Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical analysis in the welding of structures with respect to the minimisation of welding distortions

Pikuła Janusz, Kubik Kamil, Sędek Piotr, Węglowski Marek St., Kwieciński Krzysztof, Czech Robert, Spólnik Marcin

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 5

37--45

EN

The welding process is the subject of worldwide tests, primarily related to the effect of process conditions and parameters on the structure, geometry and the strength of joints as well as on the formation of welding stresses and strains (distortions). In spite of numerous test results, the welding process itself continues to be one of the reasons for the formation of distortions. Designers and manufacturers should follow principles contained in related standards and guidelines, specifying, among other things, acceptable dimensional deviations. The article presents FEM-based test results concerning the welding of a steel structure and analyses the effect of structure restraint on the formation of welding distortions.

PL

Proces spawania jest obiektem badań prowadzonych na całym świecie i w znacznej większości dotyczą one wpływu warunków i parametrów procesu na budowę strukturalną w obszarze złącza, jak również geometrii i wytrzymałości złącza spawanego, a także odkształceń i naprężeń. Natomiast pomimo wielu wyników badań, w dalszym ciągu proces spawania jest przyczyną powstawania odkształceń. Projektanci i wykonawcy powinni przestrzegać zasad określonych w przedmiotowych normach i wytycznych, w których określono m.in. dopuszczalne odchyłki wymiarowe. W artykule przedstawiono wyniki badań z zastosowaniem analizy numerycznej MES spawania konstrukcji stalowej. Przeanalizowano wpływ sposobu utwierdzenia konstrukcji podczas spawania na odkształcenia spawalnicze.

2

Direction of the rolling of plates made of steel grade 0H18N9 versus welding distortions

Grzesiak Damian

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2020

|

Vol. 64, No. 6

51--56

EN

The article presents the results of tests concerning the effect of the direction of the rolling of plates made in steel 0H18N9 on welding distortions. The research-related analysis was concerned with the rolling direction in relation to the longer edge of specimens. The specimens were welded using the MAG method involving the use of pulsed arc. The acquisition of surface flatness-related data was performed using a GOM ATOS 5M blue light scanner. The analysis of the results revealed that the mean surface flatness of the specimens was similar in relation to all of the rolling directions related to analysis. However, the direction of distortions parallel and perpendicular to the weld varied depending on the direction of rolling.

PL

Przedstawiono badanie wpływu kierunku walcowania blachy gatunku 0H18N9 na odkształcenia spawalnicze. Analizie poddano orientacje kierunku walcowania względem dłuższego brzegu próbki. Próbki spawano metodą MAG łukiem pulsującym. Akwizycji danych płaskości powierzchni dokonano za pomocą skanera światła niebieskiego GOM ATOS 5M. Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, że średnia płaskość powierzchni próbek dla wszystkich analizowanych kierunków walcowania była zbliżona, natomiast kierunek odkształceń w kierunku równoległym i prostopadłym do spoiny różnił się w zależności od kierunku walcowania.

3

Deep-penetration welding as a method for saving materials and increasing the load-carrying capacity of welded structures

Kudła Krzysztof, Wojsyk Kwiryn, Makles Krzysztof

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2020

|

Vol. 64, No. 5

13--19

EN

The study presents possible savings resulting from the use of deep-penetration welding processes in the fabrication of welded structures. The study-related tests revealed 80% savings of filler metals and the 50% reduction of welding distortions without compromising the maximum load-carrying capacity of welded joints. The tests involved steel grades S355J2, S460NL, S700MC, S690QL and 450HBW (Hardox) having thicknesses restricted within the range of 8 mm to 20 mm as well as filler metal grades G4Si1 and G69.

PL

Przedstawiono możliwe oszczędności płynące ze stosowania procesów głęboko wtapiających w konstrukcjach spawanych. Uzyskano oszczędności materiałów dodatkowych sięgające 80% w stosunku do dotychczas zużywanych a odkształcenia spawalnicze ograniczono o 50%, zachowując maksymalną nośność złączy spawanych. Badania przeprowadzono dla stali S355J2, S460NL, S700MC, S690QL i 450HBW (Hardox) w zakresie grubości 8–20 mm oraz materiałów dodatkowych w gatunkach G4Si1 i G69.

4

The use of 3D scanning technology in measurements of welding distortions

Nowacki Jerzy, Sieczkiewicz Norbert, Nocoń Michał

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 1

27--36

PL

Przedstawiono podstawową problematykę związaną z pomiarem odkształceń spawalniczych metodami skanowania 3D. Dokonano przeglądu dostępnych rozwiązań przemysłowych na rynku skanerów 3D oraz wykonano analizę wyników badań eksperymentalnych wielkości odkształceń stali o wysokiej wytrzymałości S960QL napawanej metodą SAW. Dobrano technikę skanowania dla prostokątnych próbek stalowych, wykorzystując następujące technologie: Kinect dla systemu Windows v1 oraz v2, DAVID SLS-3. Podczas pomiarów odkształceń wykorzystano skaner GOM ATOS III Triple Scan. Wyniki badań uzasadniają zastosowanie przemysłowego skanera 3D do pomiaru wielkości odkształceń, który pozwala na rejestrację najmniejszych różnic pomiędzy próbką przed i po napawaniu.

EN

The article describes primary issues related to measurements of welding distortions performed using 3D scanning methods. The study includes a review of available industrial 3D scanning solutions. The research involved the experimental investigation of high-strength steels containing welding distortions as well as the SAW surfacing of steel S960QL steel performed using various welding parameters. The research-related tests included the selection of an appropriate 3D scanning technology. During the tests, steel plates were measured using GOM ATOS III Triple Scan and 3D scans were obtained using Kinect for Windows v1 and v2, DAVID SLS-3. The research results demonstrated that the choice of a metrology-grade 3D scanner used for measurements of weld distortions ensured the obtainment of required accuracy of measurements.

5

The numerical analysis of a titanium sheets welding process and welding joint tensile behavior

Adamus K., Lacki P.

Computer Methods in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, No.1

137--143

EN

The paper analyses joining of titanium Grade 2 and Grade 5 sheets using electron beam welding, EBW, technology. The joined sheets undergo further processing to produce final aircraft component. EBW is a fusion welding process that utilizes electrons to produces heat and join materials. It is characterized by low heat input, small distortions, precise and repeatable welding parameters and vacuum operating conditions. Titanium is a unique material that offers high specific strength, heat resistance and corrosion resistance. In aerospace applications it is used for components of rotors, engines and airframes. Tailor Welding Blanks is a technology of joining sheets of different properties in order to obtain components that have mixed properties. Titanium Grade 2 has better formability while titanium Grade 5 has higher strength. The welded sheets are further formed in order to obtain final shape. The numerical simulation of the welding process investigates the impact of thermal load produced by a moving electron beam on the deformations occurring in the joined sheets. The model is based on finite element method and it takes into account elastic, plastic and thermal strains. The analyzed sheets have thickness of 0.8 mm, their small cross-section contributes to significant post-welding bending both in transverse and longitudinal directions. The paper analyzes the influence of mesh structure and welding gap on the degree of deformation. The obtained numerical results were compared with actual welding deformations. The research into modeling of titanium sheets welding was extended with analysis of joint behavior during tensile tests. Specimen was cut out from the joint and was subject to uniaxial tensile test. The strains occurring during tension were recorded using optical non contact measurement system that uses two cameras. The experimentally measured strains were compared with numerical results from a separate finite clement method model.

PL

W pracy badano zagadnienie spawania blach tytanowych Grade 2 i Grade 5 za pomocą wiązki elektronów. Zespawane blachy stanowią wsad do tłoczenia, w wyniku którego powstaje finalny komponent samolotu. W procesie spawania wiązka elektronów jest wykorzystywana do stopienia i łączenia materiałów. Spawanie wiązką elektronów charakteryzuje się małą ilością wprowadzanego ciepła, małymi deformacjami, dużą precyzją i powtarzalnością ustawienia parametrów oraz zastosowaniem komory próżniowej. Tytan jest materiałem o wysokim stosunku wytrzymałości do masy, dużej odporności na podwyższone temperatury i środowisko korozyjne. W lotnictwie tytan znajduje zastosowanie w produkcji wirników, silników oraz kadłubów. Tłoczenie wsadów spawanych z różnych materiałów pozwala na uzyskanie komponentów o mieszanych właściwościach składowych materiałów. Tytan Grade 2 zapewnia dobrą tłoczność, natomiast tytan Grade 5 oferuje wysoką wytrzymałość. Analiza numeryczna procesu spawania koncentrowała się na badaniu wpływu obciążenia termicznego wywołanego przez poruszającą się wiązkę elektronów na deformacje pojawiające się w łączonych blachach. Analizowane blachy miały grubość 0,8 mm. Ich mały przekrój umożliwiał powstawanie znacznych deformacji spawalniczych zarówno w kierunku poprzecznym jak i podłużnym. Jako miarę deformacji przyjęto kąt ugięcia poprzecznego oraz przemieszczenie końca linii spawania. Model numeryczny wykorzystywał Metodę Elementów Skończonych. W symulacji uwzględniono odkształcenia sprężyste, plastyczne oraz termiczne. Do symulacji oddziaływania wiązki elektronów wykorzystano połączone powierzchniowe i objętościowe źródło ciepła. W pracy przedstawiono wpływ struktury siaki elementów skończonych oraz modelu odstępu pomiędzy łączonymi blachami na stopień ugięcia poprzecznego i podłużnego. Uwzględniono siatki o jednorodnej i zmiennej liczbie elementów w kierunku grubości blach i w kierunku linii spawania. Porównano model, w którym blachy stanowiły pojedynczy blok materiału, z modelem, w którym do symulacji odstępu wykorzystano opcję narodzin elementu. Uzyskane wyniki zostały porównane z rzeczywistymi deformacjami zespawanych blach. Analiza procesu spawania została rozszerzona o model opisujący zachowanie próbki wyciętej z połączonych blach podczas statycznej próby rozciągania. Odkształcenia powstające w wyniku rozciągania zostały zmierzone za pomocą systemu optycznego wyposażonego w dwie kamery. Porównano odkształcenia obliczone numerycznie i zmierzone eksperymentalnie.

6

The influence of welding deformation types of hybrid node on assembly suitability

Urbański T.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2012

|

Vol. 6, nr 16

42--47

EN

The article presents welding deformation types identified in a hybrid node. The hybrid node is a new structure element. Its implementation requires solving many problems, especially those related to the technology. The most important problems in this field are welding deformations arising at the prefabrication stage of a node fabrication. Welding deformations influence the quality of prefabricated section and cause an in¬crease of manufacturing costs. Therefore, a definition of influence of each deformation type on assembly suitability is a significant problem. The expert method presented in the article makes it possible to define this influence.