Ανάλυση της συγκόλλησης ανοξείδωτων χαλύβων με την μέθοδο TIG (WIG-GTAW).

Abstract

Στην πτυχιακή αυτή εργασία μελετώ την συγκόλληση ελασμάτων ανοξείδωτου χάλυβα διαστάσεων 10*60*160mm με χρήση της μεθόδου Tungsten Inert Gas (Welding Inert Gas –Gas Tungsten Arc Welding). Η προετοιμασία των ελασμάτων έγινε σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς και η συγκόλληση πραγματοποιήθηκε στις εγκαταστάσεις του μηχανολογικού εργαστηρίου 1 με την μηχανή συγκόλλησης Tig_Miller. Ακολούθως τα εν λόγω ελάσματα κατεργάστηκαν στην συμβατική φρέζα του εργαστηρίου είς τρόπον ώστε να δημιουργηθούν λείες επιφάνειες ικανοποιητικού βαθμού τραχύτητας σε όλες τις πλευρές τους. Αποκόψαμε με κατάλληλα κοπτικά συνοδευόμενα από ειδικό αντάπτορα τεμάχια Φ30mm από διαφορετικές θέσεις της μεγάλης επιφάνειας του κομματιού μας. Τα τεμάχια αυτά υπέστησαν κατάλληλη προεργασία ώστε με περαιτέρω λείανσή τους και ειδικό αντιδραστήριο να εξεταστούν μικροσκοπικά. Στην εργασία αυτή επίσης γίνεται μία γενικότερη αναφορά στη δομή των μεταλλικών υλικών και των κραμάτων τους πράγμα σημαντικό για την ειδικότητά μας. Αναφέρομαι στην συγκολλητότητά τους, στην κατάταξη γενικά των συγκολλήσεων, στους ισχύοντες κανονισμούς μετάλλων-κραμάτων καθώς και διατάξεων των μηχανών, στην συγκρότηση της μηχανής μεθόδου Tig-Miller, στις ενσωματωμένες διατάξεις της μηχανής αυτής, μελετούμε τους μηχανισμούς του υλικού εναπόθεσης, την δράση των καταλληλότερων για την περίπτωσή μας αδρανών αερίων, και μελετώ την Θ.Ε.Ζ. του υλικού, εξετάζοντας παράλληλα τις δυνατότητες αυτοματοποίησης της μεθόδου.

The scope of this thesis was the study of the welding process of stainless steel plates, with dimensions 10*60*160mm, using the welding method Tungsten Inert Gas (Welding Inert Gas –Gas Tungsten Arc Welding). The plates were prepared in accordance with the regulations in force, while the welding process was performed at the premises of the mechanical laboratory 1, using a TIG-Miller welding machine. The stainless steel plates were then processed in the conventional milling machine of the laboratory, in order to obtain surfaces with satisfactory degree of roughness on all their sides. Circular specimens D30mm were cut off from different areas of the stainless steel plate, using appropriate cutting tools combined with an adaptοr. The surface of the specimens was further grinded and polished, and then treated with metallographic etching reagent, in order to be examined microscopically. A general reference to the structure of metals and their alloys has been made, as well to their weldability, the welding processes classification and the existing regulations. Moreover, a description of the devices and the machinery used has also been made, including the assembly of the TIG-Miller welding machine, and its integrated components. Part of this thesis was also the study of the material deposition mechanisms and the effect of the most suitable, in our case, inert gases, as well as the heat- affected zone (H.A.Z.) of the material. The automation potentiality of this welding method has also been examined.