Så fungerar HiFIT-behandling
Ett tillförlitligt, effektivt och användarvänligt sätt att öka utmattningshållfastheten hos svetsade konstruktioner.
Vi förändrar världen för svetsade stålkonstruktioner
High Frequency Impact Treatment (HiFIT) tillhör en grupp efterbehandlingsmetoder som kallas High Frequency Mechanical Impact (HFMI). Behandlingen modifierar de kritiska områdena i svetsförband lokalt.
Förutom att forma om svetstån skapar HiFIT höga tryckspänningar precis där sprickor normalt uppstår, vilket ökar utmattningshållfastheten avsevärt. Stålet kallbearbetas och härdas dessutom av behandlingen, vilket gör det ännu mer motståndskraftigt mot sprickinitiering och förlänger konstruktionens livslängd.
HiFIT är en väletablerad teknik som används i många branscher. Dimensioneringsregler, utförande och kvalitetssäkring beskrivs i erkända standarder och riktlinjer, till exempel IIW:s rekommendationer och AASHTO.
Tre effekter i en behandling
1. Bättre geometri vid svetstån
Svetstån formas om lokalt, vilket tar bort den skarpa spänningskoncentrationen där utmattningssprickor uppstår.
2. Tryckrestspänningar
Dragrestspänningarna från svetsningen ersätts av tryckspänningar som hindrar sprickor från att uppstå och växa.
3. Ythärdning
Kallbearbetningen härdar den behandlade ytan och ökar dess motstånd mot sprickinitiering.
För manuell och automatiserad behandling
HiFIT-behandling kan utföras för hand eller automatiskt. För serieproduktion har vi utvecklat en robotlösning som ger precis och effektiv behandling i stora volymer.
Manuell behandling med det handhållna HiFIT-verktyget.
Automatiserad behandling med en KUKA KR16-robot.
HiFIT på under 3 minuter
En kort film om tekniken och var den används (engelska).
Frågor och svar
Vad är efterbehandling av svetsar?
Metoder för att förbättra svetstån har studerats ingående och har i de flesta fall visat sig öka utmattningshållfastheten hos svetsade detaljer avsevärt. Hur väl behandlingen fungerar beror i hög grad på operatörens skicklighet. High Frequency Mechanical Impact (HFMI) har etablerats som en tillförlitlig, effektiv och användarvänlig metod för att öka utmattningshållfastheten hos svetsade konstruktioner.
Det första steget mot längre utmattningslivslängd är en bra konstruktion, till exempel förband med låg spänningskoncentration (som stumsvetsar i stället för kälsvetsar) och svetsar placerade i lågt belastade områden. Hög tillverkningskvalitet är också viktig: val av material, svetsmetod, svetsförberedelse och geometri. Räcker inte detta för att nå målet för utmattningslivslängd kan förbättringsmetoder tillämpas under eller efter tillverkningen.
Efterbehandlingsmetoderna delas in i två huvudgrupper. Geometriförbättrande metoder, som slipning och TIG-omsmältning, tar bort defekter vid svetstån och minskar den lokala spänningskoncentrationen genom en mjuk övergång mellan grundmaterial och svets. Restspänningsmetoder, som hamring och nålhamring, tar bort de höga dragrestspänningarna vid svetstån och skapar tryckrestspänningar i stället. De minskar också spänningskoncentrationen vid svetstån.
Vad är HiFIT?
High Frequency Impact Treatment (HiFIT) är en av HFMI-metoderna. Den förbättrar utmattningslivslängden och hållfastheten hos svetsade detaljer genom tre mekanismer. För det första formas svetstån om lokalt så att spänningskoncentrationen där försvinner. För det andra skapas tryckrestspänningar i stället för dragspänningarna från svetsningen. För det tredje härdas materialets yta genom kallbearbetning.
Riktad HiFIT-behandling ger betydande förbättringar av driftsäkerheten och livslängden hos dynamiskt belastade svetsade stålkonstruktioner. Behandlingen är användarvänlig och kostnadseffektiv, ger mycket reproducerbara resultat och möjliggör noggrann kvalitetssäkring.
HiFIT-verktygen är resultatet av mer än två decenniers forskning och utveckling i samarbete med DYNATEC Gesellschaft für CAE und Dynamik mbH i Tyskland.
Hur mycket ökar HiFIT utmattningshållfastheten?
Svetsens utmattningshållfasthet kan öka med 80–100 procent genom:
- Lokal omformning av svetstån, som minskar spänningskoncentrationen.
- Lokal härdning av stålet i den behandlade ytan.
- Tryckrestspänningar vid svetstån, som hindrar sprickor från att uppstå och växa vid ytan.
Hur mycket förlänger HiFIT livslängden?
Livslängden för svetsar som behandlats med HiFIT kan förlängas 5 till 15 gånger. Många vetenskapliga försök i olika länder har samstämmigt visat en betydande, mångfaldig ökning av livslängden.
Fungerar HiFIT på befintliga stålkonstruktioner?
Ja, HiFIT är lika effektivt på befintliga stålkonstruktioner. Behandlas befintliga konstruktioner i tid är det nästan ingen skillnad jämfört med nybehandlade svetsar, så livslängden ökar avsevärt. HiFIT är ett utmärkt verktyg för upprustning så länge det inte finns synliga sprickor.
Kan HiFIT användas på höghållfasta stål?
Höghållfast stål blir allt viktigare. Omfattande teoretiska och experimentella analyser av anvisningsdetaljer och FEM-stödd dimensionering visar att HFMI-behandlingen blir effektivare ju högre draghållfasthet finkornsstålet har, till exempel S460N, S690QL och stål med ännu högre hållfasthet.
Det gör höghållfasta stål attraktiva för lättare konstruktioner. Ju högre stålsort, desto större nytta av HiFIT-behandlingen.
Vilka är vi?
HiFIT är ett specialiserat företag som erbjuder tjänster och expertis till stålindustrin, med fokus på utmattningsbelastade stålkonstruktioner. HiFIT finns över hela världen och har lång erfarenhet av efterbehandling av svetsade stålkonstruktioner med HFMI. HiFIT Scandinavia erbjuder hela kedjan, från konstruktionsanalys till efterbehandling och kvalitetssäkring. Det helhetsgreppet gör att vi kan leverera optimala, hållbara och kostnadseffektiva stålkonstruktioner.
HiFIT-metodiken
