Hegesztőanyagok fejlesztése a XXI. században Pető Róbert

Hegesztőanyagok fejlesztése a XXI. században Pető Róbert

Hegesztési Felelősök XIV. Országos Tanácskozása Hajdúszoboszló, 2012. szeptember 20-21.

A Böhler Welding Group története 2010

A Böhler Welding Group Böhler-Uddeholm-tól áthelyezésre kerül és a voestalpine Railway Systems önálló részlege lesz

2007

A voestalpine megvásárolja a Böhler-Uddeholm-ot, és a Böhler Thyssen Welding részlegből létrejön a Böhler Welding Group

2005

Böhler Thyssen Welding megvásárolja az Avesta Welding-et

2004

A Thyssen Welding termékeit (Thermanit, Phoenix, Union) T-PUT márkanéven forgalmazzák tovább

2003

A Böhler-Uddeholm a Böhler Thyssen Welding 100%-os tulajdonosa lesz

1996

A Böhler-Uddeholm (Böhler és UTP) és a Thyssen (Thyssen, Soudokay, Hilarius és Fontargen) egyesítik Böhler Thyssen Welding néven hegesztéssel foglalkozó részlegeiket

1991

Az UTP megvásárlásával önálló részlegként megalakul a Böhler Welding a szintén ebben az évben alapított Böhler-Uddeholm-on belül

1870

A Böhler testvérek megalapítják Bécsben a Böhler & Co vállalatot

2 I Hegesztési Felelősők XIV. Országos Tanácskozása I 2012. szeptember 20-21. I Pető Róbert I Böhler-Uddeholm Hungary Kft.

voestalpine + Böhler Welding Group A legmagasabb minőség kötelez Élenjár a legmagasabb technológiai követelmények kielégítésében A legszigorúbb minőségellenőrzés – a gyártástól a vevőtámogatásig Nemzetközi jelenlét


Hagyományos termékfejlesztés Alapanyag (acélgyártó)

Hegesztőanyag gyártó

• Az ötvözést a szabványok és a gyártási körülmények határozzák meg (QT, DIC, DIC+A) • A hőhatásövezeti tulajdonságokra koncentrál (laboratóriumi próbák, t8/5- tartomány) • A tartományt a voestalpine egy t8/5- időablakként adja meg

• Az ötvözést a szabvány határozza meg • A tiszta varratfém jellemzőit vizsgálja • Az új fejlesztésű hegesztőanyagokat a gyakorlatban tesztelik (gyakran a fő vevőkkel együttműködve)


Hagyományos termékfejlesztés Hátrányok • Ugyanaz a hegesztőanyag az eltérő gyártóktól származó alapanyagok miatt más és más tulajdonságokkal fog rendelkezni a varratban → A vevőknek eljárásvizsgálatot kell készíteni a varrat tulajdonságainak vizsgálatára. • Az alkalmas hegesztéstechnológia kidolgozása a valóságban felhasznált alapanyag, hegesztőgép és hegesztőanyag kombinációjával közvetlenül a vevőnél történik • Több beszállító (különböző alap- és hegesztőanyagok) • Gyártástól függő paraméter kiválasztás (Hegesztési pozíció, varratalak, hőbevitel, stb.) • Felkeveredés • A varrat tulajdonságai nem ismertek (jóváhagyás eljárásvizsgálattal)


A voestalpine és a Böhler Welding Group közös fejlesztésbe kezd

A voestalpine és a Böhler Welding Group 200 szakembere együttműködve 6 nemzetközi kutatóintézettel (Montanuniversität Leoben, TU Graz, FH Oberösterreich, BAM-Berlin, Materials Center Leoben, RWTH Aachen University) 2008. óta foglalkozik ezzel az anyaggal


Az eredmény – 100%-os hegesztési megoldások

Az első teljes rendszer a világon a nagyszilárdságú hegesztett szerkezetekhez


Előnyei

Nagyobb biztonság

Nagyobb hatékonyság

Alacsonyabb költségek


Előnyök A nagyszilárdságú alform®-acélok termomechanikusan hengereltek és gyorsított hűtésűek. A voestalpine különleges acéljai: Nagyon jól alakíthatóak hidegen A hagyományos gyártású, hasonló szilárdságú acéloknál kisebb sugárban hajlítható Kiválóan hegeszthetőek Alacsony karbontartalom és karbonegyenérték Előmelegítés egyáltalán nem, vagy alacsonyabb hőmérsékleten Tiszta felület a homogén eloszlású, finomszemcsés másodlagos reve miatt Széles minőség és méret kínálattal rendelkeznek Szakítószilárdság 700 – 1.100 MPa vastagság: 2,5 – 50 mm Szélesség: 900 – 3.000 mm 9 I Hegesztési Felelősők XIV. Országos Tanácskozása I 2012. szeptember 20-21. I Pető Róbert I Böhler-Uddeholm Hungary Kft.

Nagyobb biztonság a hegesztett szerkezetek gyártásánál

Megnövelt gyártásbiztonság a kiterjesztett hegesztési tartománynak köszönhetően

Ellenőrzött rendszer az alkatrészek optimális tulajdonságaiért

Állandó kiváló minőségű acél és hegesztőanyag


alform welding system Hatások és végeredmény Hatások:

Az alapanyaggal történő felkeveredés miatt a varrat elszegényedése vagy ötvöződése

A hegesztőanyag gyártó csak a tiszta, felkeveredés nélküli varratfém tulajdonságait vizsgálja

Végeredmény:

A hegesztőanyag (tömör huzal, fémportöltetű huzal) ötvözési koncepciójának illesztése az alform® alapanyaggal történő felkeveredés figyelembevételével a hegesztési tartomány kiszélesítéséhez, illetve az alapanyag összes lehetőségének kihasználásához


Hegesztett kötés Nem az alapanyaghoz illesztett hegesztőanyaggal

aufgemischtes Schweißgut Alapanyag: Hegesztőanyag: Lemezvastagság: Védőgáz:


alform 700M Böhler X70 (1,2mm) 10 mm M21 (Pl. Corgon 18, ..)

alform welding system Az alapanyaghoz illesztett hegesztőanyaggal

aufgemischtes Schweißgut


Alapanyag: Hegesztőanyag: Lemezvastagság: Védőgáz:

alform 700M alform 700IG (1,2mm) 10 mm M21 (Pl. Corgon 18,..)

Megnövelt hegesztési tartomány

Az alform welding system által lehetővé tett kiterjesztés Általános hegesztési tartomány


Hőbevitel

t 8/5 mért (EN 1011-2 szerint)

30–70%-kal magasabb megengedhető t8/5 idők az alapanyagok és hegesztőanyagok általánosan használt kombinációihoz képest

Vasúti kocsi

•

30% súlycsökkenés nagyszilárdságú acélok alkalmazásával

•

6%-kal kisebb szén-dioxid kibocsátás szállításkor

•

Költségcsökkenés: 3t-val nagyobb teherbírás


Magasabb hatékonyságú hegesztés

Könnyebb kezelhetőség, csökkentett hibaarány és a megnövelt hegesztési tartomány miatti költségelőny

Gyorsabb termékbevezetés a rendelkezésre álló adatbázishoz történő hozzáféréssel

Átfogó megmunkálási know-how rendelkezésre bocsátása


Hegesztési tartomány (Durvalemez) Grobblech (heavy plate) Werkstoff

Verfahren

Zusatzwerkstoff

Schutzgas

empfohlene Vorwärmung [°C] 1.) , 2.)

M21 (z.B. Corgon 18, ...)

60 - 140

Zwischenlagent8/5-Bereich temperaturen [s] 4.) [°C] 3.)

BÖHLER alform 700-IG MAG (GMAW)

ER 110 S-G Drähte (nach AWS A 5.28)

z.B. Böhler X70-IG, Union X85 … ER 110 S-G Drähte (nach AWS A 5.28)

BÖHLER alform 700-UP + BÖHLER alform BB 700 alform plate 700 M

UP (SAW)

F10 A 4-EM4(mod.)-M4 (nach AWS 5.23) F69 A 4-EM4(mod.)-M4 (nach AWS 5.23)

z.B. Union S3 NiMoCr + UV 421 TT

? 150-170°C

3 - 15

? 150

3 - 12

---

F11A8-EG-F6 (nach AWS A 5.23)

60 - 170

BÖHLER FOX alform 700, … E-Hand (SMAW)

E 11018-GH4R Elektroden (nach AWS A 5.5)

z.B. Phönix SHNi2K 100 … E 11018-G Elektroden (nach AWS A 5.5)

BÖHLER alform 960-IG MAG (GMAW)


z.B. Union X96, Union X90-IG, …

M21 (z.B. Corgon 18, ...)


alform plate 960 M x-treme

60

z.B. Böhler FOX EV 100, … E-Hand (SMAW)

E 12018-G Elektroden (nach AWS A 5.5)

z.B. Phönix SHNi2K 130 …

---

E 12018-G Elektroden (nach AWS A 5.5)

1) 2) 3) 4)

Das Trocknen der Schweißkanten bei 60°C unmittelbar vor dem Schweißen wird empfohlen, siehe auch technische Lieferbedingungen von voestalpine Grobblech GmbH bei komplexen Schweißkonstruktionen (z.B. Zwangslagen, Anhäufung von Schweißnähten,..) wird eine Vorwärmung nach EN 1011-2 empfohlen, abhb. von Blechdicke und H2-Eintrag bei besonderen Anforderungen auf die Festigkeit und Zähigkeit des Schweißgutes bzw. der Verbindung wird eine Zwischenlagentemperatur unter 150°C empfohlen gemessene Abkühlzeit t8/5 (s), mittels eingetauchtem Thermoelement ins Schmelzbad


Hegesztési paraméterek

Tipikus hegesztési paraméterek / Lehűlési idők: Blechdicke

Schweißverfahren

Schweißposition

Nahtform

(mm)

Schweißparameter

Draht Φ

(mm)

I (A)

U (V)

v Ausziehlänge (cm/min) (mm)

empf. mindest Vorwärmtemperatur

empf. Zwischenlagentemp.

(°C)

(°C)

Streckenenergie

Abkühlzeit t8/5

1.) (kJ/cm)

2.) (s)

Schweißzusatz

MAG (135)

PF

X-Naht

1,2

140

20

16 -20

100

9,6

4,7

Böhler alform 700-iG

UP (121)

PA

X-Naht

4

500 -600

28

50-60

120

18,5

17

Böhler alform 700-UP + Böhler alform BB 700

3,2

120-130

24-26

6,2

Böhler Fox alform 700

30

max. 150 E-Hand (111)

PF

170

X-Naht

10 120

4

140-150

27-28

260

14

1.) … mittlere berechnete Streckenenergie 2.) … mittlere Abkühlzeit t8/5, ermittelt durch eingetauchtes Thermoelement ins flüssige Schmelzbad

Hegesztési pozíció / Alkalmazás:

Cső hosszvarrat: 121 (PA) Cső körvarrat: 121 (PA), 135, 111


Alacsonyabb költségek

Rövidebb átfutási idejű eljárásvizsgálat

Egyszerűbb adaptálás a gyártásban: mind a tesztelt hegesztési paraméterek, mind a mechanikai-technológiai eredmények rendelkezésre állnak

Egy szakértő kapcsolattartó mind az acél, mind a hegesztőanyag területén


Highlander

•

alform welding system alkalmazása az alapkeretben, a darukaron és a daruoszlopon

•

A nettó emelőnyomaték növelése 18mt-ról (S355/S690) 24mt-ra (alform700M/alform960 x-treme)

•

A hatótávolság növelése 9,5 m-ről 10,5 m-re


Hegesztési tartomány (Melegen hengerelt acélszalag) WARMBREITBAND Werkstoff

Verfahren

Zusatzwerkstoff BÖHLER alform 700-IG, BÖHLER alform 700-MC

alform 700M

MAG (GMAW)


z.B. BÖHLER X70-IG, …

Schutzgas

Vorwärmung [°C]

M21 (z.B. Corgon 18, ...) M20 (z.B. Corgon 10, ...)

---1), 2)

Zwischenlagent8/5-Bereich4) temperaturen [s] [°C] 5 - 25 ---3) 5 - 20


BÖHLER alform 900-IG, BÖHLER alform 900-MC alform 900 x-treme

MAG (GMAW)


z.B. BÖHLER X90-IG, Union X96, …


5 - 20 ---1), 2)

---3) 5 - 12


BÖHLER alform 960-IG alform 960 x-treme

MAG (GMAW)


z.B. Union X96, BÖHLER X90-IG, …

5 - 20


---1), 2)


---1), 2)

---3) 5 - 12


BÖHLER alform 1100-IG alform 1100 x-treme

MAG (GMAW)

keine genormten Zusatzwerkstoffe erhältlich

z.B. Metallo 1100, Megafil 1100, …

5 - 20

keine genormten Zusatzwerkstoffe erhältlich 1)

Das Trocknen der Schweißkanten bei 80°C unmittelbar vor dem Schweißen wird empfohlen

2)

bei komplexen Schweißkonstruktionen (z.B. Zwangslagen, Anhäufung von Schweißnähten,..) wird eine Vorwärmung nach EN 1011-2 empfohlen

3)

es wird empfohlen die Zwischenlagentemperatur so einzustellen, dass die maximal gemessene t8/5-Zeit nicht überschritten wird

4)

Abkühlzeit zwischen 800°C und 500°C, gemessen nach EN 1011-2 (Anhang D.8)


---3) 5 - 12

Tulajdonságok

alform welding System 960 Alapanyag: alform 960 x-treme, 8 mm, melegen hengerelt acélszalag

Hegesztőanyag: BÖHLER alform 960-IG tömör huzal, X-varrat


alform welding system 960: varratra merőleges szakítóvizsgálat, X-varrat, kétrétegű GW … Alapanyag WEZ … Hőhatás övezet SG … Varrat

A szakítószilárdság értékek 5-20 másodperces tartományban biztosítottak


alform welding system 960: ISO-V ütőhajlító vizsgálat X-varrat, kétrétegű A hegesztett kötés tartományai nagy biztonsággal megfelelnek az előírt értékeknek


alform welding system 960: Keménységmérés X-varrat, kétrétegű Kiegyensúlyozott keménységértékek a hegesztett kötés teljes tartományában

HV10

t8/5 = 5,8

Spur unten

GW

WEZ

SG

WEZ

s

HV10

t8/5 = 16,0

Spur unten

GW GW

WEZ

Anforderung der Zugfestigkeit Rm = 980MPa umgerechnet auf Vickershärte 305HV


SG

WEZ

GW

s

Évtizedes fejlődés Innováció a hagyományunk Közepesen ötvözött hegesztőanyagok hidrogénűző izzításához automatikus kemence alkalmazása Kettősbevonat-technológia és teljesen szintetikus elektródák Nikkelbázisú nagyteljesítményű hegesztőanyagok a legújabb erőművi fejlesztésekhez (700oC) Melegszilárd hegesztőanyagok a gyorsan fejlődő erőműiparnak

Bázikus elektródák fejfölötti hegesztéshez a csővezetéképítésekhez

1926 – A „Seelendraht” feltalálása – úttörő a modern porbeles huzalok fejlesztéséhez


Szaktudásunk az Ön haszna 100% figyelem a hegesztőanyagokra Kötőhegesztés Felrakóhegesztés Szalagelektródás felrakóhegesztés Kemény-, lágy- és nagyhőmérsékletű forrasztás


Biztosan a megfelelő terméket Teljes palettánk Termékek

Ötvözetek

Bevont elektródák Hegesztőpálcák és

Ötvözetlen és gyengén ötvözött

-huzalok

Alumínium

Hegesztőhuzalok és porok fedőporos hegesztéshez

Nikkel-ötvözetek

Porbeles huzalok

Nemesacél

Forraszanyagok, paszták, folyasztószerek

Nagyszilárdságú

Hegesztőszalagok Maratószerek és tisztító termékek

Különleges ötvözetek (Nikkel, réz, kobalt)

Magas- / alacsony hőmérsékletű Korrózióálló Melegszilárd


Mindig a legjobb megoldás Márkaneveink

Kemény-, lágy- és nagyhőmérsékletű forraszanyagok Nemesacél Javításhoz és karbantartáshoz hegesztőanyagok és szalagelektródák Nikkel-bázisú ötvözetek, valamint hegesztőanyagok javításhoz és karbantartáshoz Hegesztőanyagok és ötvözetek teljes választéka speciális alkalazásokhoz Hegesztőanyagok és ötvözetek széles választéka


Helyi jelenlét – globális hatókör 11 gyártóhely biztosítja a nemzetközi elérhetőséget

Hamm Kapfenberg Bad Krozingen Avesta Seneffe Sao Paulo Mexico City Suzhou Jakarta Eisenberg Malmö


Nálunk csak a legmagasabb minőség számít Jóváhagyásaink

Einige Zertifikate haben nur lokale Gültigkeit.


Szakértő partner minden esetben

Power Generation

Oil and Gas Extraction and Transport

Petrochemical and Refinery

Chemical Processing

Pipeline Industry

Iron and Steel Production

Sugar and Ethanol

Cranes and Lifting

Rail Transportation and Manufacturing

Automotive and Vehicle Manufacturing

Marine Architecture and Shipbuilding

Structural Steel Works


Ausztenites porbeles huzal eredményei Tömör huzallal összehasonlítva Kiváló rugalmasság – széles paramétertartomány és felhasználóbarát viselkedés

Flux cored

Megnövelt termelékenység / lecsökkent teljes hegesztési költség Jó beolvadás / csökkentett kötéshiba veszély Védőgáz Ar + 18-25% CO2 Legjobb hegeszthetőség Alacsony védőgáz költség

FCAW

GMAW

Solid wire

SMAW


A tiszta varrat csökkenti a költségeket A minimális fröcskölés miatt kevés utómunka igény Mérsékelt deformáció a magasabb hegesztési sebességek miatt Keskenyebb futtatási szín a tömör huzalhoz képest Sima lapos varratfelület, tehát kevesebb a köszörülés, és nincs szükség utómunkára


Porbeles huzalok előnyei 2 egyszerű pontban összefoglalható:

• GYORS •

Átlapolt kötések

Magas hegesztési sebességek 2,5 m/min-ig • Nagyon magas áramerősségek még kis falvastagság esetén is – 250 A-ig

• BIZTONSÁGOS • Nincs átégés • Kiváló hegesztési eredmények különböző anyagátmenetek esetén: szórtíves, nagycseppes, impulzus • Kiváló ömledék tulajdonság (megakadályozza a kötéshibát) • Simább varratfelület a tömör huzalhoz képest (megakadályozza a geometriai hibákat) • Érzéketlen a különböző illesztési hézagokkal szemben • Tompa varratokhoz és átlapolt kötésekhez • Szélesebb paramétertartomány (könnyű illeszteni a meglévő rendszerhez) • A porozitásra való hajlam csökken


Varratok összehasonlítása

Eredmények összehasonlítása – fémportöltetű vs. tömör huzal Fémportöltetű huzal

Tömör huzal


A legjobb társaságban Ügyfeleink és partnereink


Költségcsökkentés fémportöltetű huzallal

Példaul BÖHLER A 7-MC

Megoldás BÖHLER A7 MC fémportöltésű huzal alkalmazásával:

Világszerte ismert német vezető autóipari gyártó: •

Varratok a katalizátoron; 2 hosszvarrat; 2 körvarrat

•

Gyártott mennyiség: 1,250 db/nap

•

Selejt arány: 1%

•

Javítási arány: 10%

• •

A hegesztési paraméterek változtatása úgy, hogy a hegesztés a szórtíves tartományba essen • A robot ívszenzorának beállítása A hegesztőpisztoly pontos beállítása a munkadarab minden szakaszán

Az optimalizáció eredménye: (15 hónappal a megvalósítás után mérve) •

•

A selejt okozója a nem megfelelő beolvadás tömör huzal használatakor; a munkadarab megsemmisítésének költsége kb. 400 €

•

Selejt arány: 0%

•

Javítása arány: 0.3% (nem mutatható ki kapcsolat a hegesztéssel)

•

Megnövekedett forgótőke (kevesebb alapanyag és raktárkészlet a folyamatban) •

Bizonyított költségcsökkentés: > 500.000 €/év

Javítás: varrathibák; tömörtelenség; javítási mód: kézi utómunka


Ív és hegesztési sebesség Fémportöltetű huzalnál kisebb az átmeneti ív tartománya Huzalelőtolás sebessége m/min

[A]

Sebességnövelés

250

A fémportöltetű huzal hegesztési tartománya ∅ 1,2mm Jóváhagyott eredmények

14 12 SPA 10 8 6 GTA 4 2

A feszültséget hozzá kell igazítani

200

150

A tömör huzal hegesztési tartománya ∅ 1,0mm

SPA 100

A sebességnövelés

50

tartománya

GTA 0,0

SHA

SHA

Tömör huzal 1,0mm

Fémportöltetű huzal 1,2mm

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1 0

SPA: szórt ív GTA: átmeneti ív SHA: nagycseppes átmenet 39 I Hegesztési Felelősők XIV. Országos Tanácskozása I 2012. szeptember 20-21. I Pető Róbert I Böhler-Uddeholm Hungary Kft.

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

[m/min]

Különböző munkapontok tesztelése

Próba No.

Üzemállapot

I =[A]

U= [V]

Huzalelőtolás vd= [m/min]

Hegesztési sebesség =[m/min]

1

Short Arc

121

12,5

2,8

1,0

2

Spray arc

225

19,6

6,7

2,4

3

DFPM*

211

13,4

7,2

1,8

*Double Frequency Pulse Mode pl. • Fronius CMT • Lincoln STT • Kemppi Wise Root


Pető Róbert Divízióvezető Hegesztéstechnika divízió

Böhler-Uddeholm Hungary Kft Tel.: +36 24 526 545 Fax: +36 24 526 527 [email protected] FULFILLING HIGH DEMANDS

Hegesztőanyagok fejlesztése a XXI. században Pető Róbert

Recommend Documents