Ohutlevyjen reunaliitoshitsaus: ainetta rikkomattomien offline- ja online-mittausmenetelmien SWOT-analyysi tunkeuman syvyyden määrittämisessä

Abstract

Diplomityön toimeksiantajayritys valmistaa reunaliitoshitsaamalla ohutlevyrakenteita vaativiin prosessi- ja energiateollisuuden sovelluksiin, joissa ne altistuvat tyypillisesti korkeille paineille ja lämpötiloille sekä mahdollisesti näiden syklisille vaihteluille. On yleisesti tiedossa, että reunaliitoshitsatun ohutlevyrakenteen mekaaniset ominaisuudet, kuten murto- ja väsymislujuus, riippuvat muun muassa reunaliitoshitsin tunkeuman syvyydestä.

Ohutlevyjen reunaliitoshitsaus on tunnistettu sekä toimeksiantajayrityksessä että kirjallisuudessa haasteelliseksi hitsausprosessiksi. Hitsausprosessiin liittyvien haasteiden vuoksi reunaliitoshitsin tunkeuman syvyys voi vaihdella suhteellisesti merkittävästikin. Haasteellisen hitsausprosessin lisäksi itse tunkeuman syvyyden määrittäminen, ja siten ohutlevyrakenteen laadunvarmistaminen, on myös osoittautunut haasteelliseksi. Reunaliitoshitsin geometrian vuoksi tavanomaiset ainetta rikkomattomat menetelmät, kuten röntgen-, ultraääni- ja pyörrevirtatestaus, eivät nykytiedon mukaan kykene paljastamaan tunkeuman syvyyttä.

Tässä diplomityössä luodaan kirjallisuuteen pohjautuva katsaus ohutlevyjen reunaliitoshitsauksesta ja SWOT-analyysi ainetta rikkomattomista offline- ja onlinemittausmenetelmistä, joita voi potentiaalisesti hyödyntää reunaliitoshitsin tunkeuman syvyyden määrittämisessä. Kirjallisuuskatsauksen ja siihen pohjautuvan SWOT-analyysin jälkeen on mahdollista todeta, että jännitehäviömenetelmä osoittautuu lupaavimmaksi mittausmenetelmäksi. Jännitehäviömenetelmän soveltuvuus reunaliitoshitsin tunkeuman määrittämiseen on tieteellisesti osoitettu, ja menetelmä on toiminnaltaan melko yksinkertainen ja kustannuksiltaan matala. Jännitehäviömenetelmällä on kuitenkin joitain rajoitteita, jotka estävät menetelmän luotettavan käyttöönoton reunaliitoshitsatun ohutlevyrakenteen laadunvarmistukseen. Menetelmän käyttöönotto ja luotettava hyödyntäminen laadunvarmistuksessa edellyttää siten toimeksiantajayritykseltä jatkokehitystyötä.