Analysis of the strength of assembly joints - welded joints of various construction materials

• Autorzy: Rudawska Anna , Penkała Piotr , Chochowski Paweł , Tkaczyk Andrzej , Vitenko Tetiana

Identyfikatory

DOI

10.7862/tiam.2023.3.3

Warianty tytułu

PL

Analiza wytrzymałości połączeń montażowych - połączeń spawanych różnych materiałów konstrukcyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

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.

Słowa kluczowe

EN

welded joint; welding method; strength

PL

połączenie spawane; metoda spawania; wytrzymałość

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Warszawski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Automatyzacja Montażu
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 3
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., fot. kolor., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rudawska Anna

• Department of Production Computerisation and Robotisation, Faculty of Mechanical Engineering, Lublin University of Technology, Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland

autor

Penkała Piotr

• Institute of Technical Sciences and Aviation, The University College of Applied Sciences in Chełm Institution, Pocztowa 54, 22-100 Chełm, Poland

autor

Chochowski Paweł

• Institute of Technical Sciences and Aviation, The University College of Applied Sciences in Chełm Institution, Pocztowa 54, 22-100 Chełm, Poland

autor

Tkaczyk Andrzej

• Institute of Technical Sciences and Aviation, The University College of Applied Sciences in Chełm Institution, Pocztowa 54, 22-100 Chełm, Poland

autor

Vitenko Tetiana

• Faculty of Mechanical Engineering and Food Technologies, Ternopil Ivan Pul’uj National Technical University, Ruska Street 56, 46001 Ternopil, Ukraine

Bibliografia

• 1. Bucior, M., Zielecki, W., Kubit, A. (2017). Construction of heads for strengthening of plate and butt-welded joints with pneumatic shot peeing methods. Technologia i Automatyzacja Montażu 4, 32-36.
• 2. Ciechacki, K., & Szykowny, T. (2011). Struktura i właściwości mechaniczne złączy spawanych stali ferrytycznej X2CrNi12 ze stalą austenityczną X5CrNi 18-10. Acta Mechanica et Automatica, 5, 17-23.
• 3. Ferenc, K. (2007). Spawalnictwo. Warszawa. WNT.
• 4. Frydrych, D., Rogalski, G., & Łabanowski, J. (2011). Spawalność stali o podwyższonej wytrzymałości w warunkach podwodnych. Przegląd Spawalnictwa, 7, 68-75.
• 5. Frydrych, D. (2012). Pękanie zimne stali spawanej w środowisku wodnym. Przegląd Spawalnictwa, 12, 49-57.
• 6. Frydrych, D., Rogalski, G., Tomków, J., & Łabanowski, J. (2013). Skłonność do tworzenia pęknięć zimnych złączy ze stali S420G2+M spawanej pod wodą metodą mokrą. Przegląd Spawalnictwa, 10, 65-71.
• 7. Kozak, T. (2012). Odporność na zimne pękanie złączy spawanych ze stali P460NL1. Przegląd Spawalnictwa, 7, 7-12.
• 8. Łabanowski, J. (2005). Mechanical properties of dissimilar welded joints for chemical tankers. Marine Technology Transactions, Polish Academy of Sciences, Branch in Gdańsk, 16, 139-149.
• 9. Łabanowski, J. (2018). Stale odporne na korozję i ich spawalność. Gdańsk, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
• 10. Mistur, L., & Czuchryj, J. (2005). Metody spawania oraz sposoby oceny jakości złączy spawanych. Krosno, KaBe. 11. Nur, A. Ch. L. (2010). The effect of controlled shot peening on fusion welded joints. Materials and Design, 31, 312-324.
• 12. PN-EN 10027-1: 2007: Systemy oznaczania stali - Część 1: Znaki stali.
• 13. Rudawska, A., & Sosnowski, Ł. (2013). Wybrane zagadnienia wytrzymałości połączeń spawanych i klejowych stali konstrukcyjnej S235JR. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, 1, 49-56.
• 14. Rudawska, A., Kutek, K., Miturska, I., & Semotiuk, L. (2017). Badania skuteczności klejenia i spawania stali konstrukcyjnych S235JR. Technologia i Automatyzacja Montażu, 2, 52-55.
• 15. Siwek, B. (2002). Połączenia spawane, zgrzewane, lutowane i klejone. Gdańsk, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
• 16. https://emetal.eu/mosiadz/mosiadz-ISO_-CuZn37-EN_-CW508L-DIN_-CuZn37-wnr_-2.0321-PN_-M63/ available: 24.05.2023.
• 17. https://stalespecjalne.com.pl/wp-content/uploads/ 2022/03/1.4301_1.4307_karta_charakterystyki_gatunku_ssp.pdf available: 12.05.2023.
• 18. https://tenslab.pl/wlasnosci-wytrzymalosciowe-stali dostęp: 15.05.2023.
• 19. https://stalespecjalne.com.pl/oferta/stale-nierdzewne/1-4301.html available: 12.05.2023.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).