Arbetet mot lättare och bränslesnålare lastbilar går framåt på Scania CV
AB, en ny generations hytter är att vänta i vilken höghållfast stål i viss
utsträckning ersätter de idag använda mjuka stålen. Komponenter och
hyttstrukturer kan därmed med bibehållen styrka göras tunnare och lättare.
Bytet mot höghållfasta stål kan ställa särskilda krav på bland annat
svetsningen, syftet med detta examensarbete är som en följd av detta att
undersöka svetsbarheten i det höghållfasta materialet Docol 600DP och ur
ett hållfasthetsperspektiv jämföra detta med det idag använda DX54.
Arbetet har bland annat genom statistisk försöksplanering, punktsvetsning
och dragprovning resulterat i svetsytor i vilka hållfasthetsvärden kan
erhållas utifrån svetsens elektrodkraft, strömstyrka och svetstid.
Svetsytorna ger även svar på de tre olika parametrarnas individuella
inverkan på svetsens hållfasthet, här ligger strömstyrkan först följd av
svetstiden och elektrodkraften. Ett höjt elektrodkraft visade sig dessutom
ha negativ inverkan på punktsvetsens hållfasthet, ett ökat elektrodkraft
gör det dock möjligt att svetsa med högre ström vilket med råge kompenserar
för denna negativa inverkan.
Docol 600DP svetsat i sig själv visade sig vara ungefär dubbelt så starkt
under skjuvning som DX54 svetsat i sig själv. Under fläkning var dock det
höghållfasta materialet svagare än det mjuka, något som förklaras med den
mycket spröda svetskärnan i det martensitfrämjande Docol 600DP.
Utmattningsprov har gjorts på de båda materialen svetsade i sig själva och
i varandra. Resultaten indikerar ingen skillnad mellan materialen vid 10
000 cykler och däröver, det höghållfasta materialet verkar därmed prestera
bättre än det mjuka då det är starkare vid låga cykler och lika hållbart
som det mjuka vid höga cykler.
Vickers hårdhetsprovning har även utförts med syftet att titta på olika
parametrars och behandlingars inverkan på svetskärnans hårdhet.
Strömstyrka, svetstid, bakning i ugn och eftervärmning visade inga tecken
på att påverka svetskärnans hårdhet nämnvärt. Svetscykelns sista del,
hålltiden, visade sig dock sänka kärnans hårdhet vilket gav ett tecken på
att svetsens mikrostruktur går att påverka trots ett väldigt kort
svetsförlopp.
Försök att förbättra fläkegenskaperna hos 600DP har därför gjorts med hjälp
av korta värmebehandlingscykler bestående av korta strömpulser i direkt
anslutning till svetsningen. Två olika metoder provades, en där materialet
glödgades direkt efter att punkten kylts och en där temperaturen i
svetskärnan hölls hög under en längre tid vilket skulle kunna tänkas sänka
halten martensit i svetsen. Resultaten visade inte på ökad statisk
hållfasthet men indikerade en ökad livslängd under utmattningsprovningen
för den senare metoden.
Utifrån detta arbetes resultat får Docol 600DP anses ha god svetsbarhet i
alla avseenden utom vid uppfläkning av svetspunkten, denna uppfläkning kan
dock undvikas till stor del om detaljer konstrueras så att svetsarna
skjuvbelastas istället för fläkbelastas. ...
