Mikä on Tack Weld (ja kuinka tärkeää se on)?

Takahitsit saattavat vaikuttaa merkityksettömiltä ja ohimeneviltä, mutta ne ovat paljon tärkeämpiä kuin mitä useimmat luulevat. Lue lisää niiden tarkoituksesta ja ongelmista, joita voi syntyä vääränlaisesta tappihitsauksesta.

Mikä on tappihitsi? Tack-hitsit ovat pieniä ja tilapäisiä hitsejä, joiden tarkoituksena on pitää osat kasassa lopullista hitsausta varten. Puikkohitsauksissa ei välttämättä tarvita kiinnikkeitä osien pitämiseen jäykästi yhdessä. Takkahitseillä varmistetaan hyvä hitsauslaatu säilyttämällä oikea kohdistus ja väli hitsattavien osien välillä.

Tässä artikkelissa selitetään takkahitsauksen perusteet ja miten varmistetaan laadukkaat, takkahitsatut liitokset.

Mihin tarvitset puikkohitsauksia?

Jotta voit aloittaa osien yhteen hitsaamisen, ne on kiinnitettävä sopiviin kiinnikkeisiin. Tämä on välttämätön vaihe, koska pienikin liike voi muuttaa hitsattavaa rakoa. Myös kohdistus voi mennä sekaisin. Tämä voi vaikuttaa haitallisesti hitsin laatuun.

Tämän ei-toivotun liikkeen estämiseksi voit käyttää puikkohitsauksia, joilla kappaleet pidetään tilapäisesti yhdessä oikeassa kohdistuksessa ja paikassa, jotta lopullinen hitsaus voidaan suorittaa ongelmitta.

Takahitsit ovat hyödyllisiä, koska ne poistavat kiinnikkeiden tarpeen. Tämä on erityisen hyödyllistä kertatöissä ja piensarjatuotannossa, joissa kiinnikkeiden kustannukset eivät ole perusteltuja.

Kuten arvata saattaa, puikkohitsit ovat tyypillisesti pieniä. Yleissääntönä on, että pienet puikkohitsit tehdään tietyllä etäisyydellä toisistaan, jotta reunat voidaan pitää jäykästi kiinni.

Toinen etu puikkohitsauksessa on se, että vaikka huomaisitkin, että kappaleet eivät ole oikein kohdakkain, voit helposti poistaa puikkohitsit ja tehdä ne uudelleen oikein ilman suurempia ongelmia.

Useimmissa tapauksissa puikkohitsaus tehdään samalla prosessilla kuin lopullinen hitsaus. Esimerkiksi alumiiniseoksesta valmistetut osat, jotka on tarkoitus liittää toisiinsa kitkahitsaamalla, voidaan myös puikkohitsata samalla prosessilla, jossa käytetään sopivan kokoista työkalua.

Niin ikään elektronisuihkuhitsaukset voidaan tehdä pienemmällä tehoasetuksella, minkä jälkeen lopullinen elektronisuihkuhitsaus voidaan suorittaa suuremmalla teholla.

Koska puikkohitsit ovat tilapäisiä, voidaan erehtyä ajattelemaan, että niiden laatu ei ole liian tärkeä tai että parhaita hitsauskäytäntöjä ei vaadita. Tämä ei pidä paikkaansa.

Takahitsaus vaatii yhtä suurta huolellisuutta kuin lopullinen hitsausmenetelmä. Jos sitä ei tehdä oikein, puikkohitsit voivat epäonnistua tarkoituksessaan.

Tässä ovat eri toiminnot, jotka puikkohitsien on suoritettava:

Taumahitsit pitävät kappaleet sopivasti kohdakkain ja pitävät ne jäykästi oikeassa paikassa
Mahdollisesti poistavat kiinnikkeiden tarpeen
Voivat vahvistaa kiinnikkeiden toimintaa
Vähentää vääristymiä, joita voi syntyä hitsauksesta
Pitää liitosvälin oikeassa arvossa
Voi pitää kokoonpanon oikeassa asennossa, vaikka se kaatuisi, manipuloidaan, siirretään tai nostetaan

Virheellisen puikkohitsauksen riskit

Jos puikkohitsaukset ovat virheellisiä, ne eivät välttämättä ole riittävän vahvoja suorittamaan tehtäviään. Jos kokoonpanossa on tällaisia puikkohitsauksia, nämä väliaikaiset liitokset voivat repeytyä, jos kokoonpanoa liikutetaan tai käännetään millään tavalla. Kokoonpanon osat voivat pudota tai kaatua. Tämä voi mahdollisesti vahingoittaa ihmisiä ja omaisuutta.

Taakkahitsaus on suoritettava siten, että se ei heikennä lopullista hitsausliitosta tai häiritse lopullista hitsausprosessia. Se ei saisi aiheuttaa hitsausvirheitä, kuten kraattereita, valokaaren iskuja, kovia kohtia, halkeamia ja kuonajäämiä.

Monentyyppiset teräkset, joita käytetään astioiden ja putkien valmistukseen, voivat kärsiä vioista nopean sammutuksen ja jäähdytyksen seurauksena. Tämä tekijä on otettava huomioon puikkohitsauksia tehtäessä, koska nämä liitokset tuovat lämpöä perusmetalliin. Vaikka puikkohitsauksen lämmöntuonti on pienempi kuin loppuhitsauksen, se on kuitenkin merkittävä.

Oikea lämmöntuotto on tarpeen tällaisissa tapauksissa, jotta hauraiden ja kovien mikrorakenteiden kehittymisen mahdollisuus minimoidaan.

Nopeassa sammutuksessa lämpövaikutusalueelle voi kehittyä säröherkkiä, kovia ja hauraita mikrorakenteita. Tämä on potentiaalisesti vaarallista, koska vaikka puikkohitsi poistetaan hiomalla, puikkohitsien viereisellä alueella on edelleen näitä vikoja.

Tälle vialliselle alueelle voi syntyä halkeamia hitsiaineen jähmettyessä tai kokoonpanoon kohdistuvan rasituksen aikana. Koska nämä halkeamat voivat sijaita hitsausliitoksen alapuolella, niitä ei voi nähdä edes huolellisella tarkastuksella. Jotkin näistä halkeamista voivat olla jopa liian pieniä, jotta ne näkyisivät. Ne ovat vaarallisia, koska ne voivat ajan mittaan kasvaa paljon suuremmiksi halkeamiksi, jotka voivat lopulta murtua.

Miten varmistetaan korkea puikkohitsauksen laatu

Puikkohitsauksen laadun valvomiseksi hitsausmääräyksissä määrätään, että puikkohitsausta saavat tehdä vain täysin sertifioidut hitsaajat, jotka ovat tietoisia asianmukaisista hitsaustekniikoista. Tämä vaatimus koskee kaikenlaisia hitsausprosesseja. Tätä vaaditaan muun muassa ASME Boiler and Pressure Vessel Code -standardissa.

Menettelyt vääristymien hallitsemiseksi

Kaikissa sulahitsaustehtävissä puikkohitsien suunta ja järjestys ovat ratkaisevia vääristymien hallitsemiseksi. Sen lisäksi, että puikkohitsien on oltava riittävän vahvoja oikean liitosvälin säilyttämiseksi, niiden on myös kestettävä poikittaista kutistumista riittävän hitsaustulpan edistämiseksi.

Voidaan toteuttaa useita toimenpiteitä, joilla estetään halkeamien syntyminen puikkohitsien seurauksena. Ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä ovat hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely, korkean lämmöntuonnin prosessit ja esilämmitys.

Valitettavasti puikkohitsauksiin ei yleensä kiinnitetä samanlaista huolellisuutta ja huomiota kuin lopulliseen hitsausprosessiin.

Viimeiseen hitsausprosessiin voidaan valita korkean lämmöntuonnin menetelmä. Puikkohitsauksia voidaan kuitenkin tehdä esimerkiksi suojametallikaarihitsauksella. Tämän seurauksena näiden puikkohitsien juuriin voi kehittyä halkeamisherkkiä ja hauraita alueita. Nämä halkeamat voivat jäädä jäljelle, vaikka puikkohitsit poistettaisiinkin. Näitä halkeamia ei välttämättä saada poistettua, vaikka hitsausta tehtäisiin useita kertoja suurella lämmöntuonnilla. Nämä halkeamat voivat mennä syvemmälle perusmetalliin lopullisen hitsausmenettelyn seurauksena.

American Welding Societyn standardi puikkohitsaukselle

AWS A3.0 Standard Terms and Definitions selittää puikkohitsaukset liitoksiksi, jotka pitävät osat oikeassa linjassa, kunnes lopullinen hitsaus on tehty. Tämä määritelmä ei tarkoita, että puikkohitsit olisivat luonteeltaan väliaikaisia. Se ei myöskään tarkoita, että ne on poistettava sen jälkeen, kun ne ovat täyttäneet tarkoituksensa.

Niin kauan ne kestävätkin, ne on tehtävä asianmukaisesti halkeamien muodostumisen estämiseksi, kuten edellä on kuvattu. Näistä näennäisesti merkityksettömistä hitseistä voi tulla rakenteen heikoin kohta ja johtaa vikaantumiseen sovelluksissa, joihin liittyy syklistä kuormitusta.

AWS-standardi ei määrittele puikkohitsin kokoa tai pituutta. Vaikka pieniä ajoittaisia hitsauspisteitä voidaan käyttää hitsattavan liitoksen pituussuunnassa, se ei välttämättä aina riitä.

Kun hitsausliitokseen on luotu puikkohitsauspisteitä, niiden yli voidaan tehdä läpimenoja lopullisen hitsauksen aikana. Voit tehdä puikkohitsauksia myös hitsausliitoksen ulkopuolelle. Hitsausliitoksen sisäpuolelle luodut hitsit voidaan sulattaa uudelleen loppuhitsauksen aikana niin, että ne ovat osa valmista hitsausliitosta. Vaikka osa puikkohitseistä jäisi liitoksen sisälle, nämä puikkohitsit voivat jäädä osaksi valmista hitsaussaumaa. Hitsausliitoksen ulkopuolelle tehdyt puikkohitsit voidaan joko poistaa tai niiden voidaan antaa jäädä paikoilleen.

Taumahitsin on oltava riittävän vahva kestämään siihen mahdollisesti kohdistuvat voimat. Puikkohitsien on oltava sopivan kokoisia, jotta ne kestävät niiden komponenttien painon, joita ne pitävät. Puikkohitsaukset tehdään usein, kun kokoonpanoa esilämmitetään lopullisen hitsausprosessin valmistelemiseksi.

Taumahitsit on tehtävä riittävän suuriksi, jotta ne kestävät lämpölaajenemiseen liittyvät jännitykset ja rasitukset, jotka voivat olla melko suuria. Kuten muidenkin hitsien, myös näiden puikkohitsien lujuus vaihtelee suhteessa niiden pituuteen ja kurkun kokoon. Suuremmalla kurkulla saadaan vahvempi puikkohitsi. Pidempi pituus lisää myös puikkohitsien lujuutta. Tilanteen mukaan voidaan käyttää molempien yhdistelmää.

Yleisestä harhaluulosta poiketen jatkuva puikkohitsi voidaan tehdä koko hitsausliitoksen pituudelta. Tämä tehdään tavallisesti silloin, kun jaksottaiset puikkohitsit eivät riitä.

Lujien terästen ja raskaampien teräsprofiilien osalta esilämmitys on tarpeen. Useimmissa tapauksissa tämäntyyppiset osat on esilämmitettävä ennen puikkohitsien soveltamista, jos puikkohitsi on tarkoitus sulattaa uudelleen, niin puikkohitsin geometria on sellainen, että se helpottaa uudelleen sulatusta. Uudelleen sulattaminen on helpompaa, kun puikkohitsi on pieni.

Seuraavat kysymykset

Miten puikkohitsaus tehdään puikkohitsauslaitteella? Jätä laite juuri siihen asentoon, jolla normaalisti hitsaat. Tee pieni lätäkkö, vain sen verran, että se pitää kohteet paikoillaan. Jos huomaat, että nuo eivät ole tarpeeksi suuria pitämään, tee isompia, mutta tarvitset tarpeeksi suuria nastoja pitämään, mutta kuitenkin tarpeeksi pieniä, että voit silti vaihtaa materiaalia vetääksesi tai työntääksesi sen tarvittaessa suoraan takaisin sinne, minne tarvitset. Ajatuksena on saada nastat tarpeeksi pieniksi, jotta voit vain polttaa ne pois, kun menet suorittamaan hitsausta.

Miten vahva nastahitsi on? Puikkohitsin tarkoitus olisi pitää liitoksen osat sopivassa linjassa lyhytaikaisesti, kunnes viimeiset hitsit on luotu. Vaikka puikkohitsien mittoja ei ole määritelty, ne ovat yleensä välillä 1/2″ – 3/4″ pituisia, mutta eivät yli 1″ pituisia.

Pystyykö alumiinia puikkohitsata? Alumiinia voi puikkohitsata, mutta kannattaa aina käyttää lisäainetta. Alumiinin tappihitsaus voi olla hankala toimenpide, koska alumiinilla on melko alhainen sulamislämpötila eikä se reagoi hyvin moniin hitsausmenetelmiin.