000-500 Celsius fokos: ultraibolya, látható, infravörös sugárzás lép fel.

A sugárzás a bőrt és a szemet veszélyezteti. Az ívből hő is felszabadul, fokozza a kifáradást és az áramütési veszélyt: 40 Celsius fok felett 20-30 perc után szünet kell.

Levegőszennyezés: a bevonatból és elektródából gáz, gőz, por, füst szabadul fel. Az ív hőmérsékletén 10 g/kg elektróda szabadul fel. NOx, HF, fémgőzök, Fe2O3 és SiO2, és CO2 kerül a levegőbe. Egészségi ártalmat okoznak. Megfelelő légcseréről kell gondoskodni természetes és mesterséges szellőztetés útján 2-50 légcsere/ óra. 100 m3-es helyiségben 5mm-es elektróda használata esetén óránként tízszer légcsere. A káros anyagokat a keletkezési helyről kell elvonni. A hegesztő ne kerüljön az elszívott anyag áramába. Helyi fix és mobil elszívás, légzésvédő.

Fröcskölés ellen: nedves elektróda, rossz villamos paraméterek esetén.

Megfelelő egyéni védelem (ruha, cipő, pajzs)

Fémernyő a hegesztő elé

Környezet elkerítése, letakarása

Dermedt salak eltávolítása: mechanikai sérülést okoznak!

25. Ismertesse a kézi ívhegesztést végzők egyéni védőfelszerelését!

-         védőruházat lángmentesített

-         szigetelt talpú lábbeli, lábfej, lábszárvédő

-         hegesztőpajzs, ill. védőszemüveg. Szűrők 7-16-ig fokozatú, éjszakai v. nappali.

Az ívfény erőssége a távolság négyzetével csökken, ezért a segítő 1 fokozattal világosabb szűrőt használhat.

A távolabb dolgozóknak nem kell egyéni védőeszköz. A darukezelőt, aki a hegesztőműhelyben dolgozik, a kápráztató hatás ellen kell védeni.

-         40 Celsius fok felett 20-30 perc után pihenőidő kell

-         gázok, gőzök, porok ellen légzésvédő, megfelelő szűrőbetéttel bevizsgált.

-         Szétfröccsenő fém ellen elkerítés, eltakarás

-         Salak eltávolításához mechanikai ártalom ellen védő szemüveg, védőkesztyű

26. Ismertesse a szűk, zárt térben végzett hegesztési munkákat, veszélyeit, és a védelem módját.

Beszállási engedély kell! Helyre, névre, időre szól, tartalmazza a technológiai és baleseti előírásokat. A dolgozót és figyelőt jelzőkötél köti össze. A figyelő megszünteti a veszélyforrást és megkezdi a mentést. Megfelelő légállapot legyen, ha nincs friss levegős készülék kell.

Ívhegesztésnél: gumiszőnyeg, deszkapódium kell!

Tartályban biztonsági elektródafogó kell, ha nincs az áramforrás törpefeszültségű egyenáram lehet.

Teljesen zárt elektródafogó v. biztonsági kapcsolás esetén használhatók: egyenáramú generátor, hegesztőtranszformátor max. 70  üresjárati feszültséggel, a védőberendezés 0,2 s-nál lekapcsol. Ha az áramforrás felirata „veszélyes környezetben”, MSZ 05 461410. akkor különlegesen veszélyes környezetben is használható.

40 Celsius fok felett 20 percenként munkaszünet kell. Szabadba menjen, ha kell ruhát cseréljen.

Gázhegesztéskor elfogy az oxigén, ezért friss levegős készülék kell!

Pótlásra oxigént befújni tilos! (Fülzúgás, fejfájás, ájulás: tiszta oxigén). A környezet felmelegszik, a dolgozó kényelmetlen helyzetben van, fokozza a kifáradást és a balesetveszélyt.

27. Ismertesse az argonvédőgázas (AWI) ívhegesztést, alkalmazási területét, az argonív veszélyeit!

Nyílt ívű, idegen elektródás eljárás. Az ív W elektróda és tárgy között az elektronok az Ag atmoszférában mozgékonyabbak, ívfenntartás kisebb U mellett és katódfelületet tisztít az Argon. Az elektróda feladata az ív létrehozása és fenntartása.

A megolvadt fém és az elektróda védelmét az Ar védőgáz biztosítja.

Al és ötvözetének, és különleges acéloknak (saválló) hegesztéséhez fejlesztették ki.

St = stabilizátor : az ívmeggyújtást segíti

Az argon ív: kb. 5000 Celsius fok hőmérsékletű.

Táplálható egyen és váltakozó árammal.

Az Al olvadási hőmérséklete 600 Celsius fok, de felületén van egy Al2O3 réteg, amelynek olvadási hőmérséklete 2000 Celsius fok, a katódporlasztás hatására az oxidréteg feltöredezik és a katód felülete megtisztul fordított polaritásnál. A gyakorlatban ezt nem használják, mert a W elektróda túlhevül, és a varrat W-al szennyeződik, ez a szerkezet töréséhez vezet.

Az ív veszélye: - hőt fejleszt az ív hőmérséklete 5000 Celsius fok.

-         a fényhatás ellen védőpajzs kell

-         Az UV és IR sugárzás ellen az arcot és nyakat is védeni kell.

-         Ha az ív vibrál: fáradást, fejfájást, rossz közérzetet okoz.

-         Az áram erőssége határozza meg a színt.

Áramütés ellen:

-         sérült pisztollyal dolgozni tilos!

-         Tilos a pisztoly szigetelés házilagos javítása is.

-         A stabilizátort reteszelt burkolattal kell ellátni.

Az Ar palackban van.

A pisztoly feladata:

- W elektróda befogása,

- elektróda hűtése,

- áramcsatlakoztatás,

- védőgáz vezetése az ívhez.

28. Melyek a nagyfrekvenciás ívstabilizátor működéséből származó veszélyek és az ellenük való védekezés módja?

Az AWI tápfeszültsége: 2000 – 5000 V. Teljesítménye kicsi.

Az ív könnyebb meggyújtásához nagyfrekvenciás stabilizátorral egészítik ki az áramforrást.

Eső karakterisztikájú.

Uo=50V

Pisztolyba biztonsági kapcsoló van!

Elektróda állítás: kikapcsolt állapotban!

Szigetelés legyen ép, házilag javítani tilos!

Stabilizátor + vezérlő: reteszelt burkolattal ellátott.

AWI hegesztő berendezés részei:

-         áramforrás és ívstabilizátor

-         gázellátó rendszer

-         hűtővízellátó rendszer

-         vezérlőberendezés

-         hegesztő pisztoly

Nagyfrekvenciájú ívstabilizátor vagy ívgyújtó impulzus generátor az ív meggyújtás segítésére.

Ívstabilizátor: oszcillátor: rezgéskeltő, elektromágneses jelek előállítására alkalmas elektromosgenerátor.

Szikraköz átütésének megfelelő feszültség legyen. A rezgőkör frekvenciája az önindukció és kapacitás nagyságától függ.

29. Ismertesse a CO2 védőgázas ívhegesztést, a jellemző baleseti veszélyeket.

Nyílt ívű hegesztés, az ív látható.

Az ív az elektróda és anyag között ég. Az elektróda töltőanyag is. A megolvadt fém védelmét a CO2 gáz atmoszféra biztosítja.

Az eljárás ötvözetlen v. gyengén ötvözött acélokra jó.

Az elektróda csupasz huzal. Ma már kifejlesztettek üreges huzalt is. Energia forrás: a hőt biztosító ív jelleggörbe III (emelkedő) szakaszával jellemezhető. Üresjárati fesz.: 42 V.

A kiáramló CO2 hűtőhatása miatt a gázt előmelegítőn vezetik át. Itt nincs pálcacsere, fontos, hogy az ív hőmérséklete ne változzon, ezért az áramforrás jelleggörbéje a munkapont közelében vízszintes. Fontos, hogy a huzaladagoló egyensúlyozza az elektródafogyás mértékét. Ez belsővezérléssel oldható meg.

Huzaladagoló, gázellátó (palacktól) a védőgázt palackból vezetik.

Hegesztőpisztoly: a tömlőbe betolt huzalt a pisztoly felől (puch-pull rendszer) görgők húzzák az áramforrástól, akár 25 m-re is lehet hegeszteni. A pisztoly lehet gáz és vízhűtéses.

A vezérlő egység a huzaladagolást és a működést hangolja össze.

Speciális esélyek:

-         áramütés: a pisztoly és munkakábel szigetelése legyen ép. Szigetelőszalaggal javítani tilos! Fokozott érintésvédelem kell, mert a munkafeszültség elérheti a 42 V-t.

-         ívhatás ellen: egyéni védelem, fényt át nem eresztő ernyő kell.

-         Gázok esetén: a CO2 bomlik: CO lesz, és ez halálos. Szűk helyen a CO2 feldúsul aknában, mélyedésben, padlásszinten fekvő helyzetben csak friss levegős készülékkel szabad hegeszteni.

-         A fröcskölő fémrészek égési sérülést okoznak, csúszás veszélyt jelentenek.

-         Az elektróda befűzésnél, pisztolynál kilépve szúrhat.

-         A pisztoly súlya nagy, tartása fizikai kifáradást eredményez, kábelköteg vállon nem vezethető!

30. Melyek a védőgázas hegesztést végzők egyéni védőfelszerelései?

Ívhatás ellen: hegesztőpajzs, a megfelelő szűrőbetéttel, amely visszaverő réteggel ellátott: (hegesztőtükör). A környezet védelme érdekében fényt át nem eresztő tűzbiztos ernyő kell.

-         megfelelő ruházat (lángmentesített) ne legyen műszálas, zárt legyen

-         megfelelő cipő, védőkesztyű,

-         huzal befűzésnél szúrásveszély áll fenn, mechanikai sérülés ellen védő kesztyű.

-         Aknában, padlósszinten fej felett, CO2 hegesztéshez friss levegős készülék kell!

-         Porbeles huzalnál csak a szabadban lehet hegeszteni

-         Kábelköteget vállon vezetni tilos!

31. Ismertesse a plazmahegesztés lényegét, az eljárás veszélyét!

A plazma elektromos ív által ionizált gáz.

Energiaforrás:   plazmaív (nagyteljesítményű plazmasugár)

Plazmaképző gáz:         Ar, H2, N2, He lehet, amely könnyen ionizálható.

Fókuszáló gáz:             sűrített levegő (szűkíti a sugarat)

Védőgáz:                     argon

A plazmaív jelleggörbéje az egyes gázoknál eltérő. Ar-nál 20V, míg H2 esetén 120 V kell az ív fenntartásához.

AWI    à

-         szilárd

-         folyékony

-         plazma

Plazma ß

Hasonló az AWI-hoz, de nagyobb energiakoncentráció jellemzi. Kötőhegesztés: rozsdamentes acél, titán esetén. Mikroplazma hegesztésnél: 0,5 – 2 mm-es fóliával, lemezek hegesztése. Felrakó hegesztésnél: a port, huzalt adagolják a pisztolyba. A két hegesztésnél más a pisztoly kialakítása.

Jellemző:

Meredeken eső jelleggörbéjű, nagy üresjárati feszültség. Egyenáramú áramforrás (Uo= 220 – 240 V). Az ívgyújtáshoz, nagy frekvenciájú gyújtóáramkör szolgál.

Veszélyei:

-         Plazmaképző gáz veszélye

-         Áramütés

-         Nagy feszültségű berendezések jelenléte

-         A plazmaív veszélye: fémgőzök, zajhatás.

-         A plazmatechnológia komplex veszélyt jelent. Csak szakképzett személy végezheti.

Plazmaív: 1 elektróda van, elektróda és gáz között zárul az áramkör

Plazmaláng: ív a 2 elektróda között jelenik meg, a munkadarab nincs az áramkörben.

Előnye: nincs áramütés, nem kell, hogy a munkadarab vezető legyen.

32. Milyen egyéni védőfelszereléssel kell ellátni a plazmatechnológiát művelő dolgozókat?

A dolgozó számára megfelelő ruházat kell (lásd ívnél).

- Védőkesztyű: külső ívű pisztolynál a munkadarab megérintése is veszélyes lehet!

- A szigetelő pódium: másodlagos védelmet nyújt

- Az áramforrás: közvetlen érintési veszélyt jelent. Fontos a hibátlan érintésvédelem. Automatikus biztonsági kapcsoló kell a nagy üresjárati feszültség miatt.

- Hő és fényhatás ellen: pajzs ami teljesen zárt, amely nyakat és a tarkót is védi. Szűrőbetét a legerősebb 14 – 15, és visszaverő réteggel ellátott.

A levegőt NOx és O3 szennyezi: ezek ellen védelmet jelent az elszívás. A gáz süvítő hangot ad, amikor kilép a pisztolyból, ezért egyéni zajvédő kell a dolgozónak (fültok).

Ha víz alatt vágnak: csökkenti a zajhatást. A gőzök-gázok a vízben elnyelődnek, csökken a környezetszennyezés.

33. Vázlat segítségével ismertesse a fedett ívű (FIH) hegesztést és veszélyforrásait

Az ív az alapanyag és az elektróda között ég, de ez nem látható, mert a fedőpor eltakarja. Az ív hőhatása megolvasztja a fedőport, megolvad az alapanyag egy része az elektróda leolvad. A varratot a fedőportól képződő salak borítja és felette porréteg (púder) lesz. Ezt egy elszívó visszaszívja a portartályba. A salak könnyen leválik. Alkalmazzák: hajótestek, tartályok körvarratainak képzésére.

A veszélyek:

- áramütés: üresjárati feszültség: 65 V. A gép és a személy a hegesztendő tárgyon vannak, fontos a szigetelés (ruházat, védőcipő, kesztyű). Ha több berendezés dolgozik 1 helyen, az egyidejűleg érinthető részek között nem lehet potenciál különbség. Biztonsági kapcsolás kell, mely 36 V-os üresjárati feszültséget biztosít.

- fedőpor: kristályos anyag. Az ívhőhatására gázok és folyékony salak szabadul fel. Kavernarobbanás, az ív környezete – kamra. Kivillanó fény ellen szűrő kell.

- porártalom: SiO2 lesz, ami szilikózist okoz, de a fedőpor nem nedvesíthet. Porszívó kell.

Tapadósalak ellen à salakleverő kalapács kell, ehhez plexi álarc!

34. Ismertesse a „kavernarobbanás” fogalmát, okait és veszélyeit!

Az ívkavernát a fedőporból keletkező gáz nyomása tartja fenn, miközben egyensúlyt tart az ívtér feletti fedőpor súlyával. Ha a gáznyomás hirtelen megnő, mert rozsdás anyagot hegesztenek v. a fedőpor nedves az ívkaverna szétrobban. A szétfröccsenő anyag égési sérülést okoz. Az elzárt ív kivillan, láthatóvá válik. A robbanás a finom port a környezetbe dobja, és az SiO2 tartalmú, amely szilikózist okoz.

Megelőzés érdekében: a felület, amelyet hegesztenek, legyen víz és olajmentes. A fedőpor nedvességtartalma 4-5 % lehet, ellenkező esetben ki kell szárítani (300 Celsius fok, ½ óra).

A fröcsögő fém és salak ellen zárt ruházat kell. Kivillanó ív ellen à védőszemüveg kell.

Porártalom: SiO2 tartalom miatt szilikózisveszély áll fenn. A porzás csökkentésére a port nedvesíteni tilos! A porelszívásra a gép tartozékát képező porszívó szolgál.

Salakeltávolítás:

A porból salak lesz, ami elfedi a varratot. Legtöbbször önmagától leválik. Tapadó salakhoz salakleverő kalapács kell. Salakkeveréshez mechanikai ártalom ellen védő szemüveg v. plexiálarc.

35. Ismertesse a villamos ellenállás hegesztés elvét és a jellemző baleseti veszélyeket!

A kötéshez a hegesztendő darabokat össze kell nyomni, az érintkezési felületen az áram hőhatásával felmelegítik.

Rv(munkadarab-áramforrás), Rp(munkadarab-befogópofák), és Rt(munkadarab) lényegesen kisebb mint Ra(érintkezési átmeneti). Így a legnagyobb felmelegedés a hegesztés helyén keletkezik. Hegesztési hőfok az áramerősséggel szabályozható. Technológiák: pont, dudor, vonal, tompa hegesztés.

Veszélyei:

-         Áramütés: fontos a megfelelő érintésvédelem, a veszélyes részek burkolása. Víz ne kerüljön a transzformátorra. Ügyelni kell a vízhűtésű kábelek épségére. Túlmelegedett elégett kábelt javítani nem szabad.

-         Fröccsenő fémrészek ellen: megfelelő egyéni védelem kell.

-         A keletkező gőz, gáz, por eltávolítása helyi elszívással történik.

-         Tisztító, zsíroldó szerektől toxikus gázok szabadulnak fel, ilyen anyagot lemosás és szárítás után szabad meghegeszteni. A védőréteget a hegesztési hely környékén el kell távolítani.

-         Ponthegesztésnél az éles lemezek rakodása, adagolása közben kesztyű és bőrkötény viselése kötelező. A kézsérülés elkerülésére kétkezes indítás alakult ki. Feketemeleg ellen megfelelő tárolás is feliratozás kell.