Fogningsdagarna är svets- och fogningsbranschens årliga konferens. Just nu pågår konferensen i Lund och samlar ett hundratal deltagare från hela branschen.

Efter Svetskommissionens årsmöte och en kort inledning av Svetskommissionens vd Mathias Lundin startar Tetra Pak svets- och fogningsbranschens konferens Fogningsdagarna.

Mikael Wahlgren berättar företaget med fokus på packaging och processing. Han fortsätter med bakgrund och historia för att sedan landa i vad TetraPak ser som framtiden.

- Vi måste vara med i utvecklingen. Förpackningsmaterial måste vara återvinningsbara och miljövänliga. TetraPak gör 200 miljarder förpackningar per år. Den mängden medför att vi måste ta vårt ansvar och ha en hållbar verksamhet, säger Mikael Wahlgren.

Svetsning är mycket viktigt för företaget och TetraPak följer extremt höga krav längs hela verksamheten. Maskinparken, både för processing och packaging, är i mestadels rostfritt och följer alla globala standarder. Detta för att kunna säljas och användas överallt. Hanteringen av livsmedel kräver att TetraPak säkerhetsställer att t ex hygenisk design, diskbarhet, hygienrisker m.m följer alla standarder för detta. Livsmedelskraven är väldigt höga och ställer i sin tur krav på svetsningen.

I Lund arbetar cirka 4000 anställda som bygger Tetra Paks utrustningar.

- På vårt produktioncenter i Lund bygger vi våra maskiner som går ut til hela världen. Fokus är på "liquide foods" sk fyllningsmaskiner. Vi har ett tiotal produktionscentrum runt om i världen och vi håller enormt hög kvalitet i vår svetsning. Samma standarder och krav gäller i Colombia som i Lund. Om produkten kommer från Lund eller Indien spelar ingen roll, de håller samma standard och kvalitet i alla delar, säger Mikael Wahlgren.

– Svetsstandarderna och andra kvalitetskrav som vi inom livsmedelsindustrin har att leva efter kräver ett gigantisk kvalitetsarbete. Jag är inte ensam i det arbetet utan vi har ett team av kvalitetsansvariga. Mitt jobb går ut på att se till att alla våra sajter når samma höga kvalitetskrav, säger Stefan Andersson som är Global Welding expert på TetraPak.

TetraPak använder inom grenen processing ca 10000 ton rostfritt material per år och det får inte förekomma en enda por i sammanfogningarna. 100 procent porfritt alltså. Det uppnår Stefan och TertraPak genom att guida TetraPaks svetsansvariga på företagets olika produktionssajter med utbilding, utveckling, handledning mm.

– Huvudsysslan är att se till att alla våra sajter jobbar på samma sätt. Vi inom livsmedelsindustrin har höga krav på oss. Det måste bli perfekt varje gång vi lägger en svets, säger Stefan Andersson.

Björn Rundkrantz, K-utveckling/ESS. Tar vid och talar om praktisk svetsning inom forskningsvärlden, dvs om hur de "brände ihop ESS-anläggningen".

- I stort sett alla metoder för svetsning har används på ESS men förvånande mycket handlar om traditionell tig-svetsning, säger Björn Rundkrantz.

Specifikationen på minimal krympning, täthet, trycktålighet ställer höga krav på sammanfogningen. Likaså design, årkomst och att kraven på att framtidssäkra för service och uppdateringar gör fogningsarbetet komplicerat.

- Vi mötte stora utmaningar i varje dela av byggprojektet. Till exempel felaktiga toleranser, som kommer av att flera leverantörer varit inblandade, ställde ofta till det och behövde lösas, säger Björn Rundkrantz.

Björn berättar om kreativa lösningar och kostsamma omtag som repositionering av komponenter för att nå upp till de unika kravspecifikationer som ett "one-of -a kind-projekt" som detta har.

– Som ni förstår så har vi väldigt låg bågtidsfaktor i sådant här projekt eftersom prioriteringen är kvalitet, säger Björn Rundkrantz.

Klas Bjerede, TechWeld, berättar om deras arbete med ESS-anläggningen där de var med och reparerade ett kylblock där svetsningen inte nådde upp till utlovad specifikation.

– Vi fick kapa bort 49 anslutningar. Endast tre nådde kravspec, säger Klas Bjerede.

Vid återmontering så klarade TechWeld inte inbränningskraven utan att egentligen förstå varför.

– Det visade sig att vi stött på något som kallas maragonieffekten, säger Klas Bjerede.

TechWeld utvecklade därför en svetsmetod, kvalificerade metoden och utförde därefter arbetet.

– Uppdrag var avancerat och fick lösas ihop med samarbetspartners, säger Klas Bjerede.

Sammanfattningsvis så lyckades TechWeld att 1. Ta fram Orbitalutrustning, AMI 415 samt innersvetshuvud 2. Utveckla metod och ta fram en rotgas för att minska Maragonieffekten och klara inträngningskraven. 3. Proceduren kvalificerades sedan enligt ISO 15613. 4. Utföra stutsbytena på site.

– Vi är stolta att vi klarade allt detta inom projektet tidsrymd, cirka månader, säger Klas Bjerede.

Klara Trydell, Swerim, pratar sig varm för elektrolytisk rengöring av svetsfogar som ger en effektivare svetsoxidborttagning på ett miljövänligare vis är än traditionell betning. Hon delger fakta om ett antal delprojekt för fogrengöring bland annat laserablation och delger de olika metodernas påverkan på arbetsmiljö och även dess effektivitet. Klara Trydell avslutade ämnet med att tipsa om pågående forskning.

Det andra ämnet som Klara talar om är svetsrök och projektet MIREL FCW och hon gör en genomgång av metod och resultat.

– Målet har varit att identifiera och förstå risker med olika typer av tillsatsmaterial för att kunna ge relevant information och rekommendationer till svetsare, samt att ta fram nya flussfullda trådar och skyddsgaser som ger minskad frigörelse av metaller, speciellt sexvärt krom. Detta ska hjälpa till att förbättra arbetsmiljön för svetsare, säger Klara Trydell

Av projektet har nya produkterna tagist fram vilka har reducerad frigörelse av metaller, speciellt Cr(VI), och på så sätt förbättra arbetsmiljön.

I projektet har hela kedjan från materialutvecklare till forskare inom svetsprocesser, analys av svetsrökspartiklar till miljömedicin. samarbetat.

Från miljömedicinfältet kommer Alexander Holm, Sahlgrenska Universitetssjukhus/Göteborgs Universitet. Han talar om luftföroreningars påverkan på våra små luftvägar. Alexander är tydlig med att han inte vet något om svetsning men att han kan mycket om våra luftvägar och hur luftmiljö påverkar dessa.

– Svetsrök är oerhört komplex men det vi med säkerhet kan säga är att den medför vissa risker, kronisk bronkit, astma, KOL, kronisk bronkit, lungcancer och att svetsning/svetsrök undertrycker imunförsvaret i våra lungor, säger Alexander Holm.

Han menar att risker som gäller svetsrök även gäller alla andra liknande främmande partiklar som vi får i oss, skillnaden är egentligen mängden och storleken på partiklarna. Nickel, mangan och sexvärt krom har alla olika risker men Alexander redogör endast snabbt riskerna. Poängen är att vi måste skydda oss från exponering.

– Just ökad inflammationskänslighet är tydligt hos svetsare. Vaccinering mot pneumekocker diskuteras men det finns ännu inga riktlinjer, säger Alexander Holm.

Pneumokocker är den vanligaste orsaken till bakteriella luftvägsinfektioner som lunginflammation, öroninflammation och bihåleinflammation. Svetsare är mer mottagliga än andra jämförbara grupper även om det finns få studier på inflamationer i de övre luftvägarna.

Från Höganäs kommer Torstein Gröstad, manager brazing development. Han talar om hårdlödning och dess användningsområden.

Vissa kriterier bör till för att få till en bra fog med lödning.

- Rätt design på fogen, åtomst är viktigt. Det är viktigt att det är rent. Hur man monterar delarna tillsammans vid lödningen är viktigt för att kapilärkraften ska fungera som det är tänkt. Rätt tillsatsmaterial, rätt legering och hanteringen av tillsatsmaterialet är viktigt. Hur man håller arbetsstycke, punktlödning eller fixturer. Hur processen ser ut, temperatur, atmosfär, avkylning. allt ger utslag på hur väl du lyckas, säger Torstein Gröstad.

Fördelar med lödning är många. till exempel går artfrämmande material att sammnfoga. Toleransnivång är bättre än med motsvarande sammanfogning med svetsning.

– Höganäs sysslar med metallpulver men det finns mängder med olika vsarianter av tillsatsmaterial. tejp, filmer, och andra solida tillsatsmaterial är vanligt, säger Torstein Gröstad.

Det finns flera processr för lödning. Torstein talar om tre, induktionslödning, vacuumlödning och gasreglerad lödning, dvs lödning i en kontrollerad atmosfär.

Exempel på applikationer för hårdlödning är katalysatorer, oljekylare värmeväxlare, gasturbiner, diamantskivor (diamond disks) som används både som verktyg och som halvledare i i industrin. Viktigt att förstå är att det inte finns något tillsatsmaterial som passar för lödning av alla applikationer. Varje applikation behöver rätt tillsats.

– Lödning är en bra lösning för arbetsstycken med komplexa geometrier med låg svetsbarhet, säger Torstein Gröstad.

Mette Ramberg, Alleima EMEA talar om ett helt nytt material i duplexfamiljen SAF 3007 – speciellt framtagen för Umbilicals dvs själva navelsträngen (röret) från oljeplattformen till själva brunnen. SAF 3007 presenterades för bara tre veckor sedan.

- Fördelar: högre sträckgräns, bättre utmattningsegenskaper, samma korrosionsegenskaper, lägre vikt, mycket god svetsbarhet, är billigare än motsvarande/äldre 2507, säger Mette.

Nyheten är att 3007 är legerat med volfram.

Efterfrågan kommer av att brunnarna ligger djupare och djupare,

– Vi har brunnar som ligger på 2450 meter djup vilket ger ett tryck upp till 20000 psi, säger Mette Ramberg.

Alleima har även tagit fram ett arteget tillsatsmaterial som överensstämmer med legeringen.

Från Outokompu kommer deras R&D. Rostfritt stål i broapplikationer är grejen enligt Paul. Fördelar med rostfria broar är minskad påverkan på samhället (broar behöver inte stängas av för underhåll), låg livcykelkostnad, estetiskt tilltalande även över tid, lång livsvcykel.

Rostfria broar tål klorider och luftföroreningar, regn är snarare positivt (sköljer bort andra föroreningar) än negativt som det är för broar av kolstål som i sin tur drabbas av korrosion.

Paul säger att Outokompu testar sina stål i olika klimat, saltrik miljö sliter på stål och man vill veta var vilken stålkvalitet bör användas.

– Vårt arbete har resulterat i Eurocode 3 EN1993.t.4 Corrision Resistance Factors. Eurocoden är ständigt uppdaterad med nya stålsorter. Den rekomenderar stålsorter beroende på var applikationen ska stå, säger Paul Janiak.

Paul visar jämförelse av kostnader över en broars livsspann och menar att även om materialet jämförelsevis är dubbelt så dyrt som kolstål så är den kostnaden låg i perspektivet vad hala projekteringskostnaden och de kommande årens underhåll är. Kostnaden för en bro i duplex stål blir lägre (i jämförelse) ju högre trafikbelastningen är.

– Vi har sett ett uppsving för broar i rostfritt/duplex stål, och är man intresserad av hur sådana broar svetsas så rekommenderar jag vår Welding handbook. Den skickar jag med glädje till den som hör av sig, säger Paul Janiak.

Paul presenterar projektet Sunlight/Longlife där man tagit fram koncept med optimerad design i duplex som ger en kostnad just över motsvarande bro i kolstål.

– Ska man bygga en bro så gör materialval enligt Eurocode. Rostfritt stål är ofta konkurrenskraftigt i bärande konstruktioner i utsatt miljö, säger Paul Janiak.

Johan Ingemansson från Lincoln Electric brinner för svetsning av så kallade superaustenitiska stål.

– Man brukar lite slarvigt säga att ett superautenitiskt rostfritt stål har ett PRE större än 40, säger Johan Ingemansson.

De helaustenitiska rostfria stålen kan innehålla spår av sekundära utskiljningar, vanligen sigmafas, men halterna är normalt mycket låga varvid dessa inte påverkar de mekaniska egenskaperna eller korrosionsmotståndet nämnvärt. Sekundära utskiljningar kan dock bildas om materialet utsätts för temperaturområdet 600-1000 °C, (vilket sker vid svetsning) varvid upprepad exponering under lång tid vid dessa temperaturer bör undvikas.

– Generellt har de helaustenitisk rostfria stålen bra svetsbarhet och kan svetsas med de vanliga svetsmetoderna men med ökad legeringshalt krävs naturligtvis mer noggrannhet. Generellt kan man utgå från att de lägre legerade exempelvis 1.4438, 1.4439, 725LN (1.4466) upp till Alloy 904L (1.4539) kan svetsas med tillsatsmaterial som ger ett svetsgods med motsvarande legeringsinnehåll (så kallade arteget). Från Alloy 904 och uppåt svetsas dessa ofta med tillsatsmaterial som ger svetsgods av nickelbastyp. Det finns dock ett antal undantag från detta främst beroende på speciella applikationer och korrosionsmiljöer, säger Johan Ingemansson.

Med ökad halt av legeringsämnen påverkas inträngningen negativt. Fogberedningen bör anpassas med något större fogvinkel. Rot/ spaltöppning ska användas, vanligen 2–3 mm. Svetsgods av typen nickelbaslegeringar är generellt känsliga för varmsprickor. Spraybåge/pulsprogram bör användas för att få ner temperaturen så att sträckenergin hålls på acceptabla nivåer.

– Enda undantaget är om kontrollerad, fullständig släckglödgning utförs direkt efter svetsning, säger Johan Ingemansson.

Erik Claesson arbetar på Swerims kontor i Kista. Erik talar om MAX-IV, en anläggning för synkrotronexperiment för utvärdering av mikrostrukturer.

Korfattat studerar de materialstukturer. Synkrotrondiffraktion används ofta som ett komplement till mer vanliga labbexperiment.

Synkrotron ger möjlighet att studera snabba förlopp, det ger extremt hög upplösning, eftersom penetrationen är djup så för man data från en stor volym.

– Framförallt så kan vi göra mätningar under pågående experiment. Vi har exempel på då vi har gjort mätningar under pågående försök med printning i metall (AM), säger Erik Claesson.

Synkrotrondiffraktion kan göra urskiljning av sigmafas i duplex rosfritt stål med dilatometri, dvs studera fasomvandlingar under olika värmningcykler och se hur urskiljningar/sigma fas bildas.

- Vi kan se under vilka temperaturer austeniten är stabil. Eftersom stora kornstrukturer är dåligt för stålets mekaniska egenskaper vill man ha stabil austenit, säger Erik Claesson.

Tex arbetar Claes med att att studera hur de termomekaniska egenskaperna förändras i SSABs processer.

– Vi gör studier av olika stålsorter och får fram information om restspänningar, urskiljning av partiklar (Sigma) och andra inhomogeniteter i material, proven är dessutom oförstörande, säger Erik Claesson.

Daniel Björkström är svetsansvarig på Alfa Laval. Han är koordinerar kvalitetsarbetet. Mycket av verksamhetens är fokuserad på rostfritt stål, titan och nickellegeringar.

Alfa Lavals bana inleddes 1883 med AB Separator, idag är företaget uppdelat i olika affärsdivisioner - energi, mat och vatten samt marint.

I Sverige finns fyra stora sajter, Tumba, Ronneby, Eskilstuna och Lund. Totalt ca 1550 anställda i Sverige. Globalt finns det 37 stora produktionssajter.

Daniel talar mest om Lund där det produceras cirka 20000 värmeväxlare per år. Just nu pågår en expansion som ska utvidga sajten i Lund från 55000 m3 till 83000 m3.

– En plattvärmeväxlare består av en bäraxel som håller kanalplattor och stativplattor på plats, designad för att i största mån undvika svetsning, egentligen är det endast porthålet för de medier som ska in i växlaren som svetsas, säger Daniel Björkström.

Fabriken i Lund får även hantera alla udda ordrar med sällsynta krav. Det kan till exempel vara anslutningar med weld overlay i nickellegeringar eller rostfritt stål.

– Men vi sysslar en hel del med lasersvets, det har vi gjort sedan 80-talet. Vi svetsar ungefär 100 mil lasersvets per år, då för att foga samman två kanalplattor till ett paket, säger Daniel Björkström.

Alfa Laval har tillsammans med Haynes utvecklat ett material som är motståndskraftigt mot ren upphettad svavelsyra som är både svetsbart och går att pressa till kanalplattor. Det är de ensamma om i världen.

– Våra hygieniska värmeväxlare innehåller mest svetsning av våra produkter. Dessa används för mejeriprodukter, livsmedel och andra hygieniska tilllämpningar. Dessa värmeväxlare måste vara helsvetsat utan porer. Genom helsvetsning undviks glipor och andra ställen som kan gynna bakterietillväxt, säger Daniel Björkström.