Hitsatun alumiinirakenteen suunnittelu

Abstract

Alumiiniseosten käyttö konstruktiomateriaalina lisääntyy johtuen sen lukuisista variaatioista lujuuden ja muovattavuuden suhteen. Alumiinin keveys on merkittävä kilpailuetu teräkseen nähden. Alumiiniseosten hitsattavuus on parantunut hitsausmenetelmien kehittyessä. Uusilla menetelmillä lämmöntuontia hallitaan paremmin, kuten myös alumiinin huokoisuutta sekä lujuuden laskua hitsauksen yhteydessä.

Tässä diplomityössä tutkitaan alumiinin metallurgiaa, hitsausmenetelmiä, sekä alumiinin ja teräksen sekaliitoksen toteutusta. Tutkimuksella pyritään tekemään hitsatun alumiinirakenteen suunnittelua ymmärrettävämmäksi. SFS-EN standardit antavat perustuksen alumiinirakenteen suunnittelulle.

Tässä diplomityössä tehdään suunnitteluesimerkki hitsatun alumiinirakenteen hitsien suunnittelusta. Suunnitteluesimerkissä tutkitaan alumiiniseoksen lujuuden laskua hitsattaessa, ja etsitään standardien antamia ratkaisuja toimivan hitsatun rakenteen toteuttamiseksi.

The use of aluminum alloys as construction material has increased due to the many variations in terms of strength and formability. The small density of aluminium is a significant competitive advantage over steel. The weldability of aluminum alloys has improved because of development of welding methods. In new welding methods a heat input is better, as well as controlling a porosity of aluminum and a decrease in strength during the welding process.

This thesis studies the aluminum metallurgy, new welding methods, and aluminium-steel dissimilar joints. A study is preferred to do designing of welded aluminum structures more understandable. SFS-EN standards are the base for the design of aluminium structures.

In this thesis will be done a design example for welded aluminium structure by the welding engineer. A design example focuses to the decrease of strength during the aluminum alloy welding. This study tries to solve problems with standards to get working aluminium structures.