Ocena przydatności komercyjnych elektrod otulonych do spawania mokrego pod wodą z wykorzystaniem analizy skupień

Abstract

Najbardziej uniwersalną i ekonomiczną metodą remontów konstrukcji eksploatowanych pod wodą jest spawanie mokre elektrodami otulonymi. Ze względu na bardzo dobrą operatywność i stabilność jarzenia się łuku w środowisku wodnym stosuje się elektrody o otulinie rutylowej. Na rynku dostępnych jest kilka gatunków elektrod dedykowanych do prac podwodnych, których cena jest znacznie wyższa niż elektrod komercyjnych. Celem pracy było statystyczne zbadanie możliwości zastąpienia droższych elektrod specjalistycznych popularnymi zamiennikami. Na podstawie danych zgromadzonych z katalogów producentów materiałów dodatkowych do spawania i przy zastosowaniu technik analizy skupień (metody Warda i k-średnich) określono względne podobieństwo 37 gatunków elektrod rutylowych. Zastosowana metodologia pozwoliła na wytypowanie spośród analizowanych elektrod gatunków najbardziej zbliżonych pod względem składu chemicznego i własności stopiwa do elektrod przeznaczonych do prac podwodnych.

Application of Multivariate Analysis Methods in Welding Engineering

“…It should be emphasized that there is a factually justified possibility of the complimentary application of various analyses enabling the more precise investigation of issues. Examples of the above-named approach include the application of various cluster analysis techniques [27][28][29][30], cluster analysis and regression analysis [1], principal component analysis and the design of experiment (Taguchi method) [33], principal component analysis and neural network analysis [36] and other variants [36,37].…”

“…In welding engineering, the cluster analysis was used when clustering MAG and TIG welding machines, resistance welding machines, rutile electrodes, covered electrodes, fluxes for automatic submerged arc welding and welding imperfections [27][28][29][30][31][32]. In the above-named cases, good results were obtained using the hierarchical Ward method followed by the verification and supplementation of its results using the non-hierarchical k-means method.…”

“…Figure 1 presents the Ward method dendrogram and the diagram of k-means in relation to the clustering of rutile electrodes. The results of the aforesaid activity enabled the selection of electrodes (from among all analysed electrode grades) most similar in terms of the chemical composition and weld deposit properties (substitutes) to electrodes used in underwater works [30]. A factor which, to the greatest extent, reduces the wider suability of the method is the necessity of obtaining accurate, objective, homogenous and complete data describing welding power sources and the mastering of statistical analyses.…”

“…Results of clustering (cluster analysis) of rutile covered electrodes: a) Euclidean distance dendrogram (Ward method), b) K-means plot[30] …”

Właściwości stali S460M napawanej pod wodą metodą lokalnej komory suchej

“…W tym przypadku podstawową wadą są bardzo wysokie koszty, co wynika z konieczności budowy specjalnych komór roboczych oraz infrastruktury (jednostka główna, jednostki pośrednie, śluzy itp.) [7,8]. Poszukiwania alternatywnych sposobów spawania pod wodą, które połączyłyby wysoką jakość złączy spawanych z ograniczeniem kosztów spawania doprowadziły do opracowania spawania pod wodą metodą lokalnej komory suchej [9÷11].…”