Η Επίδραση της ενέργειας συγκόλλησης ρομποτικών MCAW συγκολλήσεων στη μικροδομή του χάλυβα ΑΗ 40 FCA

Πετρόπουλος, Βασίλειος; Petropoulos, Vasileios

dc.contributor.author	Πετρόπουλος, Βασίλειος	el
dc.contributor.author	Petropoulos, Vasileios	en
dc.date.accessioned	2016-09-08T08:43:15Z
dc.date.available	2016-09-08T08:43:15Z
dc.date.issued	2016-09-08
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43424
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11672
dc.rights	Default License
dc.subject	Συγκολλήσεις	el
dc.subject	Παραμένουσες τάσεις	el
dc.subject	Διφασικοί χάλυβες FCA	el
dc.subject	Ρομποτικές συγκολλήσεις	en
dc.subject	Μικροδομή	en
dc.subject	Χάλυβες	el
dc.subject	Welding	el
dc.subject	steel	el
dc.subject	Robotic welding	en
dc.subject	FCA	en
dc.subject	Microstructure	en
dc.subject	ΑΗ 40	en
dc.title	Η Επίδραση της ενέργειας συγκόλλησης ρομποτικών MCAW συγκολλήσεων στη μικροδομή του χάλυβα ΑΗ 40 FCA	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ρομποτικές συγκολλήσεις	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-07-15
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία, πραγματεύεται την μελέτης της επίδρασης της προσδιδόμενης ενέργεια συγκόλλησης στη μικροδομή και στις μικροσκληρότητες συγκολλημένων ελασμάτων, φερριτο-μπαινιτικού χάλυβα AH 40 FCA. Οι συγκολλήσεις του χάλυβα διεξήχθησαν με τη μέθοδο σωληνοειδούς ηλεκτροδίου με μεταλλική σκόνη πυρήνα, MCAW και με τη χρήση ρομποτικού βραχίονα. Η δομή της εργασίας βασίζεται σε έξι κεφάλαια, τα τέσσερα πρώτα από τα οποία, αποτελούν τη θεωρητική προσέγγιση της διπλωματικής εργασίας, το πέμπτο κεφάλαιο περιλαμβάνει τη διεξοδική παρουσίαση της πειραματικής διαδικασίας που πραγματοποιήθηκε, την ανάλυση των αποτελεσμάτων και την παράθεση των συμπερασμάτων που εξάγονται από αυτά και το έκτο και τελευταίο κεφάλαιο αφορά στα συμπεράσματα που αντλήθηκαν από την πειραματική διαδικασία. Το πρώτο κεφάλαιο της διπλωματική εργασίας, περιλαμβάνει τη περιγραφή των συγκολλήσεων ηλεκτρικού τόξου με ιδιαίτερη έμφαση στις συγκολλήσεις τύπου GMAW (MIG, MAG, FCAW, MCAW), διότι η μέθοδος MCAW, με την οποία εκτελέστηκαν οι συγκολλήσεις της πειραματικής διαδικασίας, ανήκει στην οικογένεια αυτή. Το δεύτερο κεφάλαιο, πραγματεύεται τη θεωρητική προσέγγιση των παραμενουσών τάσεων που δημιουργούνται λόγω της συγκόλλησης. Ειδικότερα, παρατίθεται μια εκτενής αναφορά στις παραμένουσες τάσεις, στο μηχανισμό δημιουργίας τους αλλά και σε διάφορες μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τη μέτρησή τους. Τέλος αναλύεται η απαιτούμενη θεωρία και οι μαθηματικές σχέσεις που διέπουν τη μέτρηση των παραμενουσών τάσεων στις συγκολλήσεις, με τη μέθοδο της τυφλής οπής. Το τρίτο κεφάλαιο, αναφέρεται στα τεχνικά χαρακτηριστικά των διφασικών, φερριτομπαινιτικών χαλύβων FCA. Γίνεται ενδελεχής αναφορά σε μελέτες που καταδεικνύουν τις αναβαθμισμένες μηχανικές τους ιδιότητες, καθώς και στη χρήση τους στη Ναυπηγική Βιομηχανία. Το τέταρτο κεφάλαιο, όντας το τελευταίο κεφάλαιο του θεωρητικού μέρους της διπλωματικής, αφορά στην βιβλιογραφική παράθεση αποτελεσμάτων πειραματικών εργασιών που έχουν γίνει και σχετίζονται με την επίδραση της ενέργειας και άλλων παραγόντων της συγκόλλησης στις ιδιότητες της μικροδομής, αλλά και στις μηχανικές ιδιότητες μετωπικών συγκολλήσεων χαλύβων. Η πειραματική διαδικασία της διπλωματική εργασίας, παρατίθεται στο πέμπτο κεφάλαιο του παρόντος κειμένου. Ειδικότερα καταγράφονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά του προς μελέτη χάλυβα, των αναλωσίμων των συγκολλήσεων και του εξοπλισμού που χρησιμοποιήθηκε για τη διεξαγωγή τους. Επιλέχτηκε η διεξαγωγή τεσσάρων συγκολλήσεων, με επίπεδα ενέργειας συγκόλλησης: 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 KJ/mm. Επιπλέον αναλύονται η διαδικασία μέτρησης και τα αποτελέσματα των παραμενουσών τάσεων και των μικροσκληρομετρήσεων. Ακόμα μελετήθηκε η μικροδομή των συγκολλημένων δοκιμίων, τόσο στερεοσκοπικά όσο και με τη χρήση οπτικού και ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Τέλος, το έκτο κεφάλαιο αφορά στην παράθεση των συμπερασμάτων που αντλήθηκαν από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων.	el
heal.abstract	The present diploma thesis, concerns the effect of the Heat Input level on the microhardness and the microstructure of AH40 – FCA steel weldments. The steel plates were welded by using the robotic Metal Core Arc Welding technique. The study consists of six chapters, the first four of which, refer to the theoretical background of the field of investigatoin, the fifth chapter, refers to the experimental procedure itself, as well as, to the conducted results. The coclusions of the present study are presented in the final chapter. In the first chapter of the present study, the arc welding techniques were discussed, focused on the GMAW family, because the specimens of the experimental procedure were welded by avariant (MCAW). The second chapter deals with the residual stresses, which are generated in weldments during the welding procedure. More specifically, it consists of an extensive report concerning the residual stresses development and the various methods for measuring them. Moreover, all the required theory and the mathematical formulas of the residual stresses measurements (by the blind hole drilling method), are set out in detail. The third chapter refers to the technical characteristics of FCA steel, whose microstructure consists of a matrix of fine grains of ferrite and bainite. There is also a detailed reference in the mechanical properties of these steels and their use in the shipbuilding industry. The fourth chapter, being the last of the theoretical part of the present thesis, concerns the citation of the experimental work which is related to the effect of the heat input level and other welding factors, on the properties of the microstructure of the weldments and their mechanical response. The final chapter refers to the experimental procedure, the chemical composition and mechanical properties of the AH40 steel and the consumable electrode, the characteristics of the welding machine and the robotic arm. Four different welding conditions were chosen to implement the welding procedure with heat input from 1 to 2.5 KJ/mm. The measurement of the residual stresses was accomplished by the blind – hole drilling method (B. H. D.). Moreover, the mid-thickness and through thickness microhardness fluctuation are presented, followed by extensive stereoscopic and microscopic analysis of the weld profiles. Finally, the sixth chapter refers to the conclusions that were conducted by the experimental procedure.	en
heal.advisorName	Παντελής, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τσούβαλης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Βοσνιάκος, Γεώργιος Χριστόφορος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θαλάσσιων Κατασκευών. Εργαστήριο Ναυπηγικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	131 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true