Pulssi-MAG-hitsauksen optimointi ultralujille rakenneteräksille
Pirinen, Jani (2006)
Tiivistelmä
Diplomityön tavoitteena oli optimoida pulssi-MAG-hitsaus parametreja
ultralujan rakenneteräksen OPTIM 960 QC hitsin lujuuden ja
väsymiskestävyyden kannalta. Työssä tutkittiin parametrien, erityisesti
pulssituksen vaikutusta hitsingeometriaan ja kovuusprofiiliin hitsiaineessa ja
HAZ-alueella.
Kirjallisuus osiossa perehdytään pulssi-MAG-hitsauksen
prosessiparametreihin, erityisesti niiden vaikutukseen lämmöntuontiin,
saavutettavaan kovuuteen ja näin ollen lujuuteen sekä väsymiskestävyyteen.
Kokeellisessa osassa koehitsejä tutkittiin SLM (structural lightmethod) -
menetelmällä ja kovuusmittauksin. Parametrien vaikutusta laatuhitsin
tuottavaan hitsausenergiaan tutkittiin visuaalisesti ja jäähtymisaikamittauksin.
Parametrien käyttäytymistä tutkittiin lyhyesti oskilloskoopin ja
suurnopeuskuvauksen avulla. Laadukkaiden hitsien saavuttaminen vaati, että
keskinäinen tasapaino pulssi parametrien välillä on kunnossa. Virtasuhteen
tulee olla n. 30 %. Langansyötön lisäys vaatii taajuuden ja pulssiajan nostoa.
Pehmenneen vyöhykkeen syntyä karkearakeiselle vyöhykkeelle saadaan
rajoitettua, mutta uloimpien vyöhykkeiden pehmenemisen ehkäiseminen vaatii
esim. jäähdytystä ja perusaineen koostumuksen tarkistamista. Liitoksen
väsymiskestävyyden kannalta lämmöntuonti ei ole kriittinen tekijä.
Väsymiskestävyysluokka 150 on saavutettavissa ilman jälkikäsittelyä.
Jatkotutkimuksissa tulee keskittyä vielä syvemmin prosessiparametrien
vaikutuksien hallintaan ja kehittää ulkoista jäähdyttämistä.
ultralujan rakenneteräksen OPTIM 960 QC hitsin lujuuden ja
väsymiskestävyyden kannalta. Työssä tutkittiin parametrien, erityisesti
pulssituksen vaikutusta hitsingeometriaan ja kovuusprofiiliin hitsiaineessa ja
HAZ-alueella.
Kirjallisuus osiossa perehdytään pulssi-MAG-hitsauksen
prosessiparametreihin, erityisesti niiden vaikutukseen lämmöntuontiin,
saavutettavaan kovuuteen ja näin ollen lujuuteen sekä väsymiskestävyyteen.
Kokeellisessa osassa koehitsejä tutkittiin SLM (structural lightmethod) -
menetelmällä ja kovuusmittauksin. Parametrien vaikutusta laatuhitsin
tuottavaan hitsausenergiaan tutkittiin visuaalisesti ja jäähtymisaikamittauksin.
Parametrien käyttäytymistä tutkittiin lyhyesti oskilloskoopin ja
suurnopeuskuvauksen avulla. Laadukkaiden hitsien saavuttaminen vaati, että
keskinäinen tasapaino pulssi parametrien välillä on kunnossa. Virtasuhteen
tulee olla n. 30 %. Langansyötön lisäys vaatii taajuuden ja pulssiajan nostoa.
Pehmenneen vyöhykkeen syntyä karkearakeiselle vyöhykkeelle saadaan
rajoitettua, mutta uloimpien vyöhykkeiden pehmenemisen ehkäiseminen vaatii
esim. jäähdytystä ja perusaineen koostumuksen tarkistamista. Liitoksen
väsymiskestävyyden kannalta lämmöntuonti ei ole kriittinen tekijä.
Väsymiskestävyysluokka 150 on saavutettavissa ilman jälkikäsittelyä.
Jatkotutkimuksissa tulee keskittyä vielä syvemmin prosessiparametrien
vaikutuksien hallintaan ja kehittää ulkoista jäähdyttämistä.