HEVESSY, Z. Optimalizace procesu svařování heterogenních svarových spojů zhotovených metodou svařování elektronovým svazkem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.

Posudek vedoucího

Havlík, Petr

Student Bc. Zoltán Hevessy v předložené diplomové práci zpracoval rozsáhlou teoretickou část týkající se problematiky nekonvenčního svařování elektronovým svazkem, na kterou navazuje teorie problematiky svařitelnosti ocelí a materiálů na bázi niklu. Právě tato část teoretické práce mohla být zpracována systematičtěji a rozsáhleji. Student dále pokračuje detailním popisem provedených experimentů, ke kterým přispěl vlastním studiem problematiky a navržením počátečních procesních parametrů, které byly během zhotovení diplomové práce dále optimalizovány. Vyzdvihnout lze aktivitu studenta při analýzách zhotovených svarů. Drobným nedostatkem práce je pak slabší schopnost interpretovat získané výsledky, včetně jejich návaznosti na literární zdroje. Zde bych panu Hevessymu doporučil důslednější dodržování termínů a zapracování poskytnutých připomínek a rad. Navzdory těmto připomínkám student Zoltán Hevessy splnil předepsané cíle pro zadanou diplomovou práci s navrženým celkovým hodnocením C.

Posudek oponenta

Jan, Vít

Diplomová práce se zabývá svařováním heterogenních spojů mezi nízkolegovanou ocelí a niklovou superslitinou pomocí elektronového svazku. Jejím cílem je optimalizovat parametry procesu a vyhodnotit kvalitu vzniklých svarů na základě mikrostrukturní a chemické analýzy. Úvod Úvod práce popisuje význam tématu, ale velmi brzy přechází do konstatování, co se v práci dělá. Chybí přirozený motivační začátek, například vysvětlení, proč je právě tento typ spoje problémový nebo jaká je jeho širší průmyslová potřeba. Stylově text trpí častým používáním holých vět, chybí logicky navazující souvětí a přirozený tok textu. Bylo by vhodné již zde vymezit konkrétní výzkumné otázky nebo hypotézy. Teoretická část   Kapitola 2.1 o EBW je extrémně podrobná. Autor sahá až k popisu fyziky elektronu, Maxwellových rovnic, konstrukce elektronové optiky a elektronových zdrojů. Tyto informace jsou sice přínosné pro pochopení základní technologie, ale ve vztahu k cíli práce – optimalizaci parametrů a hodnocení mikrostruktury svaru – jsou zbytečně detailní. Mnohé části, například o perforaci, multitrackingu a skenování, nejsou dále v práci nijak využity. Styl zůstává encyklopedický a text čtenáře nevede k pochopení vztahu mezi parametry a kvalitou svaru.   Podkapitola 2.1.7 věnovaná vakuovým čerpadlům je zcela mimo téma diplomové práce. Stejně tak podkapitola 2.1.8, která  rozebírá laserové svařování – postačila by tabulka parametrů nebo jednoduché schéma tvaru svaru pro srovnání.   Kapitoly 2.2–2.4 o svařitelnosti materiálů a heterogenních svarech obsahují užitečné pasáže, nicméně jejich zpracování je nerovnoměrné. Například část o svařitelnosti Inconelu je poměrně dobrá, ale část o ocelích je zpracována velmi široce. Objevuje se asi šest různých vzorců pro výpočet uhlíkového ekvivalentu – což vybízí k otázce, který z nich si autor vybral a proč.   Dále je zde zařazen odstavec o svařování nerezových a duplexních ocelí, což opět nesouvisí s volbou experimentálních materiálů v práci. Bylo by vhodné podrobněji rozebrat svařitelnost nízkolegovaných ocelí.   Při popisu heterogenního svařování v kapitole 2.4 není jasná relevance prezentovaných dat. Některé informace, které se objevují v teoretické části, by se lépe uplatnily až v diskusi, zejména pokud by sloužily ke konfrontaci s výsledky získanými v rámci experimentu. Naopak zde nacházíme množství detailních údajů o vlastnostech materiálů, které se v experimentech vůbec nevyskytují. Autor by měl spíše analyzovat obecné problémy, které vznikají při promíchání niklové superslitiny a legované oceli – například pomocí výpočtů Calphad ukázat možné vznikající nevhodné fáze – než uvádět příklady spojů, které následně v práci vůbec nevytvořil.   Teoretická část pomíjí možnost rozebrat, jak může ofset elektronového svazku ovlivnit příměsi ve svarovém kovu.  V celé teoretické části schází analytická shrnutí. Čtenář tak nedostává jasné závěry, co z uvedených informací plyne pro vlastní experiment. Experimentální část   Použité materiály jsou dobře popsány a jejich výběr je relevantní. Nicméně v textu chybí schéma geometrie vzorků a způsob jejich uchycení při svařování. Obrázky převarů č. 24 a 25 jsou velmi nepřehledné – není jasné, kde je povrch vzorku. Výrazně zde chybí schéma svarovaného kusu a orientace vzorku vůči směru svaru. Zarážející je, že obrázky 24 a 25 působí katastroficky, zatímco obrázky 26 a 27 jsou mikrostrukturně v pořádku. Čtenář je ponechán s dojmem, že In713LC se po přetavení paprskem naplní milimetrovými trhlinami.   V textu zůstává nejasné, jaký byl účel převarů. Lze se domnívat, že měly sloužit jako testovací série pro optimalizaci parametrů svařování, ale nikde v textu není uvedeno shrnutí výsledků všech převarových vzorků. Neexistuje žádná tabulka, která by výstižně ukázala použité parametry a výsledky – například kde by bylo možné se dozvědět, že výsledky pro 713LC nemusí být vždy tak katastrofální oproti dobrým výsledkům pro 42CrMo4.   Navíc byly pro převary použity čtyři podmínky a pro samotné svary tři zcela odlišné podmínky – není jasné, jak byly svařovací podmínky z převarů odvozeny. Kapitola 3.4.4 obsahuje zkratkovité vysvětlení bez uvedení dat, na jejichž základě bylo rozhodnuto.   Pro hodnocení svarů z hlediska chemického složení vytvořeného svarového kovu jsou zřejmě použity výsledky liniových EDS analýz, ale ani jediná taková analýza není prezentována, aby bylo možno ověřit, že svarový kov je skutečně homogenní a tedy lze se o něm bavit jako o jednom materiálu, jak to v pozdějších kapitolách práce dělá.   Hodnocení svarového kovu pomocí Ni a Cr ekvivalentu působí jako zajímavý přístup, ale autor jej velmi nejasně odůvodňuje a následně i interpretuje. První odstavec na straně 63 navíc zřejmě zaměňuje Ni a Cr ekvivalent (který zde patrně má mít rozměr procent?), což činí daný výklad matoucím.   Jakkoli je navržená metodika zajímavá a možná že i nikoli nesprávná, grafy 46 až 50 nejsou dostatečně vysvětleny. Není zřejmé, odkud pocházejí data, co přesně jednotlivé body znamenají a jaký mají vztah k předchozím analýzám. Celý postup vzniku, významu a platnosti grafů 46, 47 a 50 by měl být důsledně vysvětlen.   Dále chybí jakákoli interpretace výsledků tvrdosti z hlediska nebezpečných změn nebo souvislostí s mikrostrukturou. Chybí mechanické zkoušky, které by ověřily funkčnost svarového spoje – což je patrně následek časového i materiálového omezení při vypracování diplomové práce. Diskuse a závěr   Diskuse je velmi stručná a ve skutečnosti se o diskusi ani nejedná, spíše jde o shrnutí pozorování.. Jediný s literaturou konfrontovaný fakt je hodnota tvrdosti HAZ oceli 42CrMo4. Chybí jakákoli reflexe jiných autorů v oblasti EB svařování, neprobíhá žádné srovnávání s literaturou, ani úvahy nad vztahy mezi pozorovanými jevy. Do diskuse by bylo možné zařadit pasáž, která se pokouší pomocí interpolace a extrapolace (!!!) určit optimální hodnotu ofsetu, a zároveň tuto hypotézu konfrontovat s publikovanými daty.   Závěr pak (opět) shrnuje výsledky, z hlediska praktické relevance – doporučení pro průmysl, uvádí konkrétní návrhy tepelného zpracování. Nejsou uvedeny citace, odkud autor čerpá doporučení ohledně teploty a doby výdrže při PWHT. Práce má 60 textových stran, používá 49 převážně cizojazyčných literatur a obsahuje seznam zkratek. Celkové hodnocení a návrh klasifikace Předložená práce obsahuje relevantní téma a reálný potenciál přínosu v pravděpodobně zajímavém přístupu k řešení problému řízení chemického složení svarového kovu.  Nicméně odborné zpracování a forma vykazují vážné nedostatky. Práce postrádá analytickou hloubku, systematičnost, důsledné propojení částí a především přesvědčivou metodiku. Chybí klíčové informace o postupu, schémata, a řada výsledků není podpořena validní analýzou nebo konfrontací s literaturou. Navrhuji práci hodnotit stupněm D – uspokojivě.

eVSKP id 165995