BRYKSÍ, P. Problematika svařitelnosti duplexních lopatek míchadla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Sigmund, Marian

Předložená práce s názvem "Problematika svařitelnosti duplexních lopatek míchadla" se zabývá reálnou problematikou aktuálně řešenou ve spolupracující firmě. Konkrétní problém, že svařované lopatky z austenitických korozivzdorných ocelí jim nepraskají a ty z duplexních korozivzdorných ano. Najít příčinu a té se při opakovaném svařování nových lopatek vyvarovat, byl základní cíl ze zadání diplomové práce. Práce je rozdělena do tří kapitol a závěru. Po úvodním rozboru zadání, včetně představení spolupracující firmy, následuje literární rešerše problematiky, materiálů i technologií (svařitelnosti) duplexních materiálů. V této kapitole, i s ohledem na v zadání uvedeném popisu: „Sepsat literární rešerši o vhodných technologií ručního svařování duplexních materiálů“, bych očekával rozepsat více jednak v experimentu zmíněnou technologii svařování FCAW a navíc například svařování obalovanou elektrodou, kterými se dají duplexní materiály rovněž svařovat. Literární rešerše pokračuje dál soupisem nedestruktivních i destruktivních zkoušek vyhodnocovaných v experimentální části. V experimentální části je řešen postup přípravy vzorků a výsledky jednotlivých materiálových analýz. Je zde i výpočet svařitelnosti, který se mi zde moc nehodí, spíše někde do začátku experimentu ne do vyhodnocení. V závěru je přehledně shrnuto vyhodnocení provedených analýz a doporučení pro výrobu nových lopatek. Z formálního hlediska práce obsahuje větší množství překlepů i v indexech dokonce i v závěru, některé české formulace i odborné jsou dosti neobratné, některé obrázky jsou nedoostřené a špatně čitelné, některé zase velké vzhledem k velikosti písma popisů, úvod a závěr, i citace a seznamy se nečíslují počty stran. Z odborného hlediska mám rovněž několik připomínek, jako např. chybí jednotné značení duplexního materiálu 1.4462 (jedná se o EN či DIN značení oceli), chybí kompletní značení norem ČSN EN (jen EN) norem, vnesené teplo Q někdy jednotky kJ/mm někdy tabulky kJ/cm, – koeficient účinnosti technologie svařování v tabulce nemůže být rozsah hodnot, rovnání deformovaných duplexních svařenců plamenem z důvodu nerovnoměrného ohřevu bych nedoporučoval, v obr. 10 svařovaný kus není obrobek a tavná lázeň lépe svarová lázeň, tab. 6 mnoho neplatných ČSN EN norem, které byly nahrazeny platnými normami ČSN EN ISO. Oproti tomu z citovaných technických zpráv na vysoké úrovni zpracované materiálové analýzy a lomové mechaniky od pracovníků ÚMVI VUT, které jsou v souvislostech s technologií svařování správně interpretovány autorem. Ze spolupracující firmy mimo značných formálních chyb nebylo nic po odborné stránce zásadního připomínkováno. Autor práce chodil i na konzultace s vedoucím a rovněž připomínky vedoucího zapracoval do finální verze své diplomy. Vzhledem k tomu, že materiálové analýzy a hlavně praktická část práce byly v souvislostech se svařováním a duplexními materiály autorem dobře pochopeny a tím pádem i splněny cíle ze zadání, doporučuji tuto práci k obhajobě.

Posudek oponenta

Záděra, Antonín

Práce je zaměřena do problematiky svařování duplexních austeniticko-feritických ocelí, V práci je v teoretické části rozebrána svařitelnost duplexních ocelí, vhodné technologie k jejich svařování a rozborem kontroly jakosti svaru a detekci vad. V praktické části je práce zaměřena na posouzení jakosti svarů a struktury materiálu několika lopatek z duplexních korozivzdorných materiálů. Jedná se o komplexní posouzení jak struktury materiálů, tak i prasklin, ke kterým u lopatek došlo za provozu. Hodnocení je provedeno zejména pomocí fraktografického hodnocení a EDX analýzy. V teoretické části mi chybí hlubší rozbor svařování duplexních austeniticko-feritických ocelí s ohledem na změnu jejich struktury a mikrostruktury. Zcela postrádám v rozboru oblast vzniku intermetalických fází ve svarech a tepelně ovlivněné zóně. Z hlediska literárních zdrojů chybí zahraniční vědecké publikace právě v oblasti změny struktury a mikrostruktury při svařování a problematiky svařitelností tohoto typu korozivzdorných ocelí. Popisy metod hodnocení jakosti svarů a možných vad jsou z většiny pouze obecné bez hlubšího zaměření do problematiky svarů. Naopak praktická část práce je logicky a přehledně členěna. Rozsah i způsob provedených analýz jsou zvoleny správně a v nezbytném rozsahu i způsobu provedení. Výsledky měření jsou dokládány na metalografických snímcích, které jsou jasně a srozumitelně popsány a hodnoceny. Závěry provedených analýz jednoznačně potvrzují příčiny vad, které vedly k porušení souvislosti lopatek za jejich provozu. Autor práce doporučuje změnit jak technologii svařování, tak i úpravu svarů (leštění) i změnu konstrukce lopatky. V případě provedení všech změn bude problematické posoudit vliv jednotlivých změněných parametrů na vlastnosti lopatek. Výsledky tak bude obtížné zobecnit i pro jiné konstrukce vyráběných lopatek. Práce je vypracována na dobré odborné úrovni a má význam pro průmyslovou praxi i společnost Techmix s. r. o., se kterou diplomant při řešení své diplomové práce spolupracoval. V práci se nachází větší množství překlepů a gramatických chyb, které narušují celkový dojem z jinak zajímavé práce. Také teoretický rozbor problematiky svařování duplexních ocelí mohl být hlubší a s využitím většího počtu kvalitních literárních zdrojů. Autor práce i přes tyto nedostatky prokázal schopnost samostatně vypracovat odbornou práci na dobré odborné úrovni a schopnost analyzovat a interpretovat výsledky měření a prováděných analýz. Diplomová práce je zpracována přehledně a srozumitelně a má své uplatnění i pro širší odbornou veřejnost a průmyslovou praxi. Cíle diplomové práce byly splněny a doporučuji práci k obhajobě. Připomínky: Na str. 8 uvádíte: Vhodně vybrané oceli, pro práci v takovém se jeví korozivzdorné a nerezové oceli. Jaký je mezi nimi rozdíl? Je vhodnější uvádět materiály jako korozivzdorné místo nepřesného názvu nerezavějící či nerezové oceli. V práci na str, 10 uvádíte, že duplexní oceli můžeme rozdělit dle [19] na oceli nízkolegované, středně legované a vysokolegované. Jak dosáhnete korozivzdornou ocel s austeniticko-feritickou strukturou s nízkým legováním? Na straně 12 uvádíte: Austeniticko-feritické oceli jsou odolnější vůči meziktystalové korozi v tepelně ovlivněné oblasti v průběhu svařování než oceli běžné. Co myslíte označením běžné oceli? Na straně 13 uvádíte: Svarové spoje austeniticko-feritických ocelí se obvykle tepelně nezpracovávají. Pouze ve zvláštním případě se používá rozpouštěcí žíhání (pro rozpuštění karbidické (popř. nitridické) fáze v tuhém roztoku) s následným rychlým ochlazením. – Nejen proto, austenticko-feritické oceli mají sklon k tvorbě intermetalických fází, které se rozpouštěcím žíháním odstraňují. Strana 13. Při dodržení technologického postupu je možnost deformovaný materiál narovnat za pomoci plamenu. Tohle obecně pro duplexní austeniticko-feritické oceli nelze doporučovat. Když jejich maximální teplota u super-duplexních materiálů nesmí překročit 280°C. Na straně 14 uvádíte pojem krystalické trhliny. Blíže vysvětlete a popište vadu, nechtěl jste spíše uvést krystalizační trhliny. Nemyslím, že se jedná o nevhodnou terminologii. Měření chemického složení materiálu (str. 27) je moné provádět EDX analýzou, ale pro komplexní hodnocení se používá převážně spektrální jiskrový analyzátor nikoliv elektronová mikroskopie s EDX analýzou. V případě uvádění koncentrací prvků (tab. 9 tab. 10) je nutné uvést že se jedná o hmotnostní procenta. A norma obvykle uvádí rozmezí koncentrací, které v tabulce však uvedeno není. Uvádět koncentrace prvků jako výskyt není terminologicky správné. N straně 38 uvádíte: V experimentu bylo použito zatížení o velikosti 10 kg, což odpovídá síle o velikosti 9,81 N. to není správné tvrzení jedná se 98,1N. Struktura na snímcích obr. 33 není zřejmá, bylo by vhodné provést úpravu vzorku a použít případně větší zvětšení. Strana 56: Mikrostruktura pak obsahovala v některých částech svaru vyšší výskyt feritických zrn, které jsou pro součásti namáhané cyklicky nebezpečné, jelikož jsou křehké, a tak při sebemenším defektu v jejich okolí dojde lehce k iniciaci lomu. – to je zcela spekulativní závěr. Nevíte, jakému zatížení jsou lopatky vystaveny a o kolik musí být zatížení překročeno. Strana 56: Především v těžkém průmyslu, kde se síly působící na strojní součásti pohybují ve vysokých jednotkách. Jaké jednotky myslíte, je nutné volit vhodnou formulaci.

eVSKP id 139673