XXVI. Hegesztési konferencia

Az előadások a következő témára: "XXVI. Hegesztési konferencia"— Előadás másolata:

1 XXVI. Hegesztési konferencia
A vonalenergia optimális tartománya nemesített nagyszilárdságú acélok hegesztésekor Gáspár Marcell Gyula PhD hallgató Dr. Balogh András egyetemi docens Miskolci Egyetem

2 Előadás felépítése Nagyszilárdságú acélok alkalmazása
Nagyszilárdságú acéltípusok Hegesztési kihívások Technológiai eszközök a kívánt kötéstulajdonságok biztosítására Hegesztési kísérletek a vonalenergia optimális tartományának vizsgálatára Következtetések

3 Nagyszilárdságú acélok alkalmazása
Szelvényméretek csökkentése Súlycsökkentés Üzemanyag megtakarítás Gazdasági szempont Környezetvédelmi szempont Fajlagosan nagyobb anyagköltség Alapanyag Hozaganyag Tervezési kihívások Hegesztési kihívások

4 Nagyszilárdságú acélok alkalmazása

5 Nagyszilárdságú acéltípusok

6 Nagyszilárdságú acéltípusok
Vizsgálat tárgya: S960Q

7 Hegesztési kihívások HHÖ felkeményedése és kilágyulása Keménység [HV]
Aa Pozíció [mm]

8 Hegesztési kihívások Hidrogén okozta repedések Edződési repedések
s > 30 mm felett hidrogéncsökkentő hőkezelés Edződési repedések Karbonegyenérték (IIW): S960Q esetén: 0,55 < CEV [%] <0,65

9 Technológiai követelmények
Előmelegítés alkalmazása Szabályozott vonalenergia t8,5/5 tartomány betartása 6-10 s (5-15 s)

10 Hegesztési munkaterület

11 Technológiai eszközök a kívánt kötéstulajdonságok biztosítására
Hegesztéstechnológia tervezése Paraméterek meghatározása (pl. WELDCALC) Végeselemes szimuláció a hegesztésben (SYSWELD, VISUALWELD) Minőségbiztosítás a gyártás során Hőfolyamatok ellenőrzése (termoelemes mérőműszer a hűlési idő ellenőrzésére) Folyamatfelügyelő rendszerek (WELDQAS)

12 Hegesztési kísérletek
Alapanyag: WELDOX960 (S960QL), s=15 mm Hozaganyag: Union X96 (G895MMn4Ni2,5CrMo), d=1,2 mm Védőgáz: Corgon 18 (M21) Eljárás: VFI 135, PA pozíció, egyoldali „V” varrat

13 Hegesztési kísérletek - paraméterek
I. hegesztési próba: Sor Telő/Trétegközi [°C] Sebesség [cm/min] Huzalelőtolás [m/min] Áram [A] Feszültség [V] Ev [J/mm] t8/5 [s] Gyök 190 18 3,2 117 18,5 600 5,5 2. 150 41 8,4 247 24,6 700 6 3-9. 55 9 285 27,8 5 II. hegesztési próba: Sor Telő/Trétegközi [°C] Sebesség [cm/min] Huzalelőtolás [m/min] Áram [A] Feszültség [V] Ev [J/mm] t8/5 [s] Gyök 190 18 3,2 117 18,5 600 5,5 2. 150 41 8,4 247 24,6 700 6 3-7. 38 9 289 27,7 1000 10

14 Hegesztési kísérletek - Makrofelvétel
I. hegesztési próba II. hegesztési próba

15 Hegesztési kísérletek - Szakítóvizsgálat
Rp0,2 [MPa] Rm [MPa] WELDOX 960 1007 1045 UNION X96 930 980 1. hegesztési próba - 1030 2. hegesztési próba 977

16 Hegesztési kísérlet - Keménységvizsgálat
Koronaoldal

17 Hegesztési kísérletek - Keménységvizsgálat
Gyökoldal

18 Következtetések A kívánt kötéstulajdonságokat tudatos technológiai tervezéssel (korlátozott vonalenergia, t8,5/5), a hegesztési paraméterek szigorú betartásával biztosítani lehet (technológiai fegyelem, folyamatfelügyelő rendszerek). A hegesztéstechnológia tervezését a t8,5/5 hűlési idők optimális tartományának betartásával célszerű elvégezni. Az alapanyaggyártói ajánlásoktól (5-15 s) szűkebb hűlési időtartományt (6-10 s) célszerű alkalmazni. Az S960Q-ra vonatkozó 6-10 s hűlési idők felső határa esetén nem megengedhető kilágyulás következik be a hőhatásövezetben, különösen vastagabb szelvények esetén a többsoros hegesztés miatt. A vonalenergia értékét a lehető legalacsonyabb értéken, J/mm környékén célszerű tartani, ami a hűlési idő optimális tartományának alsó részéhez közeli hűlési időket eredményez. Többsoros varratfelépítés esetén jelentős szilárdságcsökkenés a gyökoldal megeresztődése miatt.

19 Irodalomjegyzék [1] Balogh, A.; Török, I.; Gáspár, M.; Juhász, D.: Present state and future of advanced high strength steels, Production Processes and Systems, University of Miskolc, 2012 [2] Gáspár, M.; Balogh, A.: Experimental Investigation on the Effect of Controlled Linear Energy Applied to the Welding of High Strength Steels, microCAD, Miskolc, 2012 [3] Gáspár Marcell, Balogh András: Nagyszilárdságú acélok hegesztéstechnológiájának fejlesztése a hűlési idő elemzésével, Doktoranduszok Fóruma, Miskolc, 2011, p.: [4] Komócsin Mihály: Nagyszilárdságú acélok és hegeszthetőségük, Hegesztéstechnika, 2002/1, pp. 5–9 [5] Sas Illés: Növelt folyáshatárú acélok hegesztésének gyakorlati tapasztalatai a Ruukki Zrt- ben, Cloos Szimpózium, BMF, 2009 [6] Kovács Mihály: Nagyszilárdságú finomszemcsés szerkezeti acélok hegesztése, Hegesztéstechnika, III. évf sz old [7] Balogh, A.; Kirk, S., Görbe, Z.: Role of cooling time when steels to be welded requires controlled heat input, GÉP, L. évfolyam, 1999 [8] Szunyogh László: Hegesztés és rokontechnológiák kézikönyv, Gépipari Tudományos Egyesület, Budapest, 2007

20 Köszönöm a megtisztelő figyelmüket!
A cikk a TÁMOP B-10/2/KONV jelű projekt részeként – az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében – az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg. A hegesztési kísérletekhez szükséges anyagokat a RUUKKI Tisza Zrt. biztosította, a kísérleteket pedig a Froweld Kft.-nél végeztük el.