Titaanista ja ruostumattomasta teräksestä valmistettujen johdeputkien korjaushitsaus
Kontturi, Joel (2019)
Diplomityö
2019
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019120545813
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019120545813
Tiivistelmä
Lentokoneeseen vioittuneen osan korvaamiseksi asennettavat varaosat ovat kalliita ja joskus vaikeasti saatavilla. Korjaushitsauksella voitaisiin vähentää hankintakustannuksia osan käyttöiän pidentyessä ja vähentää lentokoneen palveluksetonta aikaa uutta osaa hankittaessa.
Tässä tutkimuksessa keskitytään titaanista ja ruostumattomasta teräksestä valmistettujen johdeputkien korjaushitsaukseen. Tavoitteena on selvittää, olisiko hitsausprosessi mahdollista toteuttaa luotettavasti ja kustannustehokkaasti omassa kunnossapitoyksikössä ja mitä tämä edellyttäisi. Erityisesti tarkastellaan materiaalien hitsaukseen liittyviä erityispiirteitä ja mitä ohjeistuksia ilmailualan hitsausta koskevat standardit antavat. Lopuksi testataan jo käytössä olleen johdeputken hitsausta ja tehdään tälle rikkomaton ja rikkova materiaalitutkimus hitsauksen laadun arvioimiseksi.
Tutkimuksessa todetaan, että materiaaleista titaani on erittäin haavoittuvainen kaikelle epäpuhtaudelle läpi koko korjausprosessiketjun ja vaatii erityisen puhtaan hitsausympäristön, joka sopii myös ruostumattomalle teräkselle. Ilmailualan ohjeistusta tutkitaan lähinnä ISO-standardien avulla. Hitsaajan pätevöittäjän löytäminen sekä korjausohjeiden saaminen todetaan hitsausprosessin puhtausvaatimusten ohella prosessin haastavimmaksi osuudeksi.
Jatkotutkimuksissa suositellaan paneuduttavan siihen, miten korjausohjeet saataisiin nopeasti valmistajalta ja kohdistettua korjauskohteeseen sekä voitaisiinko hitsaushenkilöstön pätevöinti suorittaa yhteistyössä suomalaisten koulutuskeskusten kanssa. Replacement spare parts for aircraft can be expensive and difficult to purchase. Initial costs could be decreased, and the service life of spare parts would be longer, if repair welding can be used. In addition, aircraft’s out of service time could be shortened during the purchase process of new spare parts.
This thesis titanium and stainless-steel conduct pipes repair welding is focused on. Aim is to find out possibilities to carry out the whole repair welding process by cost efficient and reliable manner in own service department and what this would need for. Especially special characteristics about welding materials above are studied and what rules and directives are mentioned in aircraft welding standards. Finally used conduct pipe is test welded and non-destructive and destructive material testing are made for evaluating the weld quality.
It is founded that especially titanium is especially sensitive for contaminate any impurity across the whole repair process and needs special clean welding atmosphere, which suits for stainless as well. Aircraft guidelines are studied mainly by ISO-standards. To find valid quarter to give welder qualification and welding procedure specifications for repair proved to the most challenging part of the process.
In further research projects it is recommended to study how the welding procedure specifications would be easily purchased from the design engineer and would it be possible to get qualification to the welding person in some Finnish training center for example.
Tässä tutkimuksessa keskitytään titaanista ja ruostumattomasta teräksestä valmistettujen johdeputkien korjaushitsaukseen. Tavoitteena on selvittää, olisiko hitsausprosessi mahdollista toteuttaa luotettavasti ja kustannustehokkaasti omassa kunnossapitoyksikössä ja mitä tämä edellyttäisi. Erityisesti tarkastellaan materiaalien hitsaukseen liittyviä erityispiirteitä ja mitä ohjeistuksia ilmailualan hitsausta koskevat standardit antavat. Lopuksi testataan jo käytössä olleen johdeputken hitsausta ja tehdään tälle rikkomaton ja rikkova materiaalitutkimus hitsauksen laadun arvioimiseksi.
Tutkimuksessa todetaan, että materiaaleista titaani on erittäin haavoittuvainen kaikelle epäpuhtaudelle läpi koko korjausprosessiketjun ja vaatii erityisen puhtaan hitsausympäristön, joka sopii myös ruostumattomalle teräkselle. Ilmailualan ohjeistusta tutkitaan lähinnä ISO-standardien avulla. Hitsaajan pätevöittäjän löytäminen sekä korjausohjeiden saaminen todetaan hitsausprosessin puhtausvaatimusten ohella prosessin haastavimmaksi osuudeksi.
Jatkotutkimuksissa suositellaan paneuduttavan siihen, miten korjausohjeet saataisiin nopeasti valmistajalta ja kohdistettua korjauskohteeseen sekä voitaisiinko hitsaushenkilöstön pätevöinti suorittaa yhteistyössä suomalaisten koulutuskeskusten kanssa.
This thesis titanium and stainless-steel conduct pipes repair welding is focused on. Aim is to find out possibilities to carry out the whole repair welding process by cost efficient and reliable manner in own service department and what this would need for. Especially special characteristics about welding materials above are studied and what rules and directives are mentioned in aircraft welding standards. Finally used conduct pipe is test welded and non-destructive and destructive material testing are made for evaluating the weld quality.
It is founded that especially titanium is especially sensitive for contaminate any impurity across the whole repair process and needs special clean welding atmosphere, which suits for stainless as well. Aircraft guidelines are studied mainly by ISO-standards. To find valid quarter to give welder qualification and welding procedure specifications for repair proved to the most challenging part of the process.
In further research projects it is recommended to study how the welding procedure specifications would be easily purchased from the design engineer and would it be possible to get qualification to the welding person in some Finnish training center for example.