HITSAUKSEN PERUSSANASTOA

Hitsaus (welding) on menetelmä, jolla monet metallit voi liittää toisiinsa. Kappaleesta tulee hitsauksen ansiosta kevyt ja luja. Menetelmä on nopea ja sen huoltotarve on pieni. Tuotannossa hitsauksen voi tehdä robotti hitsausasemassa (automatisaatio). Automatisointi vähentää ihmistyötä, eikä hitsaajien tarvitse altistua hitsauksen savukaasuille. Automatisaatio parantaa tuottavuutta sekä laatua toimiessaan. 

Hitsattaessa vaativia rakenteita, hitsaussaumoilla on tarkat laatuvaatimukset. Kaikille hitsausmenetelmille on luokkahitsausstandartit. Hitsaajan ammattitaitoa mitataan ja valvotaan kokeilla, jotka on määritelty luokkahitsausstandarteissa aineryhmien ja prosessien perusteella. 

Puikkohitsaus (Manual Metal Arc Welding, MMA). Hitsauskohta kuumennetaan sulaksi sähkövirran valokaarella, joka on kirkas ja erittäin kuuma. Valokaari palaa railossa hitsauslaitteen elektrodin ja kappaleen välilä sulattaen railon ja lisäämällä elektrodin lisäaineeksi hitsiin.

Pistehitsaus (spot welding). Yleisin hitsausmenetelmä. Kuumennus tapahtuu sähkövirran avulla, se johdetaan railon läpi, ja samalla puristaen kappaleita saadaan osittain pehmenneet/&sulaneet kappaleet liittymään toisiinsa.

Sulahitsaus (fusion welding). Railo kuumennetaan kokonaan sulaksi. Sulan jäähtyessä syntyy kiinteä hitsausliitos, jossa kappaleet on liittynyt yhteen. Usein käytetään lisäainetta, jotta saadaan aikaan riittävän paksu ja muodoltaan virheetön liitos. 

Kaasuhitsaus (gas welding). Railo kuumennetaan sulaksi happi-asetyleeniliekillä ja lisäaineeksi sulatetaan metallilankaa. 

Kaasukaarihitsaus eli MIG- ja MAG-hitsaus (metal inert gas / metal active gas welding) MIG/MAG-hitsauksessa valokaari palaa työkappaleen ja hitsiin sulavan lisäainelangan välillä. Lisäainelankaa syötetään koneella jatkuvasti hitsisaumaan. Lisäainelangan paksuus vaihtelee tyypillisesti 0,6 mm ja 1,6 mm välillä. Hitsattavien kappaleiden ainevahvuudet yleensä ylittävät millimetrin. Langan syöttönopeus sekä hitsausjännite säädetään hitsattavien kappaleiden mukaan. MIG/MAG-hitsauksen etuja ovat nopeus ja hitsin puhtaus. Hitsin päälle ei myöskään muodostu kuonakerrosta. Tunkeuman ja hitsin muodon hallinta on MIG/MAG-hitsauksessa vaikeampaa kuin TIG-hitsauksessa. Siitä huolimatta hitsauslaitteiston oikea säätäminen voi tuottaa vaikeuksia. Myös huomaamaton vapaalangan pituuden muuttuminen vaikuttaa voimakkaasti perusaineeseen kohdistuvaan sulatustehoon, minkä vuoksi hitsiin jää helposti huomaamattomia virheitä.

TIG-hitsaus (Tungsten Inert Gas Arc Welding) eli kaasukaarihitsaus sulamattomalla elektrodilla. TIG-hitsauksessa valokaari palaa volframielektrodin ja työkappaleen välissä suojakaasun ympäröimänä. Suojakaasu on yleensä Argonia joka ei reagoi sulan kanssa. TIG-hitsausta voidaan tehdä lisäainetta syöttäen tai ilman lisäainetta. Lisäaine on yleensä 1–3,5 mm paksu noin metrin mittainen paljas lanka, jonka koostumus vastaa hitsattavaa materiaalia. TIG-hitsausta käytetään yleisesti vaativien putkistojen hitsauksiin, ruostumattomien putkien ja putkipalkkien hitsaukseen ja valmistukseen, ohuiden aineiden hitsaukseen, alumiinien ja erikoismetallien hitsaukseen sekä pieniin korjaushitsauksiin. TIG-hitsauksen etu on työtavan puhtaus ja hallittavuus. Hitsaus on mahdollista ilman lisäainetta, hitsin päälle ei muodostu kuonakerrosta, ja hitsistä saadaan helpommin halutun muotoinen kuin muilla hitsausprosesseilla. Hitsaus on suoritettava suojassa tuulelta.

Railo (fault) on liitettävien kappaleiden välissä oleva tila, johon tehdään hitsaamalla liitos. Liitettävät kappaleet voivat olla kiinni toisissaan, tai niiden välissä on ennen hitsausta pieni ilmarako.

‖    I-railo, soveltuu parhaiten ohuille aineille (4 mm asti).
Ꝩ       Puoli-V-railo on soveltuu paksuille aineille (3-40 mm).
V   V-railo on yleinen railomuoto paksuille aineille (3-40 mm).
     Laipparailo soveltuu ohuille aineille (alle 2 mm).

Puoli-V-railo

I-railo

Liitoskohta (joint) eli hitsausliitos, on hitsattaessa syntyvä sauma.

Perusaine (base material). Perusaineeksi sanotaan liitettävien kappaleiden ainetta. Perusainetta on esimerkiksi ruostumaton teräs ja alumiini.

Lisäaine(Lisäaine on liitoskohtaan sulatettavaa ainetta. Lisäaine on tavallisesti samaa metallia kuin perusaine. Lisäaine sekoittuu sulassa tilassa olevaan perusaineeseen.

Hitsi. Hitsi on sama kuin hitsausliitos. Hitsiin kuuluu sekä railon täytteenä oleva lisäaine että railon reunoilla oleva sula perusaine.

Hitsausliitoksen vyöhykkeet.  Hitsausliitoksen vyöhykkeet ovat hitsausliitoksen eri kohtia. Hitsausliitoksen vyöhykkeet kuumenevat hitsattaessa eri lämpötiloihin. Vyöhykkeiden ominaisuudet, kuten lujuus ja syöpymiskestävyys, ovat erilaisia kuin perusaineen ominaisuudet.

Liitosmuodot. Liitosmuodot nimetään liitettävien kohtien mukaan. Liitosmuotoja ovat päittäisliitos, kulmaliitos, päällekkäisliitos ja T-liitos.

Hitsausasennot. Hitsausasennot nimetään hitsattavan railon asennon mukaan. Hitsausasentoja ovat jalkohitsi, lakihitsi, pystyhitsi ja vaakahitsi.