| Title: | Zagotavljanje integritete zvarnih spojev na jeklih za protibalistično zaščito : doktorska disertacija |
|---|
| Authors: | ID Manjgo, Mirza (Author)
ID Vuherer, Tomaž (Mentor) More about this mentor...  |
|---|
| Files: |  DOK_Manjgo_Mirza_2026.pdf (20,74 MB)
MD5: 8529158DCC945F93EC9EE05BC72B85A0
|
|---|
| Language: | Slovenian |
|---|
| Work type: | Doctoral dissertation |
|---|
| Typology: | 2.08 - Doctoral Dissertation |
|---|
| Organization: | FS - Faculty of Mechanical Engineering
|
|---|
| Abstract: | Zvarni spoji in vsi njihovi konstrukcijski elementi predstavljajo velik problem v vseh konstrukcijah v obratovanju, vključno z jekli, katerih glavna funkcija je protibalistična zaščita. Jekla za protibalistično zaščito, ki se uporabljajo večinoma v vojaške namene, imajo kot glavno funkcijo absorpcijo energije izstrelka in ohranjenje celovitosti konstrukcij. Danes na svetu obstajajo različni proizvajalci jekla za protibalističnu zaščito z različnimi komercialnimi imeni in razredi trdote.
V tej doktorski disertaciji so bila uporabljena štiri protibalistična jekla dveh različnih proizvajalcev. Komercialni imeni jekla SA 500 in SA 600 sta iz skupine jekel Swebor Armor iz Švedske, medtem ko se jekli P 500 in P 600 iz skupine jekel Protac proizvajata v slovenski železarni Acroni d.o.o. Jesenice. Njihove številke v imenu določajo razred trdote po Brinellu, kar kaže, da spadajo med ultra trde in visoko trdne materiale. Jekla istega razreda trdote imajo precej podobno kemijsko sestavo, mehanske lastnosti in majhne razlike v toplotni obdelavi.
Problem takšnih jekel je zvarni spoj iz več razlogov. Prvi razlog je njihova kemijska sestava, ki glede na izračun ogljikovega ekvivalenta uvršča ta jekla med težko varljiva. Drugi razlog je, da z varjenjem presežemo njihovo temperaturo toplotne obdelave (nizkotemperaturno popuščanje), kar vodi do mehčanja materiala v področju TVP-ja. Prav tako je zelo pomembna izbira dodajnega varilnega materiala, da se izpolnijo različni standardi glede mehanskih lastnosti, hkrati pa se ne ogroža glavna funkcija jekla - neprebojnost.
Za varjenje takšnih jekel se najpogosteje uporabljajo avstenitni nerjavni dodajni materiali. Ta disertacija predstavlja drugačen pristop in kot dodajni material uporabimo visokotrdnostno varilno žico, s katero smo želeli doseči in približno izenačiti mehanske lastnosti zvarnega spoja in osnovnih materialov ter izboljšati celovitost same konstrukcije. Ker so jekla v utrjenem stanju in nizko temperaturno popuščana, je bila tehnologija varjenja (predgrevanje, vnos toplote in redosled gradnje varkov) optimizirana tako, da ne bi prišlo do pretiranega mehčanja materiala v toplotno vplivnem področju in da bi imel zvarni spoj kot celota izboljšano integriteto.
V
V doktorski disertaciji je bilo varjenje izvedeno z robotsko MAG tehnologijo in predstavljen je niz eksperimentalnih preizkusov. Zaostale napetosti v zvarnem spoju so bile izmerjene s tremi različnimi metodami, kjer smo dobili enako porazdelitev napetosti po merilnih točkah z manjšimi odstopanji v rezultatih zaradi različnosti metod. Nato so bili izdelani različni vzorci (iz področja osnovnega materiala, TVP-ja in vara) za določitev mehanskih in lomnomehanskih lastnosti ter hitrosti rasti razpok.
Meritve trdote, natezni in Charpyjev preizkus so nam omogučili, da smo vzpostavili korelacijo med trdoto in trdnostjo na eni strani ter žilavostjo na drugi strani. Pričakovano je bilo v področju TVP-ja, na materialih zabeleženo znižanje trdote ob povečani žilavosti, medtem ko je na področju vara trdnost dosegla več kot 1000 MPa, trdota pa okoli 350 HB.
Lomna mehanika je bila analizirana z vidika vpliva razpok v strukturi na SENB vzorcih, pa je bil določen kritični faktor intenzivnosti napetosti (KJIC). Najbolj žilavo obnašanje pri preizkusu lomne mehanike je pokazalo področje TVP-ja, varovi so dosegli približno 100 MPa∙m1/2 lomne žilavosti, medtem ko so osnovni materiali pokazali izrazito krhko obnašanje.
S Parisovo in McEvilyjevo enačbo so predstavljena obnašanja hitrosti rasti razpoke pri utrujitvenih obremenitvah vseh področja zvara in nato primerjana.
Na koncu lahko rečemo, da nam je eden od glavnih preizkusov – balistični preizkus, izveden na pločevinah SA 500 in SA 600 po standardu STANAG 4569 – nivo 1, pokazal neprebojnost vseh preizkušenih področjih, kar je pripeljalo do zaključka, da je uporabljena tehnologija varjenja lahko uporabna v industriji, ki se ukvarja z jekli za protibalistično zaščito. |
|---|
| Keywords: | zvarni spoj, jeklo za protibalistično zaščito, mehanske lastnosti, lomna žilavost, hitrost rasti razpok, zaostale napetosti, balistični preizkus. |
|---|
| Place of publishing: | Maribor |
|---|
| Place of performance: | Maribor |
|---|
| Publisher: | M. Manjgo |
|---|
| Year of publishing: | 2026 |
|---|
| Number of pages: | XXXI, 203 str. |
|---|
| PID: | 20.500.12556/DKUM-96483 |
|---|
| UDC: | 620.17/.18:621.791.053(043.3) |
|---|
| COBISS.SI-ID: | 284023299 |
|---|
| Publication date in DKUM: | 21.06.2026 |
|---|
| Views: | 208 |
|---|
| Downloads: | 21 |
|---|
| Metadata: |    |
|---|
| Categories: | KTFMB - FS
|
|---|
|
:
|
Copy citation |
|---|
| | | | Average score: | (0 votes) |
|---|
| Your score: | Voting is allowed only for logged in users. |
|---|
| Share: |  |
|---|
Hover the mouse pointer over a document title to show the abstract or click
on the title to get all document metadata. |
