Fatigue life estimation of welds is a complex issue since the characteristics of each weld are unique depending on load case, geometry and properties. Fatigue life estimation on weld ends is limited and often the weakest point of a weld. There are five different methods for evaluation of fatigue life as following: nominal stress method, hot-spot method, effective notch method, fracture mechanics and lab testing. To evaluate fatigue life on weld ends, only lab testing can be used.   The purpose with this thesis is to determine a method for evaluation of fatigue life weld ends for a load carrying weld joint. This is done by comparing finite element calculations to mechanical testing and adapt the existing calculation method to have a better correspondence to the test results. The focus will be to analyse the fatigue through mechanical testing and develop a new fatigue class (FAT) and slope of the S/N-curve for weld ends.   The research was conduct through different parts with fatigue testing in form of mechanical testing, strain gauge measurements and creating different modelling techniques for finite element calculations. The development of the different modelling techniques has been carried out using linear misalignment, increasing the depth of fusion by extension of the weld root gap, changing plate edge radius at the weld toe notch and decreasing the throat thickness on a finite element model on the continues weld design.   The result from the mechanical testing indicates that the continues weld has a higher fatigue strength than the discontinues weld and that the initial crack mainly in both weld designs mainly propagating from the weld root. The fatigue strength when the initial crack starts at the weld root is higher than when the crack starts at the weld toe.   The conclusion is that the tested modelling techniques can’t be used to analyse the real-life weld end design. from the comparison between the mechanical test results the FE analysis result the fatigue life can be approximated with the effective notch method using FAT 340  and slope  at 50 % failure probability for weld ends, if the calculated root stress is used even if the toe stress is higher. / Livslängsberäkningar för utmattning av svetsar är ett komplext problem, då varje svets har unika kännetecken som är beroende av lastfall, geometrin och andra egenskaper från svetsprocessen. Livslängdsuppskattning av svetslut är ett område där det inte finns så mycket forskning, trots att svetsluten ofta har högst spänningskoncentration och lägst livslängd. Det finns fem olika beräkningsmetoder för att utvärdera livslängden, nominell spänning, hot-spot, effective notch, brottmekanik och labbprovning. För att utvärdera livslängden på svetslut kan endast labbprovning användas som utvärderingsmetod.   Syftet med detta examensarbete är att bestämma en analysmetod för utvärdering av livslängden av svetslut för en lastbärande svetsfog. Detta görs genom jämförelse mellan provresultat på detaljer med och utan svetslut och resultat från finita elementberäkningar. Fokus kommer att vara att analysera utmattningen för svetsförbandet genom mekanisk provning och ta fram ett nytt FAT-värde och en lutning på S/N-kurvan motsvarande resultaten från den mekaniska provningen av svetslut.   Forskningen har genomförts i olika steg, genom utmattningsprovning i form av mekanisk provning, genom mätning med trådtöjningsgivare och genom beräkningar med finita elementmetoder. I beräkningarna har olika modelleringsmetoder testats för att se om det gick att få bättre överenstämmelse med provresultatet.   Resultatet från de mekaniska testerna indikerar att de svetsförband med kontinuerlig svets har en högre utmattningsstyrka än svetsförbanden med svetslut. De mekaniska testerna indikerar att utmattningssprickan för båda designerna huvudsakligen sker från svetsroten. Livslängden då spricktillväxten sker från svetsroten är högre än då spricktillväxt sker från svetstån.   De olika modelleringsmetoderna som provades gav inte högst spänningskoncentration vid provobjektens sprickstart. Ingen av dessa metoder fångar därför det verkliga beteendet. Utifrån en jämförelse mellan provresultaten och resultatet från FE analysen kan utmattningshållfastheten i svetsluten approximeras med effective notch metoden om ett FAT-värde 340  och en lutning på  vid 50 % brottrisk används, förutsatt att den beräknande rotspänningen används även om tåspänningen är högre.

Inom strängpressning av aluminium uppstår defekten charge weld vid byte av göt, då det gamla materialet sammanbinds med det nya. Denna defekt medför bland annat försämrad hållfasthet hos materialet. Med en ökad användning av aluminium i världen ökar även kvalitetskraven hos användarna. Defekten medför att en mängd aluminium måste skrotas och företag vill vara på den säkra sidan, därför kan mer än nödvändigt skrotas. Detta medför till en större mängd skrot och en större energianvändning då mer aluminium måste förbrukas och även smältas om.  Företag har idag börjat använda sig av simulering för att ta fram den korrekta längden på profilerna som innehåller defekten charge weld. Men då simulering inom detta område är relativt nytt litar företag inte fullt ut på den då de inte vet om det är korrekt eller inte.    Denna studie undersöker hur tillförlitlig simuleringen av charge weld är mot verkligheten samt ger en ökad förståelse för defekten som skall bidra till framtida utveckling. För att underlätta undersökningen av defekten på profiler genomfördes olika oförstörande provningsmetoder, för att detektera defektens längd. Det utfördes även kontroller över materialegenskaper med hjälp av dragprover.   Studiens resultat säger att simuleringen inte är helt fullständig för att vissa profiler inte stämmer överens med verkligheten. Studien bekräftar även att defekten ger en försämrad hållfasthet. Den undersökning som gjordes med oförstörande provningsmetoder gav resultatet att materialet är massivt. OFP-metoder kan inte detektera defektens sammanbindning mellan gammalt och nytt göt.

The object of this thesis is to assess the structural stability of heterogeneous weld joint, which consists of two different base materials (16,537 steel and 16,236 steel) and weld metal NiCrMo2.5-IG with buttering layer P24-IG. All these materials belong to the group of low-alloyed creep-resistant steels that are to be used mainly in the power industry. The weld joint was made by application of the TIG hot wire welding method. Structural stability of this joint was evaluated by carbon redistribution and microstructural changes after annealing in temperature 300 °C and 400 °C during 500 hours. For modelling the phase composition of particular steels was used the ThermoCalc software. All gained results should be employed to appraise whether the heterogeneous weld joint of the steam turbine´s rotor is eligible for long-term operation in hard working conditions.

No description available.

No description available.

Welded structures susceptible to weld deformations require sequent processing to allow for mounting of precision components. This thesis includes a case study of the rear axle mount on a Volvo L220 wheel loader. A product development process was deployed in order to explore and evaluate alternative mounting methods such that manufacturing cost due to sequent processing could be decreased. Analysis of the frame variations showed any new concepts has to accommodate variations of up to $\delta z=-1.24\pm3.5$ mm. The product development process found two potential concept philosophies; transferring concepts which improves upon the current concept by transferring the processing away from the frame onto smaller components that are cheaper to process, and absorbing concepts that avoids sequent processing by absorbing the frame variations altogether. The transferring concept "Custom Plate" was selected for further development. The concept is based on the principals of reverse engineering by manufacturing a custom plate from a 3D surface map of the deformed mounting surface, placed between the frame and rear axle bridge, matching the surface geometry of both entities. The concept showed no apparent critical strength issues when simulated in CATIA V5. However, the economical gain of the concept is slim and depends heavily what spaces can be allocated for additional processing machinery. Suggestions for further development of the concept are given along with a discussion of improvements outside of the system boundary of the project, such as simulation of welds and welding sequence, and collection, storing, analysis, and visualisation of data.

Syftet med rapporten var att utveckla en transportvagn hos företaget Arronet Teknik AB där ett grundkoncept redan var uppfunnet sedan tidigare. Uppdraget skulle utföras för att effektivisera företagets nuvarande plåttransport. Transportvagnens huvudsakliga syfte var att transportera plåt på ett säkert, ergonomisk och praktiskt sätt från plåtlagerslokalen till produktionslokalen för beskärning. Eftersom produkten skulle sammansvetsas med metallrör, samlades litteraturstudier in i teorin för att identifiera vilket material som stålkonstruktionen ska konstrueras i. Materialet skulle ha god svetsbarhet och vara starkt föratt klara av tunga laster av plåt. Litteraturstudien innehöll även utformning av olikasvetsfogsdesigner och hur de implementeras i metallrörskonstruktioner. För att besvara frågeställning ett, som handlade om vilka krav som ställs på transportvagnen, utfördes en semi-strukturerad intervju i kombination med direkta observationer för att samla in kundkrav. Kundkraven omvandlades till produktkrav som därefter introducerades till produktutvecklingsprocessen. Frågeställning två handlade om hur transportvagnen kundekonstrueras för att uppfylla de identifierade kraven. För att besvara frågeställningen delades produktutvecklingsprocessen upp i två delar där koncept för drivna vagnar utforskades och koncept för en drivande vagn. Tester med FEM-simulationer och ostrukturerade intervjuer användes för att bestämma varsitt koncept. Arbetet resulterade i ett underlag för företaget med konstruktionsförslag för de påkopplade vagnarna, den drivande vagnen och andra komponenter som tillhörde transportvagnen. Resultaten analyserades och diskuterades därefter. / The purpose of the study was to develop a design proposition for a transport cart for Arronet Teknik AB where a basic concept already had been developed. The purpose of the task was to streamline the company’s current sheet metal handling process. The transport cart’s main purpose was to transport sheet metal in a safe, ergonomic, and practical way from the warehouse to the production premises for processing. Because the transport cart was to be welded together with metal tubes, literature studies had to be done for the theory, to identify the most common metals used in welded metal constructions. Hence the literature study contained different configurations of welding joints and how they integrate tubular constructions. To answer research question 1 which asked what the requirements of the transport cart was, a semi-structured interview in combination with direct observations was needed to collect customer requirements. The customer requirements where then translated into product requirements and then introduced into the product development process. Research question 2asked how the transport cart was to be constructed to fulfil the previously stated requirements. To answer the question the product development process was divided into two parts where one part contained the development of the driven carts and the other contained the drivetrain. Tests with FEM-simulations and unstructured interviews was used to decide upon the final concepts. The study resulted in proposed design for the company. Afterwards the results were analysed and discussed

No description available.

The purpose of this study is to develop a series of response surfaces that define critical outcomes for welding in Al 7075 based on the tool geometry of a convex scrolled shoulder step spiral (CS4) friction stir processing tool. These response surfaces will be used to find critical minimums in forces which will decrease the required power input for the process. A comprehensive parameterization of the tool geometry is defined in this paper. A pilot study was performed to determine the feasibility of varying certain geometric features. Then a screening experiment eliminated those geometric features that were not as significant in determining the response surfaces. A central composite design with the five most important geometric features was used in order to develop response surfaces for nine different response variables. The nine response variables are the longitudinal, lateral and axial forces; the tool temperature, the spindle torque, the amount of flash, the presence of defects, the surface roughness and the ledge size. By using standard regression techniques, response surface equations were developed that will allow the user to optimize tool geometries based on the desired response variables. The five geometric features, the process parameters and several of their interactions were found to be highly significant in the response surfaces.

In this thesis work a literature survey is done to collect published data for T-welded joints with a thickness of 5-12 mm, produced in high strength steel and treated with HFMI. In addition to this, large structures are researched. The data was evaluated in nominal stress and effective notch stress and compared with the recommended FAT value from the International Institute of Welding (IIW) for post-weld improved joints. It was concluded that not sufficient data exist for T-joints in high strength steel, especially steels of grades with yield strength greater than 450 MPa, and thicknesses of 5-12mm, neither does enough data exist for large structures. The recommended fatigue strength values from the IIW were compared. / I detta arbete så kommer en litteraturstudie att genomföras för att samla data om svetsade t- balkar med en tjocklek på 5-12 mm, av materialet höghållfasta stål och behandlade med HFMI. Stora strukturer kommer även att undersökas. Den samlade datan är utvärderad i nominell spänning och effective notch stress och jämförd med International Institute (IIW) of Welding för efterbehandlade svetsar. En slutsats är att det inte finns tillräckligt med data för svetsade t-balkar i höghållfasta stål med en tjocklek mellan 5-12 mm. Data om stora strukturer bör också utvecklas. De rekommenderade utmattningshållfasthets värden från IIW jämfördes.