Analiza svojstava zavarenog niskougljičnog čelika

undergraduate thesis

• Title (english): Analysis of welded low-carbon steel properties
• Author: Dino Kurtović
• Mentor: Ivan Jandrlić (mentor)
• Committee member: Stoja Rešković (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Ivan Jandrlić (član povjerenstva)
• Committee member: Martina Lovrenić-Jugović (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Metallurgy; Sisak
• Defense date and country: 2019-09-20, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Metallurgy

Abstract

U radu je dan teorijski pregled postupaka zavarivanja metalnih materijala. Poseban
osvrt je dan na postupke elektrootpornog točkastog zavarivanja. Kako je elektrootporno
točkasto zavarivanje najčešće korišteni postupak spajanja u automobilskoj industriji, poseban
osvrt je dan na parametre zavarivanja i njihov utjecaj na konačnu kvalitetu zavara. Opisane su
najčešće greške koje se javljaju u zavaru pri točkastom zavarivanju, kao i metode kojima su
vršena strukturna ispitivanja i mjerenje tvrdoće zavarenih spojeva. U eksperimentalnom
dijelu na prethodno zavarenim uzorcima uzimanih iz limova s tri tipa vozila, provedena je
metalografska priprema uzoraka brušenjem i nagrizanjem. Nagrizanje je provedeno u dvije
otopine, prvo u otopini nital (0,5 % HNO 3 u destiliranoj vodi) kako bi odredili početnu
strukturu, a nakon ponovnog poliranja otopinom Klemm 1, kako bi utvrdili postojanje
zaostalog austenita. Nakon strukturnih istraživanja provedeno je mjerenje makro i mikro –
tvrdoće u području zavara. Time se istražio utjecaj strukturnih promjena u području zavara na
svojstva zavarenog spoja, točnije tvrdoća. Iz rezultata ispitivanja i provedenih analiza
zaključeno je kako tijekom elektrootpornog točkastog zavarivanja ispitivanih limova dolazi
do pojave zaostalog austenita u strukturi u zoni utjecaja topline i zoni taljenja. Također
uočena je pojava dendritnog rasta zrna i martenzit u zoni taljenja. Izmjerene vrijednosti
tvrdoće pokazuju kako uslijed promjene strukture dolazi i do značajne promjene u
izmjerenim vrijednostima tvrdoće u odnosu na osnovno stanje. Najviši iznosi tvrdoće
izmjereni su u zoni taljenja kod svih uzoraka. Također su i u zoni utjecaja topline izmjerene
više vrijednosti tvrdoće u odnosu na tvrdoću polaznog materijala. Dokazano je kako uslijed
zavarivanja dolazi do pojave zaostalog austenita u području zone utjecaja topline i zone
taljenja, te mjestimične pojave martenzta u zoni taljenja, što za posljedicu ima porast
vrijednosti tvrdoće u području zavara.

Abstract (english)

Thepaperprovides a theoreticaloverviewofweldingprocedures for metallic
materials. Since spot weldingisthe most commonlyusedwelding procedure inautomotive
industry, specialattentionisgiven to weldingparametersduring spot weldingandtheir
impact on finalweldquality. In thepaper are alsodescribedthe most commonerrorsthat
occurduring spot welding, andthemethodsthat are used for structuraltestingand for
measurementofweldhardness. In theexperimentalpartthemetallographicpreparationof
specimenswasperformed on previouslyweldedspecimenstakenfromsheetsfromthree
typesofvehiclebygrindingandetching. Etchingwascarriedoutintwosolutions, firstin
NITAL solution (0.5% HNO 3 indistilled water) to determinetheinitialstructure, andafterre-
polishingwithKlemm 1 solution to determinetheexistenceofresidualaustenite. After
structuralstudies, themeasurementofmacroandmicro - hardnessintheweldareawas
performed. Theeffectofstructuralchanges on thepropertiesoftheweldedjoint, namely
hardness, wereinvestigated. Fromthe test resultsandperformedanalyzes, itcanbe
concludedthatduringtheelectricresistance spot weldinginthetestedsteelsheetsthereis
occurrenceofresidualausteniteinthestructureoftheheataffective zone andmelting zone.
Therewasalsoobservedtheoccurrenceofdendriticgraingrowthandmartensitestructurein
themelting zone. Measuredhardnessvalues show thatdue to thechangeinstructure, thereis
a significantchangeinthemeasuredhardnessvalues relative to thestarting metal. The
highesthardnessvalues weremeasuredinthemelting zone at allsamples. Also, intheheat
affected zone themeasuredhardnessvaluesweremuchhigherrelative to the as received
material. Ithasbeenshownthatdue to theweldingthereisoccurrenceofretainedaustenitein
theheataffected zone andthemelting zone, andtheoccasionalappearancemartensiteinthe
melting zone, whichresultsinincreaseofhardnessintheweldedarea.

• Keywords: elektrootporno točkasto zavarivanje; mikrostruktura; zaostali austenit; makrotvrdoća; mikrotvrdoća
• Keywords (english): electricresistance spot welding; micro-structure; residualaustenite; macro-hardness; micro-hardness
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:115:749410
• Study programme: Title: Metallurgy; specializations in: Metallurgical Engineering, Industrial Ecology; Course: Metallurgical Engineering; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka metalurgije (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka metalurgije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2019-09-23 09:45:34