W niniejszej pracy przeprowadzono ocenę nośności zakładkowych połączeń rozciąganych na podstawie obliczeń według [3] oraz badań doświadczalnych. Badaniu poddano trzy typy połączeń różniących się układem spoin. W pierwszej kolejności określono parametry mechaniczne stali, które następnie posłużyły do zaprojektowania połączeń zgodnie z wytycznymi [3]. Po wykonaniu połączeń przeprowadzono dokładne pomiary geometryczne. Zebrane dane posłużyły do ponownego obliczenia ich nośności. Następnie przeprowadzono badania wytrzymałościowe, w których określono rzeczywistą nośność połączeń. Uzyskane wyniki porównano z wynikami obliczeń. W ostatniej części pracy przedstawiono analizę otrzymanych wyników oraz sformułowano wnioski.
EN
This paper presents an assessment of the tensile resistance of lap joints based on calculations according to [3] and experimental tests. Three types of joints with different weld arrangements were examined. Initially, the mechanical properties of the steel were determined, which were subsequently used to design the joints in accordance with the guidelines of [3]. After manufacturing the joints, precise geometric measurements were performed. The collected data were used to recalculate their capacity. Subsequently, tensile tests were carried out to determine the actual resistance of the joints. The obtained results were compared with the calculated results. The final part of the paper presents an analysis of the obtained results and conclusions.
There are different methods of welding. This different welding is done on a variety of metals. In this paper, meta-analysis is done on laser welding, and studies are done on different metals. 232 research papers were selected based on the title. From these research papers, 47 research papers were selected based on the title. Finally, 16 studies are selected for meta-analysis. This selected data is normalized for the ANOVA test. In ANOVA test found that after welding ultimate tensile strength depend on power and before welding ultimate tensile strength, which verified by correlation plot. A forest plot is also plotted which shows that the data is significant. PCA analysis is done, which shows laser offset welding is irrelevant to welding ultimate tensile strength.
The aim of the article was to present issues related to the strength analysis of one of the types of assembly joints - welded joints, taking into account the influence of selected factors: technological - welding method, construction - type of joints and material - type of joined material. The following welding methods were used (in accordance with the PN-EN ISO 4063 standard): arc welding in the shield of inert/active gases MIG/MAG (131/135), manual metal arc welding with a coated electrode MMA (111) and gas welding (oxyacetylene welding) (311).Butt joints and lap joints were made of CuZn37 copper alloy (PN-EN 1652), S235JR unalloyed structural steel (EN 10025) and 1.4301 acid-resistant steel (EN 10088). Welded joints samples were made with appropriate parameters, according to the welding methods. Strength tests of welded joints on MTS BIONIX 370.02 testing machine, in accordance with the PN-EN 1465 standard were provided. Based on the obtained test results, it can be seen that the value of stresses is affected by both the welding method and the type of joint structure, while the type of material to be welded should also be taken into account.
PL
Celem artykułu było przedstawienie zagadnień związanych z analizą wytrzymałościową jednych z rodzajów połączeń montażowych - połączeń spawanych z uwzględnieniem wpływu wybranych czynników: technologicznych - metody spawania, konstrukcyjnych - rodzaju połączenia oraz materiałowych - rodzaju łączonego materiału. Zastosowano następujące metody spawania (zgodnie z normą PN-EN ISO 4063): spawanie łukowe elektrodą metalową w osłonie gazów obojętnych/aktywnych MIG/MAG (131/1355), spawanie łukowe elektrodą otuloną MMA (111) oraz spawanie gazowe acetylenowo-tlenowe (311). Wykonano połączenia doczołowe i zakładkowe stopu miedzi CuZn37 (PN-EN 1652) oraz stal niestopowa konstrukcyjna S235JR (EN 10025) oraz stal kwasoodporna 1.4301 (EN 10088). Próbki spawane wykonano przy odpowiednich parametrach, stosownie do metody spawania. Badania wytrzymałościowe połączeń spawanych przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej MTS BIONIX 370.02, zgodnie z normą PN-EN 1465. Na podstawie uzyskanych wyników badań można zauważyć, że na wartość naprężeń ma wpływ zarówno metoda spawania, jak i rodzaj konstrukcji połączenia, przy czym należy uwzględnić także rodzaj spawanego materiału.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano rodzaje i klasy łączników do połączeń sprężanych, a także metody ich badań, dokręcania i kontroli zgodnie z normą PN-EN 1090-2:2018.
EN
The article describes the types and classes of bolts for preloaded connections as well as the methods for their testing, tightening and inspection in accordance with the PN-EN 1090-2:2018 standard.
W pracy analizowano nośność nietypowego rozciąganego połączenia z nakładką umieszczoną niesymetrycznie i przyspawaną do łączonych płaskowników jednostronną spoiną pachwinową w kształcie litery L o grubości 3 mm. Siła rozciągająca jest przyłożona w osi płaskowników. W tym niesymetrycznym połączeniu pojawia się podwójny mimośród przekazywania obciążeń. Celem analizy jest sprawdzenie, czy standardowe normowe modele szacowania nośności w przypadku takich połączeń są właściwe i bezpieczne. W artykule porównano wyniki analiz według Eurokodu 3, programu SOFiSTiK, IDEA StatiCa oraz badań doświadczalnych. Procedury obliczeniowe Eurokodu 3 okazały się konserwatywne. Oszacowanie nośności połączenia najbliższe wynikom badań doświadczalnych uzyskano w programie SOFiSTiK.
EN
The paper analyses the load capacity of an atypical tensile connection with an overlay placed asymmetrically and welded to the connected flat bars with a 3 mm thick one-sided L-shaped fillet weld. Tensile force is applied to the axis of the flat bars. In this asymmetrical connection, a double eccentricity of load transfer appears. The purpose of the analysis is to check whether standard norm models to estimate the load capacity of these connections are appropriate and safe. The article compares the results of the analysis according to Eurocode 3, the SOFiSTiK program, IDEA StatiCa program, and the experimental tests. Eurocode 3 calculation procedures proved to be conservative. The estimation of the load carrying capacity of the joint closest to the results of experimental studies was obtained in the SOFiSTiK program.
The article presents results of vibration tests of thin-walled plates used in shipbuilding for plating hulls of vessels. The conducted tests were aimed at determining the possibility of using measurements of vibration acceleration recorded on the tested objects as parameters enabling the detection of damages in the performed welded joints. Seven plates were compared, six of which had joints in different technical conditions, and one was a board without a weld. The quality of the welds was verified using X-ray methods. The adopted research methodology and the obtained results were presented.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań drganiowych płyt cienkościennych wykorzystywanych w okrętownictwie jako poszycie kadłubów jednostek pływających. Przeprowadzone badania miały na celu określenie możliwości stosowania pomiarów przyspieszeń drgań rejestrowanych na badanych obiektach jako parametrów umożliwiających wykrycie uszkodzeń w wykonanych połączeniach spawanych. Porównano siedem płyt, z czego sześć miało spoiny w różnym stanie technicznym, a jedna była bez spawu. Jakość spoin zweryfikowana została metodami RTG. Przedstawiono przyjętą metodykę badawczą oraz uzyskane wyniki.
Rozważono połączenie zakładkowe blach z mimośrodowym przyłożeniem obciążenia. Wykorzystując oprogramowanie MES, zbudowano model i określono gęstość energii odkształcenia. W celu wykrycia charakterystycznych punktów mutacji stanu naprężenia połączenia na krzywej parametr-obciążenie zastosowano kryterium M-K. Określone punkty dotyczą poszczególnych stanów zachowania się połączenia, m.in. punkt wyczerpania jego nośności. Zastosowanie kryterium umożliwia szacowanie nośności połączeń spawanych.
EN
The article presents the application of the Mann-Kendall criterion to estimate the resistance of welded lap connections. The overlapping connection of the plates with the connection eccentricity was considered. Numerical analysis software, was used to build a model and the strain energy density was determined. The M-K criterion can detect the characteristic state-of-stress mutation points of the connection in the parameter-load curve. Certain points define individual states of the connection behavior, among others failure load point. The application of the criterion enables a new method of estimating the resistance of welded connections.
W roku 2020 opublikowano polską wersję normy PN-EN 1090-2:2018, która zastąpiła wersję z roku 2012. Wprowadzono zmiany w klasach wykonywania konstrukcji stalowych i w zagadnieniach technologicznych oraz w wymaganiach spawalniczych i w badaniach NDT połączeń spawanych. Przedstawiono te zmiany i omówiono podstawy ich wprowadzenia.
EN
A new Polish version of the standard PN-EN 1090-2:2018 was published in 2020. The new standard version has introduced changes in execution classes for steel structures and in technological issues as well as in welding and NDT requirements for welded joints. The changes have been indicated and the basis for their introduction are presented.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The work presents the results of research on the structure of welded joints in the area of heat affected zone (HAZ). Based on precisely performed metallographic tests, the contribution of individual structural components in the area of welds of pipes welded with the induction method was assessed. The volume fraction of individual structural components in various areas of the heat affected zone, the size of the grain formed in the welding process, as well as its shape coefficients were determined. On the basis of metallographic observations, an attempt was made to describe the course of the pressure induction welding process, taking into account the structural changes, phase changes and the recovering and recrystallization processes taking place in this process.
Trwałość zmęczeniowa elementów stalowych jest zazwyczaj wyznaczana z wykorzystaniem klasycznej metody naprężeń nominalnych. Przedstawiono jedną ze współczesnych metod oceny zmęczenia, bazującą na lokalnym stanie naprężenia uwzględniającym wpływ ich spiętrzenia. W tej metodzie stan naprężenia jest wyznaczany metodą elementów skończonych. W wielu przypadkach czyni to tę metodę bardziej wszechstronną.
EN
The fatigue life of steel elements is usually predicted by classical nominal stress method. The paper presents one of modern fatigue life approaches based on local state of stress, including stress raising effects. In this method the stress results are obtained from global analysis made by finite element. In many cases approach based on local method offers advantage of wider versatility.
Przedstawiono różne, najczęściej stosowane sposoby zwiększenia wytrzymałości zmęczeniowej połączeń spawanych. Zaproponowano wprowadzenie systemu ich klasyfikacji.
EN
Presented different, the most commonly used ways to improve the fatigue strength of welded joints. They proposed to introduce a classification system.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Radiological tests were carried out on steel girders of composite bridges located on the Central Trunk Railway Line (CMK) in the years 1985-1986 according to the technical program of Transportation Ministry MK-133-06-02-04. The paper presented the test results obtained on seven composite steel-concrete railway structures. The aim of the tests was the identification of welding imperfections (WI) in butt splices of main girders and influence on their condition after the ten-year service. The test results may be useful for the technical assessment of the bridges associated with the adjustment to speed of 300 km/h. The tests confirmed the good quality of welds in bridge structures under consideration.
PL
W latach 1985-1986, w ramach programu technicznego Ministerstwa Komunikacji MK-122-06-02-04,przeprowadzono badania radiologiczne złączy doczołowych dźwigarów stalowych mostów zlokalizowanych na Centralnej Magistrali Kolejowej (CMK). W artykule przedstawiono wyniki badań siedmiu kolejowych mostów zespolonych o konstrukcji stalowo-betonowej. Celem badań była identyfikacja niezgodności spawalniczych (NS) w spoinach czołowych dźwigarów stalowych i oszacowanie ich wpływu na stan konstrukcji po okresie dziesięcioletniego ich użytkowania. Wyniki badań mogą być przydatne przy technicznej ocenie mostów z uwagi na planowane dostosowanie linii do prędkości 300 km/h. Wyniki badań stwierdziły dobrą jakość złączy spawanych w przedmiotowych mostach.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań trwałości, inicjacji oraz wzrostu pęknięć zmęczeniowych próbek ze stali S355 z pachwinowymi spoinami w dwóch wariantach lica spoin (wklęsłych oraz wypukłych), poddanych zginaniu ze skręcaniem. Badania przeprowadzono przy stałej wartości współczynnika asymetrii cyklu R = -1. W zaprezentowanych wynikach uwzględniono wpływ obróbki cieplnej na trwałości badanych próbek.
EN
The paper presents the test results of lifetime, initiation and fatigue crack growth of specimens, from steel S355 with fillet welds in two variants of the welds face (concave and convex), subjected to bending with torsion. The tests were carried out at a constant value of stress ratio R = -1. The results presented included the influence of heat treatment on lifetime of the specimens tested.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dwufazowe stale ferrytyczno-austenityczne typu duplex wykazują doskonałą kombinację właściwości mechanicznych i odporności na korozję, w tym szczególnie agresywną korozję wżerową w środowisku chlorkowym. Pomimo wiedzy i doświadczenia zdobytego podczas spawania tych stopów aktualnie nadal obserwuje się problemy ujawniane w trakcie badań korozyjnych. Dobrze uzasadniony termin „dobra spawalność” odnosi się wyłącznie do grupy cech technologicznych ułatwiających łączenie elementów metalowych przez spawanie, ale nie oznacza automatycznie wysokiej odporności na korozję połączeń spawanych, która w środowisku chlorków osiąga tylko 50÷80% materiału rodzimego. W artykule zostały omówione wszystkie czynniki metalurgiczne oraz technologiczne mające wpływ na końcowe właściwości korozyjne złączy spawanych.
EN
Two-phase ferrite-austenitic duplex stainless steels demonstrate excellent combination of strength and corrosion resistance including particularly aggressive pitting corrosion in chloride environment. The use of duplex and super-duplex stainless steels has continued to increase since last decade of XX century but despite of the knowledge and experience acquired there are still problems encountered in practice. Well justified term "good weldability" refers exclusively to the group of technological features for easy metal parts joining by welding, but not to the automatic provision of corrosion resistance of welding joints, which in chlorides environment reaches only 50÷80% of original parent material resistance. Welding technology factors and impact on final corrosion resistance of welds are widely discussed. This includes particularly weld chemical composition, heat input balance, oxidation, nitrogen content, shielding and purging gas, and the practical constraints of the welding process.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę nieniszczących badań wibrodiagnostycznych do oceny połączeń spawanych, w której wykorzystano zmianę dekrementu tłumienia. Omówiono znaczenie monitoringu żywotności konstrukcji w konstrukcjach morskich. Otrzymane podczas realizacji badań odpowiedzi (zarejestrowane akcelerometrami) dostarczają informacji diagnostycznych, które wymagają matematycznego przetworzenia, aby wyodrębnić zapisane w nich istotne cechy charakterystyczne badanych połączeń spawanych i dokonać oceny ich jakości. W artykule przedstawiono metodę oceny wyników polegającą na obliczeniu dekrementu tłumienia, który zmienia się w czasie wraz ze zmianą odpowiedzi. Z uwagi na złożony przebieg odpowiedzi, dekrement tłumienia obliczono z wykorzystaniem aproksymacji odpowiedzi różnymi funkcjami. Z analizy przeprowadzonych badań wynika, że zmiana dekrementu tłumienia w czasie w zastosowaniu do płyt spawanych pozwala na ocenę jakości połączenia spawanego. Omówiono istotne do realizacji badań połączeń spawanych metodą wibrodiagnostyczną elementy, przedstawiono algorytm obliczeniowy oraz przykładowe wyniki badań z aplikacji proponowanej metody dla płyty spawanej z różnymi wadami.
EN
The article presents a vibrodiagnostic, non-destructive assessment method of welded joints where damping decrement change was used. SHM importance in sea constructions was discussed. Responses received while inspection (registered by acceleration sensors) provide diagnostics that require mathematic processing to extract the important characteristics of examined welded joints that were recorded and to assess quality of the joint. A method based on calculation of the damping decrement which changes over time as the response changes was presented in the paper. Due to complicated course of the responses, the damping decrement was calculated using approximation of the responses by many mathematical functions. The result of the analysis shows that the damping decrement change over time allows assessing quality of the joint when used in welded plates. Elements vital to carrying out examination of welded plates using vibrodiagnostic method were discussed, an calculation algorithm and example results of applicating this method at welded plates with several different detects were presented.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono badania doświadczalne oraz analizę zachowania się prętów z pojedynczych kątowników równoramiennych 50 x 50 x 5, rozciąganych osiowo, połączonych z blachami węzłowymi za pomocą połączeń spawanych na tzw. widelec. W takim połączeniu ujawnia się wpływ mimośrodowego przekazania siły osiowej z pręta przez spoiny na blachę węzłową, co powoduje dodatkowe wytężenie zarówno spoiny, jak i pręta. Podczas badań doświadczalnych wykonywano pomiary tensometryczne odkształceń wybranych punktów na ramionach kątownika i w blasze węzłowej. Wykonano również symulacje numeryczne metodą elementów skończonych z wykorzystaniem programu ABAQUS. Na podstawie badań doświadczalnych i analizy komputerowej stwierdzono, że wartość mimośrodu w tego typu połączeniach zmienia się w czasie narastania obciążeń. Początkowo, gdy pręty zachowują się sprężyście, wartość mimośrodu jest równa połowie mimośrodu konstrukcyjnego. Po uplastycznieniu blach węzłowych i ich wygięciu wpływ mimośrodu na wytężenie pręta i połączenia zanika.
EN
Experimental tests and numerical analysis of behavior of single equal angle 50 x 50 x 5 member, axially tensioned, connected with gusset plate by welded fork-like connection has been presented. In such connection the effect of eccentric transmission of axial force from member through welds to gusset plate is revealed, causing additional stresses in the welds and member. During experimental tests strain gauges were used to measure strain of selected points at angle and gusset plate. Numerical analysis based on finite element method using ABAQUS was also conducted. On the basis of research and computer analysis it was found, that value of eccentric in this type of connection changes as the loads increase. Initially, when the member behave elastically, the value of eccentric is equal to half of the structural eccentricity. After plasticizing of gusset plate the influence of the eccentric on the member and connection vanished.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: Phenomenon of delayed fracture (or cold cracks formation) of hardenable steels weldments had been widely investigated. But temperature dependence of cracking susceptibility remained discussable, because there was no strict vision of temperature border for the cracking risk appearance, when joints are cooling after welding completion. The proposed paper aimed at assessment of dangerous temperature range at which delayed fracture, mainly for the steels with martensite formation, becomes most probable. Design/methodology/approach: The “Implant” test, conducted under isothermal conditions at the temperatures selected within the range from 160 to 20°C on cooling of the completed test weld joint, was used. Basing on the obtained thermokinetic characteristics of the cracking, the activation energy E of the fracture process was calculated. Comparing of the found E values with the close values of E for the known processes developing in steels, the explanation of the revealed cracking behaviour at different temperatures was proposed. Findings: Delayed cracking of the martensitic weld joints has started to manifest at the temperatures lower than 140°C. Dependence of the cracking period from the temperature is described by C-type curve with the minimum cracking duration within 80-100°C. Using the approach of the activation energy assessment for different temperature ranges (140 to 100°C and 80 to 20°C), the effect of the diffusible hydrogen and a martensite decay on the cracking thermokinetics was considered. Research limitations/implications: Additional investigations of the fine microstructure after different stages of the low-temperature martensite decay could be necessary for deepening understanding of a role of this process in the low-temperature heterogeneity formation and cracking susceptibility. Practical implications: Results widen data on weldability of actual for industry steels and give a ground for consideration of the technological approaches for their welding. Originality/value: Temperature border of the cold cracking risk is specified for the weldments of some commercial steels.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The study discussed in the article included the analysis of features characterising the formation of an electron beam-welded joint made of a titanium alloy (Ti–TiB). The study also involved the investigation of the effect of heat treatment on structural-phase transformations in the weld metal and in the heat affected zone. The heat treatment of the welded joints resulted in the decomposition of the metastable phase, the distribution of boron particles in the structure as well as the increase in the structural homogeneity, leading to the improvement of mechanical properties.
PL
Rozpatrzono charakterystyczne cechy formowania połączenia spawanego stopu tytanu (Ti – TiB) wykonanego wiązką elektronów. Zbadano wpływ późniejszej obróbki cieplnej na przemiany strukturalno-fazowe w metalu spoiny i strefie wpływu ciepła. Obróbka cieplna połączeń spawanych prowadzi do rozpadu fazy metastabilnej, rozmieszczenia cząsteczek boru w strukturze i zwiększa jednorodność strukturalną, co przyczynia się do polepszenia własności mechanicznych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.