Anyagtudományok

A hőbevitel hatása az S690QL acél szívóssági tulajdonságaira felrakóhegesztés során

Megjelent:
2026-01-20
Szerzők
Megtekintés
Kulcsszavak
Licenc

Copyright (c) 2026 Gábor Terdik, Ákos Meilinger

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Hogyan hivatkozzuk
Kiválasztott formátum: APA
Terdik, G., & Meilinger, Á. (2026). A hőbevitel hatása az S690QL acél szívóssági tulajdonságaira felrakóhegesztés során. International Journal of Engineering and Management Sciences, 1-12. https://doi.org/10.21791/IJEMS.2026.01
Beküldött 2025-11-06
Elfogadott 2026-01-13
Publikált 2026-01-20
Absztrakt

Az utóbbi években egyre gyakoribbá vált a nagyszilárdságú acélok alkalmazása felrakóhegesztési eljárások során. Ennek egyik tipikus ipari példája az épületbontási munkálatokban használt hidraulikus ollók esete, ahol az alkatrészek nemcsak jelentős koptatóhatásnak, hanem intenzív dinamikus igénybevételnek is ki vannak téve. Az S690QL jelű, nemesített nagyszilárdságú acél alkalmazása e területen különösen elterjedt, elsősorban a felrakott réteg alapanyagaként, a bontóollók legnagyobb terhelésnek kitett zónáiban. A nemesített, nagy szilárdságú acélok azonban rendkívül érzékenyek a hegesztési hőciklus hatásaira, ami elsősorban a hőhatásövezet szövetszerkezetében és mechanikai tulajdonságaiban bekövetkező kedvezőtlen változások formájában jelentkezik. A felrakóhegesztés során érvényesülő hőciklusok jellegükben és lefolyásukban eltérnek a kötőhegesztésre jellemző paraméterektől, következésképpen a kialakuló hőhatásövezet szerkezeti és mechanikai tulajdonságai is különbözhetnek. Emellett a felrakott réteg beolvadási mélysége is változó lehet, amely lényegesen módosíthatja a nagyszilárdságú acél teherviselő keresztmetszetét, és ezáltal az alkatrész üzemi viselkedését. A kísérleti munka során S690QL alapanyagon végeztünk felrakóhegesztéseket különböző hőbevitel mellett, ezzel eltérő beolvadási mélységeket kialakítva. A vizsgálatok célja az volt, hogy meghatározzuk a beolvadási mélység hatását a felrakott alkatrész dinamikus igénybevétellel szembeni ellenállására. A méréseket +20 °C és -40 °C hőmérsékleteken is elvégeztük. Az eredmények egyértelműen igazolták, hogy a nagyobb beolvadási mélységgel rendelkező minták csökkent szívósságot mutatnak mindkét vizsgált hőmérsékleten. 

Hivatkozások
  1. [1] W. Guo, D. Crowther, J. A. Francis, A. Thompson, Z. Liu, and L. Li, “Microstructure and mechanical properties of laser welded S960 high strength steel,” Mater Des, vol. 85, pp. 534–548, Nov. 2015, doi: 10.1016/j.matdes.2015.07.037.
  2. [2] M. Tümer, C. Schneider-Bröskamp, and N. Enzinger, “Fusion welding of ultra-high strength structural steels – A review,” Oct. 01, 2022, Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.jmapro.2022.07.049.
  3. [3] J. Nowacki, A. Sajek, and P. Matkowski, “The influence of welding heat input on the microstructure of joints of S1100QL steel in one-pass welding,” Archives of Civil and Mechanical Engineering, vol. 16, no. 4, pp. 777–783, Sep. 2016, doi: 10.1016/j.acme.2016.05.001.
  4. [4] D. Tandon, H. Li, Z. Pan, D. Yu, and W. Pang, “A Review on Hardfacing, Process Variables, Challenges, and Future Works,” Sep. 01, 2023, Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/met13091512.
  5. [5] M. Amraei, A. Ahola, S. Afkhami, T. Björk, A. Heidarpour, and X. L. Zhao, “Effects of heat input on the mechanical properties of butt-welded high and ultra-high strength steels,” Eng Struct, vol. 198, Nov. 2019, doi: 10.1016/j.engstruct.2019.109460.
  6. [6] D. Medvecká, F. Nový, M. Mičian, O. Bokůvka, and D. Preisler, “Microstructural changes in HAZ of weld joints of S960 MC steel,” Mater Today Proc, vol. 62, pp. 2466–2468, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.matpr.2022.02.595.
  7. [7] H. Jin et al., “Investigation into mechanical properties of heat-affected zones in high strength S690 steel welded sections,” Eng Struct, vol. 331, May 2025, doi: 10.1016/j.engstruct.2025.119962.
  8. [8] M. Pirinen, Y. Martikainen, S. Y. Ivanov, and V. A. Karkhin, “Comparative analysis of the microstructure of the heat-affected zone metal in welding of high-strength steels,” Welding International, vol. 29, no. 4, pp. 301–305, Apr. 2015, doi: 10.1080/09507116.2014.921377.
  9. [9] G. Terdik, Á. Meilinger, and M.-E. Hungary, “Hardness Distribution of Heat-Affected Zones Made by Hardfacing on S690QL and S960QL Steel Plates,” Adv. Eng. Forum, vol. 53, Dec. 2024, doi: https://doi.org/10.4028/p-av27Gm
  10. [10] J. Chen et al., “Effect of the Cooling Rate of Thermal Simulation on the Microstructure and Mechanical Properties of Low-Carbon Bainite Steel by Laser-Arc Hybrid Welding,” Coatings, vol. 12, no. 8, Aug. 2022, doi: 10.3390/coatings12081045.
  11. [11] S. Afkhami et al., “Thermomechanical simulation of the heat-affected zones in welded ultra-high strength steels: Microstructure and mechanical properties,” Mater Des, vol. 213, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.matdes.2021.110336.
  12. [12] Z. Sun, Y. B. Wang, S. Jiang, R. Stroetmann, and G. Q. Li, “Investigation on the mechanical properties of heat-affected zone of butt-welded joint of Q690 and Q960 steel based on physical thermal simulation,” Constr Build Mater, vol. 471, Apr. 2025, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2025.140684.
  13. [13] N. Schroeder, M. Rhode, and T. Kannengiesser, “Thermodynamic prediction of precipitations behaviour in HAZ of a gas metal arc welded S690QL with varying Ti and Nb content,” Welding in the World, vol. 67, no. 9, pp. 2143–2152, Sep. 2023, doi: 10.1007/s40194-023-01550-2.
  14. [14] M. Gáspár, “Effect of welding heat input on simulated haz areas in s960ql high strength steel,” Metals (Basel), vol. 9, no. 11, Nov. 2019, doi: 10.3390/met9111226.
  15. [15] J. Kovács, M. Gáspár, J. Lukács, H. Tervo, and A. Kaijalainen, “Comparative study about the results of HAZ physical simulations on different high-strength steel grades,” Welding in the World, vol. 68, no. 8, pp. 1965–1980, Aug. 2024, doi: 10.1007/s40194-024-01714-8.
  16. [16] B. Li, P. Xu, F. Lu, H. Gong, H. Cui, and C. Liu, “Microstructure Characterization of Fiber Laser Welds of S690QL High-Strength Steels,” Metallurgical and Materials Transactions B: Process Metallurgy and Materials Processing Science, vol. 49, no. 1, pp. 225–237, Feb. 2018, doi: 10.1007/s11663-017-1153-z.
  17. [17] M. Mičian, M. Frátrik, and M. Brůna, “Softening effect in the heat-affected zone of laser-welded joints of high-strength low-alloyed steels,” Welding in the World, vol. 68, no. 6, pp. 1497–1514, Jun. 2024, doi: 10.1007/s40194-024-01730-8.
  18. [18] M. Balakrishnan, V. Balasubramanian, G. Madhusuhan Reddy, and K. Sivakumar, “Effect of buttering and hardfacing on ballistic performance of shielded metal arc welded armour steel joints,” Mater Des, vol. 32, no. 2, pp. 469–479, Feb. 2011, doi: 10.1016/j.matdes.2010.08.037.
  19. [19] M. Balakrishnan, V. Balasubramanian, and G. Madhusudhan Reddy, “Effect of PTA hardfaced interlayer thickness on ballistic performance of shielded metal arc welded armor steel welds,” J Mater Eng Perform, vol. 22, no. 3, pp. 806–814, Mar. 2013, doi: 10.1007/s11665-012-0338-5.