Keyhole TIG-hitsaus painelaitevalmistuksessa : mahdollisuudet seostettujen laatuterästen pohjapalon hitsaamisessa
Immonen, Juho (2022)
Kandidaatintyö
2022
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022042129814
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022042129814
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää, voidaanko keyhole TIG-hitsauksella hitsata seostetusta laatuteräksestä valmistettujen painelaitteiden pohjapalkoja. Tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää käytössä olevia pohjapalon hitsausmenetelmiä. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään, täyttääkö hitsi painelaitteiden hitseille asetetut vaatimukset ja voidaanko hitsaus suorittaa ilman juurikaasua.
Tutkimuksessa tehtiin hitsauskokeita ja alustava menetelmäkoe. P355NL2-levyjen päittäisliitoksen pohjapalko hitsattiin osaviistettyyn V-railoon ilmaraon ollessa noin 0 mm. Pohjapalon hitsauksen jälkeen koekappaleisiin hitsattiin toinen palko jauhekaarihitsauksella. Tämän jälkeen koekappaleille tehtiin alustava menetelmäkoe, jonka tulosten avulla voitiin arvioida hitsin laatua.
Hitsauskokeessa havaittiin, että S355- ja P355NL2-teräksien hitsaaminen on mahdollista ilman juurikaasua. Pohjapalon hitsauskoe epäonnistui osittain hitsiin muodostuneiden epämuodostumien ja korkean hitsin kuvun takia. Kokeen perusteella todettiin pohjapalon keyhole TIG-hitsaamisen olevan mahdollista, mutta haastavaa. Alustava menetelmäkoe ei täyttänyt painelaitteiden vaatimuksia, koska yksi pintataivutussauva murtui. Tutkimuksen tulosten pohjalta kuitenkin todettiin, että menetelmälle voi olla potentiaalista käyttöä painelaitteiden pohjapalkojen hitsaamisessa. The topic of this bachelor’s thesis was to study the capability of keyhole TIG welding to root pass welding of alloy quality steels. This could be used to manufacture pressure vessels. The aim of the research was to develop root pass welding procedures already in use. The research also studied if the weld fulfills the requirements for pressure vessel welds and is there possibility to conduct the welding without backing gas.
Welding tests and a provisional welding procedure test were made for the research. The root pass of P355NL2 plates was butt welded. There was a V-preparation with root face and a root gap of ~0 mm between the plates. Another bead was welded on top of the root pass using submerged arc welding. Afterwards the provisional welding procedure test was done to evaluate the quality of the weld.
During the welding tests it was discovered that S355 and P355NL2 steels can be welded without backing gas. The root pass welding test partially failed because of the malformation and high face of the weld. This test demonstrated that keyhole TIG welding could be used to root pass welding’s, but it’s challenging. The provisional welding procedure test didn’t fulfill the requirements for pressure vessel welds because one of the face bend test specimens broke. The research nevertheless demonstrated that this procedure has potential for root pass welding of pressure vessels.
Tutkimuksessa tehtiin hitsauskokeita ja alustava menetelmäkoe. P355NL2-levyjen päittäisliitoksen pohjapalko hitsattiin osaviistettyyn V-railoon ilmaraon ollessa noin 0 mm. Pohjapalon hitsauksen jälkeen koekappaleisiin hitsattiin toinen palko jauhekaarihitsauksella. Tämän jälkeen koekappaleille tehtiin alustava menetelmäkoe, jonka tulosten avulla voitiin arvioida hitsin laatua.
Hitsauskokeessa havaittiin, että S355- ja P355NL2-teräksien hitsaaminen on mahdollista ilman juurikaasua. Pohjapalon hitsauskoe epäonnistui osittain hitsiin muodostuneiden epämuodostumien ja korkean hitsin kuvun takia. Kokeen perusteella todettiin pohjapalon keyhole TIG-hitsaamisen olevan mahdollista, mutta haastavaa. Alustava menetelmäkoe ei täyttänyt painelaitteiden vaatimuksia, koska yksi pintataivutussauva murtui. Tutkimuksen tulosten pohjalta kuitenkin todettiin, että menetelmälle voi olla potentiaalista käyttöä painelaitteiden pohjapalkojen hitsaamisessa.
Welding tests and a provisional welding procedure test were made for the research. The root pass of P355NL2 plates was butt welded. There was a V-preparation with root face and a root gap of ~0 mm between the plates. Another bead was welded on top of the root pass using submerged arc welding. Afterwards the provisional welding procedure test was done to evaluate the quality of the weld.
During the welding tests it was discovered that S355 and P355NL2 steels can be welded without backing gas. The root pass welding test partially failed because of the malformation and high face of the weld. This test demonstrated that keyhole TIG welding could be used to root pass welding’s, but it’s challenging. The provisional welding procedure test didn’t fulfill the requirements for pressure vessel welds because one of the face bend test specimens broke. The research nevertheless demonstrated that this procedure has potential for root pass welding of pressure vessels.