The hydro-mechanical drawing combines conventional deep drawing and sheet hydroforming and is widely used in the automotive industry. In this study, we designed and fabricated an indigenous experimental set-up that is low cost, low weight and portable. This study investigated the deformation of sheet metals into hemispherical cup-shaped parts made of different materials, viz., aluminium 8011 alloys, copper C12200 and steel EN10130 alloys. The initial thickness of sheet metal was 0.4 mm, the most common thickness range used in automotive applications. The deformation behaviour in terms of dome height has been measured by varying the pressure of the fluids. Aluminium 8011 alloy sheets showed a maximum dome height of 11.46 mm at a pressure of 1.47 MPa with no rupture. Steel EN10130 sheets had a maximum dome height of 10.89 mm at a pressure of 9.31 MPa. It was concluded that the behaviours of materials are different in the hydro-mechanical drawing process than in mechanical tests. Copper C12200 sheet showed superior formability with a maximum dome height of 18.91 mm at a pressure of 7.06 MPa than other materials without fracture.
The paper presents the application of MAG welding to TMCP steels (thermo-mechanically controlled processed) grade S960MC and 3 mm thick. In the analyzed joints, the research focused on their mechanical properties and changes in the heat-affected zone (HAZ) that occur in this type of steels. The hardness and tensile strength tests carried out showed a significant decrease in the properties of the joint compared to the declared values of the base material and the filler material used in the tests. In the case of hardness, it was a decrease of 34% in HAZ and by 15-21% in relation to the strength limit. Changes in HAZ properties of a joint correlate with changes in its structure.
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie spawania metodą MAG do stali z grupy TMCP (walcowanych termomechanicznie) o oznaczeniu S960MC i grubości 3 mm. W analizowanych złączach skupiono się na badaniach ich właściwości mechanicznych oraz zmian w strefie wpływu ciepła (SWC) jakie zachodzą w tego typu stalach. Przeprowadzone badania twardości i wytrzymałości na rozciąganie wykazały znaczny spadek właściwości w złączu w porównaniu z deklarowanymi wartościami materiału podstawowego oraz dodatkowym jakie zostały użyte w badaniach. W przypadku twardości był to spadek o 34% w SWC oraz o 15-21% w odniesieniu do granicy wytrzymałości. Zmiany właściwości w SWC złącza korelują ze zmianami zachodzącymi w jego strukturze.
The calculation results of the temperature field during multi-beads GMAW (Gas Metal Arc Welding) cladding of the S355 steel plate are presented in the paper. Numerical simulations were performed using the SysweldR program. Two of Goldak’s heat source models were chosen for calculating the temperature field for each weld bead. The original article achievement is, by selecting the right heat source model and heat loading of the finite elements, obtaining an irregular shape of the fusion zone. This irregular shape of the fusion zone is very complicated to obtain using other commercial programs for numerical welding simulation. The calculation results were verified by the dimensions (critical temperatures) of the heat affected zones (HAZ) determined in the experiment, obtaining a satisfactory agreement.
Wear resistant welds are used in many industries when it is necessary to protect machine components and structures against wear caused by operating conditions. Often the main parameter determining the usefulness of these welds is high hardness reaching about 60 HRC. In many cases, after the surfacing process, a mesh of cracks is formed in the surface layer, which can affect the durability of the hard-wearing layers used. The paper presents the analysis of the influence of preheating up to 400 °C on the properties of welds and its effect on the number of cracks in the surface layer. The use of preheating allowed to reduce the number of cracks in the padding weld to 1. The optimum heating temperature was 200 °C, for which the number of cracks have been reduced and the lowest wear was recorded.
PL
Napoiny trudnościeralne są wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu, gdy zachodzi konieczność ochrony elementów maszyn i konstrukcji przed zużyciem wywołanym warunkami eksploatacji. Często głównym parametrem określającym przydatność tych napoin jest wysoka twardość sięgająca ok. 60 HRC. W wielu przypadkach po procesie napawania powstaje w warstwie wierzchniej siatka pęknięć, która może wpływać na trwałość stosowanych warstw trudnościeralnych. W pracy przedstawiono analizę wpływu podgrzewania wstępnego do 400 °C na właściwości napoin oraz jego wpływu na ilość pęknięć w warstwie wierzchniej. Zastosowanie podgrzewania wstępnego pozwoliło zredukować ilość pęknięć w napoinie do 1. Optymalną temperaturą podgrzewania było 200 °C, dla której zanotowano zmniejszenie ilości pęknięć oraz najmniejsze zużycie.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
New method of calculating the amount of heat introduced into the welded joint is presented. Instead of the previously used measure of heat input per unit length, heat input per unit volume was proposed. The proposed method and general formula are based on the basic technological parameters of the welding process (i.e. energy generated by the electric arc and welding speed) and the cross-sectional area of the fusion zone in the welded joint. A simplified method of calculating heat input per unit volume is presented by using simple formulas to calculate the surface area of the fusion zone in cross-section of the weld for the most common shapes in classic welding methods. The proposed general formula allows for a more accurate way of calculating the heat input per unit of volume depending on the the energy generated by the electric arc (e.g. for pulse current) and the surface area of the reinforcement and fusion zone using other direct measurement methods.
PL
Przedstawiono nową metodę obliczania ilości ciepła wprowadzanego do złącza spawanego. Zamiast poprzednio stosowanej miary wprowadzanego ciepła na jednostkę długości zaproponowano wprowadzane ciepło na jednostkę objętości. Proponowana metoda i ogólny wzór opierają się na podstawowych parametrach technologicznych procesu spawania (tj. energii wytwarzanej przez łuk elektryczny i prędkości spawania) oraz powierzchni przekroju strefy zgrzewania w złączu spawanym. Uproszczona metoda obliczania nakładu ciepła na objętość jednostkową jest przedstawiona za pomocą prostych wzorów do obliczenia pola powierzchni przekroju spoiny dla najczęstszych jej kształtów w klasycznych metodach spawania. Proponowany ogólny wzór pozwala na bardziej dokładny sposób obliczenia ilości wprowadzanego ciepła na jednostkę objętości spoiny w zależności od energii wytwarzanej przez łuk elektryczny (np. dla prądu impulsowego) i pola powierzchni strefy przetopienia przy użyciu innych metod pomiaru bezpośredniego.
In the paper, the method of calculating the welding energy needed to regenerate parts of agricultural machines by welding (joining) or surfacing (rebuilding, hardfacing) is presented. Problems with the lack of adequacy of the commonly used formula for linear welding energy to the actual amount of heat introduced into the welded joint are discussed. A volumetric approach based on the effective amount of heat generated by the electric arc introduced per unit volume of the weld was proposed. The simplified formulas for volumetric energy are presented. The considerations are illustrated with examples of calculations. The analyzed examples include the use of a computerized stand for geometric measurements of metallographic specimens. The proposed volumetric method of calculating the amount of heat introduced into the welded joint is a more realistic indicator of heat demand than linear energy. On the other hand, based on the volume of the weld (padding weld), it allows to determine the amount of energy needed to regenerate machine parts, including agricultural ones.
PL
W pracy przedstawiono sposób obliczania energii spawania potrzebnej do regeneracji części maszyn rolniczych poprzez spawanie (łączenie) lub napawanie (uzupełnianie ubytków, utwardzanie powierzchni). Omówiono problemy braku adekwatności powszechnie stosowanego wzoru na energię liniową spawania do rzeczywistej ilości ciepła wprowadzanego do złącza spawanego. Zaproponowano objętościowe ujęcie oparte na efektywnej ilości ciepła wytworzonej przez łuk elektryczny wprowadzanej na jednostkę objętości spoiny. Przedstawiono uproszczone wzory na energię objętościową. W rozważaniach uwzględniono zastosowanie skomputeryzowanego stanowiska do pomiarów geometrycznych zgładów metalograficznych. Rozważania zilustrowano przykładami obliczeń. Zaproponowana objętościowa metoda obliczania ilości ciepła wprowadzanego do złącza spawanego jest bardziej realnym wskaźnikiem zapotrzebowania ciepła niż energia liniowa. Z kolei na podstawie objętości spoiny (napoiny) pozwala na wyznaczenie ilości energii potrzebnej do regeneracji części maszyn, w tym rolniczych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.