A HŐHATÁS ÖVEZET KEMÉNYSÉGÉNEK BECSLÉSE EGYSZERŰ MÓDON TEHETSÉGNAP 2014 A HŐHATÁS ÖVEZET KEMÉNYSÉGÉNEK BECSLÉSE EGYSZERŰ MÓDON Készítette: Pogonyi Tibor Konzulens: Dr. Palotás Béla Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

AZ ELŐADÁS TÉMAKÖREI A hidegrepedés okai és elkerülése Példa hidegrepedésre Példák hidegrepedés próbákra Javasolt vizsgálat A kísérlet eredményei Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

A HIDEGREPEDÉS OKAI ÉS ELKERÜLÉSE 1. Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

A HIDEGREPEDÉS OKAI ÉS ELKERÜLÉSE 2. KIS HIDROGÉN TARTALOM A VARRATBAN - Kis hidrogén tartalmú hegesztőanyag(ok) alkalmazása, - Tiszta, rozsda, revementes felület, olajtól, zsírtól, szennyeződésektől mentes felület. FESZÜLTSÉGEK CSÖKKENTÉSE - Kis merevségű szerkezet tervezése - Feszültség csökkentő hőkezelés alkalmazása A HŐHATÁS-ÖVEZETBEN KIALAKULÓ SZÖVETSZERKEZET SZABÁLYOZÁSA - Előmelegítéssel - Nagy hőbevitellel - Sorközi hőmérséklet szabályozásával Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

A KRITIKUS LEHŰLÉSI IDŐ HEGESZTÉSNÉL Miért fontos a hőhatás övezet keménysége? Reprezentálja a kialakuló szövetszerkezetet. A kritikus lehűlési idő abból a szempontból fontos,hogy következtetni tudunk a hőhatás övezetben végbenő anyagszerkezet változására (legfőképpen a keménységre). Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

PÉLDA HIDEGREPEDÉSRE A hidegrepedés a hőhatás övezetben, a hegesztés után általában 200 ºC alatt lejátszódó repedésképződés. Sokszor a szerkezet tönkremenetelét okozza. Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

Hidegrepedés vizsgálatok osztályozása PÉLDÁK HIDEGREPEDÉS PRÓBÁKRA Hidegrepedés vizsgálatok osztályozása 1. Akadályozott zsugorodású hidegrepedés vizsgálatok - bemetszett próbával - kör alakú horonnyal ellátott próbával - hernyóvarratos hegesztéssel - sarokvarratok vizsgálatára 2. Külső terhelésű hidegrepedés vizsgálatok - Implant-próbával Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

AKADÁLYOZOTT ZSUGORODÁSÚ HIDEGREPEDÉS VIZSGÁLAT 1. TEKKEN-próba U-varrat-próba Slot-Weld-próba Lehigh-próba Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

AKADÁLYOZOTT ZSUGORODÁSÚ HIDEGREPEDÉS VIZSGÁLAT 2. Kör alakú horonnyal ellátott próba Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

AKADÁLYOZOTT ZSUGORODÁSÚ HIDEGREPEDÉS VIZSGÁLAT 3. GBOP-próba Underbead-Cracking-próba Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

AKADÁLYOZOTT ZSUGORODÁSÚ HIDEGREPEDÉS VIZSGÁLAT 4. CTS-próba Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

KÜLSŐ TERHELÉSŰ HIDEGREPEDÉS VISZGÁLAT IMPLANT-próba Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

A fentiekben ismertetett módszerek bonyolultak A fentiekben ismertetett módszerek bonyolultak. Ismert, hogy a hő folyamat elméletekből levezethető kritikus lehűlési idő és fajlagos hőbevitel összefüggése egy hernyóvarrat középpontjára van felírva. Ez adta azt az ötletet, hogy egy ívpont-hegesztéssel készített varrat középpontjában mérjük meg a keménységet és vizsgáljuk meg a hőhatás övezetben mért keménység összefüggését. Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

JAVASOLT VIZSGÁLAT A vizsgálat technológiai sorrendje: 1. Alapanyag kiválasztása, felület előkészítése a hegesztéshez; 2. ívpont-varrat elkészítése a munkadarabon; 3. a varratfelület előkészítése a keménységmérésre; 4. keménységmérés a varratfelületen; 5. eredmények kiértékelése. A vizsgálat helyettesítheti a bonyolult hidegrepedés vizsgálatokat. Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

ELVÉGZETT VIZSGÁLATOK 1. A vizsgálatokhoz használt alapanyagok a következők: - S235 JR, 235 MPa, s=10 mm - P460NL1, 460 MPa, s=12 mm - N-A-XTRA M700, 690 MPa, s=20 mm - S960 QL, 960 MPa, s=12 mm Argon védőgázos volfrámelektródás ívhegesztéssel egy ívpont-varratot hoztunk létre 10 s időtartamú hevítéssel. A hegesztési paraméterek a következők voltak: I= 280 A U= 20 V dw= 3,2 mm. Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

ELVÉGZETT VIZSGÁLATOK 2. Mérési pontok A hegesztett darabok Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

ELVÉGZETT VIZSGÁLATOK 3. Az ívpont-varrat fajlagos hőbevitelének meghatározása Q [J/mm3] q [J/s] X2, X3 ηeff, ηt Av [mm2] X2 X3 Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

ELVÉGZETT VIZSGÁLATOK 3. Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”

ÖSSZEFOGLALÁS A hidegrepedés érzékenység vizsgálatára számos módszer létezik, amelyek nem egyszerűen végrehajthatók. Előadásunkban javaslatot tettünk egy egyszerűen végrehajtható és a hidegrepedés érzékenységére információt nyújtó vizsgálati módszerre. Ennek lényege az, hogy a vizsgált alapanyagon egy ívpont-varratot készítünk, amelynek a keménységét akár helyszíni vizsgálattal is megtudjuk határozni. A varratban mért keménység értékéből egy diagram segítségével meghatározható a hőhatás övezet maximális keménysége. Négy különböző anyagnál elvégezve az említett vizsgálatot, felrajzoltuk az ívpont –varratban mért átlagos és a hőhatás övezetben mért maximális keménység összefüggését. A kapott diagram és a mérési módszer alkalmazása információt adhat a hőhatás övezet várható maximális keménységéről, így a hidegrepedés érzékenységéről is. Nemzeti Tehetség Program Tehetségútlevél Program „NTP-TÚP-13-002”