Vastapainotoiminen juurikaasukenkä

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutustutaan yleisesti ruostumattomaan teräkseen materiaalina, sen käyttöön ja ominaisuuksiin. Opinnäytetyö käsittelee myös yleisiä plasma- ja TIG- hitsausprosessin periaatteita, suojakaasujen ominaisuuksia sekä joitakin putkihitsaukseen liittyviä näkökohtia.

Plasma- ja TIG-hitsauksen eräänä haittapuolena voitaneen pitää juurensuojauksen tarvetta. Erilaiset putkitulpat ja laipat suojakaasulle ovat toimivia, mutta suurissa putkissa tilavuudet ovat myös suuria, joten huuhteluajat ovat pitkiä ja kaasumäärät ovat merkittäviä.

Työn tavoite oli jatkosuunnitella FineWeld Oy:lle laite TIG- ja plasmahitsauksen juurikaasutukseen suurikokoisille ruostumattomille austeniittisille vakioteräsputkille. Vastapainotoimisesta juurikaasutuskengästä oli olemassa periaatekuva ja toimintaidea sekä tieto siitä, että vastaavalla periaatteella toimiva laitteita on olemassa. Laitteesta ei myöskään ollut saatavalla juuri mitään tietoa eikä kuvia, ainoastaan toimintaperiaate. Laitteen vaatimukset olivat helppokäyttöisyys ja toimintavarmuus. Hyvin pian tuli myös selväksi, ettei kaupallista versioita vastaavasta laitteesta ole olemassa, joten sitä piti alkaa kehittellä olemassa olevien tietojen perusteella. Onnistumalla kehittelemään toimivan, pieneen kaasutilaan perustuvan, kaasukenkätyyppisen laitteen, saadaan aikaiseksi selkeitä säästöjä niin ajallisesti kuin kaasun kulutuksessa.

This thesis presents stainless steel, its use and properties in general. The thesis also deals with the general principles of protoplasm and TIG welding, the properties of inert gases and some considerations regarding the pipe welding.

The need for backing protection could possibly be considered as a drawback of protoplasm and TIG welding. Different pipe plugs and flanges to the inert gas are functional, but in big pipes the volumes are also big, so the rinse times are long and the gas capacity is significant.

The objective of the study was to plan a device for the backing gasification of TIG and plasma welding in big, rustproof, austenitic, standard steel pipes. The principle picture and operation idea of a counterweight backing gas saddle existed and information on devices operating according to a similar principle existed. But hardly any information or pictures of the device existed, only the operating principle.

The demands of the device were the ease of use and reliability. Very soon it also became clear that because any commercial versions of the device did not exist, the device should be developed on the basis of the existing information. So the task would be to develop a small backing gas saddle which would operate in a tight space, achieving clear savings both in time and in gas consumption.