Ugotavljanje in zagotavljanje kakovosti zvara v izdelavi glavne roke kamionskega žerjava

V diplomskem delu sem skušal s pomočjo konkretnega primera izvedbe zvarnega spoja približati resnost ugotavljanja in zagotavljanja kakovosti na samem procesu, kakor tudi primerne izbire materialov in ostalih segmentov procesa, kot je zvarni spoj. Ker je v današnjem času zelo pomembna kakovost končnega produkta, velika konkurenca pa ne dopušča, da bi se zadovoljili z oceno dobro, si podjetje Palfinger prizadeva na vsakem koraku delovnega procesa zagotoviti le največjo možno kakovost.

Tako je vsak segment tega procesa določen s standardom, kar prispeva k dodatnemu zvišanju kakovosti posameznega segmenta in s tem končnega produkta. Kljub vsemu pa ne smemo pozabiti na specifičnost postopka varjenja, ki lahko kljub vsem standardom spremeni želeni rezultat preiskav in preskusov, ki so jim na koncu podvrženi končni produkti oziroma varjenci. Preiskave pa s konkretnimi vrednostmi potrdijo ali ovržejo pričakovano kakovost procesa varjenja. Tako lahko te rezultate v nadaljevanju uporabimo za izboljšanje procesne zanesljivosti varilnega postopka, kar je tudi namen tega diplomskega dela. Ker pa ni popolnega zvara, je zmeraj prostor za izboljšave, k čemu prispevajo ravno takšni podatki.

Neporušitvene preiskave, kot so na primer vizualna, penetrantska in radiografska preiskava prvega, torej HV-zvara, so nam pokazale, da je zvarni spoj v mejah dovoljenega oziroma sprejemljiv za kakovostni razred B. Porušitvene preiskave (natezni, upogibni in preskus žilavosti ter meritev trdote) pa so nam pokazale, da so vrednosti preskušanega HV-zvara pri naštetih preskusih, razen preskusa žilavosti, izven mej dovoljenega. Vzrok teh vrednosti nam je podrobneje prikazala metalografska preiskava, kjer je bila videti napaka na zvaru – zlep. Ker je zlep pogost pojav pri zvarnih spojih iz različnih razlogov, v dotičnem primeru predvidevamo, da je do tega pojava prišlo zaradi oblike zvarnega spoja oziroma s tem povezanega nepravilnega odvoda toplote. Neporušitvene preiskave drugo preiskušenega V-zvara so ravno tako pokazale sprejemljiv rezultat brez odstopanj. Porušitvene preiskave, predvsem natezni, upogibni in preskus trdnosti drugega preizkušnca, pa so pokazale občutno boljše vrednosti kot pri predhodnem HV-zvaru. Tudi ugotovitev makroskopske preiskave je pokazala, da je zvar brez makroskopsko vidnih napak. Preskus žilavosti je prav tako bil brez posebnosti.

Rezultati preiskav so nam torej pokazali, da so bile vrednosti nateznega preskusa pod mejo dovoljenega, vrednosti upogibnega preskusa negativne in meritve trdnosti previsoke, torej so rezultati nesprejemljivi. Tudi metalografska preiskava preskušanega vzorca je pokazala napako na zvarnem spoju, kar je še dodatno potrdilo našo domnevno vprašljivost izbire HV-zvara kot pravo izbiro za dotično konstrukcijo.

Vrednosti nateznega preskusa, ki so bile pri prvem vzorcu 724 N/mm² in pri drugem vzorcu 763 N/mm², so nakazale, da gre za napako na zvarnem spoju. Zahtevane vrednosti opravljenega nateznega preskusa za izbrani material S690QL po standardu SIST EN 10025-6:2005+A1:2009 pa so med 770 in 940 N/mm². Tudi upogibni preskus je nakazoval napako v korenu zvarnega spoja, ker se je porušitev pojavila pri preskusu čez teme zvara. Prav tako previsoka vrednost trdnosti, ki je prekoračila mejo 450 HV, govori o zakalitvi v zvaru. Tako so ključnega pomena za definiranje vrste napake izsledki metakografske preiskave preiskušanega vzorca, ki je pokazala prepogosto varilsko napako – zlep na zvarnem spoju. Zaradi tega smo na podlagi vrste izbranega zvarnega spoja in posledične napake ugotovili, da gre za napačno odvajanje toplote med procesom varjenja.

Glede na vsa ugotovljena dejstva je ključni predlog v izogib morebitnih napak oziroma za zagotovitev procesne zanesljivosti sprememba HV-zvara v V-zvar, s čimer zagotovimo boljši odvod toplote in se s tem izognemo morebitni napaki ter tako zagotovimo kakovostnejši zvarni spoj.