Delprojekt reparation - Riktning Håkan Thoors Swerea KIMAB Lars-Erik Philipsson Car-O-Liner

Procedur i 4 steg för jämförelse ny/reparerad balk 1 Last- och energiupptag till slutdeformation (105 mm) mäts på oskadad balk i trepunkts böjprovning i MTS maskin. Olika stora skador produceras (krock nr 1) i 3p böj – nedböjning och bulor med olika djup (~15-40 mm) Skadade balkar riktas och återställs till ursprunglig geometri (radier, vinklar) när det är möjligt. Den största möjliga skadan som kan riktas/repareras bestäms och beskrivs. Reparerade balkar slutdeformeras till 105 mm (krock nr 2) och lastupptag jämförs med resultaten från punkt 1. Steg 1, 2 och 4 görs på KIMAB i en 50 tons MTS-maskin. Steg 3 - Riktning och reparation - utförs på Car-O-Liner i Kungsör. 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Testbalkarnas utformning Hattprofil, L=800 mm, punktsvetsad med 40 mm intervall Testade material (UTS från 600 till 1200 MPa): Dogal 600DP, Dogal 1000DP, Docol 1200MZE, zinkbelagda UHS kolstål från SSAB och HyTens1200, austenitiskt rostfritt stål från Outokumpu Stainless. 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Steg 1, 2 och 4: 3p böjprovning. Provningsutrustning KIMAB 350 mm stämpelradie 150 mm/s hastighet 700 mm mellan stöden 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Steg 1 Oskadade balkar slutdeformeras. 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Steg 2 Första liten krock simuleras – skador- DP600 lokala in- och uttryckningar plus böjning (~7°) av balken Nedböjning 15 mm Nedböjning 20 mm Nedböjning 25 mm Nedböjning 30 mm 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Steg 2 Första krock simuleras – skador- 25mm alla mtrl Dp600 DP1000 1200MZE Hytens1200 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Steg 3: Riktning - DP600-30mm störst påkänning för materialet vid radierna som rullas fram och tillbaka 1 2 3 4 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Riktad balk. Raka sidor, riktiga radier (3mm) 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

HyTens1200 – små sprickor vid 30 mm nedböjning Balkens form är OK. Den lilla skadan påverkar inte kraft- eller energiupptag Small crack 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Skador som kan/inte kan riktas - 1200MZE Skada efter 20 mm nedböjning, riktas OK Skada efter 25 mm nedböjning ger sprickor, riktas inte vidare och visar skillnader i kraft, energi. 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Största riktbara skadan Stämpel- rörelse 15 20 25 30 minsta radie anmärkning DP600 OK  <11mm Kan riktas utan inre tryckcylinder genom att rycka ut materialet med punktsvets DP1000 (OK)  ~11mm Alla tappar maxlast, ~13%, redan från 20 mm, ingen ytterligare försämring för större skador, tendenser till sprickor i radien för 30 mm. 1200MZE spricker, ej riktbar -  11<r<78 Enda materialet som visat tydlig gräns HyTens1200 ~12 mm tendenser till sprickor i radien för 30 mm. 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Lastupptag - riktade balkar - DP600 Riktade med inre cylinder, hammare och press 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Energiupptag - riktade balkar - DP600 Riktade med inre cylinder, hammare och press 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Lastupptag - riktade balkar - DP600 Riktade enbart utifrån med punktsvets (värme) och ryck Något ökat lastupptag!! 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Lastupptag - riktade balkar - DP600 Riktade enbart utifrån med punktsvets (värme) och ryck 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Krafter balkar DP1000 Varierande resultat, svårare att få tillbaka egenskaperna, större skillnader mellan de olika balkarna än för DP600 och 1200MZE. 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Energiupptag - balkar DP1000 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Lastupptag - riktade balkar – 1200MZE Små skillnader så länge formen kan återställas 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Lastupptag - riktade balkar – 1200MZE Små skillnader så länge formen kan återställas 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Karakterisering av största riktbara skadan Profilmätning på Car-O-Liner 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Karakterisering av största riktbara skadan HyTens1200, tvärs profilen 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Karakterisering av största riktbara skadan HyTens1200 längs balken i mitt och på kanterna 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Karakterisering av största riktbara skadan HyTens1200 profil i kanten, radieanpassning 30 mm nedböjning kan repareras men med tendens till spricka i profilradien. Kritisk bottenradie på skadan ~12mm 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Största riktbara skadan Stämpel- rörelse 15 20 25 30 minsta radie anmärkning DP600 OK  <11mm Kan riktas utan inre tryckcylinder genom att rycka ut materialet med punktsvets DP1000 (OK)  ~11mm Alla tappar maxlast, ~13%, redan från 20 mm, ingen ytterligare försämring för större skador, tendenser till sprickor i radien för 30 mm. 1200MZE spricker, ej riktbar -  11<r<78 Enda materialet som visat tydlig gräns HyTens1200 ~12 mm tendenser till sprickor i radien för 30 mm. 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB

Slutsatser Alla materialen kan kallriktas under ideala förhållanden Last- och energiupptagning återställs om bara balkens form kan återställas. Docol 1000DP ger något större minskning i knäcklast och energiupptagning efter rep. DP600 kan riktas utan inre cylinder. Bulan rycks ut med punktsvetsning. Lastupptaget blir mycket bra. Det är viktigt att rikta även sidorna på balken för att få samma knäcklast och energiupptagning. En skada med en bottenradie på cirka 12 mm i profilens kant verkar vara en gräns för UHS med Rm~1000MPa. 9/22/2018 Presentation av Swerea KIMAB