Academic literature on the topic 'Svetsning'

The aim of this thesis was to investigate if the robotized welding method FSW (Friction Stir Welding) could be applied for joining a rotating structure in an aero engine at Volvo Aero Corporation. FSW is expected to introduce less defects than today’s welding methods and could therefore be suitable for critical aero components. The material is the nickel based alloy Inconel 718, however a material experimentation is outside the scope of this report.The main goal of this study is to verify if the ESAB ROSIO robot based FSW-system has a suitable work space to be able to weld the rotating structure, and if the welding tool has accessibility to the joints. The FSW-process needs a rigid fixture, and a number of fix-ture concepts are presented based on a proposed weld sequence. A final fixture design is proposed, which requires a new design of the structure.The accessibility studies were performed in the robot simulations software Robot Stu-dio. This showed that the robot was unable to weld the proposed model in all areas in the original design. If the robot and the rotating structure can be redesigned the access will be achieved as shown in Robot Studio simulations.In order to be implemented in real production a number of further actions need to be taken and the result of this study can be a basis for these.

Svetsning är idag den mest använda sammanfogningsmetoden för metaller, och pågrund av metodens relativt enkla utförande och höga produktivitet är MIG/MAG-svetsning idag den mest använda svetsmetoden industriellt i hela världen. En viktig del av svetsutrustningen till MIG/MAG är svetspistolen. Strömöverföringen från pistol till tillsatsmaterial sker genom en komponent som kallas kontaktrör. Kontaktröret är traditionellt tillverkat av koppar. Målet med detta examensarbete är att fastställa huruvida det nya materialet i ett kontaktrör påverkar grundmaterialet och svetsgodset negativt vid svetsning. Slutsatsen som drogs var att det nya materialet i kontaktröret inte har en negativ påverkan på grundmaterialet eller svetsgodset vid svetsning. Produkten kaneventuellt leda till stora ekonomiska och ekologiska vinster för svetsindustrin i framtiden.

Optimering av olika fogberedningsvinklar för svetsprocessen Tandem MIG/MAG var målet för detta examensarbete. Frågan var om processen tillät en minskad fogberedning med likvärdig kvalitet. Svetsförsök utfördes på olika material med olika fogberedningar. Parametrar ändrades och optimerades för olika kombinationer av material och fogberedningsvinklar. De olika materialen reagerade inte på samma sätt gällande minskad fogberedning. Små diskontinuiteter och olikheter i fogberedningen hade större effekt på kvalitet och stabilitet när fogberedningsvinkeln minskades. Olika bågtyper och kombinationer av dessa har utvärderats. En summering av resultat för olika fogberedningar och material visas i Tabell 1. Ekonomiska analyser samt beräkningar har genomförts för att utvärdera kostnadsfördelningen för olika fall. Två fogberedningsmetoder har utvärderats, fräsning och vattenskärning. Fräsning hade fördelar vid stora serier och vattenskärning var mer kostnadseffektiv vid små serier. För 10 mm materialtjocklek påverkades inte fräshastigheten av minskad fogberedningsvinkel. Skärhastigheten för vattenskärning kunde ökas med minskad fogberedningsvikel. Utvärderingar av försök visade att tandem MIG/MAG kunde öka produktiviteten och minska kostnaderna. Svetsförsök med laser hybrid kunde inte utföras inom tidsramen för detta examensarbete. Fall Material Fogberedning (V-fog) Uppnådd svetsklass Lyckad/ Möjlig D1 Domex 700 MC 6° + 6° WB Ja/Ja D2 Domex 700 MC 15° + 15° WB Ja/Ja S1 Aluminium 6082 6° + 6° - Nej/Nej S2 Aluminium 6082 15° + 15° - Nej/Ja S3 Aluminium 6082 30° + 30° WB Ja/Ja R1 Rostfritt 2205 6° + 6° - Nej/Ja R2 Rostfritt 2205 20° + 20° WB Ja/Ja Tabell 1: Summering av uppnådda svetsklasser för olika fogberedningar och material<br>Optimization of different joint preparation angles for the welding processes Tandem MIG/MAG was the goal for this thesis. The question was if the processes allowed a decreased joint preparation with maintained quality. Welding trials were performed for different materials with different joint preparation. Parameters were changed and optimized for different combinations of material and joint preparation angle. The different materials did not have the same reaction to a decreased joint preparation. Small distortions in joint preparation angle had larger effect on quality and stability when the joint preparation angle was decreased. Different arc types and combinations have been evaluated. A summary of results for different joint preparations and materials are presented in Table 2. Economical studies and calculations were made to evaluate the cost distribution for different cases. Two joint preparation methods were evaluated, milling and water jet. Milling showed advantages for large series and water jet for smaller. For 10 mm material thickness milling speed was not affected by decreased joint preparation angle. The cutting speed for water jet could be increased with decreased joint preparation angle. Evaluating results and trials have shown that Tandem MIG/MAG could raise productivity and decrease costs. Welding trials with laser hybrid could not be performed within the time frame of this thesis. Case Material Joint preparation (V-joint) Achieved welding class Successful/ possible D1 Domex 700 MC 6° + 6° WB Yes/Yes D2 Domex 700 MC 15° + 15° WB Yes/Yes S1 Aluminium 6082 6° + 6° - No/No S2 Aluminium 6082 15° + 15° - No/Yes S3 Aluminium 6082 30° + 30° WB Yes/Yes R1 Stainless 2205 6° + 6° - No/Yes R2 Stainless 2205 20° + 20° WB Yes/Yes Table 2: Summary of reached weld quality for different joint preparation and material

Welding is a common method for joining of metal or plastic construction parts. This report describes several different weld methods in general terms. The report focuses on the GMAW method, specifically MAG welding. A case study has also been performed for the company Wenmec. The task received from the company was to compare the mechanical properties of joints welded with the tube electrode called Nittetsu SM-3A and joints welded with the homogenous electrode called ESAB Aristorod 12.63. Both types of weld joint were welded with the MAG method with an Argon based shielding gas with 18% CO2. The final task of this study is to compare the cost of these electrodes and then help Wenmec to decide which electrode that is the most cost effective. Tensile testing, impact testing and fatigue testing were performed on the weld joint samples. The hardnesses, microstructures, failure zones and chemical composition were examined with optical microscopy and SEM. The weld time, the amount of consumed electrode and the weld energy was measured during welding. These properties were similar and the differences between the different joints could be ignored. Both weld joint types showed similar microstructures and hardnesses. The microstructure was ferrite with carbides or perlite at the grain boundaries. Some silicon oxides were found in the grains. The yield strength, ultimate tensile strength and cycles to fatigue failure were similar in the two joint types, but the Aristorod weld joint showed higher impact strength and elongation at break. The chemical composition showed that the SM-3A electrode was a metal cored electrode with some additions of deoxidizing elements and a Copper coating. The Aristorod 12.63 electrode also showed the presence of deoxidizing elements and likely had a Titanium based coating. The sheet metal used as the work pieces are called Ruukki Laser 355 MC and is steel with low Carbon content, some Manganese and some impurities. The SM-3A electrode was costlier than the 12.63 electrode. This work concluded that the 12.63 electrode was a better alternative for Wenmec due to the lower cost, higher impact strength and higher elongation at break<br>Svetsning är en vanlig metod för att sammanfoga detaljer av metall och i vissa fall plast. Denna rapport beskriver flera olika svetsmetoder och allmänna fakta kring dem varpå rapporten fördjupas inom GMAW metoden, specifikt MAG. Ett detaljfall studeras också då företaget Wenmec gett uppdraget att jämföra mekaniska egenskaper för svetsfogar svetsade med rörelektroden Nittetsu SM-3A respektive den homogena elektroden ESAB Aristorod 12.63. Båda fogtyperna svetsades med MAG metoden och en argonbaserad skyddsgas med 18 % CO2. Till sist berör detta arbete de svetsekonomiska aspekterna för Wenmec och om företaget bör byta elektrodtyp eller inte. Mekanisk provning som utförts var dragprovning, slagprovning och utmattningsprovning. Mikrostrukturen och hårdheten i svetsfogarna jämfördes samt brottytor och kemisk sammansättning undersöktes med SEM. Vid svetsning jämfördes svetstid och materialåtgång samt den så kallade sträckenergin. Svetstekniskt var de båda svetsfogarna så lika att skillnader kunde ignoreras. Det visade sig att de båda elektroderna gav upphov till svetsgods med likadan mikrostruktur och snarlik hårdhet. Mikrostrukturen visade sig vara ferritisk med vissa mängder karbid eller perlit vid korngränserna. Partiklar i mikrostrukturen visade sig vara främst kiseloxider. Cykler till utmattningsbrott, sträckgräns och brottgräns var snarlika mellan de båda svetsfogarna medan Aristorod 12.63 hade bättre brottöjning och slagseghet. Den kemiska analysen visade att SM-3A var en metallpulverfylld rörelektrod med vissa deoxiderande tillsatser och en ytbeläggning som bestod av koppar. Aristorod 12.63 hade också vissa deoxiderande tillsatser och hade troligen en titanhaltig ytbeläggning. Stålplåten som användes som arbetsstycke var Ruukki Laser 355 MC och är ett lågkolstål med en aning mangan och andra föroreningar. De ekonomiska aspekterna visar att SM-3A är ett dyrare alternativ än 12.63. Sammantaget kom detta arbete fram till att SM-3A inte är ett attraktivt alternativ för Wenmec då slagseghet och brottöjning var sämre och elektroden dessutom var dyrare.

<p>This master thesis deals with problems in the arc length control in Pulsed MIG/MAG Welding. The main problem is that it is not possible to measure the arc length. In the present solution the voltage over both the electrode and the arc represents the arc length. </p><p>To improve the arc length control a model of the electrode melting has been built. One output from the model is the voltage over the electrode and with this voltage together with the measured voltage it is possible to calculate the voltage over just the arc. Then, having the arc voltage as a value of arc length the arc length control can be improved, which is showed in the end by simulations. Simulations with the present control system are compared with the new one, when the controller is able to control the arc voltage instead of the sum of both the electrode voltage and the arc voltage.</p>