SUOJAKAASUN VAIKUTUS FERRIITTISEN
RUOSTUMATTOMAN
TERÄKSEN LASERHITSIN OMINAISUUKSIIN
1
Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014
FERRIITTINEN EN 1.4521 RUOSTUMATON TERÄS
-Titaanistabiloitu
-Haponkestävä
2
Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014
LASERHITSAUS
-Pieni lämmöntuonti ei rakeenkasvua HAZ:ssa
-kapea hitsirailo key-hole hitsauksessa
-Vaatii tarkkuutta säteenkuljetuksessa
-vaatii tarkkuutta railopintojen laadussa ja asettelussa
3
Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014
TUTKIMUKSEN LÄHTÖKOHTA
-PROLAS-projektissa oli tehty laserhitsauskokeita EN 1.4521 ferriittiselle ruostumattomalle teräkselle
-Kaikki hitsit oli hitsattu käyttäen argon suojakaasua hitsin yläpuolella
etupuolella pillillä ja jälkipuolella suojakaasukengällä sekä myös käyttäen
juurikaasua
-Kaikki hitsit oli todettu hyviksi
-Samaan aikaan tehtiin yhteistyöyritykselle toisessa yrityksessä putkia 1,5
mm levystä laserhitsaamalla. Hitsin kohta pyöristettiin mankelissa hitsin
jälkeen, jolloin hitsit murtuivat hauraasti
-Hitsien lämmöntuonti ei poikennut merkittävästi PROLAS-projektin kokeissa
hitsatuista hitseistä
-Suojakaasun käyttö näytti sen sijaan ollen vähäistä tai puuttuvan kokonaan
4
Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014
SUOJAKAASUJÄRJESTELYT PROLAS-KOKEISSA
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
5
TAIVUTUSKOKEET
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
6
Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua
yläpuoli
yläpuoli
yläpuoli
yläpuoli
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
7
Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua
yläpuoli
yläpuoli
yläpuoli
yläpuoli
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
8
Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua
yläpuoli
yläpuoli
yläpuoli
yläpuoli
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
9
Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua
yläpuoli
yläpuoli
yläpuoli
yläpuoli
POIKKILEIKKAUSKUVA MURTUMASTA,
E = 23 J/MM
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
10
Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua
POIKKILEIKKAUSKUVAT MURTUMISTA,
E =23 J/MM
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
11
Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua
KOVUUSPROFIILEITA
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
12
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
13
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
14
16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo
15
TULOSTEN TARKASTELUA
-Suojakaasun merkitys ferriittisen EN 1.4521 hitsin sitkeyteen on merkittävä -Energiantuonnilla on key hole laserhitsauksessa pienempi merkitys, mutta 1,5 mm
paksuudella päittäisliitoksella on paras sitkeys alle 30 J/mm hitsausenergioilla
-Suojakaasun tärkeimpänä tehtävänä on hapettumisen estäminen
-Ilman suojakaasua hitsatun hitsin kovuudet olivat 23 J/mm energiantuonnilla n. 40 HV
yksikköä korkeammat kuin vastaavan argon suojakaasulla hitsatun hitsin kovuudet
-Hehkutuksessa ilman suojakaasua 23 J/mm hitsatun hitsin kovuudet laskivat 30 HV
yksikköä, kun vastaavasti suojakaasulla hitsatun hitsin kovuus laski vain n. 5 HV
yksikköä
- 50 J/mm hitseillä kovuudet käyttäytyivät samalla tavalla, kuitenkin niin, että
kovuustasot olivat yleisesti n. 15 HV yksikköä alemmat
16
Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014
TULOSTEN POHDINTAA
-Ilman suojakaasua hitsatuissa hitseissä titaani hapettuu, mistä
johtuen titaanin stabiloiva vaikutus estyy aiheuttaen hauraan
martensiitin syntymisen. (?)
-Ilman suojakaasua hitsatuissa hitseissä on kovia oksideja, minkä
vaikutus näkyy myös hehkutetuissa hitseissä
17
Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014
KIITOS !
+358407750337
18
Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014
mailto:[email protected]