Eksamensprojekt Diplom Maskin - Danmarks Tekniske Universitet

Eksamensprojekt Diplom Maskin - Danmarks Tekniske Universitet Eksamensprojekt Diplom Maskin - Danmarks Tekniske Universitet

17.09.2013 Views

6.5.4. Estimering af HAZ-bredde Siden 60´erne har en almindelig brugt tommelfingerregel til estimering af HAZ, været den såkaldte one-inch-rule. Som navnet antyder, siger den regel at den varmepåvirkede zone strækker sig 25,4mm ud fra centerlinien af svejsningen. Det siger sig selv at det er en meget grov tilnærmelse af virkeligheden, og hvis reglen bliver brugt i designfasen, kan den forsage overdimensionering af emner. På figur 44 kan man ved hjælp af kurven for peaktemperaturen sammenholdt med hårdhedsmålingerne, konkludere at ved svejseforsøgene der er udført i dette projekt, er den varmepåvirkede zone ca. 17mm. Det har ikke været muligt at spore nogen sammenhæng mellem denne værdi og de øvrige svejseparametre. Den matematiske model der er blevet opbygget i forrige afsnit, kan også bruges til estimering af HAZ i andre emner. Ved at ændre materialedata og godstykkelse m.m. i modellen, kan der produceres en tilsvarende kurve over peaktemperaturen. I forrige afsnit er det sandsynliggjort at de metallurgiske ændringer i 7075, starter når temperaturen overskrider 270 o C. For modningshærdbare legeringer generelt, siger litteraturen [12] at denne temperatur er 250 o C- 270 o C. For ikke-modningshærdbare legeringer er den 360 o C-370 o C. 6.6. Fejlkilder - Der er adskillige muligheder for fejlkilder vedrørende målingerne af temperaturen: termoelementernes kontakt med svejseemnerne, elektriske forstyrrelser fra lysbuen, standardafvigelse på hvert enkelt termoelement, unøjagtig kalibrering m.m. Et kvalificeret gæt på præcisionen er 5 o C. - Diamantindtrykkene ved hårdhedsmålingerne aflæses manuelt, hvilket kan bidrage med en lille usikkerhed på 2 HV10. - Hårdhedsmålingerne i svejsemetallet kan være påvirket af de små porer der var til stede. - Ovnene varierer i temperaturen. Usikkerheden ligger på 8 °C. - Under præparationen til mikroskopiundersøgelse bliver emnet udsat for en varmepåvirkning på 175 o C i 10-15 min. ved indstøbningen. - Der er en risiko for mekanisk deformation ved udskæring og slibning af emnerne.

6.7. Videregående forsøg Der er mange muligheder for yderligere undersøgelser vedrørende svejsning i 7075. Til fremtidige projekter bør man nok stræbe efter mere materiale til svejseforsøg end der har været til rådighed i dette projekt, således et statistisk grundlag kan opnås. Følgende områder vil være interessante at arbejde videre med: - Fremstilling af tilsatsmateriale med bedre styrke, f.eks. med udgangspunkt i legeringen 5180. - Undersøgelse af de problemer med spændingskorrosion der er rapporteret om i litteraturen. - Udmattelsestestning. - Trækprøvning og undersøgelse af brudmekanik. - Sammenligning med nuværende sammenføjningsmetoder, såsom nitning. - Undersøgelse om hurtig afkøling, lige efter svejsning har nogen betydning. - Undersøgelse af struktur med elektronmikroskop. - Undersøge tesen fremsat i afsnit ”6.5.2. Sammenligning mellem temperaturcyklus og hårdhed” angående temperaturen hvor legeringen overgår til -fasen.

6.5.4. Estimering af HAZ-bredde<br />

Siden 60´erne har en almindelig brugt tommelfingerregel til estimering af HAZ, været den såkaldte<br />

one-inch-rule. Som navnet antyder, siger den regel at den varmepåvirkede zone strækker sig<br />

25,4mm ud fra centerlinien af svejsningen. Det siger sig selv at det er en meget grov tilnærmelse af<br />

virkeligheden, og hvis reglen bliver brugt i designfasen, kan den forsage overdimensionering af<br />

emner. På figur 44 kan man ved hjælp af kurven for peaktemperaturen sammenholdt med<br />

hårdhedsmålingerne, konkludere at ved svejseforsøgene der er udført i dette projekt, er den<br />

varmepåvirkede zone ca. 17mm. Det har ikke været muligt at spore nogen sammenhæng mellem<br />

denne værdi og de øvrige svejseparametre. Den matematiske model der er blevet opbygget i forrige<br />

afsnit, kan også bruges til estimering af HAZ i andre emner. Ved at ændre materialedata og<br />

godstykkelse m.m. i modellen, kan der produceres en tilsvarende kurve over peaktemperaturen.<br />

I forrige afsnit er det sandsynliggjort at de metallurgiske ændringer i 7075, starter når temperaturen<br />

overskrider 270 o C.<br />

For modningshærdbare legeringer generelt, siger litteraturen [12] at denne temperatur er 250 o C-<br />

270 o C. For ikke-modningshærdbare legeringer er den 360 o C-370 o C.<br />

6.6. Fejlkilder<br />

- Der er adskillige muligheder for fejlkilder vedrørende målingerne af temperaturen:<br />

termoelementernes kontakt med svejseemnerne, elektriske forstyrrelser fra lysbuen,<br />

standardafvigelse på hvert enkelt termoelement, unøjagtig kalibrering m.m. Et kvalificeret<br />

gæt på præcisionen er 5 o C.<br />

- Diamantindtrykkene ved hårdhedsmålingerne aflæses manuelt, hvilket kan bidrage med en<br />

lille usikkerhed på 2 HV10.<br />

- Hårdhedsmålingerne i svejsemetallet kan være påvirket af de små porer der var til stede.<br />

- Ovnene varierer i temperaturen. Usikkerheden ligger på 8 °C.<br />

- Under præparationen til mikroskopiundersøgelse bliver emnet udsat for en varmepåvirkning<br />

på 175 o C i 10-15 min. ved indstøbningen.<br />

- Der er en risiko for mekanisk deformation ved udskæring og slibning af emnerne.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!