SUOJAKAASUN VAIKUTUS FERRIITTISEN

RUOSTUMATTOMAN

TERÄKSEN LASERHITSIN OMINAISUUKSIIN

1

Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014

FERRIITTINEN EN 1.4521 RUOSTUMATON TERÄS

-Titaanistabiloitu

-Haponkestävä

2

Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014

LASERHITSAUS

-Pieni lämmöntuonti ei rakeenkasvua HAZ:ssa

-kapea hitsirailo key-hole hitsauksessa

-Vaatii tarkkuutta säteenkuljetuksessa

-vaatii tarkkuutta railopintojen laadussa ja asettelussa

3

Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014

TUTKIMUKSEN LÄHTÖKOHTA

-PROLAS-projektissa oli tehty laserhitsauskokeita EN 1.4521 ferriittiselle ruostumattomalle teräkselle

-Kaikki hitsit oli hitsattu käyttäen argon suojakaasua hitsin yläpuolella

etupuolella pillillä ja jälkipuolella suojakaasukengällä sekä myös käyttäen

juurikaasua

-Kaikki hitsit oli todettu hyviksi

-Samaan aikaan tehtiin yhteistyöyritykselle toisessa yrityksessä putkia 1,5

mm levystä laserhitsaamalla. Hitsin kohta pyöristettiin mankelissa hitsin

jälkeen, jolloin hitsit murtuivat hauraasti

-Hitsien lämmöntuonti ei poikennut merkittävästi PROLAS-projektin kokeissa

hitsatuista hitseistä

-Suojakaasun käyttö näytti sen sijaan ollen vähäistä tai puuttuvan kokonaan

4

Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014

SUOJAKAASUJÄRJESTELYT PROLAS-KOKEISSA

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

5

TAIVUTUSKOKEET

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

6

Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua

yläpuoli

yläpuoli

yläpuoli

yläpuoli

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

7

Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua

yläpuoli

yläpuoli

yläpuoli

yläpuoli

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

8

Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua

yläpuoli

yläpuoli

yläpuoli

yläpuoli

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

9

Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua

yläpuoli

yläpuoli

yläpuoli

yläpuoli

POIKKILEIKKAUSKUVA MURTUMASTA,

E = 23 J/MM

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

10

Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua

POIKKILEIKKAUSKUVAT MURTUMISTA,

E =23 J/MM

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

11

Argon 30 l/min +Ar juurikaasu Ilman suojakaasua

KOVUUSPROFIILEITA

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

12

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

13

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

14

16.1.2014 Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo

15

TULOSTEN TARKASTELUA

-Suojakaasun merkitys ferriittisen EN 1.4521 hitsin sitkeyteen on merkittävä -Energiantuonnilla on key hole laserhitsauksessa pienempi merkitys, mutta 1,5 mm

paksuudella päittäisliitoksella on paras sitkeys alle 30 J/mm hitsausenergioilla

-Suojakaasun tärkeimpänä tehtävänä on hapettumisen estäminen

-Ilman suojakaasua hitsatun hitsin kovuudet olivat 23 J/mm energiantuonnilla n. 40 HV

yksikköä korkeammat kuin vastaavan argon suojakaasulla hitsatun hitsin kovuudet

-Hehkutuksessa ilman suojakaasua 23 J/mm hitsatun hitsin kovuudet laskivat 30 HV

yksikköä, kun vastaavasti suojakaasulla hitsatun hitsin kovuus laski vain n. 5 HV

yksikköä

- 50 J/mm hitseillä kovuudet käyttäytyivät samalla tavalla, kuitenkin niin, että

kovuustasot olivat yleisesti n. 15 HV yksikköä alemmat

16

Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014

TULOSTEN POHDINTAA

-Ilman suojakaasua hitsatuissa hitseissä titaani hapettuu, mistä

johtuen titaanin stabiloiva vaikutus estyy aiheuttaen hauraan

martensiitin syntymisen. (?)

-Ilman suojakaasua hitsatuissa hitseissä on kovia oksideja, minkä

vaikutus näkyy myös hehkutetuissa hitseissä

17

Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014

KIITOS !

markku.keskitalo@oulu.fi

+358407750337

18

Oulun eteläisen instituutti/ FMT-ryhmä / Markku Keskitalo 16.1.2014

mailto:markku.keskitalo@oulu.fi