search query: @keyword tensile testing on miniature specimens / total: 1
reference: 1 / 1
« previous | next »
Author: | Holmström, Petra |
Title: | The effect of mismatch on the mechanical properties of a dissimilar metal weld |
Hur olika starka zoner påverkar de mekaniska egenskaperna av ett blandat svetsförband | |
Publication type: | Master's thesis |
Publication year: | 2012 |
Pages: | 167 Language: eng |
Department/School: | Koneenrakennustekniikan laitos |
Main subject: | Koneenrakennuksen materiaalitekniikka (Kon-67) |
Supervisor: | Hänninen, Hannu |
Instructor: | Nevasmaa, Pekka |
OEVS: | Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning CentreIn the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network. The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/ You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.
Logging on to the customer computers
Opening a thesis
Reading the thesis
Printing the thesis
|
Location: | P1 Ark Aalto | Archive |
Keywords: | dissimilar metal weld strength mismatch Inconel 82/182 type II boundary safe-end nuclear power plant materials tensile testing on miniature specimens fracture mechanical testing weld metallurgy blandat svetsförband mismatch i hållfasthet Inconel 82/182 typ II gräns kärnkraftverks material dragprov på miniatyr provbitar brottmekaniska prov svetsmetallurgi |
Abstract (eng): | Dissimilar metal welds (DMW) can be found in joints where two different structural materials meet, e.g., the joint between the pressure vessel made of ferritic steel and the austenitc stainless steel piping in a nuclear power plant. DMWs have been found to be susceptible to premature failures; the environment of use and the mismatch in material properties between the two joined materials are two of the main reasons for this. The main goal for this thesis is to examine the strength mismatch state of a DMW. The literature part of this thesis discusses the effect of strength mismatch on the fracture behaviour and welding metallurgy for DMW. The experimental test methods used for the examination of the mismatch state, especially for narrow local variations, are discussed. A weld mock-up representing the DMW found in the "safe-end" of boiling water reactor (BWR) was manufactured for the experimental part of this study. The weld consisted of SA 508 and AISI 304 base materials, an Inconel 182 buttering layer, and Inconel 82 and 182 weld metals. The microstructure of the weld mock-up was examined with optical and electron microscopy. Special attention was given to the fusion line between SA 508 base material and Inconel 182 buttering. The mismatch state of the weld was determined with tensile tests, which were performed on both miniature and standard-sized specimens. This arrangement enabled the measurement of the tensile properties of the narrow zones of the weld and the validation of the results. Fracture mechanical tests were performed to examine the effect of mismatch on the fracture behaviour. A Type II boundary and a martensitic layer were observed at the weld interface (SA 508-lnc.182) in the microscopic examination. The results of the tensile tests showed that the weld metal was slightly under-matched compared to the SA 508 base material and that the highest mismatch was found between the SA 508 HAZ and buttering layer. The mismatch at the interface was reduced as a result of PWHT. The miniature-sized tensile and fracture mechanical test specimens were found to supply valid results. |
Abstract (swe): | Blandade svetsförband existerar i konstruktioner var två olika material möter, t.ex. fogen mellan tryckkärlet som är tillverkat av ferritiskt stål, och rörnätet som är tillverkat av austenitisk rostfritt stål i ett kärnkrattverk. Blandade svetsförband är utsatta för möjliga tidiga brott på grund av användningsmiljön och skillnaderna i materialegenskaper mellan de två sammanfogade materialen. Syftet med detta forsknings arbete är att undersöka skillnaderna i hållfasthet i de olika delarna av en blandad svetsfog. Literatur delen av detta arbete behandlar effekten av olika hållfasta zoner på brottsbeteendet av en svets samt svetsmetallurgin för ett blandat svetsförband. Forskningsmetoderna som används inom detta arbete presenteras. Användingen av provbitar i miniatyr storlek, med endamålet at mäta mekaniska egenskaper in smala zoner utforskas också. En modell av det blandade svetsförbandet som typiskt existerar i "safe-end" fogen av en kokarreaktor tillverkades för denna forskning. Denna svets bestod av SA 508 och AISI 304 bas material, Inconel 182 buffer lager och Inconel 182/82 svetsgods. Modellens mikrostruktur undersöktes med hjälp av optisk och elektron mikroskopi. Skärskild uppmärksamhet gavs till smältgränsen mellan SA 508 och Inconel 182 buffern. Skillnaderna i hållfasthet mellan de olika zonerna mättes med dragprov. Dragprov utfördes på miniatyr och standard stora provbitar. Genom detta arrangemang kunde hållfastheten av de lokala zonerna metas och resultaten från miniatyr provbitarna bekräftas. Brottmekaniska prov utfördes för att utforska hur de olika hållfasta zonerna påverkar brottsbeteendet. Mikroskopin avslöjade en martensitk zon vid smältgränsen (SA 508-lnc.182) och en Typ II gräns nära smaltgränsen som förskjutits in i svetsgodset under förstelningsprocessen. Resultaten från dragproven visade att svetsgodset är minder hållfast än basmaterialet SA 508. Största mismatchen i hållfasthet mättes mellan det svetspåverkade grundmaterialet (HAZ) SA 508 och buffert lagret. Skillnaderna i hållfasthet sjönk som följd av värmebehandling. Resultaten från de miniatyr stora drag- och brott-mekaniska provbitarna kunde anses giltiga. |
ED: | 2012-06-28 |
INSSI record number: 44748
+ add basket
« previous | next »
INSSI