Welding development of crane main girder
Näppi, Mark (2012)
Diplomityö
Näppi, Mark
2012
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201207316243
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201207316243
Tiivistelmä
Konecranes Corporation manufactures huge steel structures in 16 factories worldwide, in which the environment and quality varies. The company has a desire to achieve the same weld quality in each factory, regardless of the manufacturing place. The main subject of this master’s thesis was to develop the present box girder crane welding process, submerged arc welding and especially the fillet welding. Throughput time and manufacturing costs can be decreased by welding the full penetration fillet weld without a bevel, changing present groove types for more appropriate ones and by achieving the desired weld quality on the first time.
Welding experiments of longitudinal fillet welding were made according to the present challenges, which the manufacturing process is facing. In longitudinal fillet welding tests the main focus was to achieve full penetration fillet weld for 6, 8 and 10 millimeters thick web plates with single and twin wire submerged arc welding.
Full penetration was achieved with all the material thicknesses, both with single and twin wire submerged arc welding processes. The main problem concerning the weld was undercutting and shape of the weld bead. The question about insufficiency of presently used power sources with twin wire was risen up during testing, due to the thicknesses that require high welding current. Bigger power source is required when box girders are welded nonstop, if twin wire is used. For single wire process the penetration was achieved with significantly less amperage than with twin wire. Konecranes valmistaa suuria teräsrakenteita 16 tehtaassa ympäri maailmaa, jossa ympäristö ja laatu vaihtelevat. Yhtiöllä on halu saavuttaa sama hitsin laatu jokaisessa tehtaassa, riippumatta valmistuspaikasta. Tämän diplomityön päätavoite oli kehittää nosturin kotelopalkin jauhekaarihitsausta ja erityi¬sesti alapienan hitsausta. Valmistuskustannuksia sekä läpimenoaikaa voidaan vähentää läpihitsaamalla alapiena ilman viistettä, muuttamalla nykyisiä railomuotoja valmistukseen sopivammaksi sekä saavuttamalla haluttu hitsin laatu yhdellä kertaa, jolloin ei olisi tarvetta korjata hitsiä.
Valmistuksessa ilmenevien vaikeuksien pohjalta tehtiin alapienan hitsauskokeet kolmelle eri uuman paksuiselle, 6, 8 ja 10 mm levyille. Kyseisessä kokeessa keskityttiin läpihitsauksen mahdollisuuteen yksilanka- ja kaksoislankaprosessilla.
Pituushitsauskokeessa läpihitsautuminen saavutettiin kaikilla materiaalipaksuuk¬silla. Pääongelma hitsiin liittyen oli reunahaava sekä hitsin muoto. Nykyisten virta¬lähteiden riittämättömyys kaksoislangalla ilmeni testien aikana, koska kyseiset materiaalipaksuudet vaativat suuren hitsausvirran. Jatkuvassa tuotannossa virtalähteen täytyy olla ny¬kyistä suurempi, jotta pitkät kotelopalkit voidaan hitsata yhtäjaksoisesti kaksoislangalla. Yksilankajauhekaariprosessilla tunkeuma saavutettiin huomattavasti alhaisimmilla virta-arvoilla kaksoislankaan verrattuna.
Welding experiments of longitudinal fillet welding were made according to the present challenges, which the manufacturing process is facing. In longitudinal fillet welding tests the main focus was to achieve full penetration fillet weld for 6, 8 and 10 millimeters thick web plates with single and twin wire submerged arc welding.
Full penetration was achieved with all the material thicknesses, both with single and twin wire submerged arc welding processes. The main problem concerning the weld was undercutting and shape of the weld bead. The question about insufficiency of presently used power sources with twin wire was risen up during testing, due to the thicknesses that require high welding current. Bigger power source is required when box girders are welded nonstop, if twin wire is used. For single wire process the penetration was achieved with significantly less amperage than with twin wire.
Valmistuksessa ilmenevien vaikeuksien pohjalta tehtiin alapienan hitsauskokeet kolmelle eri uuman paksuiselle, 6, 8 ja 10 mm levyille. Kyseisessä kokeessa keskityttiin läpihitsauksen mahdollisuuteen yksilanka- ja kaksoislankaprosessilla.
Pituushitsauskokeessa läpihitsautuminen saavutettiin kaikilla materiaalipaksuuk¬silla. Pääongelma hitsiin liittyen oli reunahaava sekä hitsin muoto. Nykyisten virta¬lähteiden riittämättömyys kaksoislangalla ilmeni testien aikana, koska kyseiset materiaalipaksuudet vaativat suuren hitsausvirran. Jatkuvassa tuotannossa virtalähteen täytyy olla ny¬kyistä suurempi, jotta pitkät kotelopalkit voidaan hitsata yhtäjaksoisesti kaksoislangalla. Yksilankajauhekaariprosessilla tunkeuma saavutettiin huomattavasti alhaisimmilla virta-arvoilla kaksoislankaan verrattuna.