Amit a hegesztésről tudni kell

A kézi ívhegesztés hatalmas fejlődésen ment keresztül az elmúlt 100-150 év során. A kezdeti próbálkozások sikerein felbuzdulva az idők során a mérnökök egyre tökéletesebb és használhatóbb berendezéseket, valamint hozaganyagokat fejlesztettek ki. Bár manapság csak Magyarországon mintegy 50 különböző hegesztési eljárást különböztetünk meg (nem számítva a forrasztási eljárásokat), mégis a bevontelektródás, valamint a fogyóelektródás, védőgázas kézi ívhegesztés foglalja el a legelőkelőbb helyet az összes között.

Ezen eljárások sok vitathatatlan előnye között szerepel az egyszerű és széleskörű használhatóság, a hegesztőberendezések és hozaganyagok széles skálája, valamint a kedvező ár. Cikkünkkel szeretnénk betekintést nyújtani a Magyarországon kapható hobbi célú, félprofi, valamint érintőlegesen a profi hegesztőberendezések világába. Természetesen a teljesség igénye nélkül, hiszen csak hazánkban tucatjával találhatók a témával foglalkozó cégek és forgalmazók, de igyekeztünk úgy összeállítani a listát, hogy az is megtalálja a magának való berendezést, aki időnként a házában vagy telkén felmerülő hegesztési problémákat kívánja megoldani, és az is aki, napi 8-10 órában használja munkájához. Ipari szintű berendezésekkel jelen cikkünkben nem kívánunk foglalkozni. A berendezések számba vétele után - következő lapszámainkban - a technológiáról írunk majd részletesen.


Hobbi kategória

Számtalanszor előfordul, főleg családi házaknál vagy éppen a hétvégi telken, hogy hegesztési munkára van szükség, akár egy kapu megerősítéséhez vagy egy ablakrács elkészítéséhez. Az ilyen kaliberű feladatok egy minimális műszaki érzékkel és egy kis gyakorlattal saját kezűleg is elvégezhetők, és szerencsére a barkácsáruházak, valamint a műszaki boltok sok olyan hegesztőberendezést kínálnak, amelyek az ilyen időszakos munkára kiválóan alkalmasak. Az áruk is olyan színvonalú, hogy megéri egy sajátra beruházni.
Nézzük végig, mik a legfőbb szempontok egy választásnál. Az elsődleges a használt hálózat típusa. A hobbi hegesztő áramforrások nagy töbségükben 1x230 V, 50 Hz-ről működnek, és ezek többnyire váltóáramú hegesztőberendezések. Emellett az áramforrás egy másik fontos tulajdonsága a használható hegesztőáram-tartomány, mely általában egy kapcsolóval több lépésben állítható, vizsgált kategóriánkban általában 55 és 160 amper között. Ez típusonként kicsit különbözhet. Minél nagyobb áramerősséggel dolgozunk, annál vastagabb anyagok ömleszthetők meg (esetünkben kb. 4 mm-ig), és annál vastagabb elektródát is kell használnunk. Az áramerősség növekedésével nő a leolvadt fém mennyisége. Általában egy barkács feladathoz kb. 60-100 amper környéki hegesztőáram szükséges, melyhez 2,5 mm körüli átmérőjű hegesztőelektróda passzol. Az átmérőt természetesen az elektróda fém részénél mérjük. Tapasztalatok szerint 10-15 A/mm2 (elektróda keresztmetszete) a használható áramerősség. A kelleténél alacsonyabb áramerősségnél a pálca gyakran leragad, magasabb áramerősségnél pedig erősen fröcsköl.
Mielőtt hegeszteni kezdenénk, tudnunk kell, hogy milyen összetételű fémmel kívánunk dolgozni. Az elektródák között nagyon széles a választék, a sokféle összetételű pálca közül nekünk kell kiválasztani azt, amelyik összetételében legjobban hasonlít az alapfémhez. Barkács munkálatok esetén természetesen nehéz megállapítani pontosan például egy kapu fém részeinek kémiai összetételét, de annyit legalább tudnunk kell, hogy egy gyengén, közepesen vagy erősen ötvözött acélról van-e szó. A bevontelektródás ívhegesztéssel általában az első kétféle "acéltípust" szokás hegeszteni.
A hegesztőanyag választásnál még figyelembe kell vennünk, hogy váltó- vagy egyenáramú berendezést használunk. A pálcáknak további fontos tulajdonsága a bevonata, amelyről a cikk végén található egy rövid összefoglaló. Mindezek és még sok más tulajdonság, szabványos jelöléssel vannak feltüntetve a pálcák dobozán, segítve a könynyebb eligazodást. Hazánkban több cég is foglalkozik hegesztőanyagok gyártásával, forgalmazásával, de talán a két legismertebb és legnevesebb a móri ESAB és a dunaharaszti Böhler Kft. mely az UTP hegesztőanyagokat forgalmazza.
A hobbi kategóriába sorolható hegesztőgépeket kínál a hazai piacon az amerikai Lincoln Electric Bester márkanéven. A Besterka fantázianevű sorozatban öt különböző teljesítményű, bevontelektródás ívhegesztésre alkalmas készüléket kínál (Besterka 1300, 1500, 1600, 1900 és 2100). Mindegyik váltakozó áramú áramforrás, fokozat nélkül állítható a hegesztési áramtartomány, a Turbó jelzésűek kiegészítő ventilátoros hűtéssel vannak ellátva. A beépített transzformátor vörösréz tekercselésű.
Kitűnő hegesztési karakterisztikával rendelkeznek, általánosan használhatók alacsony széntartalmú ötvözetlen szerkezeti acélok hegesztéséhez. A típustól függően maximálisan leolvasztható elektróda (5 mm, ugyanígy típustól függően 1 illetve 3 fázisú betáplálással rendelkeznek. Túlterhelés elleni védelemmel is el vannak látva. Ajánlott fogyasztói áruk 28 000 Ft és 81 000 Ft között mozog.
A Bester Handy MIG/Handy Core nevű hegesztőgépeivel úgynevezett önvédő portöltésű hegesztőhuzalok olvaszthatók le. Ez azt jelenti, hogy a fogyóelektródás ívhegesztéshez ebben az esetben nem kell védőgázt használni, az a huzal belsejében lévő portöltetből fejlődik a hegesztőívben. Kitűnő az ívkarakterisztikája. Hegesztési áram tartománya 45-80 A, betáplálása 230 V/egy fázis. Feszültség kompenzációval rendelkeznek a stabil ív elősegítésére, és természetesen termosztatikus védelemmel vannak ellátva. Ajánlott ár: 75 000 Ft.
A kategória bemutatására további példaként a Telwin cég hegesztőtranszformátorait választottuk, melyek több hazai barkácsáruház polcain is megtalálhatók. Három alaptípusáról szeretnénk rövid áttekintést nyújtani, sorrendben a Moderna 150, Nordika 1800 valamint a Special 180 jelű berendezésekről. Mindhárom transzformátor egyfázisú, váltakozófeszültségű, 230 V, 50 Hz-ről üzemeltethető, túlmelegedés-figyelővel vannak ellátva, sőt a Nordika 1800-as típus hűtőventilátorral is rendelkezik, mely hosszabb idejű hegesztést tesz lehetővé egyhuzamban. Megjegyzés: tapasztalataink szerint, melyeket pl. a később bemutatásra kerülő Einhell cég egyik legegyszerűbb traszformátora révén szereztünk, a ventilátor szinte elengedhetetlen, főleg a forró nyári napon. Az említett berendezés gyárilag nem tartalmaz ventilátort, így nagyjából 3 perc aktív hegesztési munkára jutott 20 perc visszahűlési idő. A transzformátor házába ezután beszerelésre került egy 230 V-os motorral meghajtott, kb. 20 cm átmérőjű ventilátor, mely folyamatosan üzemel, mikor a hegesztőberendezés feszültséget kap. Így a transzformátor munka/visszahűlési idő hányadosa a reciprokára fordult, a hűvösebb évszakokban nem is melegszik fel anynyira, hogy a túlmelegedés-kapcsoló kikapcsolja a gépet. A hőfigyelő kapcsoló természetesen érintetlen marad!
Visszatérve a Telwin Nordika 1800-as berendezéséhez, túlmelegedés esetén - hasonlóan "testvéreihez" - lekapcsol, ezt lámpa jelzi, és miután visszahűlt a megfelelő hőmérsékletre, a hegesztés folytatható. Mind a Moderna 150-es, mind pedig a Nordika 1800-as 55 és 140 amper közötti hegesztőáramra képes, mely fokozatok nélkül állítható. Ez elektróda átmérőben 2-4 mm -est jelent. A Special ennél egy picit többet, 160 A-t tud maximálisan. Mindhárom berendezéshez rutilos bevonatú elektródát ajánlanak a gyári ismertetők. Ez adódik a berendezések kiviteléből is, ugyanis a polaritás ezeken a típusokon nem cserélhető fel, így olyan bevonatú pálcát, amely fordított polaritást igényel (pl. bázikus), nem vagy csak körülményesen használhatunk. A Special gyári tartozékai közé a kábelek valamint a két elektróda-csipesz tartozik, viszont a Moderna, valamint a Nordika doboza magában rejti a teljes "alapfelszereltséget" az elektróda-csipeszeket, a hegesztőpajzsot valamint egy kefével kombinált salakolókalapácsot. Az egyik barkácsáruház adatira támaszkodva, a Moderna 150 típus 24 990 Ft, a Nordika 1800 29 990 Ft, a Special 180 pedig 34 990 Ft-ba kerül.
Az Einhell cég által forgalmazott SGA 150-es, aktív védőgázas (CO2), fogyóelektródás hegesztőberendezés picit eltér az előzőektől, bár árát tekintve teljes mértékben versenyképes társaival. Az áramforrás 55-130 A közti hegesztőáramra képes, az alkalmazható elektróda átmérő 0,6 és 0,8 mm között van. A berendezés alkalmas a bevontelektródás ívhegesztésnél vékonyabb anyagok (pl. lemezek) hegesztésére is, így pl. karosszéria munkákhoz. A bekapcsolási idő (tulajdonképpeni hegesztés) 5 perces időintervallumot feltételezve 130 A-nél 8%, azaz 24 másodperc. Alacsonyabb áramerősségnél természetesen az idő nő. Ára az előbbi barkácsáruház listája alapján 64 990 Ft, melyhez még hozzájön a huzal, a védőgáz és a palack ára is.
Következő lapszámunkban még bemutatunk néhány, hasonló kategóriájú készüléket, melyeket a hazai kínálatból össze tudtunk gyűjteni. Alapvetően kijelenthető, hogy az előbbi berendezések árkategóriájába tartozó hegesztőtranszformátorok időszakos használatra, saját, főleg hobbicélra készülnek, műszaki paramétereik, kivitelük között lényeges különbség nem található. Ipari használatra (tartós, folyamatos üzem) nem alkalmasak, és gyártóik az ilyen használat során bekövetkezett meghibásodásokra általában nem is vállalnak garanciát.

Félprofi kategória

A Trakis által forgalmazott Hetra hegesztőtranszformátor-család - melyet példaként választottunk - már egy lépéssel magasabb kategória az előző berendezésekhez képest. Az egyszerűbb típusok Hetra 100, 130, hasonlóan az előző gépekhez, egy fázisú és 220 V-os feszültséget igényelnek. Felfelé haladva a bonyolultsági létrán, megtalálhatóak hűtőventilátoros kivitelben, sőt a Hetra 100-as AKM típusú leszármazottja, 12 V-os akkumulátortöltő funkcióval is el van látva. A drágább típusok 160 VK, 200 VK egyfázisú, 400 V-os hálózatról működtethetőek, a család "legizmosabb" tagja a 200 SVE pedig 3 fázisú 400 V-os áramforrásra csatlakoztatható. Ez utóbbi egyébként egyenáramú hegesztőberendezés.
Az ebbe a kategóriába tartozó berendezésekről elmondható, hogy megszabott hegesztési áramot használva akár 100%-os üzemben is dolgozhatnak, árukat tekintve a hobbi kategória felett vannak. Folyamatos munkára alkalmasak, hegesztőáramukat tekintve viszont nagy termelékenységre nem. A későbbiekben még ilyenekre is visszatérünk.

Bevonatos pálcák és porbeles huzalok

Bevont fogyóelektródás kézi ívhegesztés elektródatípusai: az eljárás népszerűségének és széleskörű alkalmazhatóságának köszönhetően, manapság majd mindenféle acélhoz, színes- és könnyűfémhez megtalálhatók a hozzájuk való elektródák. Mivel mostani cikkünk döntően acélok hegesztéséhez használt hobby és félprofi berendezésekről szól, elsősorban az ezekhez használatos elektródákról ejtünk szót.

A bevonatos elektródák külső bevonatának (porbeles huzalok esetében a portöltetnek) több feladata is van a hegesztés során. A legfontosabbak a következők:

  • ívstabilizálás: váltóáram esetén is stabil ív, valamint a fröcskölés csökkentése.
  • védőgázképzés: ennek legfőbb szerepe az, hogy a hegesztés során visszaszorítsuk a varrat oxidálódását.
  • ötvözés: ez főleg azért fontos, mert a hegesztés során fellépő magas hőmérséklet hatására sok ötvöző kiéghet az alapfémből, amit pótolni kell, különben a varrat és környezete gyenge lesz.
  • salakképzés: a képződő salak, az ömledék tetején lebeg, egyrészt csökkenti az oxidálódás lehetőségét, másrészt csökkenti a varrat lehűlési sebességét, így segít a hirtelen melegedést követő gyors hűléssel járó feszültségek csökkentésében.
  • leolvadási teljesítmény növelése: ez egészen egyszerűen annyit tesz, hogy a bevonat is tartalmaz fémport, vagy porokat, melyek növelik a leolvadó fémmennyiséget. Ennek a tulajdonságnak köszönhető az, hogy egyes pálcák kihozatala 100% felett van, létezik 180%-os kihozatalú pálca is.


Most, hogy látjuk mennyi feladat hárul az elektróda bevonatára, ismerkedjünk meg a leggyakrabban használt bevonattípusokkal:

  • rutilos bevonat: a leggyakrabban használt bevonattípus. Hobby célokra a legmegfelelőbb választás, egyik legfőbb "erénye" a könnyű használhatóság, jó ívtartás, és a kis fröcskölés.
  • bázikus bevonat: a legjobb mechanikai tulajdonságokkal (alakváltozó képesség, repedés ellenállás, jó beolvadás) rendelkező bevonat, mely alkalmas minden igényes hegesztési feladat ellátására. Az ilyen bevonattal rendelkező elektródák használatához fordított polaritás és a rutilos pálcánál nagyobb gyakorlat szükséges.
  • savas bevonat: ezzel a bevonattípussal mély beolvadás és szép varratok készíthetőek, de hasonlóan a bázikus bevonatú elektródákhoz, szintén nagy gyakorlatot igényel használata.
  • cellulóz bevonat: a bevonat nagy mennyiségű szerves anyagot tartalmaz, mely sűrű salakréteget eredményez. Ez a tulajdonsága különösen alkalmassá teszi függőleges és fej fölötti varratok (pozícióhegesztés) készítéséhez.

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Bérces Balázs

A cikk eredeti változata az alábbi címen olvasható az Ezermesteren:
http://ezermester.hu/cikk-936/Amit_a_hegesztesrol_tudni_kell