Optimizing Tandem MIG/MAG and Laser Hybrid welding

Optimering av olika fogberedningsvinklar för svetsprocessen Tandem MIG/MAG var målet för detta examensarbete. Frågan var om processen tillät en minskad fogberedning med likvärdig kvalitet. Svetsförsök utfördes på olika material med olika fogberedningar. Parametrar ändrades och optimerades för olika kombinationer av material och fogberedningsvinklar. De olika materialen reagerade inte på samma sätt gällande minskad fogberedning. Små diskontinuiteter och olikheter i fogberedningen hade större effekt på kvalitet och stabilitet när fogberedningsvinkeln minskades. Olika bågtyper och kombinationer av dessa har utvärderats. En summering av resultat för olika fogberedningar och material visas i Tabell 1. Ekonomiska analyser samt beräkningar har genomförts för att utvärdera kostnadsfördelningen för olika fall. Två fogberedningsmetoder har utvärderats, fräsning och vattenskärning. Fräsning hade fördelar vid stora serier och vattenskärning var mer kostnadseffektiv vid små serier. För 10 mm materialtjocklek påverkades inte fräshastigheten av minskad fogberedningsvinkel. Skärhastigheten för vattenskärning kunde ökas med minskad fogberedningsvikel. Utvärderingar av försök visade att tandem MIG/MAG kunde öka produktiviteten och minska kostnaderna. Svetsförsök med laser hybrid kunde inte utföras inom tidsramen för detta examensarbete. Fall Material Fogberedning (V-fog) Uppnådd svetsklass Lyckad/ Möjlig D1 Domex 700 MC 6° + 6° WB Ja/Ja D2 Domex 700 MC 15° + 15° WB Ja/Ja S1 Aluminium 6082 6° + 6° - Nej/Nej S2 Aluminium 6082 15° + 15° - Nej/Ja S3 Aluminium 6082 30° + 30° WB Ja/Ja R1 Rostfritt 2205 6° + 6° - Nej/Ja R2 Rostfritt 2205 20° + 20° WB Ja/Ja Tabell 1: Summering av uppnådda svetsklasser för olika fogberedningar och materialOptimization of different joint preparation angles for the welding processes Tandem MIG/MAG was the goal for this thesis. The question was if the processes allowed a decreased joint preparation with maintained quality. Welding trials were performed for different materials with different joint preparation. Parameters were changed and optimized for different combinations of material and joint preparation angle. The different materials did not have the same reaction to a decreased joint preparation. Small distortions in joint preparation angle had larger effect on quality and stability when the joint preparation angle was decreased. Different arc types and combinations have been evaluated. A summary of results for different joint preparations and materials are presented in Table 2. Economical studies and calculations were made to evaluate the cost distribution for different cases. Two joint preparation methods were evaluated, milling and water jet. Milling showed advantages for large series and water jet for smaller. For 10 mm material thickness milling speed was not affected by decreased joint preparation angle. The cutting speed for water jet could be increased with decreased joint preparation angle. Evaluating results and trials have shown that Tandem MIG/MAG could raise productivity and decrease costs. Welding trials with laser hybrid could not be performed within the time frame of this thesis. Case Material Joint preparation (V-joint) Achieved welding class Successful/ possible D1 Domex 700 MC 6° + 6° WB Yes/Yes D2 Domex 700 MC 15° + 15° WB Yes/Yes S1 Aluminium 6082 6° + 6° - No/No S2 Aluminium 6082 15° + 15° - No/Yes S3 Aluminium 6082 30° + 30° WB Yes/Yes R1 Stainless 2205 6° + 6° - No/Yes R2 Stainless 2205 20° + 20° WB Yes/Yes Table 2: Summary of reached weld quality for different joint preparation and materia