Simulace tepelně ovlivněné oblasti při svařování kolejnic pomocí SICO testu

David Wojnar

Master's thesis

Simulation of heat-affected zone at rails welding with use of SICO test

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá fyzikálním simulováním vývoje tepelně ovlivněné oblasti (HAZ) pomocí modifikovaného SICO testu tvařitelnosti, coby simulací tepelně-deformačního cyklu se snahou rozšířit aplikační možnosti testu na plastometru Gleeble a přiblížit se provozním podmínkám vývoje HAZ při stykovém svařování kolejnic typu 136 RE třídy oceli IH. Ve svařovně probíhalo experimentální svařování tří taveb kolejnic, ze kterých byly zaznamenány technologické parametry. Ty posloužily jako vstupní data k naprogramování průběhů zmíněných veličin pro plastometr Gleeble 3800. S předem zvoleným teplotním cyklem s 20 příhřevy během ochlazování byly realizovány simulace svařování s dvěma režimy stlačení na 32 vzorcích, které se od sebe navíc lišily místem odběru z průřezu kolejnice. Prokázalo se, že modifikací SICO testu je možné docílit simulace vývoje HAZ při stykovém svařování. Na základě metalografické analýzy tří zkoušených taveb se neprokázalo, že na zkřehávající složky má vliv chemické složení či teplotně-deformační režim, ale normativně přípustný způsob rozložení segregací v jednotlivých kolejnicích.

Abstract:

This thesis deals with physical simulation of progression of heat-affected zone using modified SICO formability test as a simulation of the thermal-deformation cycle, trying to extend application options of test on Gleeble simulator and approach the operating conditions of HAZ at the upset welding process with 136 RE class IH rail. At the welding plant there was implemented experimental welding of three rail fuses from which technological parameters were recorded. These were used as input data to program the waveforms for the Gleeble. With a pre-selected temperature cycle with 20-heatings during cooling, two-mode deformation welding simulations were performed on 32 samples that differed from each other in the cross-sectional area of the rail. The modified SICO test has proven to manage HAZ simulation at upset welding process. Based on the metallographic analysis, it has not been proven that the chemical composition or temperature-deformation regime affects the brittle areas, but the normative way of distributing segregations in individual rails.

Keywords

simulace, svařování, SICO test tvařitelnosti, tepelně ovlivněná oblast, HAZ, kolejnice 136 RE, ocel třídy IH, stykové svařování s odtavením

Keywords

simulation, welding, SICO test, heat affected zone, HAZ, rail 136 RE, steel grade IH, upset welding process

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 28. 5. 2019
• Supervisor: Ivo Schindler
• Reader: Lukáš Pindor

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Master programme / field:
Metalurgické inženýrství / Moderní metalurgické technologie