Possibilities of advanced MAG-welding processes in shipbuilding

In shipbuilding industry welding of primer coated and tack welded steel products cause different issues. Primer coated steel products are commonly used at shipyards to ensure corrosion free storage of products in outdoor conditions. However usage of primer can cause imperfections to welds. To prevent porosity primed steel products are usually welded with tubular welding wires. Tack welds cause commonly interferences in mechanized welding when over welded, which increases costs related to welding due to increased need of preparing and repairing. The aim of this study is to research possibilities of advanced solid wire MAG-welding processes to deal with these two previously mentioned problems. This study concentrates to examine possibilities of MAG-welding, pulse MAG-welding, double pulse MAG-welding, RapidArc and ForceArc processes. Large amount of experiments were made to find out the produced porosity and the ability to over weld tack welds with each process in different circumstances. In welding of primed steel products porosity is caused mainly by hydrogen, CO, CO2, nitrous gases and zinc fumes. It was found in experiments that porosity of MAG-welding can be greatly decreased by using pulse MAG-welding instead. Also reduction of welding speed, usage of air gap and usage of solid wire product with higher amount of alloying elements reduces porosity. Researched advanced MAG-welding processes did not have an improvement into over welding of tack welds. With studied throat thicknesses and welding positions conventional MAG-welding managed better over welding of tack welds than the four studied advanced MAG-welding processes. Studied solid wire MAG-welding processes would be best suited at shipyard for mechanized welding in welding position PB. In welding positions PD and PG tubular welding wires are clearly more productive.

Telakkateollisuudessa hitsattavien terästuotteiden pohjamaalaus ja silloitushitsaus aiheuttaa hitsauksen kannalta erilaisia ongelmia. Pohjamaalattuja terästuotteita käytetään yleisesti telakkateollisuudessa, koska osia ja lohkoja säilytetään pitkiä aikoja ulkotiloissa. Pohjamaalattujen terästuotteiden hitsauksessa esiintyy kuitenkin huokoisuusongelmia. Ongelmien välttämiseksi pohjamaalattujen terästuotteiden pienaliitosten hitsauksessa käytetään usein täytelankoja. Mekanisoidussa hitsauksessa hitsin muodosta tulee usein huono silloitushitsien kohdalla, mikä lisää tarvetta silloitushitseihin kohdistuvalle esityöstölle ja hitsien korjaamiselle. Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia kehittyneiden MAG-hitsausprosessien mahdollisuuksia vähentää pohjamaalista ja silloitushitseistä aiheutuvia ongelmia. Tämä tutkimus keskittyy tutkimaan MAG-hitsauksen, pulssi-MAG-hitsauksen, tuplapulssi-MAG-hitsauksen sekä RapidArc- ja ForceArc-prosessien mahdollisuuksia. Tutkimus koostui hitsauskokeista, joiden avulla tutkittiin huokoisuutta ja silloitushitsien ylityksiä erilaisissa olosuhteissa. Pohjamaalattujen terästuotteiden hitsauksessa huokoisuus aiheutuu pääasiassa vedystä, CO:sta, CO2:sta, typpikaasuista ja sinkkihuuruista. Työssä havaittiin, että MAG-hitsauksen huokoisuutta voidaan merkittävästi vähentää käyttämällä pulssi-MAG-hitsausta tavallisen MAG-hitsauksen sijaan. Myös hitsausnopeuden hidastamisella, ilmaraon ja seostetumman hitsauslangan käytöllä voidaan vähentää huokoisuutta. Tutkittujen kehittyneiden MAG-hitsausprosessien ei havaittu helpottavan silloitushitsien ylitse hitsaamista. Tavallinen MAG-hitsaus suoriutui silloitushitsien ylityksistä paremmin kuin tutkimuksen kohteena olleet kehittyneet MAG-hitsausprosessit tutkituissa olosuhteissa. Tutkitut MAG-hitsausprosessit soveltuvat telakan tuotannossa parhaiten mekanisoituun hitsaukseen PB-hitsausasennossa. PD- ja PG-hitsausasennoissa täytelangat ovat selvästi tuottavampia.