Nagyszilárdságú acélok ívhegesztése

MISKOLCI EGYETEM ANYAGSZERKEZETTANI ÉS ANYAGTECHNOLÓGIAI INTÉZET

Nagyszilárdságú acélok ívhegesztése 34. balatoni ankét, Siófok előadás Kidolgozta:

Dobosy Ádám PhD hallgató

Készült:

a TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0029 a Járműipari anyagfejlesztések projekt keretében

A projekt szakmai vezetője:

Dr. Tisza Miklós

egyetemi tanár, tanszékvezető

Miskolc 2014

34. Balatoni Ankét PROGRAM 2013. október 10. csütörtök 10.00-13.30 Megérkezés, regisztráció, szállás elfoglalása, ebéd 14.00-14.30 Az ankét megnyitása Bevezetés, az ankét résztvevőinek köszöntése Ilinyi János (Ankét szervező bizottsága nevében) 2013. évi diplomaterv pályázat díjkiosztója Dr. Rittinger János (GTE Hegesztési Szakosztály tiszteletbeli elnöke) Gyura László (GTE Hegesztési Szakosztály titkára)

1.szekció: Iparpolitika, jogi szabályozás, szakoktatás Levezető elnök: Ilinyi János (GTE)

14.30-15.00 Paradigma váltás a villamos energia iparban Dr. Gerse Károly (MVM) 15.00-15.30 A nyomástartó rendszerekkel kapcsolatos jogi szabályozás helyzete Zsebi Roland (MKEH) 15.30-16.00 A Bányahatóság szabályozása a nyomástartó rendszerek vonatkozásában Szakácsi József (MBFH) 16.00-16.15 Kávészünet 16.15-16.45 Mérnöki Kamara szerepe az iparfejlesztésben Bánó Imre (MMK) 16.45-17.15 A digitális kor tanulási modellje Dr. Gyarmathy Éva (MTA Pszichológiai Kutató Intézet) 17.15-17.45 A Miskolci Egyetem Vegyipari Gépek Tanszékének fél évszázada a nyomástartó rendszerek oktatása és kutatása tükrében Dr. Siménfalvi Zoltán (Miskolci Egyetem)

19.00 Vacsora

2013. október 11. péntek (délelőtt)

2.szekció: Méretezési módszerek bemutatása, alkalmazási korlátaik és összehasonlításuk Levezető elnök: Dr. Rittinger János

8.00-8.30. Különféle szabványok szerinti szilárdsági méretezések eredményeinek összehasonlítása Tobola Attila (TRILAUS Kft.), Farkas Lajos (PV Plan Kft.) 8.30-9.00 Nyomástartó edények hosszú távú karbantartási stratégiái Kurucz Botond (MOL Nyrt) 9.00-9.30 Távvezetéki elzáró szerelvények tömítés rendszerének elemzése az anyag párosítások és alakváltozások szempontjából (Új konstrukciós elvek és hatásmechanizmusok vizsgálata) Tótiván László, Pető Attila (DKG-East) 9.30-10.00 Földgázszállító rendszerek kockázat alapú eszközmenedzsmentje Lenkeyné dr. Biro Gyöngyvér (Bay-Logi), Vehofsits Imre (FGSZ Zrt) 10.00-10.15 Kávészünet

3.szekció: Meghibásodások mértékének meghatározása anyagvizsgálati módszerekkel Levezető elnök: Fodor Olivér

10.15-10.45 Small Punch vizsgálat alkalmazása mechanikai anyagjellemzők meghatározására atomerőművi anyagok esetén Dr. Beleznai Róbert, Dr. Szávai Szabolcs, Jónás Szabolcs (Bay-Logi) 10.45-11.15 Meghibásodások mértékének meghatározása anyagvizsgálati módszerekkel Bányai Gábor (Minell Kft) 11.15-11.45 Nyomástartó rendszerek falhibáinak közvetlen deformáció alapú minősítse holografikus kamerával (LÉZER-Sólyomszem/V2) Dr. Gyimesi Ferenc, Borbély Venczel, Kiss Tamás Rafael, Márkus Ferenc (BME Fizika tanszék), Szigethy Dezső, Szigethy András (Technoorg Linda Kft.) Dr. Dobránszky János (BME Anyagtudomány és Technológia Tanszék) 11.45-12.15 Tartályvizsgálat időszakos ellenőrzésének ellentmondásai Dr. Dobránszky János (BME Anyagtudomány és Technológia Tanszék) 12.15-12.45 Kúszási károsodásra vonatkozó módszerek összehasonlító elemzése Dr. Rittinger János (Rittinger Engineering), Rózsahegyi Péter (Bay-Logi 12.45-13.45 Ebéd

2013. október 11. péntek (délután)

4.szekció: Javítási technológiák bemutatása a gyakorlatban (1.rész) Levezető elnök: Kurucz Botond

13.45-14.15 Kénkinyerő üzem gőzfejlesztő kötegének meghibásodása, javítása Somogyvári Rudolf (MOL NyRt) 14.15-14.45 Javítási technológiák alkalmazása a TVK-nál Joó Gyula (TVK) 14.45-15.15 Nyomástartó edények javítása a berendezés különböző életszakaszaiban Pintér Ilona (FMF Püspökladány) 15.15-15.45 Magas hőmérsékletű finomítói csővezetékek, kompenzátorok, csőkemence csövek esettanulmányok Nátly László (TRILAUS Kft) 15.45-16.00 Kávészünet

4.szekció: Javítási technológiák bemutatása a gyakorlatban (2. rész) Levezető elnök: Németh János

16.00-16.30 Hegeszthetőség a XXI. században Dr. Rittinger János (Rittinger Engineering) 16.30-17.00 Javító elektródák Fehérvári Gábor (BÖHLER-UDDEHOLM Hungary Kft) 17.00-17.30 Mi lesz veletek gömbtartályok? Dr. Tóth László (Bay-Logi) 17.30-18.00 Csővezetékek fémveszteségi hibáinak értékelésére vonatkozó eljárások összehasonlító elemzése a megbízhatóság és a gazdaságosság tükrében Dr. Szávai Szabolcs, Dr. Beleznai Róbert, Chován Péter (Bay-Logi) 19.00 Baráti vacsora

2012. október 12. szombat

5.szekció: Ipartörténet, díjnyertes hegesztő mérnökök diploma dolgozatai, aktualitások, kerekasztal beszélgetés

Levezető elnökök:Dr Rittinger János, Fodor Olivér, Németh János, Kurucz Botond 9.00-9.30 Történetek a szabványosításból Dr. Rittinger János (Rittinger Engineering) 9.30-10.00 A VASKUT hozzájárulása az IIW munkájához Fehérvári Attila (GTE), Dr. Rittinger János (Rittinger Engineering) 10.00-10.15 Kávészünet 10.15-11.30 Díjnyertes hegesztő mérnökök diploma dolgozatainak előadásai Nagyszilárdságú acélok ívhegesztése Dobosy Ádám Hőcserélő javítási technológiája Nagy Hinst Adrián 11.30-12.00 Kerekasztal beszélgetés. A jövő évi ankét témaköreinek meghatározása. Az ankét zárása 12.00 Ebéd

Az ankét ideje alatt a következő kiállítók termékei tekinthetők meg az előadó terem melletti kiállító teremben: - UNIFORD Kft Mindenkinek hasznos tanácskozást, és kellemes időtöltést kívánunk.

Szervező Bizottság

Megjegyzés: Az előadóknak a megadott időn belül 20 perc áll rendelkezésükre előadásuk megtartására. A maradék időben lehetőséget adunk hozzászólásokra, vitára. A levezető elnökök az összefüggő témakörű előadásokra közös vitalehetőséget is biztosíthatnak.

Mechanikai Technológiai Tanszék

Miskolci Egyetem

34. BALATONI ANKÉT

NAGYSZILÁRDSÁGÚ ACÉLOK ÍVHEGESZTÉSE Diplomaterv pályázat

Dobosy Ádám PhD hallgató Témavezető: Dr. Balogh András (Dr. Lukács János) Miskolci Egyetem – Mechanikai Technológiai Tanszék 34. BALATONI ANKÉT

1/26

Siófok, 2013. október 10-12.


Miskolci Egyetem

Áttekintés • Nagyszilárdságú szerkezeti acélok bemutatása • Nagyszilárdságú acélok hegesztéstechnológiai sajátosságai • Hegesztési kísérletek előkészítése • Hegesztési kísérletek végrehajtása • Hegesztési kísérletek kiértékelése • Következtetések • Fárasztási vizsgálatok előzetes eredményei 34. BALATONI ANKÉT

2/26



Miskolci Egyetem

Nagyszilárdságú szerkezeti acélok • Nagyszilárdságú acélok: folyáshatáruk 460 - 960 MPa (MSZ EN 10025-6: nemesített, nagyszilárdásgú acélok) • Szilárdság növelésével a szelvényátmérő csökkenthető • Kisebb saját tömeg, előnyös mechanikai tulajdonságok, gazdasági előnyök • Mobil daruk, földmunkagépek (RUUKKI), mobil katonai hidak 34. BALATONI ANKÉT

3/26



Miskolci Egyetem

Nagyszilárdságú szerkezeti acélok Szilárdságnövelés szemcsefinomítással: • Normalizálás • Termomechanikus kezelés • Kiválásos keményítés • Nemesítés Nemesített nagyszilárdságú acélok: • Folyáshatár 460-960 MPa (MSZ EN 10025-6) • C ≤ 0.2% • Fő ötvözők: Mn, Cr, Ni, Mo, B • Q (vakedzés) + T • Ferrit + megeresztett (martenzit + bainit) 34. BALATONI ANKÉT

4/26



Miskolci Egyetem

Nagyszilárdságú acélok hegesztéstechnológiai sajátosságai Hegeszthetőség • Nem egyensúlyi szövetszerkezet • Vonalenergia pontos szabályozása: • Szemcsedurvulás a hőhatásövezetben, kilágyulás • Keménységcsúcsok, szívósság csökkenés • Repedés megjelenés: hidegrepedés (edződési, hidrogén okozta): • Elkerülés: - karbonegyenérték csökkentése - előmelegítés alkalmazása (CE, sm, Ev, Hd) • Mikroötvözők alkalmazása: Al, Nb, V, Ti, Zr • Alkalmazható eljárások: 135, 121, 111 34. BALATONI ANKÉT

5/26



Miskolci Egyetem

Nagyszilárdságú acélok hegesztéstechnológiai sajátosságai Vonalenergia

η ⋅ U ⋅ I ⋅ cosϕ Ev = f ⋅ vh 34. BALATONI ANKÉT

6/26



Miskolci Egyetem

Nagyszilárdságú acélok hegesztéstechnológiai sajátosságai Hűlési idő • 850 oC-ról (karbon tartalom függvénye) 500 oC-ra hűlés ideje – t8,5/5 • S690Q jelű acélokra: 10-20 s • Függ: • Vonalenergia – Ev • Előmelegítési hőmérséklet - To • Alapanyag vastagsága - s • Alapanyag hővezetési tényezője– λ • Kötésben résztvevő elemek száma • Alapanyag összetétele • Hatással van: • Keletkezett szövetszerkezetre • Hőhatásövezet és a varrat mechanikai tulajdonságai 34. BALATONI ANKÉT

7/26



Miskolci Egyetem

Nagyszilárdságú acélok hegesztéstechnológiai sajátosságai • A hővezetés lehet (Rosenthal szerint): • 2D (felületi hőátadás a jellemző) • 3D (hővezetés meghatározó) • Meghatározása: • Analitikus úton (WeldCalc) • VEM • Ellenőrzés termoelemekkel

34. BALATONI ANKÉT

8/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - előkészítés • Végrehajtás: RUUKKI Tisza Zrt. (FORTACO Zrt.) jászberényi telephelye • 2 hegesztési próba: • Vonalenergia változtatásának hatása(Ev) • Lemezvastagság: 60 mm – S690QL • Aktív védőgázas fogyóelektródás ívhegesztés (135) • IGM LIMAT RT 280-6 hegesztő robotrendszer

34. BALATONI ANKÉT

9/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - előkészítés Vegyjel

C, % Si, % Mn, % P, %

S, %

Al, %

B, %

Cr, % Cu, % Mo, %

N, %

Nb, %

Ni, %

Ti, %

alapanyag

0,17 0,21

1,00

0,008 0,001 0,093 0,0024 0,35

0,40

0,45

0,0038

0,3

0,04

0,06

hozaganyag

0,07 0,76

1,67

0,005 0,011 < 0,01

0,02

0,57

-

-

1,78

0,06

-

0,32

Mech. jellemzők

Rp0,2, MPa

Rm, MPa

A5, %

KV, J (-40 oC)

alapnyag

798

846

19

200

hozaganyag

≥ 790

≥ 880

≥ 16

≥ 47

Alapanyag: Thyssen Krupp S690QL Hozaganyag: Thyssen Union X85 IGM LIMAT RT 280-6 hegesztő robotrendszer 34. BALATONI ANKÉT

10/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - előkészítés • Hegesztési paraméterek meghatározása WeldCalc segítségével (SSAB Oxelösund): • Előmelegítési és rétegközi hőmérséklet • Hegesztési sebesség • Áramerősség • Feszültség • Gyártási és szállítási feltételek (Terex Demag): • S690QL esetén 150 – 220 oC előírt hőmérséklet tartomány • Hűlési idő: 6 – 15 s • Előmelegítési és rétegközi hőmérsékletek: • 1. kísérlet: 150 és 180 oC • 2. kísérlet: 180 és 250 oC 34. BALATONI ANKÉT

11/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - előkészítés S690QL acél hegesztési munkatartománya

WeldCalc software 34. BALATONI ANKÉT

12/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - végrehajtás

34. BALATONI ANKÉT

13/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - végrehajtás

34. BALATONI ANKÉT

14/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - kiértékelés Kötések anyagvizsgálatai: • MSZ EN ISO 15614-1:2004 alapján • Roncsolásmentes: • Szemrevételezés • Ultrahangos vizsgálat • Mágnesezhető poros vizsgálat • Roncsolásos: • Szakítóvizsgálat • Hajlító vizsgálat • Ütővizsgálat • Keménységvizsgálat • Makro- és mikrovizsgálat

34. BALATONI ANKÉT

15/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - kiértékelés 840

Szakítószilárdság, MPa

830

832

Szakítóvizsgálat eredménye

831

820 810 810

800

804

790

1. próbatest

780

2. próbatest

770 760 80

750 1 DA-01

2 DA-02

70

Kísérlet jelölése Ütőmunka, J

60

68 Varrat

64 58

50

HHÖ

52

40 30 20 10

Ütővizsgálat eredménye(-40 oC)

0 1 DA-01

2 DA-02

Kísérlet jelölése

34. BALATONI ANKÉT

16/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - kiértékelés Koronaoldal

DA-01

DA-02

420 400 380

Keménység, HV10

360 340 320 300 280 260 240

AA

220

HHÖ

VARRAT

HHÖ

AA

200 1

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57

Lenyomatok 34. BALATONI ANKÉT

17/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - kiértékelés Középvonal

DA-01

DA-02

420 400 380

Keménység, HV10

360 340 320 300 280 260 240

AA

220

HHÖ

VARRAT

HHÖ

AA

200 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34


18/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - kiértékelés Gyökoldal

DA-01

DA-02

420 400 380

Keménység, HV10

360 340 320 300 280 260 240 220

AA

HHÖ

VARRAT

HHÖ

AA

200 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849


19/26



Miskolci Egyetem

Hegesztési kísérletek - kiértékelés

DA-01

DA-02

Marószer: 2% HNO3 Nagyítás: 25:1 34. BALATONI ANKÉT

20/26



Miskolci Egyetem

Következtetések • Az S690QL acélcsalád kevésbé érzékeny a vonalenergiára mint a nagyobb szilárdságú acélok (S890, S960) • A számított hűlési idők jó közelítést adtak a ténylegesen mért hűlésidőkhöz viszonyítva, de a képletek a kisebb hűlési idők esetében megbízhatóbbak • A vonalenergia növelésével a szívóssági és szilárdsági jellemzők egyértelműen romlottak • Az alapanyag vastagságából adódó intenzív hőelvonás miatt nem alakult ki jelentős kilágyulás a nagyobb vonalenergia ellenére sem

34. BALATONI ANKÉT

21/26



Miskolci Egyetem

Következtetések • A nagyobb szilárdságú acélokra (S890, S960) jellemző felkeményedés és kismértékű kilágyulás jelentkezett a hőhatásövezetben • A kapott eredmények alapján a vonalenergia nagyobb mértékű növelését is elviselné az S690Q acélcsoport • A vonalenergia növelésével mind a hegesztési sorok száma (94 ~> 81) mind a hegesztési idő (~1.5-2 óra) csökkent • Lehetséges továbblépés alkalmazása

34. BALATONI ANKÉT

lehet

22/26

fedettívű

hegesztés

(12x)



Miskolci Egyetem

Fárasztási vizsgálatok – PhD kutatómunka • PhD kutatómunka célja ezen nagyszilárdságú acélok esetén a fáradási határgörbék meghatározása • Ehhez kisciklusú (LCF) és nagyciklusú (HCF) fárasztóvizsgálatok végzése • a kiválasztott alapanyagokon és azok hegesztett kötésein

• Kiegészítő vizsgálatok: NST vizsgálat, repedésterjedés vizsgálat • Előzetes kísérletek: • alapanyagon HCF vizsgálatok, • alapanyagon NST vizsgálat • hegesztett kötések elkészítése 34. BALATONI ANKÉT

23/26



Miskolci Egyetem

Fárasztási vizsgálatok – PhD kutatómunka

1 °C/s

NST

20 °C/s

34. BALATONI ANKÉT

24/26



Miskolci Egyetem

Fárasztási vizsgálatok – PhD kutatómunka

34. BALATONI ANKÉT

25/26



Miskolci Egyetem

KÖSZÖNÖM A MEGTISZTELŐ FIGYELMET!

Az előadásban ismertetett kutató munka a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-20100001 projekt eredményeire alapozva a TÁMOP-4.2.2/A-11/1-KONV-2012-0029 jelű projekt részeként – az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében – az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg. 34. BALATONI ANKÉT

26/26


Nagyszilárdságú acélok ívhegesztése

Recommend Documents