The application of cluster analysis in the assessment of the weldability of unalloyed steels

• Autorzy: Szewczyk Anna , Górska Klaudia , Wolski Adrian , Fydrych Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2023.3/1

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie analizy skupień do oceny spawalności stali niestopowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Non-alloy steels constitute a large group of steels characterised by diversified chemical composition, structural morphology and a wide range of mechanical properties (determining weldability). The paper presents results of multidimensional analyses (based on cluster analysis) of 110 selected unalloyed steel grades. Properties adopted as diagnostic features included the chemical composition, mechanical properties (yield point) and values of selected indicators concerning susceptibility to technological crack formation. The analyses (performed using Ward’s and k-means methods) resulted in a division of the 110 steels into five steel groups (clusters). The comparison of results obtained using two clustering methods and involving various classification criteria revealed that multidimensional analyses constituted a prospective method making it possible to assess the weldability of steels. However, results of such multidimensional analyses should be subjected to thorough and substantive analyses.

PL

Stale niestopowe stanowią liczną grupę stali charakteryzujących się zróżnicowanym składem chemicznym, budową strukturalną oraz szerokim zakresem właściwości mechanicznych, co determinuje ich spawalność. W artykule przedstawiono wyniki analiz wielowymiarowych z wykorzystaniem analizy skupień wybranych 110 gatunków stali niestopowych. Jako cechy diagnostyczne przyjęto skład chemiczny, właściwości mechaniczne (granicę plastyczności) oraz wartości wybranych wskaźników skłonności do pęknięć technologicznych. Analizy przeprowadzono metodami Warda i k-średnich, uzyskując podział na pięć grup stali. Z porównania wyników otrzymanych dwoma metoda grupowania i dla różnych kryteriów klasyfikacji wynika, że analizy wielowymiarowe stanowią perspektywiczną metodę oceny spawalności stali, jednak ich wyniki należy poddać starannej analizie merytorycznej.

Słowa kluczowe

EN

cluster analysis; weldability; non-alloy steel

PL

stale niestopowe; analiza skupień; spawalność

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 67, No. 3
• Strony: 5--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szewczyk Anna

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, Koło Naukowe Spawalników MMA (Gdańsk University of Technology; Faculty of Mechanical Engineering and Ship Technology, Research Society of MMA Welding Engineers)

autor

Górska Klaudia

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, Koło Naukowe Spawalników MMA (Gdańsk University of Technology; Faculty of Mechanical Engineering and Ship Technology, Research Society of MMA Welding Engineers)

autor

Wolski Adrian

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, Instytut Technologii Maszyn i Materiałów (Gdańsk University of Technology; Faculty of Mechanical Engineering and Ship Technology, Institute of Manufacturing and Materials Technology)

autor

Fydrych Dariusz

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, Instytut Technologii Maszyn i Materiałów (Gdańsk University of Technology; Faculty of Mechanical Engineering and Ship Technology, Institute of Manufacturing and Materials Technology)

Bibliografia

• [1] Fydrych D., Rogalski G., Świerczyńska A.: Zastosowanie próby implant do oceny spawalności stali. Welding Technology Review, 2016, no. 88, pp. 28–32.
• [2] Kozioł P., Organek P.: Ocena spawalności stali konstrukcyjnych. Przegląd Budowlany, 2015, vol. 86, no. 1, pp. 22–26.
• [3] Grigorenko G.M., Kostin W.A.: Spawalność stali i kryteria jej oceny. Welding Technology Review, 2013, vol. 85, no. 7, pp. 11–17.
• [4] Tuz L., Sulikowski K.: Assessment of the possibility of the laser welding of high strength steel having a yield point of 1100 MPa. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, 2019, vol. 63, no. 6, pp. 25–31.
• [5] Tuz L., Sulikowski K.: Ocena możliwości spawania stali wysokowytrzymałych ulepszanych cieplnie. Przegląd Spawalnictwa, 2018, vol. 90, no. 4, pp. 9–13.
• [6] Szczucka-Lasota B., Węgrzyn T., Kalwas J., Jurek A., Wilczyński K.I.: Udarność spawanych podpór podestu ruchomego ze stali S690 QL. Aparatura Badawcza i Dydaktyczna, 2020, vol. 25, no. 1, pp. 31–34.
• [7] Fydrych D., Świerczyńska A., Rogalski G., Łabanowski J.: Application of Multivariate Analysis Methods in Welding Engineering. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, 2018, no. 5, pp. 137–145.
• [8] Młodak A., Józefowski T., Wawrowski Ł.: Zastosowanie metod taksonomicznych w estymacji wskaźników ubóstwa. Wiadomości Statystyczne. The Polish Statistician, 2016, no. 2, pp. 1–24.
• [9] Porębski A:. Analiza skupień zorganizowanych grup przestępczych jako przykład zastosowania metod statystycznych w kryminologii. Czasopismo Prawa Karnego i Nauk Penalnych, 2021, vol. 25, no. 3, pp. 113–137.
• [10] Fydrych D., Rogalski G., Świerczyńska A., Łabanowski J.: Ocena przydatności komercyjnych elektrod otulonych do spawania mokrego pod wodą z wykorzystaniem analizy skupień. Przegląd Spawalnictwa, 2015, vol. 87, pp. 27–30.
• [11] Stanisz A.: Przystępny kurs statystyki: z zastosowaniem STATISTICA PL na przykładach z medycyny. Analizy wielowymiarowe. StatSoft, Kraków 2007.
• [12] PN-EN 10210-1:2006: Kształtowniki zamknięte wykonane na gorąco ze stali konstrukcyjnych niestopowych i drobnoziarnistych – Część 1: Warunki techniczne dostawy.
• [13] PN-EN 10210-3:2020 (E): Kształtowniki zamknięte wykonane na gorąco ze stali konstrukcyjnych – Część 3: Warunki techniczne dostawy stali o wysokiej wytrzymałości i odporności na warunki atmosferyczne.
• [14] PN-EN 10025-2:2019: Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych – Część 2: Warunki techniczne dostawy stali konstrukcyjnych niestopowych.
• [15] PN-EN 10025-3:2019: Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych – Część 3: Warunki techniczne dostawy spawalnych stali konstrukcyjnych drobnoziarnistych po normalizowaniu/walcowaniu normalizującym.
• [16] PN-EN 10025-4:2019 (E): Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych – Część 4: Warunki techniczne dostawy spawalnych stali konstrukcyjnych drobnoziarnistych po walcowaniu termomechanicznym.
• [17] PN-EN 10025-5:2019 (E): Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych – Część 5: Warunki techniczne dostawy stali konstrukcyjnych o zwiększonej odporności na korozję atmosferyczną.
• [18] PN-EN 10149-2:2013 (E): Wyroby płaskie walcowane na gorąco ze stali o podwyższonej granicy plastyczności do obróbki plastycznej na zimno – Część 2: Warunki techniczne dostawy wyrobów walcowanych termomechanicznie.
• [19] PN-EN 10149-3:2013 (E): Wyroby płaskie walcowane na gorąco ze stali o podwyższonej granicy plastyczności do obróbki plastycznej na zimno – Część 3: Warunki techniczne dostawy wyrobów normalizowanych lub walcowanych normalizująco.
• [20] EN 10219-3:2020 (E): Kształtowniki zamknięte ze szwem wykonane na zimno ze stali konstrukcyjnych – Część 3: Warunki techniczne dostawy stali o wysokiej wytrzymałości i odporności na warunki atmosferyczne.

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).