Matalan muutoslämpötilan hitsilisäaineiden vaikutus hitsiliitosten väsymisominaisuuksiin

Abstract

Tämän kirjallisuustyön aiheena on tutkia matalan muutoslämpötilan hitsilisäaineiden vaikutusta eri hitsiliitoksien väsymisominaisuuksiin. Matalan muutoslämpötilan hitsilisäaineita käytetään hitsiliitosten väsymisominaisuuksien parantamiseen. Vertailu tapahtuu keräämällä systemaattisesti dataa yksittäisistä väsymiskoetuloksista ja yhdistelemällä niistä uusia kuvaajia. Lisäksi datasta muodostettiin kuvaajaan S-N käyrät vertailun helpottamiseksi nimellisen jännityksen menetelmällä. Tarkastelun alla oli neljä liitostyyppiä: Päittäisliitos, yksipuolinen pitkittäinen jäykiste, kaksipuolinen pitkittäinen jäykiste ja T-liitos. Tarkastelu on rajattu liitostyyppien vertailuun. Työssä havaittiin, että matalan muutoslämpötilan hitsilisäaineilla oli parantava vaikutus kaikkiin liitostyyppeihin. Parantava vaikutus korostui erityisesti liitostyypeissä, joissa syntyy hitsiliitosgeometrian takia luontaisesti suuria jäännösjännityksiä. Päittäisliitoksen kaltaisissa liitoksissa vaikutus oli rajallinen, mutta tarkastelu on rajattu vain pieniin koekappaleisiin, joten etenkin korkeilla syklimäärillä isoissa hitsatuissa rakenteissa päittäisliitokset voivat hyötyä matalan muutoslämpötilan hitsilisäaineen käytöstä.

The subject of this thesis is to study how low transformation temperature welding consumables affect the fatigue strength properties of different weld joints. Low transformation temperature welding consumables are used in welded joints to improve the fatigue strength of weld joints. The comparisons are done by systematically collecting data from individual fatigue tests and combining them into new charts. Also, nominal strength method was used to form S-N curves into the charts to improve the comparability of results. The four different weld joints were compared: butt joint, longitudinal stiffener, two-faced longitudinal stiffener and T-joint. The comparison was limited to examining the welded joints in question. Results of the thesis show that low transformation temperature weld additive has an improving effect on all four weld joints. The improving effect was highlighted especially in the weld joints whose weld geometry forms naturally high residual stresses after welding. In weld joints like butt joint the effect was limited, but the examination was only limited to small scale test subjects, so in real world welded structures even butt joints can benefit from the use of low transformation temperature weld additives especially in high amount cycles.