Postopek varjenja visokotrdnostnega jekla S960QL

74

Nove tehnologije pridobivanja finozrnatih jekel imajo velik vpliv na spremembe procesov predelave in oblikovanja, to pa zahteva stalno prilagajanje posameznih faz dela, strojne opreme in tehnologije. Pridobivanje dovoljenja za uporabo materialov za v standardih regulirana in neregulirana področja predstavlja pogosto veliko težavo, ki v končni fazi vpliva na pripravo, izdelavo, nadzor in kontrolo, največ pa na časovno dogovorjene ali pogodbeno vezane roke dobave.

Kot vsi kovinski materiali so tudi ta jekla zaradi strukturne gradnje občutljiva na vneseno energijo v procesu varjenja s taljenjem, opisanim v nalogi. Posebna občutljivost na vpliv temperature teh materialov pa zahteva poseben pristop k pripravi dokumentacije in izvajanja preizkusov preoblikovanja in spajanja pred pričetkom izdelave določenih objektov.

Na podlagi pozitivnih rezultatov testiranja vzorca v tehnološkem laboratoriju se izdelajo natančna navodila izvajalcem, ki zahtevajo poučitev o pravilnem ravnanju z razpoložljivimi materiali v proizvodnji. Izbrani postopki in jasna delovna navodila, skladna s posameznimi naročniškimi zahtevami, priporočili standardov in podatkovnih listov, morajo biti na razpolago izvajalcem in imajo neposreden vpliv na kakovost izdelka.

Poznavanje koncepta ohlajevalnega časa med 800 in 500 °C, nastavitve varilnih parametrov, označevanje in sledljivost opravljenih faz dela, poznavanje ocenjevanja kakovosti zvarov, vzdrževanje strojev in orodja, uporaba merilnih sredstev, branje in upoštevanje tehnološke in tehnične dokumentacije ter vzdrževanje tehnološke discipline je s strani izvajalcev ključnega pomena, ki prav tako vpliva na kakovost in zahtevane roke izvedbe del.

V diplomskem delu je bilo ugotovljeno, da v primeru uporabe visokotrdnostnega finozrnatega jekla dosežemo ekonomske prihranke zaradi:

  • manjše lastne teže zvarjenca,
  • manjših stroškov nabave osnovnega materiala,
  • krajšega časa in zmanjšanja stroškov predelave materiala,
  • prihranka energije za pripravo pozicij zvarjenca,
  • zmanjšanih stroškov dodajnega materiala zaradi volumna zvara,
  • prihranka časa in stroškov samega varjenja.

Hkrati je bilo v diplomskem delu ugotovljeno, da uporaba finozrnatih visokotrdnostnih tanjših materialov v določenih primerih ne zadovoljuje zahtev zaradi togosti pozicij pri različnih obremenitvah in dopustnosti standardov za konstruiranje zvarjencev.

Na podlagi zgoraj zapisanih hipotez je jeklo S960QL primerno za uporabo na področjih zahtev po zmanjšanju teže, izboljšanju izgleda, povečanju dosegov in nosilnosti posameznih tipov žerjavov.

Glede na rezultate tehnološkega laboratorija je za jeklo S960QL postopek varjenja MAG v primerjavi z drugimi postopki varjenja najbolj ekonomičen.

Za zagotovitev izboljšanja posameznih faz izvajanja dela v proizvodnji je velikega pomena sodelovanje konstrukcijskega biroja s tehnologijo proizvodnje. Tako je bil letos v podjetju Palfinger d.o.o. tudi uveden sistem takšnega sodelovanja.

Ko konstrukcija pripravi koncept ali spremembo žerjava oziroma komponent, se dokumentacija posreduje v tehnologijo proizvodnje v pregled za  možnost izdelave. Tehnologija proizvodnje doda predloge izboljšave, ki jih konstrukcijski biro kasneje uvede. Le tako lahko konstrukcijski biro pripravi končno dokumentacijo za izvedbo prototipnih izdelkov.

Na odločitev izdelave diplomskega dela je vplival predvsem problem izdelave jeklene konstrukcije že obstoječega tipa žerjava z delovnim odrom in postavljeno zahtevo naročnika o povečanju obsega delovnega področja in zmanjšanju teže žerjava v celoti zaradi vgradnje na kamion z dovoljenimi manjšimi obremenitvami. V skladu z izdelano tehnično dokumentacijo oziroma načrti je zahtevana sprememba kakovosti in dimenzij vgradnega materiala.

Zaradi tega je bilo potrebno spremeniti celoten proces izdelave in pripraviti novo tehnološko dokumentacijo za potrditev postopka varjenja.

Po pripravi tehnološke dokumentacije za izvedbo del in začetkom proizvodnje vzorčnega zvarjenca pa se je izkazalo, da je odločitev prehoda na višje kakovostni material in s tem stanjšanje debeline vgradnega materiala, uporabljenega v zvarjencu, kljub zmanjšanju teže bila neutemeljena, saj je v samem procesu varjenja prišlo do nesprejemljivih deformacij. Prav tako zaradi previsokih stroškov realizacije postopka izdelave tovrstnih komponent glede na letne količine povpraševanja ni rentabilno.

Zaradi zgoraj navedenega je bila sprejeta odločitev, da se  obdrži ustaljeni proces preoblikovanja in varjenja.

Kljub dobljenim rezultatom pa je pridobitev potrditve procesa varjenja visokokakovostnega finozrnatega jekla z oznako S960QL pripomogla k temu, da je podjetje s tem pridobilo dovoljenje za povečanje obsega izbire vgradnih materialov tudi na materiale z omenjenimi visokimi mehanskimi lastnostmi.

Download full insight