3/2011
[
]
32
C
Si
Mn
P
S
CEV
Ruukki double grade Tyypillinen [%]
0.08
0.18
1.4
0.010 0.006 0.32
S420MH/S355J2H Maksimi [%]
0.16
0.25
1.6
0.020 0.012 0.39
S355J2H EN 10219 Maksimi [%]
0.22
0.55
1.6
0.035 0.035 0.45
S420MH EN 10219 Maksimi [%]
0.16
0.50
1.7
0.035 0.035 0.45
Taulukko 2. Ruukki double grade S420MH/S355J2H teräksen ja SFS-EN 10219-standardin mukaisten S355J2H ja S420MH teräslaatujen
kemiallisen koostumuksen vertailu.
mat seinämänvahvuudet tarkoittavat myös
pienempiä nurkan pyöristyssäteitä, mikä
helpottaa nurkkaan hitsausta tasaleveissä
liitoksissa.
MAG-hitsauskokeet
Ruukki double grade S420MH/S355J2H ra-
kenneputkimateriaalin hitsattavuus testattiin
Ruukin tutkimuskeskuksessa Raahessa. Hit-
sauskokeessa käytettiin Pulkkilan putkiteh-
taalla valmistettuja rakenneputkia, joiden
dimensiot olivat 200x200x6 ja 120x120x10
mm (B x H x t). Hitsauskoetta varten koema-
teriaalit irrotettiin rakenneputkien seinämis-
tä, joten 6 ja 10 mm paksut koelevyt olivat
kylmämuovatun rakenneputken toimitusti-
lassa.
Taulukossa 2 on esitetty Ruukin kaksoislaa-
tuisen S420MH/S355J2H teräksen ja SFS-
EN 10219 -standardin mukaisten S355J2H
ja S420MH teräslaatujen kemiallisen koostu-
muksen vertailu. Kaksoislaadun maksimise-
osainepitoisuusrajat täyttävät sekä S355J2H
että S420MH terästen standardin SFS-EN
10219 mukaiset koostumusrajat, eli koos-
tumuksen puolesta teräksiä voidaan hitsata
samalla ohjeella. Double grade -rakenneput-
kimateriaalin seinämävahvuudet vaihtelevat
2,0-12,5 mm välillä. Ohuen levynpaksuuden
ja alhaisen hiiliekvivalentin (tyypillisesti CEV
0.32) ansiosta teräs on hyvin hitsattavissa
kaikilla tavanomaisilla hitsausmenetelmillä
ilman esikuumennustarvetta.
MAG-hitsauskokeissa hitsattiin kuusi päit-
täishitsiä. Hitsauskokeissa lämmöntuonnit
valittiin niin, että molempia levyn paksuuksia
6 ja 10 mm hitsattaessa liitosten laskennal-
liset t
8/5
-ajat olisivat pintapalkojen hitsauk-
sessa noin 5, 15 ja 25 sekuntia. Taulukossa
3 esitetyt hitsauskokeissa toteutuneet las-
kennalliset t
8/5
-ajat määritettiin standardin
SFS-EN 1011-2 mukaan. Pohjapalon hitsauk-
sessa lämmöntuonnit olivat pienemmät ja
laskennallinen t
8/5
-aika vaihteli 3-7 sekunnin
välissä.
Ruukki double grade -rakenneputkia on
saatavissa seinämävahvuuksilla 2,0-12,5
mm. Tällä paksuusalueella hitsauskokeis-
sa käytettyjä lämmöntuonteja vastaavat t
8/5
-jäähtymisajat 3-27 sekuntia ovat käytännön
hitsaustyössä toteutuvia. Hitsauskokeissa
käytetyillä seinämäpaksuuksilla 15 sekun-
nin t
8/5
-jäähtymisajan voi katsoa edustavan
Taulukko 3. Hitsauskokeissa käytetyt hitsausarvot.
Kuva 1. Hitsattujen liitosten A-F railogeometriat, palkomäärä ja palkojen hitsausjärjestys.
Kuva 2. Liitosten A-F makrokuvat.
konepajoissa käytännössä toteutuvia läm-
möntuonteja. Pisimmällä jäähtymisajalla 25
sekuntia saavutetaan riittävä varmuusmar-
ginaali tähän.
Hitsaus suoritettiin jalkoasennossa, yhdel-
tä puolelta 50 asteen V-railoon taulukon 3
ja kuvan 1 mukaisesti. Hitsattujen liitosten
makrokuvat on esitetty kuvassa 2. Kuvan 2
hitsejä C ja F tarkasteltaessa nähdään, että
suurimmat käytetyt lämmöntuonnit (t
8/5
~ 25
sekuntia) olivat varmasti riittävän suuria te-
räksen hitsattavuuden testaamista ajatellen,
koska hitsikuvun korkeus on muodostunut
jo niin suureksi, että hitsin jouhevuus alkaa
kärsiä. Makrotarkastelun perusteella jouhe-
vimmat liitokset saavutettiin, kun pintapalon
hitsauksessa käytettiin lämmöntuonteja, jot-
Hitsausliitos Levyn
Palkomäärä Esikuumennus Palkojen välinen
merkintä paksuus [mm]
lämpötila
A
6
2
Ei
< 30
B
6
2
Ei
< 30
C
6
2
Ei
< 30
D
10
3
Ei
< 30
E
10
2
Ei
< 30
F
10
2
Ei
< 30
Q pohjapalko t
8/5
Q pintapalko t
8/5
Lisäainelanka
kJ/mm pohjapalko kJ/mm pintapalko
0.4
5
0.4
5
Esab OK Autrod 12.51
0.48
7
0.74
16
Esab OK Autrod 12.51
0.48
7
0.95
27
Esab OK Autrod 12.51
0.49
3
0.75
6
Esab OK Autrod 12.51
0.49
3
1.19
15
Esab OK Autrod 12.51
0.48
3
1.53
25
Esab OK Autrod 12.51
[°C]
(s)
(s)
