Naslov
Optimiranje parametara laserskog zavarivanja čelika za poboljšavanje
(Optimizing of parameters for laser beam welding of heat-treatable steels)

Autori
Bauer, Branko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
31.01

Godina
2006

Stranica
154

Mentor
Kralj, Slobodan

Ključne riječi
Nd:YAG laser; zavarivanje; čelici za poboljšavanje; zavareni spoj; zaštitni plin; zavarljivost; kvaliteta; mehanička svojstva
(Nd:YAG laser; welding; heat-treatable steel; welded joint; shielding gas; weldability; quality; machanical properties)

Sažetak
Ispitivanjem spojeva zavarenih laserom na čeliku s povećanim sadržajem ugljika otkriveno je da upotreba aktivnih zaštitnih plinskih mješavina ne djeluje bezuvjetno negativno na mehanička svojstva zavarenog spoja. U ovom radu obrađeno je istraživanje utjecaja vrste aktivne plinske mješavine na bazi argona s dodatkom kisika i/ili CO2 na geometriju i mehanička svojstva zavarenog spoja. U uvodnom dijelu rada, na temelju literaturnih podataka obrađene su fizikalne osnove i tehnologija laserskog zavarivanja. Obrađeni su utjecajni čimbenici na proces zavarivanja odnosno kvalitetu zavarenog spoja. Navedene su metode kontrole kvalitete kod laserskog zavarivanja. Obrađena je prikladnost čelika za zavarivanje laserom. U eksperimentalnom dijelu, zavarivani su limovi od čelika za poboljšavanje 25 CrMo 4, 42 CrMo 4 i Ck 60 (DIN EN 10083-1). Debljina limova iznosila je 2 mm. Zavarivan je sučeljeni spoj. Zavarivanje je izvedeno pomoću cw Nd:YAG lasera srednje snage 2000 W, s vođenjem snopa pomoću optičkog vlakna promjera 600 mm i fokusne optike 120/120 mm koja omogućuje fokusiranje snopa na točku promjera 0, 6 mm. Zaštitne plinske mješavine dovođene su kroz koaksijalnu sapnicu promjera 5 mm. Relativno gibanje izvođeno je pomoću robota "IGM limat RT 280-6". Namještena snaga iznosila je 1800 W, a gustoća snage 6, 4∙ 105 W/cm2. Pokusi su provedeni prema modelu pokusa s mješavinama. Zavari su ispitivani vizualnom i radiografskom metodom, izmjerene su geometrijske značajke zavarenog spoja, ispitivana je tvrdoća, čvrstoća, deformabilnost, žilavost, i dinamička izdržljivost. Provedena je statistička obrada rezultata mjerenja i matematičko modeliranje metodom odzivnih površina. Provedeno je ocjenjivanje kvalitete zavarenih spojeva prema HRN EN ISO 13919-1. Dobiveni su zavari visoke kvalitete, bez pojave pukotina. Dobiven je značajan utjecaj zaštitnih plinskih mješavina na geometrijski oblik zavarenog spoja, dok utjecaj na brzinu zavarivanja nije značajan. Utjecaj aktivnih plinskih mješavina na promjenu mehaničkih svojstava zavarenog spoja također se nije pokazao značajnim. Izuzetak je dinamička izdržljivost, gdje je dobiveno značajno poboljšanje s mješavinama Ar/O2 i Ar/CO2/O2 koje daju oblik korijena zavara s manjim zareznim djelovanjem.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA