Beta 1


Title Analyse og modellering af mikrostruktur og hårdhed i stål ved modstandssvejsning
Author Harthøj, Anders
Pedersen, Kim Richardt
Supervisor Bay, Niels
Institution Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark
Thesis level Bachelor thesis
Year 2008
Abstract Formålet med dette projekt har været at etablere viden om de metallurgiske aspekter af modstandssvejsning og afdække eventuelle problemer forbundet med den dannede mikrostruktur. Materialerne der bliver brugt i projektet er stål af typerne Dual Phase (DP600), Transformation Induced plasticity (TRIP700) med 14μ zink belægning og Dybtrækstål (DC06). Der er beskrevet teori om metallurgi, kulstofækvivalenter og modstandssvejsemaskinen, der har indflydelsen på den dannede mikrostruktur i en svejsning. Der er kalibreret og opsat måleudstyr, så svejsekraft og strømstyrke under svejsning kan måles. Programmet LabVIEW bruges til at opsamle og behandle data. Et delvist stabilitetsdiagram for svejsning af de tre materialer er lavet og svejsningerne er blevet trækprøvet. På denne måde er der fundet parametre for indstilling af elektrodekraft og strømstyrke, ved svejsning af ens materialekombinationer. Parametre til svejsning af forskellige materialekombinationer blev forsøgt fundet ved at interpolere mellem svejseparametrene for svejsning af ens materialer. Det viste sig at interpolering ikke altid kan lade sig gøre, og at svejseindstillingerne ofte må efterjusteres. Mikroslib af de tre materialer svejst til sig selv og de tre kombinationer er fremstillet. Der er taget billeder og lavet hårdhedsprofiler af disse mikroslib. Fire forskellige kulstofækvivalenter er brugt til at beregne hårdheden af svejsningerne og det er vist at Blondeau’s kulstofækvivalensformel passer bedst. FEM-softwaret SORPAS er brugt til at simulere disse svejsninger og hårdheden og svejselinsens størrelse er sammenlignet med målinger. Simulationerne viser at SORPAS kan simulere størrelsen af den varmepåvirkede zone med stor nøjagtighed. Den beregnede hårdhed af svejsningen i TRIP-TRIP passede godt overens med målinger, men i DP-DP lå den ca. 55 HV under. SORPAS er kun i stand til beregne hårdheden når der dannelse af martensit, hvilket der ikke er i DC06-DC06, hvorfor den beregnede hårdhed i denne materialekombination ikke er nøjagtig. Simulationerne viste der dannes martensit i TRIP-TRIP, DP-DP, men ikke i DC06-DC06 hvilket stemmer overens med hårdhedsmålinger og billeder af mikrostrukturen. Ved simulationen af kombinationer viste SORPAS, at de to materialer ikke blev blandet, hvilket ikke stemmer overens med virkeligheden. Hårdhedsmålingerne for kombinationer af forskellige materialer viser, at hårdheden er næsten konstant i svejselinsen. På baggrund af disse hårdhedsmålinger er det foreslået, at ved svejsning af forskellige materialer kan den samlede legering af svejselinsen ses som en fuldstændig homogen blanding af de to. Kulstofækvivalenter for disse blandingslegeringer er blevet beregnet og ved at bruge afkølingshastigheder fundet med SORPAS, er hårdheden beregnet. Disse beregnede hårdheder passer godt overens med målinger. Der er lavet en undersøgelse af brudtypen ved svejsning af ens materialer. Denne undersøgelse har vist, at bruddet sker gennem svejselinsen ved svejsning af TRIP-TRIP. I alle andre materialekombinationer skete bruddet omkring svejsningen. Det blev undersøgt hvordan mikrostrukturen TRIP-TRIP adskiller sig fra de andre martensitiske svejsninger, men det blev kun fundet at TRIP-TRIP har den største hårdhed. Årsagen til at TRIP-TRIP bryder gennem svejsningen, menes derfor at være forbundet med den store hårdhed.
Pages 75
Admin Creation date: 2008-12-18    Update date: 2009-08-07    Source: dtu    ID: 232130    Original MXD