Przedstawiono procedurę projektowania zautomatyzowanego stanowiska kontroli jakości elementów przeniesienia napędu. Scharakteryzowano analizowane obiekty i przedstawiono zadania projektowe, ze szczególnym zwróceniem uwagi na wyznaczenie warunków brzegowych. Zaproponowano koncepcje zautomatyzowanego stanowiska, porównano je i wybrano najkorzystniejsze rozwiązanie. Dla wybranej koncepcji dobrano geometrię członów struktury mechanicznej oraz przedstawiono ideę układu sterowania. Przeanalizowano technologiczność stanowiska i wykonano dokumentację rysunkową.
EN
The article presents the design methodology of automated set-up being used for the quality control evaluation of car drive shafts. The transmission elements were characterized, quantified and then the specific objectives of a solution were de ned. The boundary conditions were also defined. The various prototypes were designed, analyzed and compared in order to choose the best one for the further development. Afterwards, the geometry of the structural members was designed for the selected concept. The idea of the control system was then proposed and developed. The drawing documentation of such set-up was prepared, with respect to the versatility and user friendliness of the system.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Konstrukcje lotnicze wykonywane są ze stopów metali (aluminium, niklu, tytanu, żelaza), kompozytów, a także tworzyw sztucznych. W ostatnich latach obserwuje się zwiększanie zastosowania kompozytów – przykładowo w samolocie Boeing 787 stanowią one ponad 50% użytych materiałów. Różnorodność materiałów na elementy konstrukcji lotniczych wymusza stosowanie wielu typów połączeń.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono sposób prowadzenia oraz wyniki badań – ultradźwiękowych i właściwości mechanicznych – blach zgrzewanych punktowo. Weryfikacji poddano połączenia blach stalowych o grubości 2,0 mm. Ocenę nieniszczącą zrealizowano za pomocą podłużnej fali ultradźwiękowej o częstotliwości 20 MHz oraz defektoskopu z możliwością zapisu uzyskanego sygnału z obszaru połączenia. Szacowaną na podstawie badań ultradźwiękowych jakość połączeń zweryfikowano podczas prób rozrywania. Otrzymane wyniki dla określonego połączenia blach z badań zarówno niszczących, jak i nieniszczących pozwoliły na oszacowanie procentowej skuteczności metody ultradźwiękowej oraz określenie jej przydatności do badań zgrzein punktowych blach.
EN
In the article are presented method and results of ultrasonic and mechanical research of spot-welded plates. Verification was conducted on steel plates with thickness of 2,0 mm. The non-destructive evaluation was carried out using ultrasonic longitudinal waves with a frequency of 20 MHz and a flaw detector with the ability to record the signal from connection area. Estimated on the basis of ultrasonic testing, joints quality was verified during the destructive test. The results obtained for combination of test plates of destructive and non-destructive testing allowed to estimate the rate and efficiency of the ultrasonic method to determine its suitability for testing of spot welds.
Omówiono wyniki badań połączeń zgrzewanych tkaniny szklanej pokrytej PTFE, wykonanych z wykorzystaniem jednoosiowej maszyny wytrzymałościowej w kierunkach wątku i osnowy, z uwzględnieniem różnych szerokości spoin. Przedstawiono otrzymane wyniki. Określono optymalną długość spoiny badanej tkaniny technicznej.
EN
The results of testing welded joints of PTFE coated glass fabric. The tests were performed in a uniaxial tension load machine in the weft and warp direction for different widths of seams. The results are shown in graphs and the effects of the destruction by photos. The optimum length of connections for the investigated type of technical fabric has been established.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań porównawczych procesu quasi-statycznego zgniatania profili cienkościennych łączonych metodami zgrzewania oporowego punktowego i przetłaczania. Do badań wykorzystano nowoczesne stale konstrukcyjne, jak DP, HSLA czy TRIP, o zróżnicowanej grubości. Badania wykazały, iż istnieje wpływ rodzaju materiału oraz jego grubości na energochłonność cienkościennych profili stalowych. Stwierdzono również, że w przypadku materiałów o wysokiej plastyczności, jak stale DC i HSLA, połączenia przetłaczane rzadziej ulegają zniszczeniu podczas zgniotu próbek w stosunku do stali o wysokiej wytrzymałości, jak np. DP800 czy DP1000. Energia pochłonięta podczas spęczania próbek łączonych techniką przetłaczania jest zbliżona do energii pochłoniętej przez analogiczne elementy zgrzewane punktowo. Istotne różnice w energochłonności badanych profili cienkościennych obserwowano, kiedy połączenia ulegały zniszczeniu lub dochodziło do utraty spójności materiału. Fakty te pozwalają stwierdzić, iż możliwe jest zastosowanie połączeń przetłaczanych w cienkościennych elementach energochłonnych po uwzględnieniu ich specyficznych właściwości już na etapie projektowania konstrukcji pochłaniającej energię zderzenia.
EN
It has been presented the results of comparative testing of quasi-static process of squeezing of thin-walled shapes joined by spot resistance welding and forging through methods. In tests it was used modern constructional steels, such as DP, HSLA and TRIP, differentiated in their thickness. The tests have shown that the kind of material and its thickness influence the absorption of energy in thin-walled steel shapes. It has been found also that in case of high plasticity materials, such as DC and HSLA steels, the forged through joints are destroyed during squeezing operation more rarely than those in high strength steels, such as, for instance, DP800 or DP1000. The energy absorbed during upsetting of samples joined by forging through technique is similar to that absorbed by parallel elements joined by spot welding. Essential differences in energy absorption by the test thin-walled shapes were observed then, when the joints had been destroyed or the loss of material connectivity had happened. These facts allow to state that it is possible to apply the forged through joints in energy-absorbing thin-walled elements after taking into account their specific properties as early as in the stage of the design of a structure absorbing the collision energy.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Pomosty są najbardziej podatnymi na uszkodzenia elementami obiektów mostowych. W okresie ostatnich kilkunastu lat opracowano liczne rozwiązania, służące wydłużeniu okresu eksploatacji pomostów obiektów mostowych. Efektem tych działań jest wiele nowych systemów lekkich pomostów mostów drogowych, w tym spawane pomosty aluminiowe. Wiele zaprojektowanych i stosowanych pomostów aluminiowych, pomimo spełnienia innych wymaganych stanów granicznych, ma jednak zbyt małą nośność zmęczeniową ocenianą wg norm europejskich. Jedną z przyczyn jest ograniczona wytrzymałość zmęczeniowa konwencjonalnych połączeń spawanych MIG, stosowanych w tego typu konstrukcjach. Poszukiwania rozwiązania tego problemu doprowadziły m.in. do opracowania nowej metody łączenia elementów aluminiowych, tj. zgrzewania tarciowego FSW (Friction Stir Welding). Jednakże współcześnie obowiązujące normy europejskie dotyczące projektowania konstrukcji aluminiowych nie uwzględniają jeszcze połączeń zgrzewania tarciowego. Przedstawiona synteza wyników badań zmęczeniowych połączeń FSW pozwoliła na ocenę ich wytrzymałości zmęczeniowej oraz na sformułowanie propozycji uzupełnienia procedury oceny nośności zmęczeniowej konstrukcji aluminiowych, zawartej w Eurokodzie 9. Analiza wykazała, że różnica pomiędzy normowymi krzywymi projektowymi dla spoin MIG a proponowaną krzywą zmęczeniową dla zgrzewania tarciowego FSW wynosi ok. 100% w prawie całym rozpatrywanym zakresie liczby cykli N. Wykorzystując proponowaną krzywą zmęczeniową, można wykazać bezterminową i bezwarunkową żywotność zmęczeniową spawanych pomostów aluminiowych.
EN
The decks are the most susceptible to damage elements of a bridge. In the last few years some application for extending of life of the bridge decks are developed. The effect of it are many of new systems of lightweight bridge decks including the aluminum welded decks. Many of designed and used aluminum decks, although meet required limit states, have to low fatigue resistance in terms of European standards. One of the reason of it is relatively low fatigue strength of conventional MIG welded joints, used for such constructions. Search for a solution to this problem led among other things to develop a completely new method of joining aluminum parts - friction stir welding (FSW). However, the modern European standards applicable to the design of aluminum structures do not include take into consideration friction welding. Presented in the paper a critical synthesis of the results of fatigue tests of FSW joints allowed to draw conclusions about the quantitative and qualitative information on their endurance and to formulate proposals complement the standards evaluation of fatigue resistance of aluminum contained in Eurocode 9. The analysis is shown that the difference is about 100% between design curves in standards for MIG welding and proposed the fatigue curve for the friction welding FSW in almost all considered number of cycles N. Using the proposed fatigue curve can be shown no term stated and unconditional fatigue endurance of welded aluminum decks.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Stop aluminium 7136 należy do stopów AI-Zn-Mg-Cu umacnianych wydzieleniowo. Stopy te mają dobre właściwości, tj. wysoką wytrzymałość przy wysokiej odporności korozyjnej, dzięki czemu są odpowiednim materiałem do zastosowań lotniczych. Ograniczone zastosowanie tych stopów wynika z problemów pojawiających się podczas ich łączenia. Stopy AI-Zn-Mg-Cu uznawane są za stopy niespawalne. W pracy podjęto próbę określenia jakości i właściwości złączy stopu 7136-T76 wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny (z ang. Friction Stir Welding - FSW). Istotą zaprezentowanych badań było szczegółowe zbadanie właściwości mechanicznych oraz mikrostruktury złączy FSW. Wykazano, że zgrzewanie tarciowe z mieszaniem materiału zgrzeiny jest odpowiednią techniką łączenia stopów AI-Zn-Mg-Cu. Otrzymane złącza FSW charakteryzują się dobrą jakością oraz wysokimi właściwościami mechanicznymi. Wykonane badania złączy wytworzonych przy różnych prędkościach obrotowych narzędzia wykazały, że odpowiednią jakość złączy, zarówno pod względem mikrostruktury, jak i właściwości, można uzyskać przy stosunkowo szerokim zakresie parametrów procesu. Zastosowane w pracy prędkości obrotowe narzędzia podczas procesu zgrzewania nie miały istotnego wpływu na jakość zgrzeiny.
EN
The alloy 7136 belongs to the AI-Zn-Mg-Cu age hardenable class of aluminum alloys. These alloys offer very good properties, i.e. high strength and simultaneously good corrosion resistance. Thanks to these properties AI-Zn-Mg-Cu alloys are very attractive to aerospace applications. However application of these alloys is limited due to problems associated with their welding. AI-Zn-Mg-Cu alloys are classified as non-weldable. The aim of the work is characterization of quality and properties of friction stir welded 7136-T76 extrusions. This research addresses the detailed investigation microstructure and mechanical properties of FSW welds. These studies demonstrated that friction stir welding applied to the AI-Zn-Mg-Cu alloys produces high quality, sound welds. The FSW joints are fundamentally defect-free and display high mechanical properties and good corrosion resistance. The performed investigations show relatively large range of process parameters, which allow to obtain good quality of welds, both in respect of microstructure and properties. The applied tool rotation speeds do not have influence on quality welds.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań jakości złączy klejowo-zgrzewanych wykonanych w różnych warunkach zgrzewania FSW z użyciem typowych klejów konstrukcyjnych. Zgrzewając metodą FSW na zakładkę przy dużych prędkościach procesu, stwierdzono obecność wzdłużnych otworów liniowych, które powodują zmniejszenie wytrzymałości oraz szczelności złącza. Zastosowanie połączeń klejowo-zgrzewanych zapewniło uzyskanie wymaganej wytrzymałości i szczelności złączy, w których klej był materiałem uszczelniającym, natomiast wytrzymałość złączy uzyskano przede wszystkim za pomocą zgrzewania metodą FSW. Badania szczelności wykazały, że takie złącza (nawet z użyciem kleju tylko na brzegach zakładki) są całkowicie szczelne.
EN
The results of quality investigations of adhesive-FSW joints, made with different conditions of FSW, using typical constructional glues have been presented. In FSW process on the lap sheets with high velocities process it was found that longitudinal linear holes cause the reduction of strength and leak tightness of joint. The application of adhesive-FSW joints ensures required strength and tightness of joints in which the glue was the sealing material, but the strength of the joints was obtained mainly by using FSW method. Investigations of leak tightness revealed that such joints (even with application of the glue on a lap edge) are completely tight.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opisano modelowanie w Metodzie Elementów Skończonych (MES) procesu punktowego zgrzewania oporowego cienkich blach. Przedstawiono założenia oraz podstawy teoretyczne modelowania procesu jak i dyskusja wyników w aspekcie wykorzystania przedstawionego sposobu modelowania do określania spodziewanej wielkości połączenia. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych w postaci zmiany pola temperatur podczas zgrzewania.
EN
Modelling of resistance spot welding process of sheet metal by Finite Element Method (FEM) was described. The assumptions and theoretical foundations of the process modelling as well as the discussion of the results in terms of applications of the presented modelling method for determination of the expected joint size were demonstrated. The results of the numerical simulation consisting in alteration of the thermal field during welding were presented.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zgrzewanie oporowe punktowe, to najpopularniejsza metoda łączenia stalowych konstrukcji pojazdów samochodowych. W czasach, gdy wymagania jakościowe dotyczące gotowych wyrobów są coraz wyższe, w celu zachowania jak najwyższych standardów bezpieczeństwa połączenia zgrzewane muszą być poddawane dokładnej kontroli. Metoda ultradźwiękowa umożliwia szybkie i dokładne określenie jakości połączenia zgrzewanego i równocześnie jest przyjazna środowisku. Omówiono trzy ultradźwiękowe aplikacje, dzięki którym można określić jakość połączenia zgrzewanego: badanie połączeń zgrzewanych pojedynczą głowicą, skaningową mikroskopię akustyczną oraz system RSWA - z zastosowaniem głowicy mozaikowej. Na podstawie badań własnych określono wady i zalety poszczególnych systemów.
EN
Spot resistance welding is the most popular method of connecting steel structures of automotive vehicles. At the times when quality requirements relating to finished goods are higher and higher, welded joints must undergo precise control in order to assure as high safety standards as possible. Ultrasonic method enables quick and accurate assessment of any welded joint quality, and at the same time it is environmentally friendly. Three ultrasonic applications, thank to which it is possible to determine the quality of a welded joint were discussed: testing of joints welded by a single welding head, scanning acoustic microscopy and RSWA system - with application of a mosaic head. The drawbacks and advantages of individual systems were described basing on one's own experience.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zostały opisane zagadnienia związane z modelowaniem procesu zgrzewania umożliwiające określenie poziomu naprężeń resztkowych w punktowym połączeniu zgrzewanym oporowo. Przedstawiona metoda badań symulacyjnych składa się z dwóch etapów - analizy przepływu ciepła, rozwiązywanej metodą stanów chwilowych i krokowej analizy naprężeń. Wyniki symulacji zostały odniesione do wyników pomiarów wykonanych na dyfraktometrze rentgenowskim.
EN
This paper describes numerical simulation of spot welding process employed to assess the level of residual stresses in resistance spot welding joint. Method presented in this paper consists of two steps - thermal analysis, solved in transient scheme and stepped stress analysis. Simulation results were compared with the data obtained using X-ray diffraction method of stress measurement.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono problemy występujące w procesie zgrzewania rozjazdów kolejowych. Wykazano, że przyczyną nadmiernej kruchości staliwa manganowego jest nie tylko niewłaściwa obróbka cieplna, ale i sposób badania. Zaproponowano zmianę sposobu odbioru odlewów manganowych. Wyjaśniono przyczynę nadmiernej kruchości połączeń zgrzewanych odkuwki dzioba z szynami dziobowymi. Zbadano własności połączenia zgrzewanego po zmianie sposobu wstępnego spawania. Wykazano, że tak wykonane połączenie zgrzewane ma wytrzymałość porównywalną z wytrzymałością materiału odkuwki. W procesie łączenia staliwa manganowego z szyną ze stali węglowej konieczne jest wykonanie warstwy buforowej ze stali austenitycznej. Jakość połączenia zgrzewanego zależy więc istotnie od jakości wykonania warstwy buforowej. Ustalono przyczynę pękania złącza zgrzewanego w próbie prostowania.
EN
This paper deals with probiems occuring during resistance butt welding of railway crossovers. It was proved, that brittleness of manganese cast steel is affected by wrong heat treatment and type of testing of mechanical properties of joints. A new procedure for manganese cast steel acceptance was suggested. A reason for excessive brittleness of the pressure welded forging frog point with rail was explained. Mechanical properties of the joint after modification of initial welding process were examined. A strength of the joint after this modification was similar to strength of the forging material. During welding it is necessary to prepare a buffer layer made of austenitic steel during joining of the manganese cast steel with carbon steel. Therefore a quality of the joint strongly depends on a quality of buffer layer quality. A reason for cracking of the resistance butt welding during straightening process was established.
Rury z PE-HD są obecnie powszechnie wykorzystywane do budowy sieci gazowych pracujących pod ciśnieniem do 0,5 MPa. Do ich łączenia można wykorzystać (PN-EN 1555) dwie metody: zgrzewanie doczotowe (HS) i zgrzewanie elektroopo-rowe(HM).
Badania nieniszczące umożliwiają określenie jakości złączy bez zmiany ich właściwości użytkowych. Jednak charakter metod i technik badań nieniszczących powoduje, że wykrywane i analizowane są wskazania, a więc sygnały lub zobrazowania charakterystyczne dia zastosowanej metody badań [1 ].
Przedstawiono wyniki badań wytrzymałości połączeń punktowo wytłaczanych i punktowo zgrzewanych blach, wykonanych z aluminium, miedzi, mosiądzu i stali niskowęglowej. Wskazano czynniki wpływające na wytrzymałość połączeń. Pokazano mechanizm niszczenia połączeń. Wykazano, że wytrzymałość połączeń wytłaczanych jest dużo mniejsza od wytrzymałości połączeń zgrzewanych punktowo. Wskazano celowość stosowania połączeń wytłaczanych blach trudno zgrzewalnych (np.: miedź z miedzią, miedź z aluminium, itp.).
EN
The article describes the results of strength investigations of spot-welding joints, and deep drawing two metal sheets. There were made of aluminium, copper, brass and steel faced iron. The factors for the influence of joints strength were shown. Course force testing, crack propagation connect joints made welding and tighten two metal sheet indicate. Force disruption join welding is bigger then join tighten.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW