Naslov
Lasersko zavarivanje čelika s povećanim sadržajem ugljika
(Laser welding of steels with higher carbon content)

Autori
Bauer, Branko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, magistarski rad

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
21.03

Godina
2002

Stranica
108

Mentor
Kralj, Slobodan

Ključne riječi
lasersko zavarivanje; zavarljivost; čelik
(laser beam welding; weldability; carbon steel)

Sažetak
Ispitivanjem laserom zavarenih spojeva čelika s povećanim sadržajem ugljika otkriveno je da veliki porast tvrdoće u području zavarenog spoja ne djeluje bezuvjetno negativno na mehanička svojstva zavarenog spoja. U ovom radu obrađeno je istraživanje utjecaja parametara laserskog zavarivanja, unešene energije, položaja žarišta u odnosu na površinu materijala, te vrste i protoka zaštitnog plina na geometriju, mehanička svojstva, strukturu zavara i zone utjecaja topline i pojavu pukotina. 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 i 42 CrMo 4 (DIN EN 10083-1) koji prema kemijskom sastavu odgovaraju čelicima Č 4730 i Č 4732 (oznaka prema hrvatskoj normi). 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 m i fokusne optike 120/120 mm koja omogućuje fokusiranje snopa na točku promjera 0,6 mm. Zaštitni plinovi argon i helij dovođeni 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 centralno kompozitnom planu. Zavari su ispitivani vizualnom i radiografskom metodom, izmjerene su geometrijske karakteristike zavarenog spoja, ispitivana je tvrdoća, analizirana je mikrostruktura, te je napravljen vlačni pokus na epruvetama sa zarezom. 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. Dobivene maksimalne tvrdoće odgovaraju tvrdoćama koje se postižu kod potpunog rastvaranja sadržaja ugljika u austenitu te koreliraju s dobivenom mikrostrukturom. Dobivene čvrstoće zavarenih spojeva više su od čvrstoće osnovnog materijala. Statistička obrada rezultata pokazala je da u promatranom intervalu parametara postoji značajan utjecaj brzine zavarivanja na geometrijske karakteristike zavarenog spoja, značajan utjecaj položaja žarišta na maksimalnu tvrdoću u zavarenom spoju te značajan utjecaj brzine zavarivanja na čvrstoću dobivenu kidanjem epruveta sa zarezom. Utjecaj vrste zaštitnog plina na sve promatrane karakteristike zavarenog spoja u ovom istraživanju nije se pokazao značajnim.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA