Optimalizace procesních parametrů svařování laserovým paprskem ve společnosti Bombardier Transportation Czech Republic, a. s.

Bc. Václav Novák

Master's thesis

Optimization of process parameters of laser-beam welding at Bombardier Transportation Czech Republic , a. s.

Abstract:

Diplomová práce se zabývala svařováním austenitické korozivzdorné oceli pomocí laserového paprsku a kvalifikací postupu svařování pro využití ve výrobě. V úvodní části této práce byly uvedeny základní informace týkající se laseru a technologie svařování laserovým paprskem. Další část byla věnována specifikaci a kvalifikaci postupu svařování a s tím spojené klasifikace vad svarových spojů a zjišťování vad destruktivními a nedestruktivními metodami. Následně bylo pojednáno o charakteristice vysokolegovaných korozivzdorných ocelí a jejich svařování. Experimentální část byla věnována zhodnocení vlivu rychlosti svařování a výkonu laseru na hloubku průvaru. K tomuto účelu bylo vytvořeno za různých rychlostí svařování a výkonů celkem třicet vzorků, u kterých byly poté změřeny hloubky průvarů. Podle provedeného experimentu byly vytvořeny grafy závislosti rychlosti svařování na hloubce průvaru a závislosti výkonu laseru na hloubce průvaru. Z těchto grafů byly vybrány vhodné parametry svařování pro vytvoření předběžné specifikace postupu svařování pWPS, podle které byly svařeny zkušební kusy. Poté následovaly nedestruktivní a destruktivní zkoušky k odhalení vad a určení mechanických vlastností svarového spoje. Splněním těchto zkoušek byla vhodnost volby parametrů ověřena a byl vytvořen protokol o kvalifikaci postupu svařování (WPQR). V souladu s WPQR bylo možné vytvořit specifikaci postupu svařování WPS, která mohla být použita ve výrobě.

Abstract:

Thesis dealt with the welding of austenitic stainless steel by using laser beam welding procedure qualification for usage in production. In the introductory part of this work basic information on laser technology and laser-beam welding were given. Another part was dedicated to the specification and qualification of welding procedures and associated classification of defects of welded joints and destructive and non-destructive methods of defects detection. Subsequently, it briefly discussed the characteristics of high-alloy stainless steel and their welding. The experimental part was devoted to assess the effect of welding speed and the laser power on the depth of penetration. Thirty samples were created by variety of welding speeds and laser powers. For each sample were measured depths of penetration. According to the experiment were created graphs of welding speeds depending on the penetration depth and laser power, depending on the depth of penetration. According to these graphs were selected welding parameters suitable for creation of preliminary welding procedure specifications pWPS by which the test pieces were welded. That was followed by non-destructive and destructive tests to detect any defects and evaluate mechanical properties. By fulfilling those tests has parameter selection appropriateness been validated and the the welding procedure qualification record (WPQR) was created. In accordance with WPQR was possible to create a welding procedure specification (WPS), which could be used in production.

Keywords

Svařování laserovým paprskem, specifikace a kvalifikace postupu svařování, klasifikace vad svarových spojů, metody odhalování vad svarových spojů, vysokolegované korozivzdorné oceli

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2015
• Supervisor: doc. Ing. Jaromír Moravec, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Mechanical Engineering / Engineering Technology