Weldability of high-strength steels using conventional welding methods

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Nummela, Sami
dc.contributor.author Peltonen, Mikko
dc.date.accessioned 2014-12-02T11:02:08Z
dc.date.available 2014-12-02T11:02:08Z
dc.date.issued 2014-11-24
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/14537
dc.description.abstract The objective of this thesis was to compare conventional welding methods and their suitability for high-strength steels as alternative choice for laser or laser-hybrid welding. Test welds were evaluated by visual inspections, tensile tests, impact tests and hardness profiles. Test materials were ferritic-bainitic Optim 700 MC Plus and bainitic-martensitic Optim 900 QC. Parameter windows for each welding process were also determined. In the literature part, the ultra-high-strength steels and how their properties are achieved are discussed. Weldability and transformations in the heat-affected zone, and the effects of cooling time are also discussed. The functionality of conventional welding methods such as metal-active gas welding, plasma arc welding and submerged arc welding are reviewed. Experimental part of the work consists of sample preparation, consumable selection and test equipment introduction for single-pass butt welded specimens. Mechanical testing and metallography were carried out to determine the effect of heat input on the welded materials. The studies showed that the conventional welding methods can produce high quality welds if the possibilities and limitations of each welding method are recognized. Mechanical properties of the welded structure are controlled by the heat input, cooling time from 800 ºC to 500 ºC and consumable. Increased heat input is shown to have a drastic effect on the yield and tensile strength, softening in the heat-affected zone and impact toughness. Modifying the joint preparations for single-pass welding, the dilution rate and heat input can be decreased to enhance the mechanical properties of the welded joint. en
dc.description.abstract Tämän diplomityön tavoitteena oli vertailla suurlujuusterästen hitsattavuutta käyttäen perinteisiä liittämismenetelmiä kuten MAG-hitsausta, plasmahitsausta ja jauhekaarihitsausta. Testihitsien soveltuvuutta arvioitiin silmämääräisellä tarkastuksella, vetokokein, iskukokein ja mikrokovuus -mittausten perusteella. Tutkittavat materiaalit olivat ferriittis-bainiittinen Optim 700 MC Plus ja bainiittis-martensiittinen Optim 900 QC. Kirjallisuusosassa käsitellään suurlujuusteräksiä ja miten niiden ominaisuudet ovat saavutettu. Materiaalien hitsattavuutta, mikrorakennemuutoksia ja jäähtymisajan vaiku-tusta muutosvyöhykkeessä tarkastellaan yksityiskohtaisemmin. Perinteisten hitsausme-netelmien käytettävyyttä on lisäksi arvioitu. Kokeellisessa osassa käsitellään hitsattavien koekappaleiden esivalmistelua, lisäainevalintoja sekä testilaitteiston esittely päittäisliitoksille. Lämmöntuonnin vaikutusta suurlujuusteräksille arvioidaan hitsattujen koekappaleiden osalta mekaanisella aineenkoetuksella ja metallografisella tutkimuksella. Tutkitut hitsausmenetelmät soveltuvat suurlujuusterästen yksipalkohitsaukseen, kun niiden rajoitukset ovat tunnistettu. Hitsatun liitoksen mekaaniset ominaisuudet ovat erittäin riippuvaisia lämmöntuonnista, jäähtymisajasta 800 ºC - 500 ºC ja lisäainevalinnoista. Suurella lämmöntuonnilla on merkittävä vaikutus liitoksen myötö- ja murtolujuuteen, muutosvyöhykkeen pehmenemiseen ja iskusitkeyteen. Liitoksen mekaanisia ominaisuuksia voidaan parantaa oikealla lisäainevalinnalla, vähentämällä lämmöntuontia sekä muuttamalla railogeometriaa hitsauslisäaineen ja perusaineen sekoittumisen vähentämiseksi. fi
dc.format.extent 118 + 103
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.title Weldability of high-strength steels using conventional welding methods en
dc.title Suurlujuusterästen liittäminen perinteisillä hitsausmenetelmillä fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword advanced high-strength steels en
dc.subject.keyword heat-affected zone en
dc.subject.keyword metal-active gas welding en
dc.subject.keyword plasma arc welding en
dc.subject.keyword submerged arc welding en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201412033090
dc.programme.major Koneenrakennnuksen materiaalitekniikka fi
dc.programme.mcode K3003 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Hänninen, Hannu
dc.programme Konetekniikan koulutusohjelma fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account