100 éve, november 27-én helyezték forgalomba az átépített Széchenyi Lánchidat.

Átírás

1 2015 XII. évfolyam 4. szám Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja Journal of the Hungarian Steel Structure Association Fotó: Domanovszky 100 éve, november 27-én helyezték forgalomba az átépített Széchenyi Lánchidat. A híd látképe napjainkban A TARTALOMBÓL: ECCS Díjat kapott a Szolnoki vasúti Tisza-híd megvalósítása éve építették át a Széchenyi Lánchidat A Szolnok Szajol ártéri Tisza-híd tervezése Hegesztéstechnológiai kutatás-fejlesztés (1 5) Hidak évfordulói A IX. Vasúti Hidász Találkozó Nívódíj- és diplomadíj-pályázati felhívások

2 A Böhler Welding Group neve mostantól voestalpine Böhler Welding Welding know-how joins steel Csatlakozzon a kiváló emberekből álló csapathoz. A világszerte vezet hegeszt anyag szállító Böhler Welding Group új neve voestalpine Böhler Welding a voestalpine acélgyártó vállalat integrált része. Három márkára koncentrálva a legteljeskör bb termékportfóliót kínáljuk a leghozzáért bb m szaki támogatással a köt hegesztés, a javító és karbantartó hegesztés, valamint a forrasztás területén. Böhler Welding UTP Maintenance Fontargen Brazing

3 TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRŐL A MAGÉSZ elnöksége szeptember 23-án a Ferrokov Kft.-nél tartotta a harmadik negyedévi rendes elnökségi ülését. Jelen voltak az elnökség tagjai: Honti Ferenc, Aszman Ferenc, Duma György, Dr. Dunai László, Markó Péter, Papp Zoltán megbízásából Berta Péter, Tarány Gábor, Dr. Csapó Ferenc. Meghívott: Talián Attila ügyvezető igazgató (Ferrokov Kft.) Az ülést Honti Ferenc elnök vezette. A levezető elnök üdvözölte a megjelenteket és megállapította, hogy az elnökség határozatképes. Javasolta, hogy az elnökség a meghívó szerinti napirendi pontokat tárgyalja. Egyéb felvetés nem lévén, az elnökség a javaslatot elfo gadta. Napirendi pontok tárgyalása a meg hívó szerint: 1. Innovációs díj pályázatok bemutatása és értékelése. Innovációs díj pályázati felhívásunkra két pályamű érkezett: DAK Kft. Weinberg 93 Kft. 2. Ajánlások megfogalmazása a követ kező év munkatervének elkészítéséhez. 3. Egyebek. 4. A Ferrokov Kft. tájékoztatása. I. INNOVÁCIÓS DÍJ PÁLYÁZATOK BEMUTATÁSA ÉS ÉRTÉKELÉSE Innovációs díj pályázati felhívásunkra két pályamű érkezett szeptember 1-jéig. DAK Acélszerkezeti Kft.: Újszerű magyar termék a közlekedésbiztonság területén Weinberg 93 Kft.: Győri Audi Aréna acélszerkezeti munkái A pályaműveket kiadtuk felkért bírá lóknak. Az elnökségi ülésen a pályázók vetített előadásban mutatták be a pályázatukat. Az elnökség a beadott ill. bemutatott pályázatok és a bírálók véleménye alapján az alábbi határozatot hozta: Az elnökség egyhangúlag úgy dön tött, hogy a MAGÉSZ ACÉLSZER KE ZETI INNOVÁCIÓS DÍJ -át 2015-ben a DAK Acélszerkezeti Kft.-nek ítéli oda az Újszerű magyar termék a közlekedésbiztonság területén című pályázatáért. II. AJÁNLÁSOK MEGFOGALMAZÁSA A KÖVETKEZŐ ÉV MUNKA- TERVÉNEK ELKÉSZÍTÉSÉHEZ A tagdíj mértéke 2016-ban A tagdíj mértékén az alábbiak szerint változtattunk 2012-ben és ma is ez van érvényben: Tagvállalatoknak az előző év nettó árbevételének fügvényében: 500 MFt alatt 180 EFt; MFt között 240 EFt; MFt között 420 EFt; MFt között 480 EFt; 4000 MFt felett 600 EFt a tagdíj mértéke. Egyéni tagoknak: 15 EFt/év, Nyugdíjasoknak: 0 Ft/év, Pártoló tagoknak: 180 EFt/év. Társult tagoknak: 50 EFt/év. Az elnökség a tagdíjak évi mértékéről a márciusi (közgyűlést előkészítő) elnökségi ülésen dönt. PROGRAMOK a évre ELNÖKSÉGI ÜLÉSEK március 23. BME (nívódíj és diplomadíj értékelése és a köz gyűlés előkészítése ) június 15. IQ Kutató Fejlesztő Kft. (Kecskemét) szeptember 21. DAK Acélszerkezeti Kft. (Dunaújváros) december 7. BME Hidak és Szerkezetek Tanszék Szövetségi hírek Association News Hírek News Isztambulban díjazták az egyhetes hídcserét. A szolnoki Tisza-híd kivitelezőit ismerte el az Európai Acélszerkezeti Szövetség A MAGÉSZ pályázati felhívásai: Acélszerkezeti Nívódíj Acélszerkezeti Diplomadíj Száz éve, november 27-én helyezték forgalomba az átépített Lánchidat A szekrénytartós rekorder A szakma művészei idén is összemérték tudásukat Hegesztéstechnológiai kutatás-fejlesztés, avagy a WeldImprove projekt bemutatása Welding technology research and development, presenting the WeldImprove project Hegesztési folyamat numerikus modellezése I Numerical modeling of the welding process I Hegesztési folyamat numerikus modellezése II Numerical modeling of the welding process II Hegesztési maradó feszültségek kísérleti vizsgálata Experimental study on welding residual stress Ellenállás-ponthegesztés hatása tűzihorganyzott lemezek korrozív viselkedésére Effect of the resistance spot welding on corrosive behaviour of galvanized sheets Beszámoló a IX. Vasúti Hidász Találkozóról Balatoni Ankét A nyomástartó berendezések, rendszerek tervezői, gyártói és üzemeltetői éves konferenciája Hidak évfordulói Budapest egyedülálló nevezetességei: a történelmi vásárcsarnokok Cloos lézer hibrid hegesztés A minőségtudatos vezetés a Vámosgép Kft. sikereinek alapja Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja Journal of the Hungarian Steel Structure Association Acélszerkezetek 2015/4. szám 1

4 KÖZGYŰLÉS április 13. (évi rendes közgyűlés) Nívódíj és diplomadíjak átadása. tisztségviselők választása nem lesz. XXXI. ACÉSZERKEZETI ANKÉT május a BME KTE MAGÉSZ közös ren de zésében. 20. sz. FÉMSZERKEZETI KONFERENCIA november a MKE MAGÉSZ rendezésében. ÉVZÁRÓ RENDEZVÉNY december 7. BME Hidak és Szerkezetek Tanszék (Innovációs Díj átadása) II. EGYEBEK Nívódíj; Diplomadíj A módosított pályázati kiírásokat meg kell jelentetni az Acélszer kezetek következő számában. Az ECCS tagdíj Tagdíjunkat június 22-én átutaltuk: 3000 EUR = Ft (árfolyam: 1 EUR = 315,3 Ft) III. A FERROKOV KFT. TÁJÉKOZTATÁSA Utolsó napirendként szerepelt a Ferro kov Kft. bemutatása, melyet Talián Attila ügyvezető igazgató prezen tált, vetített előadásban. Ezt gyárlátogatás követte, mely után a részt vevő elnökség tagjai a látottakért őszinte elismerésüket fejezték ki. Egyéb napirendi pont nem lévén, a levezető elnök az ülést berekesztette. Tájékoztatásul: a II. félév MUNKATERVE szeptember 23. (szerda): ELNÖKSÉGI ÜLÉS 1. Ajánlások megfogalmazása a következő év munkatervé nek elkészí téséhez 2. Egyebek 3. Ferrokov Kft. tájékoztatója november 26. (csütörtök), BME: 19. sz. FÉMSZERKEZETI KONFERENCIA (az MKE MAGÉSZ rendezésében) december 2. (szerda), Hidak és Szerkezetek Tanszék ELNÖKSÉGI ÜLÉS 1. A évi munkaterv előkészítése. 2. Egyebek december 2. (szerda), Hidak és Szerkezetek Tanszék MAGÉSZ ÉVZÁRÓ RENDEZVÉNY Dr. Józsa János, tanszékvezető egyetemi tanár, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem rektora: A BME együttműködési stratégiája ipari szervezetekkel és vállalatokkal. Innovációs Díj átadása. A DAK tájékoztatása az Innovációs Díj elnyeréséről. Honti Ferenc elnök tájékoztatása a MAGÉSZ évi tevékeny ségéről. Az ECCS Díj átadásáról Dr. Dunai László tájékoztat. Hozzászólások HÍREK Megváltozott a közbeszerzési törvény A 2015 szeptember 21-én elfogadott új közbeszerzési törvény november 1-jén lépett hatályba. A mó dosított szabályozás a beszerzések egyszerűbb lebo nyo lításához járul hozzá. Fontosabb változások: A szerződéskötési moratórium időtartama és a jog orvoslat-kezdeményezés határideje csökken. Az igazolásokat csak a leendő nyertesnek kell be nyújtania. A minőség alapú kiválasztás elve érvényesül, azaz a gazdaságilag és társadalmilag legelőnyösebb ajánlat kap elsőbbséget. Csökkennek az ajánlattételi határidők. Sürgősség ese tén gyorsított, nyílt eljárásra is lehetőség lesz 15 na pos ajánlattételi határidővel. A legfontosabb változás az elektronikus közbeszerzési eljárás két lépcsőben történő bevezetése: elektronikus hozzáférés biztosítása a dokumen tumokhoz 2016 áprilisáig ajánlatok elektronikus benyújtásának biztosítása 2018 októberéig 2 Acélszerkezetek 2015/4. szám

5 Puskár Anett kommunikációs igazgató KÖZGÉP Zrt. ISZTAMBULBAN DÍJAZTÁK AZ EGYHETES HÍDCSERÉT A szolnoki Tisza-híd kivitelezőit ismerte el az Európai Acélszerkezeti Szövetség Nívódíjat kapott a szolnoki vasúti Tisza-híd cseréje az Európai Acélszerkezeti Szövetség (European Convention for Constructional Steelwork) isztambuli kongresszusán. A régi, kétvágányú hidat a Szolnok- Szajol közötti vasúti szakasz felújításának részeként két darab új, egy vágányú mederszerkezetből álló hídra cserélték. Az ECCS most azt díjazta, hogy még 2014 októberében mindössze 36 óra alatt tolták ki helyéről a régi hidat, majd illesztették helyére az első új híd szerkezetét, miközben a vonatforgalom csupán egy hétig szünetelt. Az Európai Acélszerkezeti Díjat kétévente ítélik oda olyan projektekért, amelyek az acél kiemelkedő tulajdonságait aknázzák ki a modern építészetben. Az acélszerkezeti szak ma egyik legrangosabb nemzetközi elismerésére az Európai Acélszerkezeti Szövetség tagországaiból érkeztek jelölések. A pályázatok értékelésekor az volt az elsődleges szempont, hogy az elkészült műtárgyak megfeleljenek a nemzetközi standardoknak, kivételes építészeti és műszaki teljesítményt nyújtsanak, bemutatva az acél speciális és krea tív felhasználási lehetőségeit. A díjakat Isztambulban adták át, a szervezet éves találkozójához, illetve a 8. Nemzetközi Acélhíd-szim pózi umhoz kapcsolódva (1 2. kép). A KÖZGÉP Zrt. a Tisza-2013 Konzorcium vezetőjeként (kon zorciumi tagok: Swietelsky Vasúttechnika Kft. és a Strabag Vasútépítő Kft.) önállóan végezte az acélszerkezet gyár tá sát, helyszíni szerelését és a híd tolásához szükséges technológiai műveleteket (3. kép). A díjat a kivitelező Tisza-2013 Konzorciumot vezető és a Tisza-híd acélszerkezeteit gyártó KÖZGÉP Zrt. acélszerkezeti igazgatója vette át. 1. kép: Az ECCS8. Nemzetközi Acélhíd-szimpóziuma 2. kép: Európai Acélszerkezeti Díj (Awards of Merit) Nagy öröm számunkra, hogy már második alkalommal értékeli díjjal a munkánkat az Európai Acélszerkezeti Szövetség, hiszen 2012-ben a Margit híd rekonstrukcióját választották az év európai hídfelújításának. Büszkék vagyunk arra, hogy a szakma nemzetközi képviselői is elismerték a magyar mérnökök kiváló teljesítményét: a projekt során hét nap alatt a helyére került az új Tiszahíd, a 2300 tonnás régi hidat 18 óra alatt tolták ki, hogy elfoglalhassa helyét az új, 1000 tonnás acélszerkezet, amelyen 160 km/órás sebességgel haladhatnak át a vonatok. A projekt valamennyi résztvevője számára nagy megtiszteltetést jelent ez a díj, hiszen ezzel a leginkább hozzáértő szakemberek ismerték el a munkánkat. A projekt résztvevői Megrendelő NIF Zrt. Tervező Főmterv Zrt. Mérnök ECO-TEC Kft., Utiber Kft., Oviber Kft. Kivitelező Tisza-2013 Konzorcium: KÖZGÉP Zrt. (konzorciumvezető, acélszerkezetek), Swietelsky Vasúttechnika Kft., Strabag Vasútépítő Kft. (konzorciumi tagok) A 6 tagú nemzetközi zsűri döntése alapján a tagállamok által nevezett pályamunkák közül díjat kapott: Ausztria: a bécsi főpályaudvar gyémánt alakú tetőszer kezete, Dánia: az Odense-i gyalogo-s és kerékpároshíd, Németország: a svéd E4 autópályahídja a Sundsvall-öböl fölött, Olaszország: az Aquae EXPO pavilonja, Luxemburg: a KPMG kirchbergi irodaháza, Hollandia: az új rotterdami főpályaudvar (Hollandia), Norvégia: DNB Ház, a norvég DNB bank központja, Svédország: Aula Medica, a Karolinska Institutet új auditóriuma, Törökország: a Kayalar Chemicals tuzlai irodaépülete. Acélszerkezetek 2015/4. szám 3

6 3. kép: A szolnoki Tisza-híd cseréje A kongresszuson 3 kategória egy-egy pályamunkáját kiemelten díjazták. Hídépítés kategóriában a prágai Trója hidat díjazták (meg rendelő: Prága városa, tervező: Roman Koucky Ar chitektonicka Kancelar s.r.o, kivitelező: EXCON a.s., acél szerkezeti munkák: Metrostav a.s.), a zsűri értékelése sze rint a kivitelezés során szinte művészi szépségű acélszerkezet jött létre, a tervezőknek és kivitelezőknek sikerült ötvözni a modern ipari megoldásokat a kifejező szépségű dizájnnal (4. kép). Kereskedelmi kategóriában a párizsi La Canopée des Halles nevű építményt ismerték el (megrendelő: Párizs városa, tervező: Patrick Berger és Jacques Anziutti, kivitelező: INGEROP., acélszerkezeti munkák: Vinci Constructions). Az ér tékelés szerint a projekt érdekes és innovatív, maga a precíz kivitelezés, amely iskolapéldája lehet az acélszerkezetek kivitelezésének. Az egyszerre klasszikus és modern dizájn pedig kitűnően illeszkedik a városképbe (5. kép). 4. kép: Trója híd (Prága) 4 Acélszerkezetek 2015/4. szám

7 5. kép: La Canopée des Halles (Párizs) 6. kép: Arena Amazonia (Manaus, Brazília) Közélet és kultúra kategóriában a Portugál Acélszer kezeti Szövetség által nevezett Arena Amazonia stadiont emelték ki (megrendelő: Amazonas Állam, Brazília, tervező: GMP Design e Prijectos do Brasil Ltda és Schlaich Bergemann und Partner, kivitelező: Andrade e Gutierrez, acélszerkezeti munkák: Martifer Construçőes Metálicas, Lda.) A es futball világbajnokságra épített, ember befogadására alkalmas stadion alakja az amazóniai kosarak alakját idézi (6. kép). Az Európai Acélszerkezeti Díjjal elismert létesítményeket meg lehet tekinteni az ECCS weboldalán: ( KÉPEK FORRÁSA 1-2. kép forrása: ECCS Steel Design Awards 3. kép forrása: KÖZGÉP Zrt. 4. kép forrása: Wikipédia (by Dr. Bernd Gross (Ownwork) [CC BY-SA 4.0 ( 4.0)], viawikimediacommons) 5. kép forrása: Wikipédia (bypatrick Berger et Jacques Anziuttiarchitectes- l Autre image (La Canopée) [CC BY-SA 4.0 ( viawikimediacommons) 6. kép forrása: Wikipédia (byportal da Copa/GovernodoBrasil (Portal da Copa) [CC BY 3.0 br ( org/licenses/by/3.0/br/deed.en)], viawikimediacommons) Acélszerkezetek 2015/4. szám 5

8 A MAGÉSZ PÁLYÁZATI FELHÍVÁSA A Magyar Acélszerkezeti Szövetség meghirdeti az ACÉLSZERKEZETI NÍVÓDÍJ pályázatot A pályázat célja A kiemelkedő szakmai színvonalon megvalósult acélszerkezeti termékek, építmények alko tói nak (tervezők, gyártók, kivitelezők) erkölcsi elismerése. Pályázhat Magyarországon bejegyzett társaság vagy vállalkozó, elkészült és évben átadott, Magyar or szágon saját erőforrással gyártott acélszerkezettel. A szer kezet nem lehet alkatrész jellegű. Egy cég több, a felhívást ki elégítő pályázat benyújtására jogosult. Ter ve zők, gyártók és kivitelezők önállóan vagy együttesen is pályázhatnak. Ön álló pályázat esetén a másik két résztvevőt meg kell jelölni. A pályázat jellege Országos, nyilvános, egyfordulós. A pályázat tartalmi és formai követelményei összefoglaló a pályázó adataival, tömör témaleírás, a díjra terjesztés rövid indoklása; a szerkezet rövid bemutatása, alkalmazott anyagok, gyártás- és szer kezettechnológia; tervező megnevezése, tervezés bemutatása, alkalmazott módszer, szoftver stb.; műszaki-gazdasági paraméterek, megvalósítási idő; mellékletként: vázlatok, fényképek, minőséget tanúsító iratok, re fe renciák, szakvélemény, vevő véleménye, szaklapcikk stb. be csa tolása; A benyújtott pályázat az öt oldal terjedelmet nem haladhatja meg (a mellékletek terjedelme nincs kor - látozva). A pályázatot a MAGÉSZ elnökségi ülésén max. 10 perces, vetített elő adás ban is be kell mu - tatni. Az értékelés szempontjai a hazai és külföldi referenciák alapján újszerűség, esztétikai követelmények kielégítése, minőség, műszaki színvonal, gazdaságosság. Évente egy első díj ítélhető oda, a II. és III. helyezett oklevélben részesül. Beadási határidő: március 1. A pályázatokat 1 példányban az alábbi címre kérjük el juttatni: MAGÉSZ Magyar Acélszerkezeti Szövetség 1161 Budapest, Béla út 84. További információ: Dr. Csapó Ferenc, Telefon/fax: 1/ ; 30/ magesz@t-online.hu Honlap: A díjakat a nyerteseknek a MAGÉSZ éves közgyűlésén ünnepélyes keretek között adjuk át. MAGÉSZ elnöksége 6 Acélszerkezetek 2015/4. szám

9 A MAGÉSZ PÁLYÁZATI FELHÍVÁSA A Magyar Acélszerkezeti Szövetség meghirdeti az ACÉLSZERKEZETI DIPLOMADÍJ pályázatot A diplomadíj célja A MAGÉSZ Magyar Acélszerkezeti Szövetség figyelemmel kíséri a hazai szakmai utánpótlás alakulását. Az acél ipar hazai fejlő dé se egyre több felső fokú képesítéssel rendelkező ipari szakembert igé nyel. A szak ember-utánpótlás hosszú távú megoldá sának egyik alap vető feltétele az acélszerkezeti szakma rangjának visszaállítása, emelése. A MAGÉSZ Diplomadíj az előbbi törekvés egyik megjelenési formája. A díj azoknak a mérnökhallgatóknak adományozható, akik szakdolgozatukat, illetve diplomatervüket a MAGÉSZ tagvállalatai nak profiljába eső témában kiemel kedő színvonalon készítették el. A Diplomadíj, a kezdő szakemberek anyagi támogatása mellett, elsősorban magas szakmai elismerés, illetve lehetőség a szakmai elismerés korai meg szerzésére (a díjnyertesek pályázati munkáját szakmai lapunkban, a MAGÉSZ Acélszerkezetek -ben közzétesz szük). Pályázati feltételek Felsőfokú intézményben 2015-ben, vagy február 10-ig meg védett, jeles (5) minősítésű diplomamunka/szakdolgozat és az intézmény javaslata. A diplomamunka/szakdolgozat tárgya legyen kapcsolatos az acél szerkezetekkel, feleljen meg a tagvállalatok profiljának. A diplomamunka/szakdolgozat és a konzulens támogatásával el látott pályázati űrlap határidőre való benyújtása a felső okta tási intézmény szervezeti egységénél. A pályázat benyújtása A diplomamunkát/szakdolgozatot és a kitöltött pályázati űrlapot az intézmény MAGÉSZ által felkért szervezeti egységénél kell be nyújtani legkésőbb feb ruár 22-ig. A benyújtás helyei BME, Hidak és Szerkezetek Tanszék, Miskolci Egyetem, Anyagmozgatási és Logisztikai Tan szék, Pécsi Tudományegyetem, PM. Műszaki Kar, Szilárdságtan és Tartószerkezetek Tanszék. Az elbírálás kiemelt szempontjai a probléma megoldásának újszerűsége, valamely rutinfeladat magas szintű, egyéni meg oldása, a probléma innovatív megközelítése. A pályázat elbírálása Az intézmények által rangsorolt pályázatok végső sorrendjét a MAGÉSZ elnöksége határozza meg. A döntésről minden pályázó írásos értesítést kap leg később március 31-ig. A MAGÉSZ Diplomadíj díjai MSc Diplomamunka Díj: Ft pénzjutalom + MAGÉSZ egyéni tagság, mely az első két évben tagdíjmentes. BSc Diplomamunka Díj: Ft pénzjutalom + MAGÉSZ egyéni tagság, mely az első két évben tagdíjmentes. Jelentkezési lap: A díjakat a nyerteseknek a MAGÉSZ éves közgyűlésén ünnepélyes keretek között adjuk át. MAGÉSZ elnöksége Acélszerkezetek 2015/4. szám 7

10 Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi-díjas építőmérnök, nemzetközi hegesztőmérnök SZÁZ ÉVE, NOVEMBER 27-ÉN HELYEZTÉK FORGALOMBA AZ ÁTÉPÍTETT LÁNCHIDAT ELŐSZÓ Szerb Antal írja A varázsló eltöri pálcáját című könyvé ben, 1942-ben: És újra és újra rájövök, hogy az egész gyönyörű városban a legszebb a Lánchíd. Majd: A Lánchíd nem avul el soha, a Lánchíd klasszikus; olyan, mint Arany János. A magam részéről úgy gondolom, hogy e két mondat vitathatatlan és (magyar) kőbe véshető. A Lánchíd Budapest, sőt Magyarország szimbóluma, nemcsak a hazai médiában, hanem külföldön is. Megalapozott tehát, hogy az UNESCO 1987-ben a Duna két partjának panorámáját és a budai Várnegyedet (1. kép) a világ kulturális örökségének jegyzékébe felvette, továbbá, hogy a Lánchidat (2. kép) a világörökség részévé nyilvánított hidak közé sorolta és 2001-ben annak történetét megörökítő filmet készíttetett. A torkolattól 1647 km-re fekvő Lánchíd a Duna folyam Regensburg (Steinerne Brücke) alatti 2380 km hosszú szakaszán átadásakor (1849) nemcsak az első állandó átkelő volt, hanem 202,6 m középső fesztávával a lánchidak sorában világrekordot állított fel. Napjainkban is a negyedik helyen van (1. Herzilio Luz, 339 m, Brazília, 1924; 2. Erzsébet, 290 m, Budapest, 1903; 3. Clifton, 214 m, Anglia, 1864). Mivel pedig (valószínűleg) nagyobb fesz táv ra lánchíd a jövőben már nem fog épülni, megállapíthatjuk, hogy a mi Lánchidunk minden idők legszebbike! Az előzőek alapján joggal vagyunk büszkék Lánchidunkra, de szerintem a dolognak van egy kis szépséghibá ja. A köztudatban még itthon is, de külföldön egyöntetű en, tervezőként William Tierney Clark, kivitelezőként megbízottja, Adam Clark van rögzülve, míg magyarként csak a híd mentorát, gróf Széchenyi Istvánt tartják számon. Azt ugyan (a szakemberek, többnyire) megemlítik, hogy a hidat között átépítették (egyes főként külföldi források szerint csupán megerősítették ), de azt, hogy az átkelést biztosító acél/vas szerkezetet teljes egészében törekedve arra, hogy a híd képe az átépítés folytán lehetőleg ne változzék, azaz tiszteletben tartsák W. T. Clark remekművét magyar szakemberek tervezték, gyártották és szerelték, ezúttal már hazai anyagból (3 6. képek)! Tehát igazat adok azoknak, akik első és má sodik, vagy régi és új Lánchídról beszélnek, sőt, lehetne egy harmadik, újjáépített Lánchidat is számba venni. Mindezek után még itthon sem jutott eszébe senkinek, hogy annak a hídnak, amit napjainkban látunk, elismerünk, sőt joggal magaszta lunk, a 100. születésnapját illene megünnepelni! A csorbát kiköszörülendő szántam rá magam ennek a kis emlékeztetőnek az összeállítására. 1. kép: Budapest panorámájának az a része, melyet felvettek a világ kulturális örökségének jegyzékébe 8 Acélszerkezetek 2015/4. szám

11 2. kép: A Lánchíd a világ technikai örökségének része 3. kép: Az eredeti, november 20-án felavatott Lánchíd látképe a századfordulón Acélszerkezetek 2015/4. szám 9

12 4. kép: Az között átépített és ben újjáépített Lánchíd látképe napjainkban IRODALOM, FÉNYKÉPEK 5. kép: Az eredeti Lánchíd részlete [rövid láncok és (nagyrészt) faszerkezetű pálya] 6. kép: Az átépített, majd újjáépített Lánchíd részlete (kétszeres hosszúságú láncok és kétszeres távolságban elhelyezkedő függesztőrudak, acélszerkezetű merevítőtartó) A 166 éve forgalomba helyezett rendkívüli műalkotásról sokan, sokat írtak, műveiket hosszú bibliográfiákkal gaz d a- gították. Én is összeállítottam egy rövidet. Bár kezdetben célom csupán az között végrehajtott átépítés részletes bemutatása volt, munka közben rájöttem, hogy ez így önállóan nem, csak egy tömör életrajzba illesztve oldható meg. Igyekeztem az eredeti forrásmunkákra támaszkodni. Az első hídról W. T. Clark adott ki 1852-ben, Londonban, egy szép monográfiát, amelyben egyebek mellett igen részletesen (33 oldalon, de képek, rajzok nélkül) beszámol az között Pesten elvég zett hídépítésről és minden fontos hídrész tervét csatolta. Mindazon által Gállik szerint: a műszaki vonatkozású szöveg, főleg a vasszerkezet szempontjából, elég sovány, de gazdagon van 37 rajzlapon foglalt ábrákkal illuszt rálva.. Fő témánkban, az átépítéssel kapcsolatban, gon dom támadt abból, hogy az acélszerkezetet ki vitelező m. kir. Állami Gépgyár (későbbi nevén MÁVAG) szemben az egy évtizeddel korábban szintén általuk épített Ferencz József ( ) és Erzsébet hidakkal ( ), melyekről rendkívül alapos szakcikkekben szá moltak be és professzionális fotográfusokkal (Divald Károly, Klösz György) kitűnő fényképeket csináltattak munkáját nem publikálta és csak kevés jó felvételt hagyott az utókorra. Ráadásul a kitűnően vezetett Építé si napló I. kötete (az évről) a 70-es években eltűnt (pedig a régi híd bontása és az új láncainak szerelési munkálatai éppen eb ben voltak rögzítve), a meglévő II. kötet (1915) pedig már csak a merevítőtartó szereléséről számol be (7 11. ké pek). Szerencsére a főterveket készítő és a munkákat fel ügyelő Kereskedelem- és Közlekedésügyi Minisztérium két fő taná csosának (Gállik István és Beke József) kitűnő írá sai fenn maradtak, ők azonban fotókat nem közöltek. Tervezték egy díszes kiadvány elkészítését, de az I. világhá bo rú, majd az azt követő egyéb különféle problémák 10 Acélszerkezetek 2015/4. szám

13 mi att rendkívül sajnálatos módon erre nem került sor! A II. világháborúban elpusztított híd újjáépítéséről a legátfogóbb, egyben leghitelesebb beszámolót Dr. Széchy Károly írta (26 fényképpel illusztrált 15 oldalas cikk), aki a Közlekedés- és Postaügyi Minisztérium Közúti Hídosztályának vezetőjeként a többi mellett az e híddal kapcsolatos, rendkívül bonyolult és sokrétű tevékenységet (polihisztorként) irányította, sőt, részben maga tervezte. Ki emelném még Páll Gábor (volt évfolyamtársam) gazdag, MTA pályá zatra 1956-ban benyújtott monográfiáját, ami egy abban az évben diplomázott mérnöktől páratlan teljesítmény [sajnos kimagasló tehetségét 1957 óta (napjainkig) az USA hasznosítja]! A felsoroltaknál könnyebben hozzáférhetőek, bőséges és korrekt információkat tartalmaznak dr. Gáll Imre A budapesti Duna-hidak című könyvei (a kiadások évei: 1984 és 2005). Az irodalomjegyzékben feltüntettem néhány, a közelmúltban megjelent, kitűnő, csodálatos fényképekkel gazdagon illusztrált, a világ leghíresebb hídjait bemutató, külföldi könyvet is. Ezek közül kiemelkedik D. J. Brown Hidak című kötete (mely Dr. Medved Gábor fordításában, 2004-ben magyarul is megjelent). Érdekessége, hogy noha az Erzsébet lánchidunkról ír a Széchenyi Lánc hidat nem említi. Hasonlóan cselekszik a müncheni Deutsches Museum Hídosztályának vezetője, Dirk Bühler, aki nemrégen átrendezett, hatalmas, naprakész kiállítá sá ból nem távolította el az Erzsébet lánchíd 1:100 méret arányú modelljét és erre az alkalomra írt (2000-ben megjelent) Brückenbau című könyvében is szerepelteti, ugyanakkor a Lánchídról nem tesz említést! 7. kép: Az átépítés szerelési munkáiról vezetett Építési napló II. kötetének borítója (mérete 22,5x34,5 cm) 8. kép: Az 1. lap (az I. kötet folytatása december 20-tól) Acélszerkezetek 2015/4. szám 11

14 9. kép: A 42. lap a Megrendelő (Kereskedelem- és Közlekedésügyi Minisztérium) bejegyzésével 10. kép: A 145. lap a forgalomba helyezés napjáról (1915. november 27.) 11. kép: A 148. lap a helyszíni munkák befejezéséről (1915. december 18.) 12 Acélszerkezetek 2015/4. szám

15 12. kép: R. J. Dietrich könyvében a Lánchídról írt cikk utolsó ábrája, melynek aláírása: A híd és környezete 1900 körül. Egy nagyszerű együttes teljesen egységes építészeti kialakítással Az ellentéte ennek a gaz dag amerikai hobbifotós R. S. Cortright, aki Bridging című, 1998-ban kiadott köny ve borítójának belső oldalát a Lánchíd képével díszítette, sőt a hidat bemutató fejezetben elhelyezett, a Budai Várból készített, szintén teljes oldal méretű, panorámaképére azt írta, hogy (1985-ben) ez a látvány ébresztette benne a gyönyörű hidak iránt érzett szerelmet. Azóta világszerte keresi és fotózza a szép hidakat. A német építő- és építészmérnök, hídtervező R. J. Dietrich Faszination Brücken című, 270 oldal terjedel mű, 1998-ban megjelent, ragyogó könyvében Clark és az ő budapesti Lánchídja fejezetére 8 oldalt szentel (a Golden Gate-ra csak 11-et). Egekig magasztalja az eredeti hidat, az alagutat és a hozzájuk kapcsolódó budapesti panorámát (12. kép). Viszont a következőket is írja: Ezek a filigrán, gaz dagon cizellált Howe-tartók mára eltűntek és sajnos nem megfelelően, hanem otromba rácsos acél tartószer ke zetre cserélve. Csak a hatalmas láncok a de ko ra tív óriási csavaranyákkal maradtak meg, vál tozatla nul hordják megnövekedett terhüket és távol ról még min dig lenyűgöző a látványa ennek a szép építmény nek. Ráadásul a szerző csak az első híd ról kö zöl terveket és átrajzolt képeket. Szerinte az ango lok a láncokat hengerléses technológiával ké szítették. A háborús német robbantást ugyan megemlíti, de az közötti átépítésről egy szót sem ír (a Budapesttől 700 km-re fekvő müncheni irodájában). Szép képekkel il lusztrált a 2004-ben megjelent Bridges című, Angia Sassi Perino és Giorgio Faraggiana tollából származó olasz könyv, mely már abban az évben, Hidak címmel magyarul is megje lent (Alexandra Kiadó, a fordítás Dienes István munkája), melyben a Széchenyi Lánchíd két oldalt kapott. A rövid történeti leírásban azt írja, hogy 1914-ben változtatásokat kellett végrehajtani. Egyedi felfogásban állította össze Ian Penberthy 2008-ban az egy évvel később, 75 Épített csoda HIDAK címmel, magyar for dítás ban is megjelent könyvét. Mindegyik kiválasztottnak két oldalt szen tel, az elsőn egy professzionális totál (ezekért érdemes meg csodálni a könyvet), a másodikon négy kis fo tó, kettő a hídról, kettő földrajzi elhelyezkedéséről. Ezen az oldalon kap helyet a nem szakemberek számára faragott és (angol ról) fordított szöveg. A mi Lánchidunk közvetlenül a Golden Gate-et követően van besorolva (egyezően az én értékítéletemmel, de megjegyzem, ha csupán két épített csoda hidat kellene kiválasztani, a voksomat e kettőre tenném!) W. T. CLARK LÁNCHÍDJA Gróf Széchenyi István már a XIX. század húszas éveitől szorgalmazta egy Pestet Budával összekötő állandó híd létesítését. Fáradhatatlan, egyre intenzívebb munkájának első, konkrét eredményeként 1832-ben létrejött a Hídegylet. Ezt követően gróf Andrássy Györggyel angliai tanulmányútra indult. Ott többek között megismerkedett William Tierney Clark neves hídépítő mérnökkel, megtekintette az általa tervezett Marlow, Soreham, Hammersmith városoknál fekvő lánchidakat. Különösen ez utóbbitól (bár kisebb, teljes hossza 210 m, alig haladja meg a mi Lánchidunk középső nyílásának fesztávát, továbbá egy oldalon 2x2 egymás felett elhelyezkedő, összesen 8 lánckötegre van függesztve) olyannyira el volt ragadtatva, hogy hazatérve (Andrássyval aláírt, 56 oldalas) útijelentésükben azt a javaslatot terjesztették a Hídegylet elé, hogy lánchíd épüljön, és annak tervezésével és kivitelezésével W: T. Clark angol mérnököt bízzák meg. Következményeként az Országgyűlés évi XXVI. törvénycikkében elrendelte a híd megépítését. Az ügyek intézésére Széchenyi vezetésével Országos Küldöttséget bízott meg. A pénzügyi háttér biztosítására báró Sina György bécsi bankárt kérték fel. Acélszerkezetek 2015/4. szám 13

16 13. kép: A Lánchíd általános elrendezése (W. T. Clark terve) b) a) 14. kép: A lánccsatorna a láncokkal, azok lehorgonyzásával és az iránytörő saruval (W. T. Clark terve) 15. kép: a) A régi híd egy, a BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke előtti folyosón (K épület, mf.) kiállított láncszeme; b) és felirata Ezt követően Pestre hívták W. T. Clarkot, aki elkészítette a híd terveit. Ezek közül néhányat rajzban és való ságban a képek szemléltetnek. A helyszíni munkálatok irányításával a fiatal skót mérnököt, Adam Clarkot bízta meg. Az alépítmények kivitelezési munkái 1839 őszén (érdemben következő év júliusában) kezdődtek meg. Jeles dátum volt augusztus 24, amikor a pesti hídfő lánckamrájában az alapkő ünnepélyes elhelyezésére került sor. A hídfőket és mederpilléreket hatalmas, facölöpökből készült jászolgátak védelmében építették (esetenként 1700 embert foglalkoztatva). A háromnyílású (88,7+202,6+88,7 m függesztőtartó támaszközű) felépítmény (13. kép), a két végén kapcsoló dó lánccsatornában elhelyezkedő lánckötegekkel, iránytörő és lehorgonyzó sarukkal (14. kép.) vasszerkezetének túlnyomó többségét Angliában gyártották. Kiemelendő ebből a 2000 tonnányi, kg/mm 2 szakítószilárdságú (ha zai szerzők szerint kovácsolt) kavartvas (hegeszvas) anya gú lánclemez (15. kép), melyekből egy csomópontban 21 (10+11) darab találkozik (16. kép) és kapcsolódó ele mei, továbbá a 36 tonna kovácsolt függesztőrúd. A lehor gonyzó saru (17. kép) és a láncnyereg (18. kép) önt vényei szintén Angliából, az iránytörők pedig a bécsi Norris cégtől származnak (összesen 206 tonna saruöntvény). A 304 tonnát kitevő öntöttvas kereszttartókból ( képek) 108 darab Andrássy gróf dernői vasművében, a többi a Széchenyi alapította pesti vasöntő és gépgyárban készült. A korlátok öntöttvas részeit Ganz Ábrahám szállította ( képek). Az öntöttvas elemek összes tömege 510 tonna volt. A hídhoz felhasznált összes vasanyag tö mege tehát 2546 tonnát tett ki. Ehhez megjegyezzük, hogy a hazai irodalomban mindenütt 2146 tonna szerepel, ami egy a századfordulón készült hazai kimutatásban ejtett összeadási hibából eredhet (24. kép). 14 Acélszerkezetek 2015/4. szám

17 a) c) b) 16. kép: A kapuzat tetején lévő görgős koronasaru a) oldalnézeti, b) felülnézeti c) és elölnézeti terve (W. T. Clark) 17. kép: Az 1914-ben eltávolított egyik öntött horgonysaru a kovácsolt láncbekötő csappal a Közlekedési Múzeum szabadtéri kiállításán 18. kép: Az 1914-ben eltávolított egyik koronasaru (láncnyereg) a Közlekedési Múzeum szabadtéri kiállításán Acélszerkezetek 2015/4. szám 15

18 19. kép: A híd öntöttvas kereszttartójának terve (részlet) az öntöttvas korlátoszlopokkal, a függesztőrudakkal, a fából készült Howe-tartó és járdaszegély, valamint pályaés járdaburkolat metszeteivel, továbbá a vízszintes lengések megakadályozására szolgáló (Clark) vaslánccal (W. T. Clark terve) 20. a) kép: Korlátoszlop 21. kép: A kereszttartó középső részében törés keletkezett (a nyílásközép néhány helyén) 20. kép: Egy 1914-ben kibontott 14 m hosszú, 57 cm magas öntöttvas kereszttartó a csatlakozó szerkezetekkel a Közlekedési Múzeum szabadtéri kiállításán 23. kép: A pályaszerkezet részletei (bontás alatt, 1914 márciusában) 22. kép: A rácsos Howe- ( merevítő -) tartó (az oszlopok kovácsolt és öntött vasból vannak), valamint a járda korlát oldalnézetének és keresztmetszetének terve (W. T. Clark) 16 Acélszerkezetek 2015/4. szám

19 a) b) 24. kép: Az Eskü téri (Erzsébet-lánc) hidat a Lánchíddal összehasonlító vázlat (a) és adatok (b). A Lánchíd oszlopában a =25460 q, nem q Acélszerkezetek 2015/4. szám 17

20 b) a) 25. kép: W. T. Clark tervén a láncok csaplyukainak távolsága egységesen 12 (láb) a) általános terv; b) részlet Súlyosabb hiba, hogy a függesztőrudak egymás közötti távolságára a magyar szerzők (Gállik kivételével) 1,80 métert adnak meg. Clark néhány, a sarukhoz kapcsolódóktól el tekintve a láncok csaplyukainak tengelytávolságát, az egész hídra vonatkozóan, 12 lábban, azaz 3,66 méterben határozta meg (25. kép). Következésképpen (a lánckötegek hajlásszögének változása miatt) ez a méret 1,8 m körül változik (ami a faszerkezetű Howe-tartónál nem jelentett különösebb gondot, az átépített, acélszerkezetű merevítőtartós hídnál már állandó: 3,6 m). A vasszerkezetet között gyártották és között szerelték. Ennek legkényesebb művelete a láncok felszerelése volt. A munkát a lánccsatornákban és a kapuzatoknál kezdték. A három medernyílásba eső 2 x 2 láncszakaszt hajóhidakon állították össze, majd előbb a parti nyílásokban, utána a medernyílásban egyenként emelték, illetve húzták a helyére, mindig a befolyási oldalon a felső köteggel kezdve [26. a) b) képek]. A lánchíd pályaszerkezetén már a kezdetektől fogva a forgalom növekedésével fokozódó függőleges és vízszintes irányú lengéseket észleltek. Ezért 1883-ban létrehoztak egy bizottságot a híd állapotának felmérésére és teher bírásának megvizsgálására. A feladat rendkívül alapos és sokirányú tanulmányozása után, a bizottság vezetője, Kherndl Antal között elkészítette a számításokat. A Bizottság ennek alapján hozott döntése szerint: az egész felszerkezetet le kell bontani és teljesen új vasszerkezetet készíteni (Gállik). A régi híd bontásának munkálatait a magyar királyi Állami Gépgyár február 2-án kezdte ( képek). Gyorsan haladtak: egy hónappal később a medernyílás kö ze péről már a pályaszerkezet is lekerült (29. kép), a par ti nyílásokban pedig csak a kereszttartók és (fa) szegélytartóik láthatók (30. kép). A merevítőtartó elbontását követő en a pilléreknél és az egyes nyílásokban cölöpjármo kat készítettek (31. kép), melyekre az Erzsébet híd építésé- 18 Acélszerkezetek 2015/4. szám

21 nél alkalmazott módszerhez hasonlóan mintegy 60 m hosszú acélrácsos hid főtartókat helyeztek (a középsőben így három 48 m széles hajózó nyílást biztosítva). Ezekre építették a lánckötegek szerelését szolgáló a teljes hossz mentén alátámasztó állványzatot. A láncokat a bontás megkezdése előtt feszültségmentesíteni kellett, amihez azokat 26 cm-rel megemelték. A régi vasszerkezet bontását június végére befejezték. A LÁNCHÍD ÁTÉPÍTÉSE Az átépítés hatalmas feladatának végrehajtását jobbára ugyanaz a kiemelkedő felkészültségű, nagy tapasztala tú szakembergárda hajtotta végre, amelyik egy bő évtizeddel korábban a Ferencz József, majd az Erzsébet lánchíd megalkotását irányította. Közülük néhányat megemlí tünk. A számításokat a Kherndl Antal műegyetemi tanár által ki dolgozott elmélettel végezték, őt tekintették a legfőbb szakértőnek is. A terveket a Kereskedelem- és Közlekedésügyi Minisztérium Hartig Sándor és Szántó Albert miniszteri tanácsosok vezette Duna-híd osztályának két főtanácsosa, Gállik István (láncok, azok csatlakozásai, valamint alapanyagügyek) és Beke József (merevítőtartó) készítette. Ugyanők látták el a kivitelezés felügyeletét is. A díszítőelemek, korlátok és lámpák esztétikus kialakítását Gyenes Lajos műépítész biztosította. Az új hidat nagyobb terhelésre méretezték, tömege az eredetinek több mint duplájára növekedett, ezért a hídfőket (5000 m 3 -es a meglévőbe kötött, de annál 3,5 méterrel mélyebb re, a teherbíró agyagig lenyúló vasbeton oldalépítmények közé fogva) meg kellett erősíteni. Ezt a munkát (pneu matikus úton, keszonok létesítésével), továbbá a lánckötegek csatlakozási pontjainál (hídfők, kapuzatok) megváltozott szerkezetek miatt szükséges átalakítási feladatokat a Zsig mondy Béla cég végezte és a Minisztérium részéről Püs pöky (Pischinger) Gyula tervezte és felügyelte. Acélszerkezetek 2015/4. szám 19

22 a) 26. kép: A láncok összeszerelésének (hajóhidakon) és felhúzásának (51 mm keresztmetszetű, kovácsoltvas láncok, hatszoros áttételű csigasor és a pesti hídfőben elhelyezett, 25 lóerős gőzgépek segítségével) tervrajza a pesti (a) és a budai (b) oldalon (W. T. Clark) a) b) 20 Acélszerkezetek 2015/4. szám 27. kép: A régi híd bontásának kezdete (a) és a munka közelről (b)

23 b) 28. kép: A főnökök a pálya maradványán egy héttel később, február 10-én (jobbról az első Beke József, a második Gállik István) 30. kép: A budai nyílás alulnézete ugyanazon a napon 29. kép: Egy hónappal később ( ) a hídközépen már nincs merevítőtartó Acélszerkezetek 2015/4. szám 21

24 31. kép: A merevítőtartót már eltávolították, készülnek a cölöp jármok, a láncok bontásához és az új felszerkezet szereléséhez Az acél alapanyag, valamint a láncok gyártása a diósgyőri m. kir. Vas- és Acélgyár, a merevítőtartó gyártását, továbbá a helyszíni szerelést (bontás, építés) a m. kir. Állami Gépgyár budapesti gyára végezte Gottlieb Ferenc irányításával. A részlettervek kidogozásának feladatait Jurkinyi Jenő, a helyszíni szerelés vezetését Strauch Emil látta el ( képek). Az új felszerkezet tervezésénél fő szempontként előírták, hogy a híd képe az átépítés folytán lehetőleg ne változzék, továbbá az új szerkezet főtartói a régiekkel megegyező vonalozású láncok legyenek (Beke). Ezeket a feltételeket tökéletesen betartották, mégis az eredetitől jelentősen eltérő acélszerkezetet alkottak. A legfőbb különbségeket az alábbiakban, címszavakkal, felsoroljuk: A teljes tartószerkezet (az Erzsébet híd láncainál alkalmazotthoz hasonló) kg/mm 2 szakítószilárdságú karbonacélból készült. Ennek főbb jellemzői (a II. vi lágháború után, a roncsokból vett próbák vizsgálata szerint): R m : 527 N/mm 2 ; R eh : 338 N/mm 2 ; A 5 : 22%; C: 0,21 0,29%; Si: 0,14 0,22%; Mn: 0,53 1,2%; P: 0,07 0,08%; S: 0,03 0,08%. Ezek meglepően kedvezőek, jobbára megfelelnek a mai S355 minőségnek (csak a P- és S-tartalom lépi túl a megengedettet)! A láncok anyagának szilárdsága közel 50%-kal, teherbírása kétszeresére nőtt, hossza nagyjából megduplázódott, szélessége 260-ről 360 mm-re nőtt, az egy csomópontban összefogott lemezek száma 21-ről 25-re, vastagsága 600-ról 700 mm-re, teljes tömege 2000-ről 2460 tonnára emelkedett, a függesztőrudak egymástól mért távolsága (közelítőleg) megduplázódott, 3600 mm-re nőtt ( képek). A lánckötegek lehorgonyzása az Erzsébet hídnál alkalmazott, az összekötő csapokat nem terhelő módszerrel történt. A kapuzat tetején a korábbi, oldalerőket is keltő láncnyereg helyett egy olyan, a láncokat görgős sarukkal alátámasztó saruszerkezetet alkalmaztak, mely a kapuzatot csak függőleges reakcióerővel terheli. A saruszerkezetek öntvényeinek tömege 452 tonnát tett ki ( képek). A merevítőtartó feladatát már nevének megfelelő módon szélrácsozattal ellátott, kellően merev rácsos acélszerkezetként került kialakításra és továbbra is három kéttámaszú tartóból tevődik össze, A beépített szögecselt acélszerkezet tömege 1162 tonna nagy szilárdságú acél, míg a segédszerkezeteké 720 tonna folytvas volt. A pályacsatlakozásoknál először került alkalmazásra az öntvényből készült fésűs dilatáció (Gállik terve szerint). Az új hídba beépített acélszerkezet teljes tömege 5194 tonnát tett ki, tehát több lett, mint az eredetihez felhasznált vasanyag (2546 tonna) kétszerese. Főbb méretadatok: a lánc támaszköze: 39, , , , ,080 m; a merevítőtartó-részek támaszközei: 85, , ,100 m; szabad nyílások: 82, , ,601 m. A tervezőknek sikerült a régi híd szépségét megőriz ni [sőt szerintem annál szebb lett, mivel a vaskosabb acélszerkezet jobban harmonizál a nagy tömegű (fenségesen megformált) mederpillérekkel]. A Kisfaludy Társaság is így látta, és ezért Greguss-díjjal tüntették ki 1918-ban a tervező bizottság tagjait akik Kherndl Antal, Gállik István, Beke József, Zielinszky Szilárd és Gyenes Lajos voltak mint az utolsó hat évben készült legkiválóbb műalkotás tervezőit, akik a Széchenyi Lánchíd újjáépítését a műszaki tudás és művészi ihlet oly szerencsés találkozásával hajtották végre. A szerkezetek gyártását, valamint az alapok megerő sítését 1913-ban kezdték. A helyszíni szerelés (a bon tás befejezését követően, azonnal) július elején kezdődött és rendkívül feszített ütemben folyt. Ennek oka főként az volt, hogy a cölöpjármokat a jégzajlás beáll ta előtt el kellett távolítani, következésképpen a láncok (és függesztőrudak) szerelését időben be kellett fejezni ( Acélszerkezetek 2015/4. szám

25 a) d) b) e) c) f) 32. kép: Az Állami Gépgyár az új híd láncairól készített 1:100 léptékű (4,7 m hosszú) tervének részletei: a) pesti oldali lánccsatorna; b) lánckötegek lehorgonyzása; c) iránytörő saru a hídfőben; d) koronasaru a kapuzat tetején; e) lánckötegek a hídközépen; f) budai kapuzat nézete kép). Ez október végére meg is történt, noha a budai nyí lás állványzatát július végén egy szélviharban a Margit szigetről elszabadult csónakház elsodorta (38. kép). A rajta beemelésre előkészített 74 darab lánclemezből csak 25-öt találtak meg, tehát 49-et újra kellett gyártani! A merevítőtartó és a hídpálya szerkezeteit 1915-ben, úszó- és függőállványok segítségével szerelték A befejező munkálatokat követően, október közepén kezdték meg a próbaterhelést, folyóméterenként 400 kg/m 2 mozgóterhe lésnek megfelelő (ez a régi híd kétszerese), 5060 kg kocka kő terhet felhordva, először a meder-, majd a szélső nyílásokba). A 39. képen az új szerkezet jól megfigyelhető (v. ö. a 28. képpel). Az Építési napló II. kötetét (lásd a képeket) vizsgálva, az évre vonatkozóan, érdekes adatként szolgálnak a naponta változó létszámadatok. A teljes szerelési létszám általában nem haladta meg a 100 főt. Összetétele 4 8 fő Constans (főszerelő, raktáros, gépész, írnok, továb bá időnként kapus, lámpakezelő, lajstromvezető, irodaszol ga), mai szóhasználattal improduktív, valamint a produktív dolgozók: ács előmunkások, ácsok, lakatosok, hídmunkások, iparosok, mázolók, napszámosok november 27-én reggel 8 órakor a Széchenyi Lánchíd átadatott a közforgalomnak. (A háborúra való tekintettel minden ceremónia nélkül.) Acélszerkezetek 2015/4. szám 23

26 33. kép: Az egyik láncgyártó műhely Diósgyőrben a) b) 34. kép: a) Az új híd egy, a BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke előtti folyosón (K épület, mf.) kiállított láncszeme; b) és felirata 35. kép: A lánckötegek lehorgonyzása a) b) 36. kép: a) A koronasaru tervrajza b) és fényképe 24 Acélszerkezetek 2015/4. szám

27 37. kép: A medernyílás láncszerelő állványzata Buda felől szemlélve július 31-én (látszanak a hajózónyílásokat áthidaló íves, vasszerkezetű tartók) 38. kép: A budai nyílás egy csónakház által az előző éjszakai (július 30.) viharban elsodort állványzatának romhalmaza egy budafoki zátonyon 39. kép: Az átépített híd a forgalomba helyezés előtti napon, november 26-án 40. kép: Az január 18-án felrobbantott Lánchíd maradványai ÚJJÁÉPÍTÉS A háború végén, január 18-án, a visszavo nuló német (szövetséges) csapatok felrobbantották a Széchenyi Lánchidat (is)! Csak a pesti lánckamrában el helyezett töltetek robbantak fel (a budaiak eláztak). A pesti nyílás szerkezetei elpusztultak, a medernyílás kiszakítva a kapuzatból a koronasarukat a folyóba zuhant, a budai vízbe rogyott (40. kép). A láncok háromnegyed részét rendkívül alapos vizsgálatok alapján újra felhasználhatóvá tették, a merevítőtartót teljes egészében újra kellett gyártani. Ennél az előzőtől eltérően már a MOSZ szerint gyártott A 36/24.12 minőségű folyt vasat alkalmaztak. A hiányzó 25% láncot ugyanez a szabvány A 42/29.12 szénacéllal pótolták (mely lényegében azonos volt a meglévőknél használttal). A hiányzó lánclemezeket a Diósgyőri Gépgyár N.V. gyártotta, de nem a korábbi gépsorokon és forgácsoló technológiával (kimetszés és előfúrás, körülmarás, kigyalulás, összefúrás), hanem a szélesacélok felesleges részeinek autogénvágással történő eltávolításával. A merevítőtartó vasszerkezete a MÁVAG-ban készült Faber Gusztáv kiviteli tervei alapján és műhelyfőnöksége alatt. A helyszíni szerelést ugyanez a vállalat végezte, Zimányi István főépítésvezető, Bors Ernő és Bujdosó Géza építésvezetők irányításával. Acélszerkezetek 2015/4. szám 25

28 41. kép: A merevítőtartón építették a láncszerelő állványzatot 42. kép: Újjáépítéskor a roncsok eltávolítását követően cölöpjármokat létesítettek, majd úszódarukkal rájuk emelték a rakparton m hosszakban összeszerelt, új merevítőtartó-szakaszokat, melyekre a láncszerelés állványai épültek A hídhoz 2300 tonna új vas/acél anyagot kellett felhasználni. Sávoly Pál korszerű számítási módszereinek köszönhetően, bár a merevítőtartó már nem nagy szilárdságú acélból készült, az újjáépített híd tömege (5000 t), 200 tonnával csökkent elődjéhez képest. 43. kép: A híd átadása pontosan az első avatásának 100. évfordulóján november 20-án történt 44. kép: A lánckötegek a két rácsos tartó közé bújnak, az útpálya 6,4 m, a járda mindkét oldalon 2,2 m széles Az újjáépítés munkálatainak sorrendje a függőhidaknál alkalmazottnak fordítottja volt: a roncsokat eltávolították, majd cölöpjármokat létesítettek és ezekre a két 100 tonnás úszódaruval emelték a rakparton m hosszakban összeszerelt új merevítőtartó-szakaszokat. Ezeket összekapcsolva olyan alapot létesítettek, melyre felépíthették a láncok alátámasztó állványait (41. kép). A medernyílásban hat jármot létesítettek, ami három hajózónyílásnak adott helyet (42. kép). A budai nyílásban eltérő módszert alkalmazhattak: kiemelték és aláfeszítéssel megerősítették az eredeti merevítőtartót, majd rajta helyére tették a láncokat. Ezt követően a régi tartót elbontották és a láncokra a szokásos módon felfüggesztették az új merevítő tartót. A merevítőtartó illesztéseit a vasbeton pályalemez elkészülte és a híd terv szerinti alakjának beszabályozása után szögecselték be. A kocsipálya szélessége (6,4 m) nem változott, de 40 cm-es kerékvetőket alkalmaztak. Ezt az tette lehetővé, hogy a kapuzatok alsó részéből lefaragtak, ezzel a szabad nyílás 5,4-ről 6,4 m-re nőtt. A járdák is 2,2 m szélesek maradtak (43. kép). Az együttdolgozó vasbeton pályalemez, valamint a megrongálódott hídfők és kapuzatok újjáépítésének terveit Méhes György, kivitelezését négy vállalat készítette. A roncseltávolítás 1947-ben, az új szerkezetek gyártása 1948-ban kezdődött és 1949 tavaszán fejeződött be. A budai nyílás újjáépítését 1948-ban, a meder- és bal parti nyílásokét 1949-ben kezdték és augusztus végére fejezték be. A próbaterhelésre november 13.-án került sor. A híd újjáépítésének munkálatait a Közlekedési- és Postaügyi Minisztérium V. 2. Közúti Hídosztálya dr. Széchy Károly vezetésével (és részben tervei alapján) irányította és ellenőrizte, dr. Palotás László központi felügyelő, Sávos Károly, Korda István, Faltin Imre helyszíni építésvezetők közreműködésével. Az újjáépített Széchenyi Lánchidat az első híd avatásának 100 éves évfordulója napján, november 20-án helyezték forgalomba (44. kép). 26 Acélszerkezetek 2015/4. szám

29 A 150. ÉVFORDULÓ MEGÜNNEPLÉ SE A híd történetében akkor is, ha ez nem magát a szerkezetet érinti fontos esemény volt avatása 150. évfordulójának június 19-én történt színvonalas, emlékezetes megünneplése. Mint egyszerű résztvevő, határozottan ki merem jelenteni: ez tökéletesen sikerült, igazi és főként őszinte, szabadságot, örömöt, jókedvet sugárzó (politikamentes!) népünnep volt! Köszönet jár mindazoknak, akik ezt rendezték, szervezték, kivitelezték. Gondolok itt elsősorban az ötletgazdára Hajós Gézára, Clark Ádám ükunokájára (művészettörténész, a grazi egyetem docense, sok osztrák műemléki, művészeti társaság tagja a Historische Gärten Társaság főtitkára stb), továbbá Schiffer János akkori főpolgármester-helyettesre, aki felkarolta, szponzorálta, szervezte a rendezvényt, valamint azokra a tudósokra, akik ragyogó fejezeteket írtak A Széchenyi-Lánchíd és Clark Ádám, erre alkalomra angol nyelven is meg jelent kitűnő könyvbe. 45. kép: A lánchíd 150. születésnapját június 19-én ünnepelték 46. kép: Gyalogosok, hintók, lovas huszárok vették birtokba a Clark Ádám teret Acélszerkezetek 2015/4. szám 27

30 47. kép: A tömeg a hídon is ünnepel 48. kép: A pesti hídfőnél emelt díszsátorban Schiffer János főpolgármester-helyettes, mint Kiadó (középen áll), Hajós Géza, Clark Ádám ükunokája, mint ötletgazda (a zászló kék csíkja mellett ül) és a szerzők mutatták be az erre az alkalomra kiadott, A Széchenyi-Lánchíd és Clark Ádám című értékes kötetet ÖSSZEGZÉS Örömet okozna, ha az, aki ezt a kis, rendkívül rövidre fogott, tehát hiányos monográfiát elolvassa, egyetért velem abban: indokolt felhívni a figyelmet legjelentősebb hidunk 100 éve történt átépítésére, illetve arra, hogy a mai nem azonos az eredetivel, csak tudatosan hasonlít rá, de magyarok által tervezett és kivitelezett felszerkezete teljesen új, szebb, erősebb és főként magyarabb, mint az eredeti! Kötelességünk megemlékezni a 100 éve történtekről és méltó módon ünnepelve, értékelni a remekművet, valamint megvalósítóit, azok világraszóló teljesítményét (48. kép)! IRODALOM Könyvek William Tierney Clark: An account of the Suspension Bridge across the River Danube (John Weale, London, ) Magyar Kir. Állami Gépgyár: A Lánchíd átépítésének (kézzel írott) Építési napló-ja I. (1914) és II. (1915) kötet Gállik István dr. h.c.: A Lánchíd átépítése (Technikai fejlődésünk története , o.; Magyar Mérnök és Építész Egylet, Budapest, 1928) Páll Gábor: A budapesti Duna-hidak története (Danubius jeligéjű MTA pályamunka, Budapest, 1956) 28 Acélszerkezetek 2015/4. szám

31 a) b) 49. kép: Széchenyi Lánchidunk, a fenséges műszaki remekmű, fővárosunk első számú szimbóluma és ékessége: a) télen; és b) nyáron Acélszerkezetek 2015/4. szám 29

32 50. kép: A Széchenyi Lánchíd éjszakai kivilágításban Mihailich Győző dr.: A XIX. és a XX. századbeli magyar hídépítés története (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1960) Gáll Imre dr.: A budapesti Duna-hidak (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1984) David J. Brown: Bridges (Reed Consumer Books Ltd., London, 1993; magyar fordítás: Dr. Medved Gábor: Hidak, Kossuth Kiadó Rt., 2004) Robert S. Cortright: Bridging (Bridge Ink USA, 1998) Richard J. Dietrich: Faszination Brücken (Callwey München, 1998) A Széchenyi-Lánchíd és Clark Ádám (Városháza, Budapest, 1999) Dirk Bühler: Brückenbau (Deutsches Museum, München, 2000) Gáll Imre dr: A budapesti Duna-hidak (Hídépítő Rt., 2005; második, átdolgozott, bővített kiadás) Páll Gábor: A budapesti Duna-hidak története (Első Lánchíd Bt., Biri, 2007; az eredeti kézirat a Lánchíd füzetek sorozatban, KKK közreműködéssel ) Angia Sassi Perino Giorgio Faraggiana: Bridges (White Star Italy, 2004); magyar fordítás Dienes István: Hidak (Alexandra 2004) Ian Penberthy: Bridges 75 mostspectacular bridges (Quan tum Publishing Ltd 2008), magyar fordítás: Vági Ákos: 75 épített csoda HIDAK (Kossuth Kiadó 2009) Folyóiratok Zelovich Kornél: A budapesti Lánchíd (M.M.É.E. Heti Ért., old.) Seefehlner Gyula: Az Erzsébethíd láncainak gyártása (M.M.É.E. Közl., 1900) Gottlieb Ferenc: Az Erzsébethíd vasszerkezetének gyártása és szerelése (M.M.É.E. Közl., 1904) Beke József: A Lánchíd átépítése (M.M.É. E. Közl., 1914., 463. old.) Beke József: A Lánchíd átépítése (M.M.É. E. Közl., 1915., old.) Gállik István dr. h. c.: Történelmi visszapillantás ré gebbi Dunahídjaink építésére (Technika évi 1. és 2. sz.) Széchy Károly dr.: A Lánchíd újjáépítése (Magyar Közlekedés, Mély- és Vízépítés, sz.) Sávoly Pál: Az újjáépített Lánchíd erőtani számításairól (Magyar Közlekedés, Mély- és Vízépítés, sz.) Palotás László dr.: A Lánchíd újjáépült (Magyar Technika, 1949., old.) Palotás L. Müller J.: 25 éves az újjáépített Lánchíd (Mély építéstudományi Szemle, old.) Bácskai Endréné: A budapesti Széchenyi-Lánchíd felújítása (Közlekedésépítés- és Mélyépítés-tudományi Szemle, sz.) Dr. Domanovszky Sándor: A budapesti Erzsébet lánchíd építése (Közúti és Mélyépítési Szemle, sz.) Film Viktor Stauder: Die Kettenbrücke in Budapest (27 ; E-Motion Picture mbh produkció, UNESCO megrendelésre, 2001) A képek forrásjegyzéke A Szerző felvételei: címkép, 1., 2.,4., 6 11., 15., 17., 18., 20., 21., 34., A Szerző gyűjteménye, Internet: 3., 7 11., 24., 28., 32., 33., 35., R. J. Dietrich: 12. W. T. Clark terve: 13., 14., 16., 19., 22., 25., 26. Reiniger Herrmann hagyatékából származik: 23., 27., 29., 30. Gállik Isván dr.: 36. a) Bors Ernő: 36. b) Domanovszky Henrik: Acélszerkezetek 2015/4. szám

33 1239 Budapest XXIII., Haraszti út 44. Levélcím: 1734 Budapest Pf. 31. Telefon: fax: info@kozgep.hu egyedi acélszerkezetek gyártása és szerelése. hídépítés és felújítás, mûtárgyépítés. autópálya- és útépítés, útrehabilitáció. vasútépítés. közmûépítés. környezetvédelmi beruházások, hulladékgazdálkodás. kármentesítési projektek. magasépítési és energetikai beruházások MARADANDÓT ALKOTUNK. Acélszerkezetek 2015/4. szám 31

34 Gyurity Mátyás műszaki igazgató-helyettes MSc Kft. A SZEKRÉNYTARTÓS REKORDER A MÁV Szolnok Szajol kétvágányú vonalszakasz fejlesztése kapcsán a Tisza bal partján, a Tisza-híd után kb. 100 m-rel, az hm szelvényben új, kétvágányú, hullámtéri híd építése vált szükségessé. A műtárgy megépítését alapvetően vízügyi szempontok indokolták, nevezetesen a vasúti Tisza-híd árvízi átfolyási szelvényének növelése és kedvezőbb hidraulikai viszonyok biztosítása. Az új híd nyílása MÁSZig 100 m 2 -rel (LNV-ig 140 m 2 -rel) növeli az átfolyási szelvényt kedvezőbb hidraulikai viszonyokat teremtve a térségben árvíz levonulása idején (Új Vásárhelyi terv). Cikkünk az új Tisza-ártéri híd tervezésének folyamatát mutatja be. AZ OPTIMÁLIS MEGOLDÁS KIVÁLASZTÁSA A vízügyi szempontból elvárt hídnyílás biztosításán túl természetesen menetdinamikai, pályafenntartási, üzemeltetési és építéstechnológiai szempontoknak is meg kellett felelni, ügyelve persze az adott környezetbe való esztétikus beilleszkedésre is. Fontos feltétel volt a vasúti forgalom fenn tartása minimum egy vágányon, végig a híd építésének időtartama alatt. A vonali rekonstrukció alapvető célja volt a 160,00 km/h vonali sebesség és a 22,5 tonnás ten gelyterhelés biztosítása, természetesen az új műtárgy vonatkozásában is. Az optimális műszaki megoldás megfogalmazására ban először tanulmánytervet készítettünk. A magas vasúti töltés mint adottság révén bőséges szerkezeti magasság állt rendelkezésünkre (ritka eset!), így adódott a felsőpályás hídkialakítás, amit a szomszédos Tisza-híd ártéri szerkezeteinek kialakítása is determinált. A rendelkezésre álló szerkezeti magasság könnyedén lehetővé tette a szükséges nyílásméret egy nyílásban való áthidalását. Felvetődött egy egységes kétvágányú híd, vagy irányonként elválasztott felszerkezetű híd kialakításának dilemmája is. A MÁV az utóbbi opciót támogatta. A Tiszahíd közelsége miatt, valamint menetdinamikai illetve pályaés hídüzemeltetési szempontok alapján ágyazatátvezetéses vasúti felépítmény alkalmazására került sor a hídon. Ez egyben azt is jelentette, hogy az érvényes szabályozás 1. kép: A bősárkányi Rábca-híd szerint a tervezett nyílásmérethez nincs szükség síndilatációs készülék beépítésére. A MÁV döntése értemében a némileg finomított tanulmánytervi B2 változat ( Vágányonként különálló felszerkezetű ágyazatátvezetéses acélhíd, 4,10 m-es vágánytengelytávolsággal ) alapján megkezdődhetett az engedélyezési tervek készítése. Acélanyagú szekrényhíd mellett szóltak annak nyilvánvalóan kedvező merevségi, építés- és szereléstechnológiai, valamint kedvező üzemi tulajdonságai is [5] [6]. A SZEKRÉNYTARTÓ TÖRTÉNETÉRŐL RÖVIDEN A szekrénytartó őse a gerinclemezes tartó. A fejlődés so rán a gerinclemezes tartó egyre szélesebbé váló övlemezei egyszer csak összeértek és nagy hajlító- és csavarómerevségű zárt keresztmetszetű, szekrénytartónak elnev e- zett tartótípus jött létre. Az új szerkezettípus elterjedésének persze feltételei voltak és csak akkor vált lehetségessé tömeges alkalmazása, amikor az acél gyártási/hengerlési és hegesztéstechnológiai fejlettsége a megfelelő szintre lépett. Mindeközben választ kellett adni új kihívásokra is, mint például a lemezberoppanás (Koblenzi Rajna-híd 1971 Németország, West Gate Yarra-híd 1970 Ausztrália, Cleddau híd 1970 Wales) jelenségének kezelésére. A korai alkalmazások megkerülhetetlen példája a Robert Stephenson tervei alapján megépült, 1850-ben forgalomba helyezett és egészen 1970-ig ebben a formában fennálló, kétvágányú Britannia híd [8]. Stephenson 140,00 m-es ha jó zó nyílásokkal rendelkező hídja máig is párját ritkító mó don korunk gyakorlatával ellentétben alsópályás szek rénytartós szerkezet volt. Kedvező tulajdonságai ellenére, hazai vasúti területen ez a tartótípus kevésbé terjedt el. A hazai vasúti hídállományban acél szekrénytartós hidak előfordulása viszonylag ritka, de éppen ennek okán egy rövid technikatörténeti áttekintést mindenképpen érdemes tenni. A hegesztési technológia 20. századi fejlődésével hazánkban először 1965-ben épült teljes egészében hegesztett kivitelű szekrénytartós híd [1] [2] [4]. Ez a 21,00 m-es tá maszközű, közvetlen sínleerősítésű bősárkányi Rábca-híd (GYSEV). A híd tervezője Darvas Endre. A MÁV Pusztaszabolcs Paks vv. Ménesmajor állomás közelében 1976-ban egy újabb, 16,40 m támaszközű szekrénytartós, ugyancsak közvetlen sínleerősítésű híd épült a Nagykarácsonyi vízfolyás felett [3]. A híd tervezője Ehal Zsuzsanna. Ugyanilyen vasúti felépítménnyel, 15,76 m-es támaszközű szekrénytartók alkalmazásával épültek át ben a tiszafüredi Tisza-híd ártéri felszerkezetei (6 nyílás), a Szomorka-patak-híd (5 nyílás), és az Eger-patak-híd (18 nyílás) [4]. Tervező Remes Tamás ben megépült a 19,00 m-es támaszközű ortaházi Cserta-patak-híd [7]. Ezután egészen 2014 októberéig, 32 éves, hosszú szünet következett a hazai acél szekrénytartós vasúti hídépítésben. 32 Acélszerkezetek 2015/4. szám

35 1. ábra: Keresztmetszet 2. ábra:. A hídfő metszete ENGEDÉLYEZÉSI ÉS KIVITELI TERVEK A MÁVTI Kft. megbízásából 2006-ban elkészítettük az új ártéri híd engedélyezési terveit, majd 2007-ben a kiviteli terveket is. Az ismertté vált peremfeltételek optimális kielégítésére tehát egynyílású, 40,00 m támaszközű, vágányonként statikailag különálló felszerkezetű, de közös zúzottkő ágyazattal rendelkező, szekrény kialakítású acélhidat terveztünk, 4,10 m-es vágánytengely-távolsággal. S235 minőségű acélanyagot alkalmaztunk. A támaszköz/ tartószerkezet-magasság aránya L/13-ra adódott. Az engedélyezési és kiviteli tervek elkészülte után a tervezés folyamatában néhány éves pihenő következett. Ez idő alatt megszületett az építési engedély, majd 2012-ben újabb tervezési fázis következett. A vonalszakasz fejlesztési koncepciója különösen a tiszai átkelési szakasz vonatkozásában időközben jelentősen módosult, a Tisza-híd mederhídjának kialakítási koncepciója megváltozott. A vágány tengelytávolság 6,60 m-re nőtt, a pálya hossz-szelvényét megemelték. Ezek a változások az új ártéri híd kialakítását is befolyásolták. A vasúti pálya alaprajzi vonalvezetése az új ártéri hídnál némileg módosult, így a hídon enyhe körívbe került (Rj = 5000 m). A pálya hosszesése Szajol irányában gyakorlatilag változatlan maradt: 0,35% hosszesés. Jogszabályi változások következtében a szerkezet alsó élének magassági kritériuma is megváltozott, így a szerkezet alsó élét feljebb kellett emelni. A NIF Zrt. megrendelésére a FÖMTERV Zrt. megbízásából a megváltozott feltételek miatt új engedélyezési és kiviteli tervek készítésére került sor egyesített terv formájában. A felszerkezetek új vágánytengely-távolságnak megfelelő széthúzása miatt szükségessé vált átalakításokat elvégeztük. Az új vízügyi előírások kielégítése érdekében részben az acélszerkezet magasságát csökkentettük, részben a pálya hossz-szelvény megemelését használtuk ki. A felszerkezet karcsúbb lett, a támaszköz/tartószerkezet-magasság arányszáma L/15-re csökkent. A változások következtében felmerült a nagyobb szilárdságú acélanyag alkalmazása is, így a teherhordó acélszerkezet S355J2+N minőségű acélanyagból terveztük meg, teljes egészében hegesztett kivitelben. 3. ábra: Ágyazattámasztó megszakítás A keresztirányú eséssel kialakított ortotrop pályalemezt 6 darab, a főtartó gerinclemezeket és a fenéklemezt 2 2 darab hosszirányú trapézborda merevíti. A főtartó gerinclemezeinek tengelytávolsága 3,00 m. Korábban bevett megoldás volt a viszonylag kis főtartó tá volságú gerinclemezes tartóknál (szekrénytartóknál is) az oldalirányú igénybevételek (elsősorban szélteher) okozta instabilitással szembeni biztonság növelése céljából a tartóvég halhasszerű visszatörése. A Tisza-híd ártéri szerkezeteinek hídjai is ilyen kialakításúak. A kialakítás nyilvánvalóan gyártási nehézségeket hordoz magában, de mint kiderült egy esetleges átépítés során is komoly fejtörést okozhat. Acélszerkezetek 2015/4. szám 33

36 2. kép: Oldalnézetben Az új híd ezért párhuzamos övű kialakítással készült, a 3,00 m-es gerinclemez-távolság kellő támaszterpesztést biztosít. A kereszttartók és a merevítőbordák 4,00 m-enként he lyezkednek el. A tömör falú végkereszttartók zárható búvó nyílással készültek. Az alkalmazott legnagyobb lemezvastagság csupán 30 mm (fenéklemez), ami hegesztéstechnológiai és fáradási szempontból egyaránt kedvező. A teherhordó acélszerkezet magassága hídtengelyben 2740 mm, a híd szerkezeti magassága 3630 mm. A pályalemez fölé magasodó ágyazattámasztó szerkezeteket 2 2 helyen megszakítva a statikai együttdolgozásból kiiktattuk, kiküszöbölve így a felső szélek esetleges hullámosodását, kivetődését. A hídvégeken vízzáró dilatációs szerkezetek épültek be, a felszerkezetek korszerű korongsarukra támaszkodnak. 3. kép: Iker felszerkezetek 4. kép: A szajoli hídfő 5. kép: Békaperspektívából nézve 34 Acélszerkezetek 2015/4. szám

37 A felszerkezetek külső oldalán üzemi járda készült, kábelcsatornával, a szekrény belsejében pedig kezelőjárda. A vég kereszttartó és a térdfal között vizsgálófolyosó kapott he lyet. A megépült teherhordó acélszerkezet tömege 2x150 tonna (3,75 t/vm), az üzemi és vizsgálójárdáké hidanként 13 tonna (0,33 t/vm). Érdemes megemlíteni, hogy ezzel szemben a zúzottkő ágyazatos vasúti felépítmény tömege hidanként 280 tonna (7,00 t/vm). A szekrénytartó acélfelhasználása kb. 10%-kal nagyobb egy azonos támaszközű, ágyazatátvezetéses, rácsos főtartós hídhoz képest, cserébe azonban a tagoltság elmarad, a gyártás egyszerűsödik. A 20,0 m hosszú 80 cm átmérőjű, fúrt cölöpökre támaszkodó vasbeton hídfők magassága kb. 10,00 m. A nagy fa lazatmagasságból adódó jelentős állandó terhek opti má lis felvétele és altalajra való továbbítása érdekében az erőjátékot hűen követő hídfő keresztmetszetet alakítot tunk ki. A vasbeton hídfőket a megnövelt vágánytengely-távolságnak megfelelően kiszélesítettük. A két hídfő vízszintes terhelésének (fékező/indító erők) kiegyenlítése céljából a jobb pálya hídjának fix sarui a Szajol felőli hídfőre, a bal pálya hídjának fix sarui pedig a Szolnok felőli hídfőre kerültek. A párhuzamos szárnyfalakat rejtett vasbeton gerenda köti össze, jelentősen növelve ezzel a hídfők merevségét. 6. kép: A jobb vágány hídjának beemelése TECHNOLÓGIAI TERVEZÉS 2014-ben a Tisza-2013 Konzorcium, mint nyertes vállalkozó megrendelésére a FÖMTERV Zrt.-től megbízást kaptunk a megvalósításhoz szükséges technológiai és kiegészítő kiviteli tervek elkészítésére. A megbízás keretében sok értékes tapasztalatot gyűjtve, elkészítettük az acélszerkezet kivitelező által kezdeményezett módosításainak átvezetését a tervekben. A hídfők megépítéséhez szükséges munkaterület biztosításához elkészítettük a munkatér-határolási terveket, továbbá a szerelőtér kialakításának és a felszerkezetek bedaruzásának bizonyos technológiai terveit is. A helyszíni adottságok és a forgalom fenntartási elvárások miatt már a korai tervfázisokban nyilvánvalóvá vált, hogy a hídfők megépítése ideiglenes hídprovizóriumok (ven déghíd) beépítésével csak igen körülményesen meg való sítható, idő igényes megoldás lenne. Mivel helyi adottságként igen széles koronájú vasúti töltésmű állt rendel kezésre, ezért a munkaterületet megkerülő vágány építésére nyílt mód. A te relővágány földművének munkagödör felőli megtámasztására L607n típusú, 10,00 14,00 m hos szúságú, szádpallókból álló hátrahorgonyzott szádfalat ter vez tünk. Érdekes tapasztalat volt, hogy a 14,00 m-es szád falak tervezett mélységre való leverése nem minden eset ben sikerült és ez okozott is némi aggodalmat az építés idején. A szádfal alaprajzi hossza közel 70,00 m volt, a megtámasztott földmű magassága a hídfők munkagödre mentén kb. 9,00 m-re adódott. A hídfők munkagödrei közötti szakaszon pontosan meghatározott méretű földmag segítette a szádfal állékonyságát. Az építés ideje alatt állandó alakváltozási monitoringot írtunk elő. A mérési eredmények a számított értékeket ugyan megközelítve, de azok alatt maradtak mindvégig. A gyártóműből közúti szállító járműveken érkezett gyártási egységeket a vasútvonal felvízi oldalán kialakított szerelő platón állították össze. Az üzemi járdákkal együtt egyen ként kb. 163 tonnás hidak nem a korábban tervezett és a vasúti hídépítésben szokványos keresztirányú betolás útján kerültek rendeltetésszerű helyükre, hanem autódaruk segítségével. Egyébiránt a korábban épült szekrénytartós MÁV/GYSEV hidak mindegyike bedaruzással került a helyére (vasúti daru), bár a legnagyobb emelendő tömeg eddig csak 34 tonna volt (bősárkányi Rábca-híd). 7. kép: Érkezik a bal vágány hídja is Acélszerkezetek 2015/4. szám 35

38 Mint mindnyájan jól tudjuk, a hídépítés egy komplex folyamat, de egyben különlegesen szép feladat is, ahol különféle szinteken számos szereplő szorgoskodik a cél elérése érdekében, a sikeres csapatmunka végeredménye pedig a híd átadása, forgalomba helyezése. Ilyenkor minden résztvevőt örömmel és megelégedéssel tölt el egy újabb, színvonalasan elvégzett munka gyümölcse. 8. kép: Irány Szolnok A szerelőtéren korrózióvédelemmel ellátott kész felszerkezeteket először 2 darab trélerre helyezték, majd a már elkészült hídfők elé szállították. Ez után 2 darab szinkronizált, 400 tonnás autódaru segítségével a hidakat végleges helyükre emelték. ÖSSZEFOGLALÁS A vonalszakasz felújítási és fejlesztési munkáit, így a hídépítést is a Tisza-2013 Konzorcium végezte el. Fél évszázaddal az első, teljes egészében hegesztett kivitelű hazai, szekrénytartós vasúti acélhíd átadását követően, 2014 októberében forgalomba helyezték az új Tisza-ártéri híd bal vágányának hídját, majd 2015 januárjában a jobb vágány hídját is. Az új, iker felszerkezetű híd így a hazai vasúti hídállomány nem túl népes acél szekrénytartós családjának legújabb tagja lett. Ez az első ágyazatátvezetéses szekrénytartós acélhidunk, egyben kategóriájának legnagyobb támaszközű hídja is (T. k.: 40,00 m). Az alkalmazott acélanyag minősége (S355) okán is családjában úttörőnek számít. A megvalósítás során a szerkezet már részben igazolta kedvező tulajdonságait és reményeink szerint az üzemszerű használat során tovább bővül a kedvező tapasztalatok köre. IRODALOMJEGYZÉK [1] Palotás Medved Nemeskéri Kiss Träger, Hidak (Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1987), Az acél és a vasbeton diadalútja, 64. o. [2] Kékedy Pál, Darvas Endre, UVATERV Műszaki Közlemény 1970/1, Hegesztett acél hídszerkezetek fejlődése, o. [3] Dr. Darvas Endréné Ehal Zsuzsanna, UVATERV Műszaki Közlemény 1977/1, A ménesmajori hegesztett vasúti híd, o. [4] Erdei János, Hajós Bence, Dr. Horváth Ferenc, Vörös József, Vasúti hidak a Debreceni Igazgatóság területén (Tuurex Kft. 2003), Tiszafüredi Tisza-ártéri-híd, Szomorka-patak-híd, Eger-patak-híd, o. [5] Drago Horvatić, Metalni mostovi (Školska Knjiga, Zagreb 1988), Poprečni presjeci praktičnih izvedbi, o. [6] Bratislav Stipanić, Dragan Buđevac, Čelični mostovi (Građevinska Knjiga, Beograd 1989), Zatvoreni kolovoz, o. [7] Bárdosi László, Biri Gábor, dr. Farkas János, dr. Gáll Imre, Gecseg Miklós, Srágli Lajos, Szabó László, dr. Tóth Ernő, Vajda Lajos, Varga Gellért, Wellner Péter, HIDAK Zala megyében (Zala Megyei ÁK Kht. 2004), Vasúti hidak, o. [8] David J. Brown/fordítás: Medved Gábor, BRIDGES Three Thousand Years of Defying Nature /HIDAK Háromezer éve harcban a természettel, Kossuth Kiadó 2004, A Britannia vasúti híd, Menai-szoros o. KÉPEK, ÁBRÁK FORRÁSA Gy. M. MSc: 1., 2. és 3. ábrák, 2., 3., 4., 5., 8. és 9. képek GYSEV: 1. kép Török Gyula, Bilfinger MCE: 6. és 7. képek 9. kép: Robog a vonat 36 Acélszerkezetek 2015/4. szám

39 éves a Yaskawa, a Motoman ipari robotok gyártója. MAGYARORSZÁGI KÉPVISELET Acélszerkezetek 2015/4. szám 37

40 38 Acélszerkezetek 2015/4. szám

41 Nagy Ferenc ügyvezető REHM Hegesztéstechnika Kft. A SZAKMA MŰVÉSZEI IDÉN IS ÖSSZEMÉRTÉK TUDÁSUKAT November 19-én, a Dunaújvárosi Főiskolán lezajlott a FOCUSban a művészet 2015 hegesztési verseny döntője. Az idei versenyt is óriási érdeklődés kísérte. Tavasszal nem kevesebb, mint 38 cég nevezte be a legjobb hegesztőjét, akit sokan belső válogató versenyen választottak ki. A megnyitóval és a feladatok ismertetésével kezdődött a program A verseny főszervezői a REHM Hegesztéstechnika Kft. és a Messer Hungarogáz Kft. Szakmai támogatói a Magyar Hegesztéstechnikai és Anyagvizsgálati Egyesü lés és a Ma gyar Hegesztési Egyesület. A pártatlanságról és a szakmailag megalapozott dönté sekről neves szakemberekből álló zsűri gondoskodott: Kristóf Csaba a zsűri elnöke és a zsűri két tagja: Gayer Béla és Vásárhelyi Béla. A magas versenyzői lét szám mind a szerve zők nek, mind a zsűrinek ko moly kihívást jelentett. A nyár az elő válo gató versennyel telt. Ennek so rán a zsűri és a szer ve zők képviselői min den céget, illetve verseny zőt meglátogattak azért, hogy az előválogató fel ada tait mindenki a saját munkahelyén oldhassa meg. A FOCUSban a művészet 2015 hegesztési verseny győztese Osán László, a STEIGER Srl. versenyzője A második helyezett Domján Zsolt, a Pylon-94 Kft. versenyzője A zsűri munka közben Szeptember elején a zsűri kiértékelte a munkákat és kiválasztotta a 10 döntős személyét. A döntőben szoros verseny mellett megszületett a rangsor. A Duna újvárosi Főiskolán fel avathattuk az idei ver seny bajnokait. Csak, hogy biztosra menjünk WiKiScan akcióban A győztes Osán László lett Nagykárolyból, a STEIGER Srl. versenyzője. A második és harmadik helyen Domján Zsolt. a zala egerszegi Pylon-94 Kft. versenyzője, illetve Sipos Zsolt, a vámospércsi Vámosgép Kft. versenyzője végzett. Ezúton is szívből gratulálunk nekik! A harmadik helyezett Sipos Zsolt, a Vámosgép Kft. versenyzője Jövőre újabb hegesztési eljárásban mérettethetik meg magukat a benevező versenyzők! A részletekkel hamaro san je lentkezünk! Acélszerkezetek 2015/4. szám 39

42 40 Acélszerkezetek 2015/4. szám

43 Dr. Katula Levente adjunktus, IWE hegesztőmérnök Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszék Dr. Dunai László egyetemi tanár, tanszékvezető Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszék HEGESZTÉSTECHNOLÓGIAI KUTATÁS-FEJLESZTÉS, avagy a WeldImprove projekt bemutatása WELDING TECHNOLOGY RESEARCH AND DEVELOPMENT, presenting the WeldImprove project A cikk egy 20 hónapos hegesztéstechnológiai kutatásfejlesztési projektről ad áttekintést. A kutatási projekt a hegesztési folyamathoz kapcsolódóan három főbb tématerületen végzett vizsgálatokat ölelt fel: ipari kö rülmények között gyártott, hegesztett próbatesteken végrehajtott laboratóriumi roncsolásos kísérleteket; végeselemes hegesztés-szimulációs vizsgálatokat; valamint a hegesztési folyamat helyszíni, minőségközpontú vizs gálatát. A projekt összesen tizennégy modulból épült fel, melyek mindegyike egyegy speciális hegesz tési kérdésre fókuszált. The paper presents a research and development project on topics of welding technology. The 20-month-long project covered three main subject areas connected to the welding process: full scale laboratory tests on welded test specimens, fabricated in industrial production; finite element simulation of the welding process; as well as on-site quality-oriented analysis of the welding process. The project consists of a total of fourteen modules, each of them focused on a special topic on welding. 1 BEVEZETÉS A modern szerkezetépítési gyakorlatban mára nélkülöz - hetetlenné váltak a hegesztett kötések, legyen szó akár mély-, akár magasépítési szerkezetről. A hegesztéstechnológia gyors fejlődésével a gyártóüzemi, jó körülmények közötti előregyártás mellett egyre terjed a helyszíni hegesztés alkalmazása is. A hegesztett kötés számos jó tulajdonsága mellett erő - tanilag homogénnek tekinthető anyagi folytonosság biz tosítása; teljes értékű varrat esetén nagy szilárdságú, gyen - gí tetlen kapcsolati környezet alakítható ki; kedvező gé pesíthetőség számos problémát is felvet, melyek egy része a nagy helyi hőbevitellel hozható kapcsolatba. Ilyenek a kedvezőtlen anyagszerkezeti változások a varratkörnyezetben, vagy a hegesztési folyamat okozta alakváltozások és ma radó feszültségek a szerkezetben. További kedvezőtlen tulajdonság, hogy a varrat sok esetben feszültséggyűjtő hely ként elősegíti a fáradttörés kialakulását, illetve a varratok minőség-ellenőrzése idő- és költségigényes. A kutatásban tipikus szerkezetépítési kialakítások vizsgálatán keresztül kerestük a hegesztéstechnológiailag legked ve - zőbb, legkevesebb hátrányos tulajdonságot mutató meg oldást. A technológiai kérdésekkel foglalkozó laboratóriu mi vizsgálatainkat egészítette ki a hegesztési folyamat nu me rikus szimulációval történő paraméteres vizsgálata, vala mint a gyártás helyszíni folyamatának elemzése. A kutatásban a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszék a Tecxa Technology Kft. alvállalkozójaként vett részt. 2 A PROJEKT FELÉPÍTÉSE A WeldImprove kutatási projektben mely az angol he gesztés és fejleszt szavak összevonásával a hegesztési folya mat átfogó fejlesztésére utal a hegesztési hőfolyamat komplex vizsgálatát végeztük el, három főbb tématerületbe sorolva a kutatás egyes moduljait. 1. Ipari körülmények között gyártott próbaesteken végzett laboratóriumi vizsgálatok, amelyekkel tipikus szerkezetépítési alkalmazásokhoz és gyártási feladatokhoz vizsgáltuk a hegesztéstechnológia hatását a statikus teherbírásra és a fáradási viselkedésre. 2. Végeselemes hegesztés-szimulációs vizsgálatok, melyek során a teljes hegesztési hőfolyamathoz fejlett numerikus modellt alkalmaztunk, amelyet validáltunk és elvégeztük a teljes hőfolyamat szimulációját. 3. Minőségközpontú helyszíni vizsgálatok, melyekkel a hegesztési folyamat rendszerszemléletű vizsgálatát végeztük el. A kutatás-fejlesztési projekt felépítését és a modulok tématerületekbe sorolását az 1. ábra szemlélteti. A projekt teljes időtartama 20 hónap volt, két részhatáridővel. A részteljesítések és a végleadás alkalmával az addig elért eredményeket workshop-ok keretében mutattuk be és jelentésekben dokumentáltuk. A kísérleteket a BME Hidak és Szerkezetek Tanszék Szerkezetvizsgáló Laboratóriumában hajtottuk végre. Acélszerkezetek 2015/4. szám 41

44 1. ábra: A WeldImprove projekt felépítése és a modulok tématerületekbe sorolása 3 PROJEKTMODULOK BEMUTATÁSA 3.1 Laboratóriumi vizsgálatok Ipari körülmények között gyártott próbaesteken végeztünk laboratóriumi vizsgálatokat, amelyekben tipikus szer ke zetépítési kialakításokhoz és gyártási feladatokhoz vizs gáltuk a hegesztéstechnológia hatását a statikus teherbí rásra és a fáradási viselkedésre, továbbá a hegesztési maradó feszültségek nagyságára és eloszlására vonatkozóan. A kísérletsorozatban elvégzett vizsgálatok számáról és jellegéről az 1. táblázat ad összefoglalást. 1. táblázat: Laboratóriumi vizsgálatok összefoglalása # Modul rövid megnevezése Elvégzett kísérletek statikus fárasztó a) tűzihorganyzott vékonylemezek ellenállás-ponthegesztésének vizsgálata b) élelőkészítés hatásának vizsgálata 98 - c) d) e) f) nyírt, csaphegesztett kapcsolatok vizsgálata tipikus építőmérnöki részszerkezetek statikus és fárasztó viselkedésének vizsgálata nagy szilárdságú acélok hegesztett kötéseinek vizsgálata gyártási maradófeszültségek vizsgálata mérés 40 próbatesten a) Az építőipari gyakorlatban széles körben elterjedt a vékonyfalú, tűzihorganyzott acéllemezek, illetve ilyen lemezekből jellemzően hidegalakítással előállított ter mékek alkalmazása. Ezek a lemezek másodlagos (szele men, falvázgerenda, -oszlopok) és harmadlagos teherviselő elemként (héjazat) jelennek meg az építő ipari gyakorlatban. Míg az építőiparban szokásos lemezvastagságok mellett (t 6 mm) a szerkezetgyártás során a gyári kapcsolatok döntően hegesztettek, addig a vékony lemezekből készült profilok kizárólagosan csavarkötésekkel készülnek. Ennek elsődleges oka a korrózióveszély, hiszen a hagyományos ívhegesztő eljárásokkal a felvitt passziváló réteg megsérül, megsemmisül. Kutatásunkban tűzihorganyzott vékony lemezek 1,0 1,5 2,0 2,5 mm ellenállás-ponthegesztéssel kialakított, egy és több pontvarratos, átlapolt, nyírt kapcsolatainak hegesztési paramétereit és teherbírási tulajdonságait vizsgáltuk meg. A 2. ábra 1,5 mm vastag lemezek egypontkötéseinek nyíró-szakító diagramjait szemlélteti. A különböző diagramok eltérő hegesztési belállításokhoz tartoznak. b) A hegesztési varratok élelőkészítésének célja a gyártá si gazdaságosság és a termelékenység növelése. Tompavarratokhoz a hegesztési él alakját I, V, X, Y stb. és geometriai méretét az alapanyag fajtájához ötvö- 42 Acélszerkezetek 2015/4. szám

45 erő [N] elmozdulás [mm] /7.5-20/A /8-12/A /8-25/A /9-12/A /10-14/A /11-14/A /10-14/A /10-14/A /10-14/A /10-14/A /10-14/A /10-14/A /10-14/A ábra: 1,5 mm vastag lemezek egypontkötéseinek nyíró-szakító kísérettel felvett erő elmozdulás diagramjai zetlen, erősen ötvözött acél, vastagságához, valamint a választott hegesztési eljáráshoz határozzuk meg. Az élelőkészítés hatásának vizsgálata modulban V, Y és X leélezésű mm vastag lemezek varratait vizsgáltuk két hegesztéstechnológiával, bevont elektródás kézi ívhegesztéssel (111) és fogyóelektródás aktív védőgázos ívhegesztéssel (135). c) A szerkezetépítésben leggyakrabban alkalmazott és legfontosabb két szerkezeti anyagunknak, az acélnak és a betonnak a kombinációjából, együttdolgoztatásából kialakuló szerkezeteket öszvérszerkezeteknek nevezzük. Az öszvérszerkezetekben a beton biztosítja a jó nyomási, az acél a kedvező húzási tulajdonságokat. A két szerkezeti anyag együttdolgoztatását a legtöbb esetben az acéltartóra felhegesztett fejes csapok biztosítják. Ezeket a kapcsolóelemeket nyírókapcsolatnak is hívjuk, hiszen döntően a nyíróerő felvételét szolgálják. Csaphegesztett kapcsolatok viselkedésének kísérleti vizsgálatában 22 mm-es fejes csapokon és M16-os menetes szárakon végeztünk két hegesztéstechnológiával kerámiagyűrűs csaphegesztéssel és fogyóelektródás aktív védőgázos ívhegesztéssel kísérleteket. Kísérleti vizsgálatainkban mind a hegesztett kapcsolat statikus, mind fárasztó terhekkel szembeni ellenállását vizsgáltuk. d) Tipikus részszerkezeteken, illetve szerkezeti részek fáradási viselkedésén és ismétlődő terhekkel szembeni érzékenységén keresztül vizsgáltuk a hegesztéstechnológia hatását. Kísérleteinkben többféle varrattípust és szerkezeti kialakítást megvizsgáltunk. A vizsgálatba bevont szerkezeti kialakításokat a 2. táblázat foglalja öszsze. e) A hegesztett szerkezetek gyártásához felhasznált acélok az elmúlt évszázadban, de különös tekintettel a második világháborút követően jelentős fejlődésen mentek keresztül. A kezdetben 235 MPa névleges folyáshatárral rendelkező acéloktól mára eljutottunk a 1100 MPa, sőt 1300 MPa folyáshatárú, nagy szilárdságú, nemesített, mikroötvözött, finom szemcsés szerkezeti acélokig. Ezen szerkezeti acélok előnye, hogy a korábbi acélokhoz képest kiemelkedő szilárdsági tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezáltal felhasználásukkal jelentős súlycsökkenés érhető el, továbbá a hegesztett kapcsolataik is kevesebb hozaganyagot igényelnek. Alkalmazásuk sok esetben a magasabb anyagárak alapanyag és hozaganyag ellenére is a gyártási és a későbbi üzemeltetési költségek csökkenéséhez vezet. Növelt folyáshatárú acélok hegesztésekor külön figyelmet igényel a hidrogéntartalom alacsony értékének biztosítása, a koncentráltabb hőenergia-bevitel a kisebb varratkeresztmetszet miatt és a hegesztett kötés bemetsződésérzékenysége. Vizsgálatainkban S460-S690-S960 alapanyagú, átlapolt, oldal-sarokvarratos kapcsolatotok statikus és fárasztó terheléses vizsgálatát végeztük el, két hegesztéstechnológia mellett. f) Acélszerkezetek hegesztett kapcsolatainak kialakításakor a hegesztési folyamat során hőenergiát közlünk a kapcsolni kívánt szerkezeti elemekkel. A hegesztett kötés kialakításához alkalmazott hőforrás a kapcsolni kívánt elemeket nem egyenletes mértékben hevíti fel, sőt a felhevülés mértéke a teljes szerkezetet tekintve is egyenlőtlen. A felhevítés hőciklusa folyamatosan változó, amiből az következik, hogy a kapcsolni kívánt lemezek 2. táblázat: Fáradási viselkedés szempontjából vizsgált szerkezeti részletek Sorszám Kísérlet rövid megnevezése 1. tompán illesztett cső cső kapcsolat 2. csőkarimás, egyoldali, körbemenő sarokvarratos kapcsolat 3. csőkarimás, kétoldali, körbemenő sarokvarratos kapcsolat 4. csőkarimás, körbemenő tompavarratos kapcsolat fokban levágott, kétoldali sarokvarratokkal felhegesztett csomólemez fokban lemunkált, kétoldali sarokvarratokkal felhegesztett csomólemez Próbatest vázlatos kialakítása Acélszerkezetek 2015/4. szám 43

46 kapcsolati vonalára merőlegesen a munka darab, illet ve a lemez hőnek kitett belső részei külön böző hőmér sékletűek lesznek, azaz inhomogén fel he vülést szenvednek. Közismert, hogy az acél hőmér sék let-vál to zás hatására anyagszerkezeti átalakulásokon és tér fo gat változáson megy keresztül (allotrop átalakulások). Amennyiben tehát a felhevülés és a lehűlés is egye net len mértékű a térfogaton belül, úgy a hőmérséklet- vál to zás ból fakadó méret- és anyagszerkezeti változás a hőmérséklet függvényében, azaz a hőciklusnak meg felelően, más és más lesz. Mindezek hatására a hegesztett szerkezetek, a gyártásuk alatt, a hegesztési hőfolyamat (felhevülés lehűlés) hatására, a szerkezet terhelésétől, a használat alatti igénybevételtől függetlenül feszültségekkel terheltek. Ezt a sajátfeszültségi, vagy maradófeszült ségi állapotot az anyagban lejátszódó szövetszerkezeti átalakulások és a korlátolt, illetve a gátolt zsugorodás idézik elő. Vizsgálatainkat az építőiparban széles körben alkalmazott, tompán illesztett, mm vastag lemezeken vé geztük el. A próbatestek varratainak kialakításához a két, a jelenlegi acélszerkezet-gyártásban széles körben el terjedt hegesztéstechnológát, a bevont elektródás kézi ívhegesztést (111), illetve a fogyóelektródás aktív védő gázos kézi ívhegesztést (135) választottuk. A próbatesteken két eltérő sajátfeszültség-mérési roncsolásos vizsgálatot hajtottunk végre, melyeket szakítóvizsgálatokkal egészítettünk ki. 3.2 Végeselemes hegesztés-szimuláció Manapság a minőségi és gazdaságos hegesztett szerkezetek tervezésében is megjelenik a numerikus modellek alkalmazása. Azonban a teljes, termomechanikai, hegesztési folyamat modellezése, annak komplexitása miatt még ma is jelentős kihívást jelent. Kutatásunk a végeselemes hegesztés-szimuláció tématerületen kiterjedt a hegesztési hőfolyamat numerikus modellezési elvének megismerésére; megvizsgáltuk és ele meztük a lehetséges modellezési egyszerűsítéseket és korlátozásokat; kifejlesztettünk egy roncsolásmentes méréseken alapuló validációs eljárást, mellyel a hegesztés-szimuláció nem mérhető paraméterei beállíthatóak. Felépítettük több hegesztőeljárás numerikus modelljét, melyeken paraméter-vizsgálatokat végeztünk; vizsgáltuk a gyártási maradó feszültségek kialakulásának modellezési lehetőségeit, valamint a maradó feszültségek teherbírásra gyakorolt hatását. g) A hegesztés egy összetett folyamat, ami magába foglalja számtalan tudományág (termomechanika, szilárdságtan, folyadékok mechanikája, anyagtudományok stb.) téma körét és eredményeit. Ma még nem létezik olyan komplex modell, ami képes lenne a folyamatot leíró té maköröket hatékonyan integrálni. A szakirodalmi áttekintés alapján alapvetően két modellezési stratégiát lehet megkülönböztetni: a) a folyamat megértését és b) a folyamat szimulációját megcélzó modelleket. Ömlesztő és sugárhegesztéses technológiákhoz áttekintettük a hegesztési folyamat numerikus modellezésének lehetőségeit. Vizsgáltuk a numerikus szimuláció le hetséges módszereit és a modellezési nehézségeket a piacon elérhető szoftverekkel. Paramétervizsgálatainkban a hegesztési sebesség, az egy ségnyi varrathosszra jutó energia, a teljesítmény, a hőforrás geometriája és dőlésszöge mellett többsoros varratoknál a hegesztési sorrend hatását lásd 3. ábra is vizsgáltuk. h) Tizenkét darab él-lemunkált, tompán illesztett próbatest numerikus szimulációját és az eredmények elemzését végeztük el. A modelleket validáltuk a laboratóriumi vizsgálatok projektrészben nyert eredménye alapján. A mért és számított hőmérsékleti görbéket a 4. ábra mutatja be. A szimulációban megvizsgált paraméterek a próbatestek lemezvastagsága, az élelőkészítés módja, a hegesztési eljárás és a hegesztési paraméterek voltak. 4. ábra: V_16_135-4 jelű próbatest mért és számított hőmérsékleti görbéi 3. ábra: Négysoros varrat hőmérséklete eltérő hegesztési sorrend alkalmazása mellett 44 Acélszerkezetek 2015/4. szám

47 i) Egy hegesztett termék alakjáról, alakpontosságáról és sajátfeszültségeiről a pontos információ különösen fontos a gyártási minőség és a méretezési biztonság garantálása érdekében. Ezért a projekt keretében megvizsgáltuk a gyártástechnológia maradó feszültségekre, illetve gyártási alakváltozásokra gyakorolt hatását. A kidolgozott modellt kísérleti eredményekkel validáltuk. j) Kihasználva a numerikus szimuláció előnyét, hogy va lidált modell esetén a gyártástechnológia több para méter hatásának numerikus vizsgálatával gazdaságosabbá tehető, elvégeztük kiválasztott építőmérnöki szerkezetek gyártásoptimalizálását. A szimulációval adott hegesztéstechnológia mellett a kedvező hegesztési paraméterek, vagy akár a legkedvezőbb elérhető hegesztéstechnológia is meghatározható. 3.3 Minőségközpontú helyszíni vizsgálatok A versenyképesebb, gazdaságosabb gyártás alapvető feltétele a megbízhatóság, amely a minőségen alapul. Napjainkban a minőségmenedzsment intézkedésein keresztül biztosítja a megfelelő minőségű termékek készítését. Kutatásaink harmadik tématerülete a gyártási folyamat kiemelt részeinek, folyamatainak helyszíni vizsgálattal történő ellenőrzését foglalta magába. Vizsgálatainkat a Tecxa Technology Kft.-nél végeztük el, akik a laboratóriumi vizsgálatok próbatesteit is gyártották. k) A minőség megítélésében alapvető fontosságú a hibakereső roncsolásmentes vizsgálati módszerek alkalmazása a gyakorlatban. Ha a próbadarab teljesen azonos gyártási technológiával készült, mint egy szerkezeti elem, az azon mért és elfogadott mechanikai tulajdonságok kiterjeszthetők a szerkezetre, ha roncsolásmentes vizsgálatokkal bizonyították a szerkezet hibamentességét. A roncsolásmentes vizsgálatok arra is alkalmasak, hogy ellenőrizzük egy szerkezet állapotát, üzem közbeni károsodását. A roncsolásmentes vizsgálatok alkalmasak: anyaghibák kiszűrésére (gyártás közben és végátvételnél is), a hibaokok feltárására, a tulajdonságok roncsolásmentes megítélésére, végső átvételek megalapozására. A roncsolásmentes vizsgálatok gyártásközi alkal mazá sával, a hibák megelőzésével jelentős költségmegtakarításra van lehetőség. Hangsúlyozva azt, hogy általánosan alkalmazható módszer nincs, a hibák típusától megjelenési formájától méretétől, elhelyezkedésétől függően más és más módszereket kell/lehet alkalmazni. A vizsgálatba bevont acélszerkezet-gyártó üzemben saját szakemberek három roncsolásmentes vizsgálati eljárást alkalmaznak a varratok ellenőrzése során: vizuális vizsgálatot; mágneses repedésvizsgálatot; ultrahangos vizsgálatot. l) Helyszíni vizsgálatainkban kiemelt figyelmet fordítottunk az egyik legelterjedtebb roncsolásmentes minősí tő vizsgálatra, az ultrahangos varratvizsgálatra. Ellenőriztük a gyártóüzemben a vizsgálathoz használt eszközöket, a végrehajtó személyzet felkészültségét és a folyamat végre hajtását. m) A legtöbb hegesztett fémszerkezetet a gyártóüzemtől valamilyen távolságra elszállítva, szabadban állítják fel és helyezik üzembe. A szerelés olyan tevékenység, amely nek során az épülő szerkezet statikai és dinamikai egyen súlya folyamatosan változhat, de az egyensúlyt, a stabilitás meglétét állandóan figyelemmel kell kísérni és biztosítani kell. Helyszíni szerelés során álta lában előnyben részesítjük az egyszerűen, gyorsan alkalmaz ha tó technikákat, mint például a mechanikus kötő elemeket alkalmazó csavarkötéseket. Sok szerkezet esetén azonban a csavarkapcsolatok kialakítása nem lehetséges, vagy esztétikai, vagy szilárdsági, vagy merevségi, vagy egyéb követelmény miatt. Ilyen esetben helyszíni hegesztést alkalmazunk. A hegesztett kötéssel szemben ebben az esetben is ugyanazokat a szigorú követelményeket követeljük meg, mint a gyári hegesztésekkel szemben. Gyártóüzemi vizsgálatunkban a helyszínen végzett hegesztések hegesztési utasításait tekintettük át. 4 ÖSSZEFOGLALÁS A hegesztett terméket gyártók egyértelmű érdeke a költséghatékony és magas minőségi igényű kötések és hegesztett termékek előállítása. Ez az igény alkalmasan megválasztott hegesztéstechnológiával valamint a hegesztési paraméterek helyes beállításával támogatható. Az elvégzett kísérletsorozatban három tématerületre bontva vizsgáltuk meg a hegesztési folyamatot és annak ha tásait a hegesztett kötés minőségére és teherbírására.la bo ratóriumi kísérleti vizsgálatainkban hat kiemelt vizs gá lati területen több, mint 600 kísérletet hajtottunk vég re. Végeselemes hegesztés-szimulációs vizsgálatainkban szi muláltuk a teljes hegesztési hőfolyamatot, melyhez fej lett numerikus modelleket építettünk és validáltunk. A minőségközpontú helyszíni vizsgálatainkkal, a minőségmenedzsment intézkedésein keresztül, segítettük a gyártó versenyképesebb és gazdaságosabb gyártását. 5 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A szerzők ezúton fejezik ki köszönetüket a projekt valamennyi munkatársának a BME és a Tecxa Technology Kft. részéről, akik a kutatási projekt megvalósításában részt vettek. A projekt pénzügyi hátterét az Új Széchenyi Terv, Gaz daságfejlesztési Operatív Program keretén belül a Piac orientált kutatás-fejlesztési tevékenység támogatása pályá zat biztosította, amelyért a szerzők köszönetüket fejezik ki. Acélszerkezetek 2015/4. szám 45

48 Dr. Katula Levente adjunktus, IWE hegesztőmérnök Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszék Aguilar Gabriella tudományos munkatárs Tecxa Technology Kft. HEGESZTÉSI FOLYAMAT NUMERIKUS MODELLEZÉSE I NUMERICAL MODELING OF THE WELDING PROCESS I Manapság a minőségi és gazdaságos hegesztett szerkezetek tervezésében is megjelenik a numerikus modellek alkalmazása. A hegesztés modellezése, mint össze tett termomechanikai folyamat, annak komp lexitása miatt jelentős kihívást jelent. A cikk bemutatja a hegesztési hőfolyamat numerikus modellezésének elvét, ismerteti a lehetséges model le zési egyszerűsítéseket, korlátokat. Ismert, hogy min den szimulációval kapott eredmény csak akkor meg bízható, ha visszavezethető mérhető fizi kai paramér tekre. A cikkben bemutatunk egy saját fej leszté sű, roncsolásmentes méréseken alapuló vali dá ciós el járást, mellyel a hegesztés-szimuláció nem mérhető para méterei beállíthatóak. Végül is mer tet jük és értékeljük a Sysweld program (Visual Environment) segít ségével felépített és validált mo dell eredmé nyeit. In our days in the design of high-quality and economical welded structures we use numerical simulations. The modelling of the welding process is a complex thermo-mechanical process, denotes a major challenge because of its complexity. The paper describes the principles of the numerical modelling of the welding process. We describe the possible modelling simplifications and modelling limitations. Well known that each simulation result is reliable only if it can be traced back to measurable physical parameters. The paper presents a selfdeveloped validation procedure. Due to the non-destructive heat measuring we can set non-measurable parameters in the simulation. Finally, we describe and evaluate the results of the validated simulation modelled in SYSWELD (Visual Environment). 1 BEVEZETÉS Hegesztett szerkezetek alkalmazása mind a gépgyártás, mind az építőmérnöki szerkezetgyártás számos ágazatában elterjedt. Az autóipar, hajógyártás és építőmérnöki szerkezetek területén egyaránt fontos a megfelelő hegesztési eljárás és paraméterek megválasztása a minőségi és tartós kivitelezés érdekében. A hegesztett kötés az anyagban atomi szinten kialakuló erőhatások révén jön létre. A hegesztési eljárásokat két nagy csoportba sorolhatjuk a varrat kialakításához szükséges hő és erő mértéke szerint. Így az eljárás lehet ömlesztő vagy sajtoló. Az ömlesztőeljárásoknál nem alkalmaznak erőt, azonban nagy hőre van szükség. A sajtolóhegesztések mindegyike alkalmaz erőt a kötés kialakításához. Ezen belül megkülönböztethetők meleg- és hidegsajtoló eljárások az összehegeszteni kívánt darabok hevítése vagy annak mellőzése szerint. A hegesztési eljárás az alkalmazott energia jellege szerint tovább specifikálható. A felhasznált energia származhat elektromos, termokémiai, mechanikai vagy sugárforrásból. A gyakorlatban leggyakrabban alkalmazott hegesztési eljárások hőforrását elektromos ív adja. Az elektromos ív egy hosszan tartó villamos kisülés, amely szilárd vagy folyékony állapotú elektródák között, gázközegben jön létre. A C hőmérsékletű ívet az ionizált gázban moz gó töltések tartják fenn. [1] Az elektromos ívhegesztés az ömlesztő hegesztési eljárások közé tartozik, melyek hőforrására jellemző, hogy az energiasűrűség eloszlása haranggörbe (Gauss-görbe) ala kú. A hegesztési hőfolyamat a Kelvin-források módszerével a termodinamikai hőmérséklet értéke adott pontban és pillanatban leírható a hegesztési hőforrás effektív teljesítménye (η eff ), hővezető képesség (λ), hegesztési sebes ség (v heg ), hőátadási együttható (Rsi), fajhő (c) és lemezvastagság (t) függvényében. A kvázi-stacioner állapotban a hőforrással együtt mozgó rendszerhez képest állandó hőmérsékletű mezők alakulnak ki, ami lehetővé teszi a hegesztési hőfolyamat izotermáinak meghatározását. A varrat geometriájának hatása az ívteljesítmény csökkentésével vehető figyelembe. A hegesztési hőfolyamat és a hegesztés befejezését köve tő hűlési folyamat hatására helyi alakváltozás és ez zel együtt feszültség lép fel. Azonban az alakváltozások nagysága számos fizikai és geometriai jellemzőtől is függ úgymint a rugalmassági modulustól (E), lineáris hőtágulási együtthatótól (α), a hővezető képességtől (λ), fajhőtől (c), a sűrűségtől (ρ), a fázisátalakulások körülményeitől, a hid rogéndiffúziótól, az alapanyag folyáshatárától (f y ) és a felkeményedési hajlamtól az alakváltozás hatására, valamint a hegesztett kötés méretétől és alakjától. A fizikai jellemzők többsége függ a hőmérséklettől és az ötvözők mennyiségétől. Látható, hogy a hegesztés egy igen összetett termomechanikai folyamat, melynek teljes matematikai leírása mai ismereteink birtokában sem lehetséges. Azonban a kapcsolódó tudományágak fejlődésének és számos tapasztalati eredménynek köszönhetően jól közelítő számításokat dolgoztak ki a hegesztési folyamat numerikus modellezésére. 2 A HEGESZTÉSI FOLYAMAT NUMERIKUS MODELLEZÉSE A hegesztés egy igen összetett folyamat, ami magába foglalja számtalan tudományág (termomechanika, szilárdságtan, folyadékok mechanikája, anyagtudományok stb.) témakörét és eredményeit. Ma még nem létezik olyan komp lex 46 Acélszerkezetek 2015/4. szám

49 modell, ami képes lenne a folyamatot leíró témaköröket integrálni. A szakirodalmi áttekintés alapján alapvetően két modellezési stratégiát lehet megkülönböztetni [2]: a folyamat megértését és a folyamat szimulációját megcélzó modelleket. Mindkét modellezési szint numerikus (végeselemes) módszeren alapul. Az előbbi igen komplex modellek magának a hegesztési eljárásnak és az azt befolyásoló ténye zőknek, jelenségeknek a vizsgálatára kerültek kifejlesztésre. Ezek minden bizonnyal nagy pontossággal alkalmazhatóak lennének minden hegesztéssel foglakozó kutatásban és fejlesz tésben, azonban a jelenleg rendelkezésre álló számítógépes teljesítmény még sok esetben elégtelen, ami szükségessé teszi, hogy egyszerűsítéseket vezessünk be. An nak ellenére, hogy egyre nagyobb kapacitású számítógépek állnak a kutatók rendelkezésére ami fokozatosan szűkíti a két modellezési stratégia közötti szakadékot, ma még elképzelhetetlen egy olyan, gyakorlati problémák megol dására alkalmas, numerikus modell, ami a hegesztés minden aspektusát képes figyelembe venni. A kitűzött célok alapján lehet eldönteni, hogy milyen szintű modell alkalmazása szükséges. A vizsgálni kívánt je lenségek (pl. hegesztési sajátfeszültség) mellett a vizsgálandó szerkezet méretét is figyelembe kell venni. A varrat közvetlen környezetének vizsgálatára és egy a varrat méreténél nagyságrendekkel ( szer) nagyobb hegesztett szerkezet vizsgálatára kifejlesztett modellek jelentősen eltérhetnek egymástól. Az első modell használata a második esetben minden bizonnyal igen költséges és a gyakorlatban kevésbé alkalmazható számítást eredményez. 2.1 A hegesztés modellezési nehézségei A hegesztés numerikus modellezésének alapja egy időben változó termomechanikai analízis. A mozgó hőforrás alapján meghatározható a szerkezetben kialakuló hőmérséklet-eloszlás, amiből számíthatóak a sajátfeszültségek és alakváltozások. A jelenséget leíró modellezés során többek között az alábbi nehézségekkel kell számolni: Kísérleti adatok hiánya A magas hőmérsékleten fellépő mérési nehézségek következtében viszonylag kevés a kísérleti adat. A rendelkezésre álló adatok nagy része a már kihűlt szerkezeten végzett méréseken alapul (pl. maradandó feszültségek mérése). Ez jelentősen megnehezíti a numerikus modell tesztelését, mivel csak az analízis utolsó lépésének eredményei ellenőrizhetők. Az anyagjellemzők mérése magas hőmérsékleten (1000 C <) fizikai nehézségekbe ütközik. Anyagi viselkedés Hegesztés során az anyag hőmérséklete igen széles sávban mozog, ami az anyagjellemzők jelentős változásával jár. Mérési nehézségek következtében az anyagjellemzők értéke magas hőmérsékleten gyakran ismeretlen, így az anyagmodellek paramétereinek beállítása nehézségekbe ütközik. Bizonyos jellemzők (pl. folyáshatár) a hőmérséklet változásával nulla közeli értékre csökkennek, ami numerikus problémákhoz vezet. A gyakorlatban használt anyagok, ötvözetek nem pedig tiszta fémek, ami megnehezíti a halmazállapot-változás hatásainak pontos figyelembevételét. Az 1. ábra a vas legfontosabb ötvözőelemével, a szénnel alkotott egyensúlyi diagramját, a vas szén állapotábrát mutatja. A diagram az átalakulásra jellemző vonalakat, a jellemző hőmérsékleteket és kémiai összetételeket szemlélteti. Az ilyen diagramok készítésénél rögzítik az adott összetételű ötvözetek lehűlési görbéjét, és az átalakulási diagramban a lehűlési görbén mutatkozó töréspontokat ábrázolják. Tehát az átalakulási diagram egymás mellé helyezett lehűlési görbék pontjainak sorozata. 1. ábra: Vas szén állapotábra [3] A perlit eutektoid; B ledeburit eutektikum; a α + perlit b Fe3C + ledeburit + perlit; c Fe3C + ledeburit; d cementit(fe3c) + grafit; e ferrit α; f α + γ; g ausztenit γ; h γ + Fe3C + ledeburit; i Fe3C + ledeburit; j γ + folyékony; k folyékony; l folyékony + Fe3C Acélszerkezetek 2015/4. szám 47

50 Hőforrás és ömledék Mivel a hegesztés jelentős hőveszteséggel jár, a szimuláció során csak a hasznos hőbevitelt szabad figyelembe venni. A hőforrás pontos modellezése magában foglalná az elektromos ív fizikáját és a megolvadt anyag folyadékként való kezelését. A hasznos hőbevitel számítására ma még nem létezik kellően pontos megoldás, ezért azt meghatározni csak a hőmérsékletek és az ömledék alakjának, illetve méretének méréséből, megfigyeléséből lehet. Modellezési nehézséget jelent a hőforrás környezetében fellépő nagyon magas hőmérséklet-gradiens, ami igen sűrű diszkrét modellt (végeselemes hálót) igényel. Varratok kölcsönhatása Gyakorlatban alkalmazott hegesztett szerkezetek esetén a hegesztések száma akár több tízes nagyságrendű is lehet. A hegesztési varratok kölcsönhatásának eredménye egy igen összetett feszültségi állapot kialakulása a hegesztett szerkezetben. Többrétegű varratok esetében az egyes rétegek közötti interakció jelentős (2. ábra). 2. ábra: 8 varratrétegből felépített V varrat mikrocsiszolati képe 2.2 Egyszerűsítési lehetőségek és korlátok A fenti nehézségek leküzdésére és a futtatási idő elfo gadható mértékűre való csökkentéséhez bizonyos egyszerűsítések bevezetése szükséges. Az alábbiakban a leggyakrabban használt módszereket és azok alkalmazásának korlátait foglaljuk össze. Analízis két lépésben Az anyag deformációja során a mechanikai energia egy része hőenergiává alakul, ami ömlesztő hegesztési eljárások esetén több nagyságrenddel elmarad a hegesztés által bevitt hőtől és csak elhanyagolható mértékben befolyásolja a hőmérséklet-eloszlást. Ez lehetővé teszi az analízis két független lépésre való osztását. Első lépésben meghatározható a szerkezetben a hegesztés és a kihűlés teljes időtartama alatt kialakuló hőmérséklet-eloszlás. Ez alapján a második lépésben számíthatóak a sajátfeszültségek és deformációk. Másik megoldás, hogy minden egyes időlépésben lefuttatjuk a hőmérséklet-analízist, majd közvetlen utána a feszültséganalízist. Ez lehetővé teszi, hogy az analízis következő lépésében a hőmérséklet-analízist már egy új, a deformációkkal aktualizált, geometrián futtassuk. Legtöbb gyakorlati esetben nincs szükség erre a megoldásra, de elő fordulhat, hogy a deformációk következtében annyi ra megváltoznak a hőmérséklet-analízis kerületi feltételei (pl. két korábban egymáshoz nem kapcsolódó felület összeér), hogy ezt nem lehet figyelmen kívül hagyni. Analízis egy lépésben: A kölcsönhatás a két analízis között nem minden esetben hanyagolható el, mint például súrlódáson alapuló hegesztési eljárások, pl. dörzshegesztés esetén. Egyszerűsített anyagmodell A magas hőmérsékleten kialakuló feszültségeknek kicsi a hatásuk a maradó feszültségekre. A numerikus problémák elkerülésére ezért megtehetjük, hogy egy adott hőmérséklet felett elhanyagoljuk hatásukat, azaz a korábban említett hőmérsékletfüggő paraméterek értékeit, közelítésként, nullának vesszük fel. A szimuláció pontossága javítható azzal, hogy egy hőmérséklethatár helyett több értéket veszünk figyelembe, amelyek felett fokozatosan hanyagolunk el bizonyos jelenségeket [2]. Gyakori megoldás a halmazállapot-változás hatásainak (térfogatváltozás, anyagjellemzők változása) elhanyagolása. Amennyiben a folyáshatár még viszonylag jelentős a halmazállapot-változáshoz tartozó hőmérsékleten, a halmazállapot-változás hatása jelentős lehet. Ennek ellené re ebben az esetben is gyakran elhanyagolhatók a halmazállapot-változás hatásai [2]. Az alkalmazott anyagmodellt a vizsgált feladat jellege is befolyásolja. A hegesztési varrat közvetlen környezetének a vizsgálatához minél komplexebb anyagmodell alkalmazása indokolt. Ha egy hegesztett szerkezet egészének a vizsgálata a cél, akkor egy egyszerűsített anyagmodellel is a gyakorlati szempontokat kielégítő eredmények kaphatók. Gyakran a rendelkezésre álló adatok, illetve azok hiánya, ami meghatározza az alkalmazható anyagmodellt. Általánosságban elmondható, hogy ha elsősorban a sajátfeszültségek számítása a szimuláció célja, akkor egy egyszerűsített anyagmodellel is elfogadható eredmények érhetők el. Ha azonban a deformációk meghatározása is fontos, akkor már lényegesen körültekintőbben kell eljárni a numerikus modell felépítésénél. 3 A SYSWELD BEMUTATÁSA Az Esi Group által fejlesztett Visual Environment programcsomag nagy előnye az általános modellező programokkal szemben, hogy kifejezetten hegesztési folyamatok modellezésére kifejlesztett célprogram. Ezért a hőfolyamat során fellépő bonyolult összefüggések mint az anyagban az olvadás és lehűlés során lezajló fázisátalakulások szimulációjára a modellezést megkönnyítő beépített modulok állnak rendelkezésre. A programrendszer lehetővé teszi a varratok és a varratokkal történő összeállítás tervezését, valamint a megfelelő hegesztési paraméterek meghatározását, figyelembe véve a modellezés különböző szintjeit [4]. A programrendszer részeit az 3. ábra mutatja be. A programcsomag egyes moduljai a numerikus szimuláció céljának megfelelően különböző számítási eljárásokat alkalmaznak, melyek az eredmények kellő pontosságának megőrzése mellett a számítás hatékonyságát fokozzák. 48 Acélszerkezetek 2015/4. szám

51 Módszerek Mérnöki szakterület Termékek Kicsinyítés Helyi és általános Tranziens Mérnöki alakváltozások Mérnöki alakváltozások Hegesztés minősége és maradó feszültségek Varrat tervező csomag Varrat összeállítási csomag Hegesztési csomag 3. ábra: A Visual Environment program részei 3.1 A hegesztési folyamat numerikus szimulációja Transient Welding (TW) vagy lépésről lépésre eljárás A hőforrás modell a hegesztés vonalán mozog, a szoftver pedig minden időlépés után elvégzi a termikus és mechanikai számítást a megelőző számított időpillanat eredményeiből kiindulva az adott pillanathoz tartozó hegesztési paraméterekkel, ahogyan azt a 2.2 pontban bemutattuk. Mivel a számítás stabilitása megköveteli, hogy az idő lépés legfeljebb a hőforrás hosszának negyede legyen, a TW eljárás nagyon lassú [5]. Ezért a szerkezet kis részének számítására van csak lehetőség, azonban a kapott eredmény igen összetett (hőmérsékleti mezők, keménység, anyagszerkezet és fázisátalakulások, maradó feszültségek és alakváltozások). A TW eljárás alkalmas a hegesztett kapcsolatok lokális hatásainak meghatározására és a hegesztéstechnológia és hegesztési paraméterek optimalizálására [6] Transient Welding alkalmazása Macro Bead Deposit (MBD) eljárással Az eljárás logikai alapja megegyezik a TW eljárásnál leírtakkal, azonban a hőforrás egyszerre több területen (elemen) is megjelenik. A tényleges hegesztési vonal több kisebb szakaszból áll. A hegesztés egységnyi hosszára eső energia megegyezik a valódi hegesztési folyamatban meghatározottal. A szakaszok száma, az időlépések, a hegesztési technológia paraméterei az eljárással kapcsolatos tapasztalatok alapján definiáltak. Az MBD eljárással a számítási idő csökken, valamint nagyobb szerkezetek számítását is lehetővé teszi az eredmények jó minőségének megőrzése mellett [6] Local-Global (LG) eljárás Az LG eljárás a jelentős méretű, nagyszámú hegesztett részletet tartalmazó, összetett szerkezetek (pl. hajó-, autóés hídszerkezetek) számítására alkalmas, ahol a normál TW vagy MBD módszer alkalmazása nehézségekbe ütközik jelentős számítási idejük és memóriaigényük miatt. Az LG módszer alapötlete, hogy a hegesztési folyamatra úgy tekint, aminek hatására lokálisan feszültségek és alakváltozások, míg a teljes szerkezetet tekintve globális deformációk alakulnak ki. A hegesztés helyi hatását a modell lokális újra definiálásával veszi figyelembe, amihez a TW vagy MBD szá mítási eljárást alkalmazza, ezért a lokális modell minél pontosabb merevségének megadása fontos. A lokális modell eredményeit átvezetve a globális modellbe, majd lineárisan rugalmas szimulációt végezve állapítja meg a globális alakváltozásokat. Az LG eredményei csak alakváltozásokat, belső erőket és nyomatékokat adnak meg. A ma radó feszültségek és a hegesztést követően kialakuló anyagszerkezeti változások, fázisátalakulások lokális modellel, azaz TW vagy MBD módszerrel határozhatók meg [6] Shrinkage (SM) eljárás A Weld Planner a számos hegesztett részletet tartalmazó szerkezetek alakváltozásainak gyors számítására alkalmas. A Weld Planner-ben a torzulások számítása a mérnöki alakváltozások számítása alapján történik. Ennek eredményeihez a hőmérséklet és a fázisátalakulások hatását figyelembe vevő számításokat nem végzi el, csak a mechanikai megoldást használja fel [6]. 4 MODELL VALIDÁLÁSI STRATÉGIA Egy fizikai jelenségről készített numerikus modell bemenő adatainak többsége egyértelműen megadható. Egy szer kezet meghatározott WPS (Welding Procedure Specifica tion, hegesztési utasítás) szerint történő hegesztésének nu merikus modelljében ilyen paraméter a geometria, a szer kezet megtámasztása, az anyagminőség és a hegesztési para méterek többsége. Azonban vannak más, a modell eredményeit jelentősen befolyásoló paraméterek, melyeknek nincs a fizikai világban egyértelműen mérhető és felvehető értéke. A Visual Weld-ben felépített modellekben ez a paraméter a hőforrás geometriája (4. ábra). A hőforrás méretei az ömledék alakjának és nagyságának, valamint az ömledékben és a varratkörnyezetben kialakuló hőmérséklet ismeretében meghatározhatók. A helyes hőmérsékleti adatokat szolgáltató termikus modell megfelelően modellezett megtámasztási viszonyok mellett helyes mechanikai eredményeket szolgáltat. Ezért tehát elsődleges a termikus modell validálása. Acélszerkezetek 2015/4. szám 49

52 4. ábra: Ívhegesztési eljárás hőforrása 4.1 A hőmérsékletmérés során alkalmazott eszközök bemutatása ThermoPro TM TP8S IR hőkamera A látható fény hullámhossza 0,4 0,7 μm közötti. Ez az az érték, amit az emberi szem képes felismerni, illetve amit a normál, nem éjjel/nappali kamerák képesek megjeleníteni. A fény ezen spektrumának megjelenítéséhez fényforrásra van szükség, ami lehet a Nap vagy egy normál lámpa is. A hősugárzás hullámhossza μm-es tartományban helyezkedik el, ami már kívül esik azon a sávon, amit az emberi szem érzékelni tud. Ez a sugárzás minden olyan tárgynál megfigyelhető, amelynek hőmérséklete nulla Kelvin fok felett van. A hőkamera a felületről visszaverődő hullámhossz alap - ján állapítja meg az adott test hőmérsékletét. A visszaverődés hullámhosszát befolyásoló főbb tényezők: a felület anya ga, a felület állapota (érdessége, minősége, oxidáció mértéke), a vizsgálat szöge és a hőmérséklet. A hőmérséklet meg határozásához tehát figyelembe kell venni a további tényezők hatását. Ez egy ún. emissziós tényezővel való korrigálással lehetséges. Az emissziós tényező meghatározásához előbb meg kell ismernünk a fekete test fogalmát. A fekete test egy teljesen zárt doboz, belül állandó hőmérséklettel. A zárt alakzat és a fal anyaga nem engedi át a sugárzást, kizárólag a mérni kívánt hőmérséklet mérhető rajta. A dobozon egy lyuk található, melynek mérete nem lehet nagyobb a falak felületének 5%-ánál. Ezen a lyukon keresztül a dobozon kívüli sugárzás nagyon kicsi része hatol át, mely a dobozon belül mérhető, és amely a fekete test sugárzási szintjét adja. Ez a mért sugárzás a fal hőmérséklete. Ezt a mód szert használják a hőmérsékletmérők kalibrálásához is. A su gárzás alapjául a fekete test sugárzása tekinthető. Az emissziós tényező megmutatja, hogy a felület által viszszavert sugárzás hányad része a fekete test által visszavert sugárzásnak. Az ideális üreg tehát legyen az bármilyen anyagban is egy abszolút fekete test, amelynek a sugárzása anyagi minőségtől független, csak a hőmérséklettől függ. A ThermoPro TM TP8S IR hőkamera hullámhossz-tartománya 8 14 μm, így 20 C és C közötti hőmérsékleti tartományban képes mérni. A hőkamera egyszerre két 384 x 288 pixeles képet készít, egy fényképet és egy hőképet. A képek feldolgozását a Guide IrAnalyser szoftver teszi lehetővé. A hőkép minden pixeljéhez tartozik egy emissziótól függő hőmérsékleti adat. A képadatok további feldolgozását megkönnyíti, hogy a hőmérsékleti adatok a szoftver által Excel fájlba importálhatóak K típusú hőelem A hőelem működésének alapja, hogy két fém érintkezésekor hőmérsékletfüggő nagyságú feszültség keletkezik. A hőelemek szabad bead type (gombostűfejű) vagy mérő fejbe épített kivitelűek. A szabad kivitel nagy előnye a gyors válaszidő. Az egyes hőelemtípusok hőmérséklet feszültség értékei táblázatokból olvashatók ki. A K típusú hőelem hőmérséklet-tartománya 200 C-tól C-ig terjed és érzékenysége kb. 41 μv / C. A hőmérséklet és kimenő feszültség összefüggését komplex polinom egyenlet írja le. A mérőműszernek meg kell oldania a hőelem nem lineáris jelének linearizálását. A szabad végű hőelem által mért adatokat a verifikáció során Catman Easy szoftver se gítségével rögzítettük. A szoftver lehetővé teszi adott frek venciával mért adatok rögzítését és dinamikus meg jele nítését, valamint txt és Excel fájlba mentését a további fel dolgozáshoz. 4.2 A mérési folyamat leírása A mérés megtervezése során fontos annak figyelembevétele, hogy a későbbiekben a mért és számított értékek könnyen és egyértelműen összevethetőek legyenek mind időben, mind pedig térben. Mint minden eszköznek, a hőkamerának és a K hőelemnek is vannak az alkalmazhatóságban fizikai korlátai. Így a hőelem nem helyezhető tetszőlegesen közel a hőforráshoz vagy az ömledékbe, viszont képes a hőmérsékleti értékek folyamatos mérésére és rögzítésére. A hőkamerával mérhető az ömledék területén kialakuló hőmérsékleti mező, de csupán a hegesztési ív megszűnése után, mivel az ív jelenléte zavarja a mérést. Az időbeli szinkronicitás alapját a K hőelem folyamatos mérése adja, ehhez igazodva jegyeztük fel a hőkamerával készült felvételek időpillanatait, és ez alapján készült el a numerikus modell ütemezése is. A térbeli megfeleltetés, a mérés oldaláról a K hőelem helyének előzetes megjelölésével, valamint a hőkamera ál tal készített hő- és fényképek egymásra vetítésével, míg numerikus oldalról a referenciapont helyzetét figyelembe vevő hálózati kiosztással volt biztosítható. A modell igazolása a hőkamera által rögzített ömledék alak és méret, valamint a K hőelemmel mért hőmérsékleti görbe alapján lehetséges. 4.3 Próbatest és mérés A próbatest egy 3 mm vastag, 70 mm széles és 560 mm hosszú lemez volt, melyen három hernyóvarrat készült. A hegesztés alatt a K hőelemet egy ponton rögzítettük, a varratok pedig egyre közelebb készültek a hőelemhez. Az első varratsor tengelye 80 mm-re, a második 60 mm-re, az utolsó varrat pedig 40 mm-re húzódott a mérési ponttól. A K hőelem mérési frekvenciája 2 Hz volt. A hegesztési folyamat paraméterei a következők voltak: anyagminőség: S235 hegesztési eljárás: ívhegesztés hegesztési sebesség soronként: 1,35; 1,39; 1,22 mm/s egységnyi hosszra jutó energia: 8 kj/cm hegesztőberendezés hatásfoka: 0,87 (a berendezés hatásfoka a szakirodalmi adatok alapján felvett, beállított érték). 50 Acélszerkezetek 2015/4. szám

53 5 A MODELL FELÉPÍTÉSE ÉS VALIDÁLÁSA A numerikus modellben egy S235 anyagminőségű, 140 mm hosszú, 70 mm széles, 3 mm vastag lemez hegesztési szimulációja készült el. A valóságnak megfelelően három hernyóvarrat fut egymástól 20 mm távolságban egyre közelebb a referenciaponthoz, a varratok készítésének időpontja megfelelt a valóságban is kivárt hűlési időknek. A hálózat sűrűsége keresztmetszeti irányban ~1 mm, hosszirányban pedig 2 mm. Paraméteres vizsgálataink szerint ez a hálózati beállítás, a futásidő csökkentése mellett még kellően sűrű ahhoz, hogy a hőfolyamatot nagy pontosság gal kövesse. A varrattengellyel párhuzamosan a lemezperem től 5 mm távolságban vonal menti megtámasztást definiál tunk. Az 5. ábrán látható módon a vonal menti támasz pontjainak elmozdulása az egyik peremen mindhárom irányban gátolt, másik peremen pedig a síkra merőlegesen, illetve a lemez síkjában, a varrattal párhuzamosan gátoltak. 5. ábra: Numerikus modell felépítése és megtámasztásai A modell beállításai megfelelnek a valós hegesztési paramétereknek. A modellezett varratok alakja a mérés során készített hegesztési varratokról levett méretek alapján került felvételre, így a varratok magassága 3 mm, szélessége 10 mm, az 1. és 2. varrat hossza 50 mm, az utolsóé pedig 45 mm. A hőmérsékleti verifikáció akkor sikeres, ha a modell viselkedése a valós viselkedést jól követi, azaz: 1. a lokális hőmérsékleti szélsőértékek jól közelítik a mérési eredményeket, 2. a modellben megfelelő mennyiségű anyag melegedik az olvadási pont fölé (hőkamera), 3. a hőmérsékleti görbe meredeksége a felmelegedési és hűlési szakaszban is közel azonos a kísérlet során mért adatokkal (hőelem). Utóbbi kitétel teljesülése főként az anyagmodellben szereplő anyagtulajdonságoktól függ, az eljáráshoz felvett hatásfok értéke legfeljebb kismértékben befolyásolja. A 6. ábrán balról jobbra haladva látható az ív megszűnésének pillanatában készített hőkép (a skálán feltüntetett értékek C-ban értendők), fénykép, valamint a fénykép kinagyítása az ömledék környezetéről, illetve a ráillesztett hőkép 1000 C feletti területének részlete. A szerkezeti acélok olvadáspontja 1500 C körüli, így az ennél ma gasabb hőmérsékletű terület jelöli az ömledéket. Az első varratnak a hegesztés utolsó pillanatában készített hőfelvételén az ömledékzóna területe 47 mm 2 (7. ábra). A validált hőforrással futtatott modell eredményei szerint a megolvadt anyag felszínen látható kiterjedése 46 mm ábra: Hőkamerával készített hőkép és fénykép a varratról az ív megszűnésének pillanatában C 7. ábra: Hőkép a varratról az ív megszűnésének pillanatában Acélszerkezetek 2015/4. szám 51

54 A numerikus modell azon paraméterei, melyek egy valós hegesztés során nem meghatározhatók vagy nem játszanak szerepet, mint a hőforrás alakja és mérete, valamint a számítás időlépése, a számított és mért eredmények összevetésével állapíthatók meg. Az időlépéssel szemben támasztott követelmény, hogy a hőforrás hosszának legfeljebb negyedével legyen egyenlő [6]. A Visual Weld az időlépés hosszát mm-ben adja meg. A termikus és mechanikai számítást a szoftver minden időlépés után elvégzi, vagyis az időlépés azt mutatja meg, hogy a hőforrás mennyit haladjon előre két számított pillanat között. Ez biztosítja a számítás stabilitását és megfelelő pontosságát. Amennyiben a választott időlépés túl nagy, a hőforráson keresztül bevitt energia nem adódik át teljes egészében a lemeznek, így jelentősen kisebb hőmérsékleteket eredményez, mint az a valós hegesztésnél tapasztalható. Előfordulhat az is, hogy a túl kevés bevitt energia miatt egyes végeselemek nem aktiválódnak a modellben, így a modell akár helyes paraméterek mellett is beolvadási hibákat mutat. Azonban a szükségesnél kisebb időlépés megadása sem célszerű, mivel az eredmény pontosságát egy határon túl nem javítja, ráadásul a több, rövidebb időlépésből álló számítás jelentősen növelheti a számítási mentési időt és az eredményfájl méretét. Mivel a modellek helyes hőforrásának megtalálása a cél, ezért ehhez nem igazodhatunk előzetesen az időlépés felvételében, ezért minden modellben egységesen 1 mm hosszú időlépést határoztunk meg. A valós hegesztés három varratának minden hegesztési paramétere megegyezett, kivéve a hegesztési sebességet. Ezek kismértékben eltérnek egymástól, ami a kézi hegesztésnek köszönhető. Egy modellen belül a három varrat hőforrása megegyezik. A modellek beállításai között a hőforrás paramétereit leszámítva nincs eltérés. Összesen hét különböző hőforrás beállítással készült modellt vizsgáltunk. Az alkalmazott hőforrások méretei, az elért maximális hőmérséklet és azonos időpillanatban az 1200 C-hoz tartozó izoterma látható az 1. táblázatban. Az első három modell (HSV_11, 12 és 13) hossza, szélessége és teljes magassága (vagyis a beolvadás kétszerese) azonos. Jól látható, hogy a hőforrás térfogata és a számított maximális hőmérséklet fordítottan arányos egymással. Ez annak köszönhető, hogy azonos mennyiségű bevitt energia kisebb térfogaton, koncentráltabban adódik át. A közel feleakkora hőforrás 89 C-kal, a 15-ször kisebb hőforrás pedig 571 C-kal magasabb hőmérsékletet eredményezett. Az 1200 C-nál magasabb hőmérsékletű területek méretét illetően elhanyagolható különbségek tapasztalhatók, még annak ellenére is, hogy a HSV_12 hőforrásának térfogata csaknem 16-szorosa a HSV_13 hőforrásának. A jóval kisebb hőforrás tehát magasabb hőmérsékleti csúcsot és az olvadt anyagon belül drasztikusabb hőmérséklet-csökkenést okozott (így lehet az izotermák által határolt térfogat lényegében azonos). A negyedik modell (HSV_14) hőforrásának alakja erősen elnyújtott, szélessége és beolvadási mélysége a HSV_13 hő forrásával azonos, térfogata pedig több, mint négyszerese. A nagyobb hőforrás ellenére a HSV_14 maximális hőmérséklete magasabb. A számítások szerint az elérhető maximális hőmérséklet értékét a hőforrás mérete és alakja is meghatározza. Az 5. és 6. modellek (HVS_15 és HVS_16) hőforrásának szélessége és beolvadása megegyezik a HSV_11 modellben alkalmazottal, azonban annál kétszer, illetve háromszor hosszabb és nagyobb térfogatú. Az első három modellben a térfogat változtatását a geometriai paraméterek arányos változtatásával értük el, míg az 5. és 6. modellben csak egyirányú nyújtással. A kétszer hosszabb hőforrás 239 C-kal, a háromszor hosszabb hőforrás pedig újabb 283 C-kal csökkentette a maximális hőmérsékletet. Ezek alapján az arányok megtartásával elért térfogatváltozás görbéje hiperbolikus (8. ábra, Állandó alak görbe), míg a hosszirányú nyújtással növelt térfogatok és hozzájuk tartozó hőmérsékletek közötti összefüggés közel lineáris (8. ábra, Változó hossz ). Az 5. és 7. modell hossza és szélessége megegyezik, azonban utóbbi hőforrás beolvadási mélysége csupán 3 mm. A 8. ábrán látható módon ( Változó beolvadás ) a 40%- kal kisebb hőforrás kisebb hőmérsékletet okozott. Ez azt jelenti, hogy a maximális hőmérséklet értéke nem csupán a hőforrás térfogatától, de annak alakjától is függ. H mérséklet [ C] Térfogat [mm 3 ] 8. ábra: Hőmérséklet és hőforrás-térfogat kapcsolata Állandó alak Változó hossz Változó beolvadás A hét modell közül csupán az első négy tartalmaz olyan elemeket, melyek teljes térfogatán a hőmérséklet meghaladja az olvadási hőmérsékletet. Az olvadási hőmérsékletet meghaladó rész elemei és térfogatai láthatók a 9. ábrán és a 2. táblázatban. A hőforrások méret- és alakbeli jelentős különbségeinek ellenére az olvadt anyag térfogata kisebb mértékben tér el egymástól. A legnagyobb kiterjedésű ömledék, ahogy a legmagasabb hőmérséklet is, a legkisebb hőforráshoz tartozik (HSV_13 modell). A négy változat azonos időpillanatában számított felületi hőmérsékletét mutatja a 10. ábra. Az ábrán szürkével jelölt területek hőmérséklete haladja meg az 1500 C-ot. A 2. táblázat az ömledék területét és térfogatát foglalja össze. A számítások alapján a hőképről leolvasott 46 mm 2 területű olvadt anyag mennyisége legjobban a HSV_11 modell hőforrásával közelíthető meg, amelynek hossza és szélessége 10 mm, beolvadási mélysége pedig 5 mm. 2. táblázat: HSV modellek ömledék térfogata és területe Modell Ömledék területe [mm 2 ] Ömledék térfogata [mm 3 ] HSV_ HSV_ HSV_ HSV_ A korábbiakban felsoroltak közül a modellel szemben állított második kritérium, azaz hogy a modell szerint megolvadt anyag mennyisége megegyezzen a valós hegesztés ömledékének mennyiségével, a hőkamera felvételei segítségével igazolható. 52 Acélszerkezetek 2015/4. szám

55 1. táblázat: HSV modellek hőforrásai és maximális hőmérsékletük Modell hossz [mm] szélesség [mm] Hőforrás beolvadás [mm] térfogat [mm 3 ] Maximális hőmérséklet [ C] Izoterma 1200 C HSV_ HSV_ HSV_ HSV_ HSV_ HSV_ HSV_ Acélszerkezetek 2015/4. szám 53

56 9. ábra: HSV modellek olvadt anyag térfogata 10. ábra: HSV modellek olvadt anyag területe Az 1200 C fölé melegedő anyag a hőforrás tovább haladásával (vagy megszűnésével) pillanatok alatt több száz fokot hűl. A hevítés és hűlés során az anyag hőmérsékletváltozásának nyomon követése technológiai korlátok miatt nem lehetséges hőkamerával, aminek csupán egyik oka a korlátozott felvételsűrűség. Másik oka, hogy a magas (600 C feletti) hőmérsékletek mérésére alkalmas lencsével készült hőképek az 500 C hőmérséklet alatti területekről nem adnak pontos információt. A harmadik kritérium, vagyis hogy a modell viselkedése a hevítés és lehűlés során is kövesse a valós viselkedést, a K hőelem mérései alapján ellenőrizhető. A modellen kiválasztva a mérési referenciapontnak megfelelő csomópontot, az adott pontban a hegesztés teljes ideje alatt lejátszódó hőmérséklet-változások számított értékeit számítottuk. A 11. ábrán látható a mérések alapján a három varrathoz tartozó hevülési lehűlési hőmérsékleti görbe, valamint a numerikus modellekkel számított hőmérséklet-változások 54 Acélszerkezetek 2015/4. szám

57 görbéje. Jól látható a tendenciák azonossága a kísérletek során mért és a számított hőmérséklet-változások között. A csúcsérték és a hűlési folyamat során az adott pilla nathoz tartozó számított hőmérsékleti értékek legfeljebb 15 C-kal maradnak el a mért hőmérsékletektől. H mérséklet [ C] Id [sec] 11. ábra: Referenciapont hőmérséklete Szembetűnő, hogy a különböző hőforrás-geometriával rendelkező modellek hőmérséklet-változási görbéi egybeesnek. A diagram szerint az alkalmazott mérési távolságban, vagyis 80, 60, 40 mm távolságban, a hőforrás alakjából adódó maximális hőmérsékleti különbségek (1. táblázat) hatása már elhanyagolható, a görbék között adott pillanatban legfeljebb 1 2 C eltérés tapasztalható. 6 ÖSSZEFOGLALÁS 1. varratsor mérés 2. varratsor mérés 3. varratsor mérés HSV_11 HSV_12 HSV_13 HSV_14 HSV_15 HSV_16 HSV_17 A minőségi és gazdaságos hegesztett szerkezetek tervezésében nagy előrelépést jelenthet a numerikus modellek alkalmazása. Azonban minden szimulációval kapott eredmény csak annyira lehet megbízható, amennyire pontos a feladat matematikai körülírása. A hegesztés során lezajló termo mechanikai folyamatok összetettsége miatt ez egy nehéz, nagy számításigényű feladat. Mai tudásunkkal a le írásban bizonyos kompromisszumokra, közelítésekre, egy szerűsítésekre, elhanyagolásokra kényszerülünk. A nehéz ségek ellenére a modell felépítésére fordított energia megtérül, ha olyan eredményeket kaphatunk, melyek nem, vagy csak nehézkesen mérhetőek egy valós hegesztés során, vagy hegesztett szerkezeten. A Visual Weld szoftver nagy előnye, hogy a beépített modulok és funkciók segítségével gyorsan és egyszerűen határozhatjuk meg az alkalmazott hegesztési eljárást és paramétereit, programozási feladat elvégzése nélkül. A beépített funkciók természetesen korlátozzák is a lehetséges hegesztési beállításokat, azonban egy általános eljárással készült varrat modellezése ezeket a korlátokat nem lépi át. A modellel végzett virtuális kísérletek alkalmazása előtt minden képp szükség van a szimuláció megfelelő működésének igazolására. A modellbeállítások ellenőrzéséhez valós hegesztési folyamat alatt rögzített mérési eredményekre van szükség. Ezeket az adatokat egy K hőelem és egy hőkamera együttes alkalmazásával biztosítottuk. A hőelem a varratkörnyezet folyamatos hőmérséklet-változásáról, a kame ra pe dig az ömledék területéről adott hőtérképes infor máci ót egy hernyóvarrat elkészítése közben. A valós hegesztés paramétereit felvéve a modell beállításaiban, a modell egyedüli változójaként a hőforrás mérete maradt ismeret len, tehát ennek minél pontosabb felvétele biztosítja a modell jó működését. A hőforrás geometriájának meghatá rozása a számítás mérési eredményekkel való összehasonlításából, folyamatos közelítéssel lehetséges. Az olvadt anyag hőkamerával készült felvételeken mért kiterjedését és a lemezfelület hőelemmel mért hőmér séklet-változásait jól közelítő modellt sikerült felépítenünk. A mérési módszerből adódóan csupán a felületi hőmérsékletek összehasonlítását tudtuk elvégezni. Azon ban közel azonos felületi hőmérsékleteket és ömledékkiterjedést akár több, kismértékben különböző méretű és alakú hőforrással is elérhetünk. Adott szerkezeten a különböző hőforrások a felülettől távolodva, a lemez mélyebb réte geiben eltérő hőmérséklet-változást, anyagszerkezeti átala kulást és mechanikai viselkedést okoznak. A hőforrás paramétereinek pontosabb meghatározásához tehát olyan módszereket pl. a varratról készült mikrocsiszolat célszerű az eddigiek mellett alkalmazni, melyek lehetővé teszik a valós hegesztés teljes keresztmetszetében lezajló változások vizsgálatát. Ennek ellenére a bemutatott eljárással meg határozható hőforrás elegendően pontos egy virtuális modell felépítéshez és további paraméteres futtatások végzéséhez. 7 TÖBBSOROS VARRATOK MODELLEZÉSÉNEK KÉRDÉSEI Az építőmérnöki gyakorlatban alkalmazott hegesztett szerkezetek egy része olyan vastagfalú szerkezet, melyeknek varratai ívhegesztési eljárást alkalmazva egyetlen varratsorral nem készíthetők el. Az egymásra halmozódó varratsorok modellezése újabb kérdéseket vet fel. Hogyan modellezhetők az egymásra épülő és egymásba olvadó varratsorok? Hogyan vehető figyelembe az előző varratsor elkészítésével okozott anyagszerkezeti átalakulás, sajátfeszültségek, alakváltozások? Hatással van-e a hegesztési sorrend a hőforrás felvételére? Milyen összefüggés található a hőforrás és a hegesztési paraméterek között? Hogyan befolyásolja az eredményeket és hogyan vehető figyelembe a kiértékelésnél a hibák halmozódása? Hogyan csökkenthető a futtatási idő, valamint a modell- és eredményfájlok mérete a számítási pontosság megőrzése mellett? Cikkünk második részében ezeket a kérdéseket elemezzük és teszünk javaslatot a felsorolt hatások figyelembevételére. 8 IRODALOM [1] Szunyogh L.: Hegesztés és rokon technológiák, Kézikönyv, Budapest 2007., ISBN , p. 895, 2007 [2] J. Néző: Virtual fabrication of full size welded steel plate girder specimens, PhD Dissertation, Edinburgh University, England, 2011 [3] wikipedia.org [4] Pogonyi T., Palotás B.: Sysweld a hegesztés véges elemes modellezésének eszköze, 26. Hegesztési Konfe rencia és Hegesztéstechnikai Kiállítás, Budapest, május Óbudai Egyetem, Budapest, pp , 2012 [5] Sysweld kézikönyv [6] M. Slovácek, J. Kovarik, J. Tejc, V. Divis: Using of welding virtual numerical simulation as the technical support for industrial, The 5 th International Scientific Professional Conference, Slavonski Brod, Croatia, pp , 2009 Acélszerkezetek 2015/4. szám 55

58 Dr. Katula Levente adjunktus, IWE hegesztőmérnök Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszék Aguilar Gabriella tudományos munkatárs Tecxa Technology Kft. HEGESZTÉSI FOLYAMAT NUMERIKUS MODELLEZÉSE II NUMERICAL MODELING OF THE WELDING PROCESS II Cikkünk első részében áttekintettük a hegesztési hőfolyamat numerikus modellezésének elvét. Ismertettük a lehetséges modellezési egyszerűsítéseket, korlá tokat. Bemutattunk egy saját fejlesztésű, roncsolásmentes méréseken alapuló, vaildációs eljárást, mellyel a hegesztés-szimuláció nem mérhető paraméterei beállíthatóak. Végül ismertettük és értékeltük a Sysweld program segítségével felépített és validált egysoros varrat modellezésének eredményeit. Cikkünk második részében a többsoros varratok modellezésének kérdésével foglalkozunk. Bemutatjuk a modellméretek csökkentésének lehetséges módszereit, a modellezés nehézségeit, valamint a validálás roncsolásos mérésekkel történő kiegészítését. In the first part of the paper we summarized the principles of the numerical modelling of the welding process. We described the possible modelling simplifications and modelling limitations and presented a self-developed validation procedure, based on nondestructive heat measuring. Finally, we describe and evaluate the results of the validated simulation modelled in Sysweld. The second part of the paper focuses of the modelling of multi-bead welding. The paper describes the possible methods of reducing the model size, the difficulties of simulating multi-bead welding and the use of destructive measurements in the model validation. 1 BEVEZETÉS A cikk első részében áttekintettük a hegesztési folyamat numerikus modellezésének lehetőségeit [1], [2], [3], [4] és egy hegesztéstechnológiai célszoftver, a Visual Environment programcsomag felépítését és működési elvét [5], [6]. Továbbá bemutattuk az egysoros hernyóvarrat modellezését és a modell validálását. A következőkben összetettebb varratképek és hegesztett szerkezeti részletek modellezésének főbb kérdéseit és lehetőségeit ismertetjük. A hegesztés egy komplex folyamat, melynek fázisait a szoftver minden időpillanatban lépésről lépésre követ végig. A számítás bonyolultsága miatt ez már kisebb modell esetén is hosszú időt igényel és nagyméretű (akár több száz Gb) eredményfájlokat eredményez. A gépigény csökkentésének érdekében a cikkben kitérünk a szimmetria kihasználásának, a minimális modellméret alkalmazásának és a térbeli probléma síkbeli feladatként való modellezésének vizsgálatára. Az anyag olvadáspont fölé melegítésével, majd visszahűlésével megváltozik az anyagszerkezet, különböző fázisátalakulások mennek végbe a hűlés sebességétől és a hőmér séklettől függően [7]. Egy összetettebb varrat készítésekor a már elkészült varrattestet és a varratkörnyezetet többször hevítjük fel, akár minden újabb varratsor hegesztésénél. Ezért a teljes folyamat alatt állandónak tekintett paraméterek, mint például a hatásfok, definiálásából adódó esetleges hibák összeadódhatnak. Ezért e paraméterek minél pontosabb meghatározásának módját, valamint a belőlük származó hibák jelentőségét vizsgáljuk. Az említett szempontokat részletesen elemezve, majd a kapott eredményeket mérlegelve jutunk el a megbízható eredményeket szolgáltató kész modellig. 2 SZÁMÍTÁSI IDŐ ÉS MEMÓRIAIGÉNY CSÖKKENTÉSÉNEK LEHETŐSÉGEI A modellező szoftver a hegesztési folyamat számítása során a számítási részeredményeket az egymást követő időlépésekben, minden csomópontban mind a termikus, mind pedig a mechanikai számítás során felhasználja. Ezért a számítási folyamat hosszú és memóriaigényes. A szoftver lehetőséget ad különböző típusú eredményfájlok mentésére. Az eredményfájl lehet részletes, vagyis minden számított pillanatban menti a teljes modell összes mechanikai és termikus eredményét, de lehet normál vagy minimális mentést is végezni. Ez utóbbi beállítás esetén az eredmények mentése csupán a mechanikai számítások legvégső állapotára korlátozódik. Az ilyen eredményfájl elegendő lehet, ha nincs szükség a hegesztés alatt változó értékekre, mindössze a végső, már meghegesztett és lehűlt szerkezet mechanikai tulajdonságaira, sajátfeszültségeire és alakváltozásaira. Minél kevesebb végeselemből áll a modell, annál kevesebb időt és memóriát igényel a számítása és mentése. Ezt szem előtt tartva célszerű tehát csak a vizsgálni kívánt részletet és annak minimális környezetét modellezni, amin kívül eső részek elhanyagolása már nem torzítja az eredményeket jelentős mértékben. Ennek meghatározása természetesen mindig az adott feladattól, szerkezeti elemtől és a vizsgálni kívánt eredmények típusától függ. A szerkezeti részlet szimmetriájának kihasználásával a modell elemszáma felére, esetleg negyedére is csökkenthető. A szimmetria alkalmazásánál ügyelni kell arra, hogy ez a fajta egyszerűsítés egyes paraméterek változásával járhat, valamint az eredmények értékelésénél is figyelembe kell venni, hogy szimmetrikus vagy teljes modell számítását végeztük-e el. 56 Acélszerkezetek 2015/4. szám

59 Jelentős elemszám-csökkenést érhetünk el egy térbeli probléma kétdimenziós modellezésével. Ez többnyire nehezen konfigurálható feladat, mivel ahhoz, hogy pontos eredményeket kapjunk, meg kell teremtenünk a síkmodellben a térbeli modell körülményeit. Ehhez legtöbbször a síkmodell felépítésénél bizonyos elhanyagolásokkal élünk. 2.1 Szimmetria A minimális modellméret, minimális elemszám azaz a megengedhető legnagyobb elemméret és legnagyobb idő lépés alkalmazása mellett a szimmetria kihasználásával lehe tőség van a modell méretének további csökkentésére. A szimmetria feltételeit úgy kell definiálni a szimulációban, hogy az ne befolyásolja a vizsgálat szempontjából lényeges eredményeket. Vizsgálatainkban 2, 3 és 4 soros, minden pillanatban, vagy a teljes varrat elkészülte után, szimmetrikussá váló hegesztett kötések analízisét végeztük el (1. ábra). A szimmetriafeltételeket a megtámasztások szempontjából a varrattengelyen felvett szimmetriasík definiálásával biztosítottuk. 1. ábra: Szimmetrikus varratok hegesztési sorrendje A hegesztés teljes folyamata alatt minden pillanatban szimmetrikus a varrat, ha minden varratsor tengelye a szimmetriatengelyre esik, ahogy az 1. ábra, MP2 részletén látszik. Amennyiben ilyen varratokat azonos hőforrással, de a hőbevitelt felére csökkentve modellezzük, a teljes szerkezet számításával megegyező termikus és mechanikai eredményeket kapunk. Az 1. ábrán az MP3 és MP4 részleten látható varratok egyes sorai teljes terjedelmükkel a szimmetriasíkon helyezkednek el, míg más varratsorok nem. A szimmetrikus modellezés csak azon soroknak a hőbevitelét érinti, melyek valamekkora hányada átlépi a szimmetriatengelyt. Fél lemezrészt tartalmazó MP3 és MP4 lemezek 2. sorát modellezve akkor kapunk a teljes lemez számításával minden pillanatban egyező eredményeket, ha a teljes modellben a 2. és 3. varratsort azonos irányban és időben készítjük el. Amennyiben a teljes lemezmodellben nem egy időben indulnak ezek a varratok, minimális különbség tapasztalható a lehűlt állapotú lemez sajátfeszültségeiben. A varratsorok aktiválásának hőmérsékleti hatását a varratkörnyezet egy pontjára a 2. ábra mutatja. Az ábrán zölddel jelölt esetben a 2. és 3. sor egy időben készül, a pirossal jelölt görbe az egymás után készült varratsorok esetéhez tartozik. 2.2 Minimális modellméret Valamely numerikus vizsgálat célja lehet egy adott szerkezeti részlethez a legmegfelelőbb hegesztéstechnológia kiválasztása, hegesztési utasítás kidolgozása, vagy irányulhat különböző eljárások összehasonlítására, elemzésére is. Utób bi esetben érdemes olyan próbatestet és numerikus modellt választani, ahol a szerkezeti geometria nem tartalmaz olyan sajátosságot, amely ezt az analízist befolyásolná. Így például két különböző technológia alkalmazásának varrat környezetre gyakorolt hatását egy olyan hegesztés szi mulációjával vizsgálhatjuk, melyben két végtelen hosszúnak tekinthető lemezt illesztünk egymáshoz. A lemeznek és a varratnak tehát olyan hosszúnak kell lennie, hogy le gyen olyan közbenső, általános keresztmetszet, melynek ter mikus és mechanikai eredményeit a varratvégek és a meg támasztások okozta peremzavarok nem befolyásolnak. Hasonlóan figyelemmel kell lenni a lemezszélesség meghatározására. A keresztirányú méret ne befolyásolja a varrat környezetben lejátszódó hőfolyamatokat, feszültségeket és alakváltozásokat. A modell legyen elegendően hosszú és széles ahhoz, hogy a vizsgált környezetben csak a vizsgál ni kívánt paraméterek hatása jelentkezzen a számításokban, de a számítási idő és memóriaigény csökkentése érdekében ne legyen nagyobb a minimálisan szükségesnél Lemezszélesség Azonos hegesztési beállításokkal, de különböző lemezszélességgel (15, 60, 120 és 200 mm-es) felépített modellek eredményei azt mutatják, hogy a keresztirányú méret drasztikus csökkentése a hőmérsékleti eredményekre is hatással lehet. Ez azonban csak abban az esetben fordulhat elő, ha a lemezszélesség kisebb a varrat szűk környezetében kialakuló tartósan magas (több száz C) hőmérsékletű területnél, ahogyan azt a 3. ábra L_15 hőmérsékleti görbéje mutatja. Az ennél szélesebb lemezek hőmérsékleti 2. ábra: Négysoros varrat hőmérséklete eltérő hegesztési sorrenddel vizsgálva Acélszerkezetek 2015/4. szám 57

60 H mérséklet [ C] Id [sec] L_15 L_60 L_120 L_ ábra: 15, 60, 120 és 200 mm széles lemezek azonos pontjának hőmérséklete eredményeit a lemezszélesség elhanyagolható mértékben befolyásolja (lásd 3. ábra). Az eltérő hőmérsékleti eredmények a fázisátalakulásokon és ezzel együtt a hegesztett szerkezet megváltozott anyagtulajdonságain keresztül befolyásolják a mechanikai eredményeket. Azonban az említett magas hőmérsékletű területnél nagyobb kiterjedésű keresztirányú méretek alkalmazásával a mechanikai viselkedésbeli különbség elhanyagolhatóan kicsi, így az ebből adódó hiba minimálisra csökken. A 4 7. ábrákon láthatók a 60 és 120 mm széles lemezek hegesztés és lehűlés utáni feszültségeloszlása és középső keresztmetszetének feszültséggörbéi. 4. ábra: 60 és 120 mm széles lemez von Mises feszültségeloszlása Feszültség [N/mm 2 ] 300 L_ L_ Id [sec] 5. ábra: 60 és 120 mm széles lemez von Mises feszültsége Feszültség [N/mm 2 ] 150 L_60 L_ Id [sec] 7. ábra: 60 és 120 mm széles lemez keresztirányú feszültsége Feszültség [N/mm 2 ] 300 L_ L_ Távolság [mm] 6. ábra: 60 és 120 mm széles lemez hosszirányú feszültsége Lemezhossz Azonos hegesztési és modellezési paraméterekkel rendelkező, de különböző hosszúságú lemezek termikus és mechanikai eredményeit elemeztük és hasonítottuk össze. A lemezek hossza mm között 50 mm-es lépcsőkben változott. A hőmérsékleti eredmények között csak a kezdeti és végső pillanatokban van különbség, amikor a hőforrás nem teljes terjedelmével érintkezik a lemezzel. A befolyásolt lemezvég pár milliméteres szakaszának eredményeit figyelmen kívül hagyva a hőmérsékleti eredmények a lemezhossztól függetlenül megegyeznek. A feszültségekben mutatkozó peremzavar hossza a lemezvégeken nagyságrenddel nagyobb, mint a termikus számításnál. Ennek mértéke a lemezvastagság függvényében, annak szerese. A feszültségeredmények kiértékelésében 58 Acélszerkezetek 2015/4. szám

61 a varratkoronán, a varrattengelyre eső csomópontokban szá mított értékeket vettük alapul. Egy végtelen hosszúnak te kintett lemez általános keresztmetszeteiben vagyis perem zavartól mentes metszeteiben azonos feszültségek alakulnak ki. Ebből kiindulva akkor tekinthetjük helyesnek a varrattengely eredményeiből kapott feszültséggörbét, ha alakjára igaz, hogy a közbenső szakaszon konstans értékeket vesz fel. Túlságosan rövid lemezhossz felvétele esetén előfordulhat, hogy a peremzavar a teljes hossz men tén jelentkezik és az így kialakuló feszültséggörbe alakja hibás, lásd a 8. ábra OPT_02 feszültséggörbéjét. A lemezhossz fokozatos növelésével meghatározható az a minimálisan modellezendő méret, amivel a végtelen hosszúnak tekintett lemez általános keresztmetszetében kialakuló feszültségek számíthatók (8 10. ábrák). Feszültség [N/mm 2 ] Feszültség [N/mm 2 ] Lemezhossz [mm] 8. ábra: Keresztirányú feszültségek a varratengelyben különböző lemezhossz mellett Lemezhossz [mm] 9. ábra: Hosszirányú feszültségek a varratengelyben különböző lemezhossz mellett Feszültség [N/mm 2 ] Lemezhossz [mm] OPT_02 OPT_11 OPT_12 OPT_13 OPT_14 OPT_02 OPT_11 OPT_12 OPT_13 OPT_14 OPT_02 OPT_11 OPT_12 OPT_13 OPT_ ábra: Von Mises-feszültségek különböző lemezhossz mellett A modellekkel vizsgált 4 mm-es lemezvastagság esetén a feszültséggörbe a zavartalan alakját keresztirányú feszültség esetén már 150 mm hosszúságú lemeznél eléri (8. ábra). A hosszirányú, vagy von Mises-feszültséghez tartozó zavartalan alak kialakulásához minimum 300 mm hosszúságú lemez szükséges (9 10. ábrák). Ezek mellett a minimális befoglaló méretek mellett a modell közbenső keresztmetszeteiben számított termikus és mechanikai eredményeket már nem befolyásolja a modell kezdeti és végső keresztmetszeteiben tapasztalható peremzavar. 2.3 Térbeli probléma síkbeli megoldásának lehetősége Sysweld rendszerben A szoftver lehetőséget ad olyan síkbeli modell felépítésére, mely egy végtelen hosszú lemez általános keresztmetszetének tekinthető. A síkbeli modellépítés előkészítésének két sarkalatos pontja a hőforrásokhoz tartozó megfelelő energiaérték és a megtámasztási viszonyok helyes definiálása. Ezek biztosítják a térbeli és síkbeli modellek közötti megfelelést. Mivel a megtámasztási viszonyok nem befolyásolják a termikus folyamatokat, ezért amennyiben csupán termikus eredményekre van szükség, elegendő a minimális megtámasztási viszonyokat definiálni a térbeli és síkbeli modelleken egyaránt. Mivel a mechanikai eredményeket jelentősen befolyásolja a megtámasztás jellege, ezért síkbeli modell alkalmazásakor ezek beállítására különös figyelmet kell fordítani Helyettesítő energiaérték A síkmodell alkalmazásának nagy előnye a nagyság rendekkel kevesebb elemszám, így a futtatási idő és memóriaigénye is jóval kisebb. A síkmodellek és eredményeik mappájának mérete akár két nagyságrenddel kisebb méretű is lehet, mint a térbeli modellek helyigénye. Hasonlóan drasztikus csökkenés tapasztalható a számítási időben is. Összehasonlításként, azonos probléma térbeli modelljének futtatása két-három napot vett igénybe, míg a síkmodell számítása egy-két óra alatt lefutott. A szoftver a számítás során minden időpillanathoz automatikusan generál egy energiaértéket a hőforrás és hőbevitel paramétereinek megfelelően. Ahhoz, hogy a háromdimenziós feladatot kétdimenziós modell segítségével szimulálhassuk, egy a térbeli modellben generált energiaértéket kell megadnunk a síkmodell beállításaiban. Ezzel vehető figyelembe a hőforrás térbelisége a csupán egyetlen keresztmetszetet tartalmazó síkmodellben. Tehát síkmodellek alkalmazása előtt a helyettesítő energiaérték generálásához mindig szükség van egy térbeli modell termikus számításának futtatására. Amennyiben ismert, hogy egy térbeli modell hőforrása milyen energiaértéket generál a hőforrás adatai alapján, akkor ennek síkbeli modellben való felvételéhez nem lenne szükség egy megelőző térbeli termikus futtatásra. Ezért ér demes megvizsgálni, milyen paraméterek és hogyan határozzák meg a helyettesítő értéket. A helyettesítő energiaértéken kívül minden más beállítás, mint a hegesztési paraméterek felvétele, azonos módon végezhető el a térbeli és síkmodellek felépítésekor. A gyakorlatban minden szerkezeti részlethez készül egy hegesztési előírás, amiben a hegesztési paraméterek adottak, ezért a vizsgálat a virtuális környezetben szereplő paraméterek hatására fókuszált, melyeket a felhasználó határoz meg. Virtuális paraméterek a hőforrás méretei (11. ábra, Acélszerkezetek 2015/4. szám 59

62 P_*_EV típusú modellek) és a számítás időlépése (11. ábra, ST_EV modell). A hőforrás méretét minden esetben csupán egyetlen irányban változtattuk előbb másfélszeresére, majd kétszeresére, így a P_09_EV és P_10_EV hőforrásának hosszát, a P_11_EV és P_12_EV hőforrásának szélességét, míg a P_13_EV és P_14_EV hőforrásának magasságát növeltük az alapmodellnek tekintett P_01_EV hőforrásméretekhez képest (12. ábra). Ezen túlmenően a vizsgálatban szerepeltek egy és többsoros (11. ábra, 1SOR_EV és 4SOR_EV modellek), illetve sűrített hálóval készült modellek is (11. ábra, SURU_EV modell). Helyettesít energiaérték ábra: EV modellek helyettesítő energiaértékei A hőforrás pozíciójától függően változik a hegesztési folyamat alatt az időlépésenként generált energiaérték (11. ábra). A hegesztés kezdetén és végén a hőforrás kisebb része éri a lemezt, ekkor kisebb térfogaton adódik át az energia, ezért ez az érték jelentősen megnő. A síkmo dell egy általános keresztmetszetet modellez, ezért a konstans, közbenső szakaszon jellemző értéket kell figyelembe venni (11. ábra). Amint a hőforrás elhagyja a lemezt, a helyettesítő érték 0-ra csökken. Az ívhegesztés modelljeiben alkalmazott Goldak-féle hőforrás geometriáját a hőforrás hosszával, szélességével és magasságával adhatjuk meg (12. ábra rendre X, Y és Z irányú méretek). 12. ábra: Goldak-féle hőforrás Id [sec] P_01_EV P_10_EV P_12_EV P_14_EV 4SOR_EV SURU_EV P_09_EV P_11_EV P_13_EV 1SOR_EV ST_EV A 13. ábra jelölései megmutatják, hogy a hőforrás mely irányú mérete változik az alapmodellnek tekintett P_01_EV modell beállításaihoz képest (jelölések: ALAP alapmodellel megegyező hőforrás, B változó magasság, SZ változó szélesség, H változó hosszúság). A 13. ábrán az azonos térfogatú hőforrások azonos színnel jelennek meg. Jól látható, hogy amennyiben a térfogatnövelést nagyobb magasság megadásával érjük el, az energiaérték csökkenése nem olyan számottevő, mint ahogy az a másik két irányú méret megváltoztatásával járna. A hőforrás szélességét vagy hosszúságát változtatva közel Helyettesít energiaérték ALAP azonos hatást érhetünk el, legfeljebb a hőforrás többszörösére növelése okozhat köztük az eredményeket is nagyobb mértékben befolyásoló különbséget. A térfogat növelésével az energiaérték csökkenése nem egyenesen arányos. A térfogat másfélszeresére, kétszeresére növelése közben a helyettesítő érték a magasság változtatása mellett 10%-kal, illetve 13%-kal csökken. A szélesség vagy hosszúság növelésével ez az érték 32 33%-kal és 44 50%-kal csökken. A számítások alatt generált helyettesítő energiaérték nagysága tehát függ a hőforrás helyzetétől (11. ábra), a hő forrás méretétől és alakjától (13. ábra), de független a varratsorok számától és sorrendjétől, az időlépés hosszától és a hálósűrűségtől (11. ábra) Megtámasztási viszonyok A hőfolyamatok lejátszódását nem befolyásolja az alkalmazott megtámasztási mód, annak csupán a mechanikai eredményekre van hatása. Amennyiben a vizsgálat célja a termikus számítási eredmények értékelése, elegendő minimális megtámasztást alkalmazni mind a térbeli, mind pedig a síkbeli modellben. Ilyen eset lehet pl. a hőhatási övezetben bekövetkező fázisátalakulások vizsgálata. Amennyiben a vizsgálat kiterjed a feszültségekre és alakváltozásokra is, a síkmodell megtámasztási viszonyait úgy kell felvenni, hogy a modell képes legyen a keresztmetszet valós mechanikai viselkedésének követésére. A Visual Weldben alkalmazható megtámasztások mindegyike pontszerű és elmozdulás irányú merev vagy rugalmas megtámasztás. Ez azt is jelenti, hogy a test valamely tengely körüli elfordulásának megakadályozására legalább két megtámasztási pont felvétele szükséges. Amennyiben a szerkezeti elemet nem rögzítik külön a hegesztési folyamat alatt, az csupán önsúlyánál fogva és a súrlódás által is megtámasztott egy hegesztőasztalon. Egy ilyen jellegű megtámasztás azonban komoly modellezési feladat. Ennek oka többek közt, hogy a program nem veszi figyelembe a testek önsúlyát, amit később szem előtt kell tartani a mechanikai eredmények értékelésénél is. Minimális megtámasztásokat alkalmazva mind a térbeli, mind pedig a síkbeli modellekben az alakváltozásokat vizsgálva azt tapasztaljuk, hogy esetenként nem csak az alakváltozás mértéke, de akár az elmozdulások iránya is eltérhet egymástól azonos hegesztési paraméterek alkalmazása ellenére. Ennek oka, hogy ha a térbeli modellben csupán a minimális megtámasztásokat biztosítjuk a támaszokat a lemez három sarokpontjában, akkor az általánosnak tekinthető, közbenső keresztmetszetekben a megtámasztás csak közvetett. A megtámasztott pontokat kivéve minden B SZ H Térfogat [mm3] 13. ábra: Azonos térfogatú hőforrások energiaértéke B SZ H 262 mm3 393 mm3 524 mm3 60 Acélszerkezetek 2015/4. szám

63 pont elmozdulhat bármely irányba, egy közbenső keresztmetszet elmozdulását csupán az anyagi tulajdonságokból adódó kényszerek gátolják. Sokszor a térbeli esetnek megfelelő és annak viselkedését követni képes kétdimenziós modell megtámasztásai nak felvétele nem egyértelmű, vagy estenként nem meg oldható. A megtámasztási viszonyok nem befolyásolják a termikus számításokat, ezért amennyiben a térbeli modell alkalmazása nem ütközik technikai akadályokba (gépi háttér, memóriaigény), célszerű a síkmodellek (2D modell) alkalmazásával validálni a hőforrást, és az így validált beállításokat térbeli modellben felvéve vizsgálni a mechanikai viselkedést. 2D modellen a beolvadási mélységek és fázisátalakulások gyorsan lefuttathatók. Így a mérési eredményeknek megfelelő, validált hőforrás-beállítások kis erőforrásigénnyel meghatározhatók. 3 TÖBBSOROS VARRAT VALIDÁLÁSA Cikkünk első részében ismertettük a validálás mérő eszközeit és a mérési rendszert, valamint bemutattuk a validálási folyamatot egysoros varrat esetére. A többsoros varratok validálásának elvi alapjai és módszere megegyezik az egysoros varratoknál leírtakkal. Azonban a többsoros varratok mérése több és összetettebb információt is szolgáltat számunkra a hőfolyamatot illetően. Pontosabb képet kaphatunk a felmelegedés és lehűlés, valamint a soronkénti szélsőértékek és a hegesztési paraméterek közötti összefüggésekről. A virtuális paraméterek közül az elemméretet és az időlépést a számítási stabilitás biztosításához kellően rövidre felvéve a modell validálása a hőforrás méreteinek meghatározását jelenti. A hegesztési paraméterek minden szerkezeti elem hegesztése előtt adottak. A hegesztési paraméterek többsége könnyen mérhető és beállítható a hegesztés során. Ez alól az eszköz hatásfoka lehet kivétel. A hegesztési eljáráshoz tartozó eszköz hatásfoka általában ismert és az eszköz gépkönyvében szerepel, azonban esetenként attól kismértékben eltérhet. A hatásfok megváltozása természetesen érin ti a tényleges hőbevitelt, a lejátszódó hőfolyamatokat, és ha tása megmutatkozik a hőmérsékleti mérés eredményeiben. Ezért megvizsgáltuk, hogy a hatásfok megadottól való eltérése milyen módon és mértékben befolyásolhatja a szá mítást, valamint hogy miként kell figyelembe vennünk a va lidálás során. 3.1 Hatásfok A hegesztési előírásban szereplő paraméterek közül a hőbevitel a többi érték segítségével a következő összefüggés alapján számítható: P = U * I * η ahol P a teljesítmény; U a feszültség; I az áramerősség és η a hatásfok. e = P / v ahol v a hegesztési sebesség. A hegesztőberendezés hatásfokát a készülék gépkönyve adja meg. Azonban azonos típusú készülékek hatásfoka és a gépkönyvben feltüntett érték között is lehet eltérés. A készülékek hatásfoka közötti különbség a hőbevitel mértékének csökkenését vagy növekedését jelenti. A hőbevitel a modell egységnyi hosszra jutó energiájának felel meg. Ezt az értéket másfélszeresére (14. ábra, H mérséklet [ C] Id [sec] 14. ábra: Varratkorona hőmérséklete egységnyi hosszra jutó energia P_04 görbe), majd kétszeresére (14. ábra, P_05 gör be) növelve a varratkorona vizsgált pontjának maximális hőmérséklete előbb 19,6%-kal, majd 37,1%-kal nő. A magasabb hőmérsékleti csúcsot elérő görbét meredekebb felmelegedési és hűlési szakasz jellemzi. A hőbevitel vagy hatásfok megváltozása tehát nem csupán az elérhető maximális hőmérsékleti értéket, hanem a hőmérsékleti görbék meredekségét is befolyásolja. Több varratsoros hegesztések szimulációjában a soron következő varratsor számítása a megelőző varratsor eredmé - nyeire épül. Tehát, ha egy varratsor elkészültét köve tő en a próbadarab jobban vagy kevésbé hűl le a modell szerint mint a valóságban, akkor a következő varratsor számításának bemenő adatai már a kezdeti időpontban eltérnek a valóságban mérhetőtől. A hatásfok nem megfelelő fel vételéből adódó hiba ilyen módon sorról sorra halmozódik. A hatásfokra fókuszáló paraméter-vizsgálatban három olyan modell eredményeinek analízisét végeztük el, melyeknek minden egyéb hegesztési paramétere és modellbeállítása megegyezett. A modellek hatásfoka rendre 100, 80 és 60%. Az analízis az alábbiakban felsorolt és a 15. ábrán jelölt pontok hőmérsékleti eredményeire támaszkodik: a) a varratkorona egy, a varrattengelyen elhelyezkedő pontja, b) a varratszél egy pontja a lemez felületén, c) a lemezfelület egy pontja a varrattengelytől 30 mm távolságban, d) a lemezfelület egy pontja a varrattengelytől 60 mm távolságban. Minden vizsgált pont azonos keresztmetszetben helyezkedik el. A 15. ábrán jelölt pontok hőmérsékleti görbéit mutatják a ábrák. A pontokhoz tartozó hőmérsékleti eredményeket tanulmányozva a következőket figyeltük meg: 15. ábra: A vizsgált pontok elhelyezkedése P_01 P_04 P_05 Acélszerkezetek 2015/4. szám 61

64 H mérséklet [ C] Id (sec) 16. ábra: Hőmérséklet-változás a varrattengelyen H mérséklet [ C] 17. ábra: Hőmérséklet-változás a varratszélen H mérséklet [ C] 18. ábra: Hőmérséklet-változás a varrattengelytől 30 mm távolságban H mérséklet [ C] 19. ábra: Hőmérséklet-változás a varrattengelytől 60 mm távolságban 100% 80% 60% % % % Id (sec) Id [sec] 100% 80% 60% Id [sec] 100% 80% 60% Amennyiben a hőforrás áthalad a vizsgált ponton, az adott varratsorhoz tartozó szélsőértékek közel azonos arányban változnak (16. ábra, 1. varratsorhoz tartozó sza kasz). Ha a pont a beolvadási zónában, de nem a varrattengelyen helyezkedik el, akkor az adott varratsorhoz tartozó lokális maximum értéke kisebb mértékben változik, mint az azonos sorhoz tartozó minimumérték (16. ábra, 2. varratsorhoz és 17. ábra, 4. varratsorhoz tartozó szakasz). Ha a pont kívül esik a beolvadási zónán, akkor a kisebb hőbevitel a hőmérsékleti maximumra nagyobb hatással van, mint a hozzá tartozó minimumértékre (18. és 19. ábrák teljes hegesztési folyamat). A hőforrástól egyre távolabb felvett pontok hőmérsékleti görbéjének meredeksége egyre kisebb, valamint a hatásfok változtatásának hatására is egyre kisebb mértékben változnak. A lemez olyan pontjaiban, ahol a maximális hőmérséklet egyik varratsor készítésekor sem haladja meg a C-t, a hatásfok 20%-os növekedése vagy csökkenése gyakorlatilag párhuzamosan futó görbéket eredményez (18. és 19. ábrák). Méréseink során K hőelemmel mértük a varratkörnyezet adott pontjának időben változó hőmérsékletét. Az eszköz fizikai korlátai miatt a mérés nem végezhető el közvetlen a varraton. Méréseink referenciapontja minden esetben a varrattengelytől mm távolságban helyezkedett el. Ilyen távolságban a fenti analízis alapján a hőmérsékleti görbék meredeksége kevéssé változik a hatásfok drasztikusabb változtatása mellett is, inkább azok párhuzamos el tolódása figyelhető meg. A hegesztőkészülékek gépkönyvében megadott hatásfoktól a valós hatásfok a vizsgálathoz képest kisebb mértékben tér el (gépbemérések tapasztalatai szerint ez nem haladja meg a ±10%-ot). Ezért adott hegesztési előírás alapján készített modell validálása során a gépkönyvben szereplő hatásfok alkalmazható. 3.2 Hőforrásalak és -méret meghatározása többsoros varraton A hőforrás méretének helyes felvételével validálható a modell. A hőmérsékleti validálást több, egymástól független forrásból származó eredmény és ismeretek alapján vé geztük el. A hegesztési folyamat alatt soronként elért maximális hőmérsékleteket a választott hegesztési eljárásnak megfelelően szakirodalmi adatok alapján ellenőriztük. Az ömledék valós és a modellben elérni kívánt térfogatát a hőkamera felvételei és a csiszolati képek együttes al kalmazásával állapítottuk meg. Szintén a csiszolati képek szolgáltak a numerikus modellben elvárt ömledék alak jának meghatározására. A varratkörnyezetben számított hőmérsékleti görbét a K hőelemmel mért hőmérsékleti értékekhez illesztettük. A megfelelő illeszkedést az előzetesen felvett hőforrásalak méretének fozatos változtatásával állítottuk be. Ehhez szükséges annak ismerete, hogy az illesztés szempontjából meghatározó jellemzők a hőforrás milyen irányú méretmó dosításával befolyásolhatók. Természetesen a hőforrás bár mely irányú változtatása hat ezekre a meghatározó jel lemzőkre, vagyis a varratkörnyezet hőmérsékletére, az ömledék kiterjedésére, alakjára és maximális hőmérsékletére, azonban ezek a jellemzők eltérő mértékben változnak a kü lönböző irányú méretek módosításának hatására. Azonos hegesztési paraméterekkel, de különböző geometriájú hőforrásokkal végzett számítások tapasztalatai 62 Acélszerkezetek 2015/4. szám

65 20. ábra: Hőforrás validálásának összefüggései alap ján, egyre szélesebb vagy hosszabb hőforrást alkalmazva a varrat maximális hőmérséklete csökken mivel az energiasűrűség csökken, ugyanakkor a K hőelemmel már mérhető távolságban a lemez hőmérséklete enyhén emelkedik. A hőforrás magasságának változtatásával a lemez és varratkorona felületi hőmérséklete elhanyagolható mértékben változik, hatása csupán az ömledék közbenső rétegében kialakuló maximális hőmérsékletre van. A szimulációban az ömledék maximális hőmérsékletére és térfogatára a hőforrás térfogatának, a varratkörnyezet (K hőelemmel is mérhető távolságban lévő pontok) hőmérsékletére a hőforrás hosszának, az ömledék alakjára pedig a hőforrás szélességének és magasságának módosítása hat leginkább. A 20. ábra a hőmérsékleti validálás folyamatának összefüggéseit mutatja, feltüntetve azt is, hogy a hőforrás hoszszának (H), szélességének (SZ) és magasságának (B) változtatása által mely illesztési pontra hat leginkább. Egy négysoros varrat hőmérsékleti validálását a ábrák foglalják össze. Többsoros hegesztés egymásba olvadó varratainak geometriáját úgy kell a modellben felvenni, hogy a soronként aktiválódó elemekkel együtt mindig pontosan akkora része legyen a teljes varratnak, amennyivel a valóságban is kiegészül az adott sorral a hegesztés. Ennek köszönhetően az egyre több sorból álló varratok kitöltő és fedő sorai jelentősen kisebbnek mutatkozhatnak a modellben, mint az alsóbb sorok. Az egyes varratsorok területét csiszolati képek alapján lehetett meghatározni (21. ábra). 21. ábra: V_16_135-4 modell és csiszolati képe A modellt elsőként, becsült méretű hőforrást alkalmazva futtattuk. A futtatási eredmények ismeretében azután változtattuk a hőforrás alakját. Az eredmények hőmérsékleti görbe, ömledékalak, -méret és maximális hőmérséklet alapján történő értékelése minden számítás után megtörtént. A megfelelő hőforrás alakja és mérete ilyen módon közelített egyre inkább a mért értékekhez. A kezdeti és végleges hőforrással futtatott számítások ered ményeit mutatják be a ábrák. A kezdeti modell vizsgált pontjában a hőmérsékleti görbe (22. ábra, bordóval jelölt) lokális maximumai és meredeksége is több szakaszon eltért a mérésektől (22. ábra, Acélszerkezetek 2015/4. szám 63

66 H mérséklet [ C] K_h elem VERIF_4_01 H mérséklet [ C] VERIF_4_01_VT 0 VERIF_4_ Id [sec] VERIF_4_25_VT Varratsor száma 22. ábra: V_16_135-4 próbatest mért és számított hőmérsékleti görbéi 23. ábra: Ömledék maximális hőmérséklete 24. ábra: 1. varratsor ömledék területe 25. ábra: 2. varratsor ömledék területe 64 Acélszerkezetek 2015/4. szám

67 26. ábra: 3. varratsor ömledék területe 27. ábra: 4. varratsor ömledék területe kékkel jelölt). A végleges modell jobb pontossággal követi a mérési eredményeket (22. ábra, zölddel jelölt) és megfelel a szakirodalomban elfogadott értékeknek [7]. A 23. ábra mutatja a kezdeti és végleges modellek soronkénti maximális hőmérsékletét a varratban. A ábrák szürke színnel jelölve a becsült és végle ges hőforrást alkalmazó modellek egyes varratsoraihoz tartozó ömledékterületeket (1.00 C feletti hőmérséklet) mutatják be. A numerikus modell beolvadásának megfelelő alakját és kiterjedését a csiszolati képek alapján ellenőriztük. 4 ÖSSZEFOGLALÁS A hegesztett szerkezetek viselkedésének modellezésében nagy segítséget nyújtanak a kifejezetten erre a célra kifejlesztett célszoftverek. Azonban ezek helyes alkalmazásához és általuk megbízható szimulációk kidolgozásához elengedhetetlen a szoftverek elvi hátterének megértése, valamint a szoftver által adott lehetőségek és korlátok feltárása. Ennek megfelelően számos paraméter-vizsgálatot követően fel épí tettük és validáltuk egy és több varratsorral készített hegesztések modelljeit. Egy elkészült modellt csak akkor tekintünk helyesnek, ha annak eredményei valós hegesztéseken végzett mérési ered ményekkel összhangban vannak. Ezért olyan mérési és ér tékelési rendszert dolgoztunk ki, mely az építőmérnöki tartószerkezetek körében jellemzően alkalmazott vastag lemezek (t 20 mm) kapcsolataiban ívhegesztési eljárással készített többsoros varratok vizsgálatára is alkalmas. A modell termikus validálását két egymástól független és eltérő elven működő mérőeszköz hőmérsékleti eredményei, csiszolati képek és a szakirodalom együttes felhasználásával végeztük el. A hegesztett szerkezet varratának és varratkörnyezetének mechanikai viselkedését két tényező befolyásolja; a hegesztés során végbemenő hőfolyamat és a megtámasztási viszonyok. A hőfolyamatok határozzák meg az anyagszerkezeti változásokat a varratban és hőhatásövezetben. Ezen a területen a feszültségek a hőmérséklettől és anyagtulajdonságoktól függenek. A beolvadás határán túl a hegesz- Acélszerkezetek 2015/4. szám 65

68 tési paraméterek hatása jelentősen csökken. A varrattól távolabbi lemezrészeken kialakuló feszültségeket és alakváltozásokat a megtámasztási viszonyok határozzák meg. A modell mechanikai validálását maradó feszültségi mérésekkel valósítottuk meg. Összetettebb hegesztések szimulációja nagy elemszámú modelleket eredményez, melyek idő- és memóriaigényük miatt nehézkesen kezelhetők. A szerkezeti adottságokat és a vizsgálat célját mérlegelve a modellméret csökkentésére több lehetőség is adódhat. A gépigény csökkentésére a modellépítésben hatékonyan alkalmazható három egyszerűsítési eljárást mutattunk be részletesen. Az eljárások alapja a szimmetria tulajdonságok kihasználása, minimá lisan elegendő modellméretek meghatározása, valamint a tér beli probléma síkbeli feladatként való kezelése. Irodalom [1] J. Néző: Virtual fabrication of full size welded steel plate girder specimens, PhD Dissertation, Edinburgh University, England, 2011 [2] M. Slovácek, J. Kovarik, J. Tejc, V. Divis: Using of welding virtual numerical simulation as the technical support for industrial, The 5 th International Scientific- Professional Conference, Slavonski Brod, Croatia,pp , 2009 [3] D. Stamenković, I. Vasović: Finite Element Analysis of Residual Stress in Butt Welding Two Similar Plates, Scientific Technical Review, Vol. LIX, No.1, pp.57-60, 2009 [4] G. Labeas, S. Tsirkas, J. Diamantakos, A. Kermanidis: Effect of residual stresses due to laser welding on the Stress Intensity Factors of adjacent crack, Proc. of 11 th International Conference on Fracture, 2005 [5] Pogonyi T., Palotás B.: Sysweld a hegesztés végesele mes modellezésének eszköze, 26. Hegesztési Konferencia és Hegesztéstechnikai Kiállítás, Budapest, május Óbudai Egyetem, Budapest, pp , 2012 [6] Sysweld kézikönyv [7] Szunyogh L.: Hegesztés és rokon technológiák, Kézikönyv, Budapest 2007., ISBN , p. 895, 2007 F E L H Í V Á S a 28. Nemzetközi Hegesztési Konferenciára Dunaújváros, május A Magyar Hegesztési Egyesület (MAHEG) a Magyar Hegesztéstechnikai és Anyagvizsgálati Egyesüléssel (MHtE), a Magyar Anyagvizsgálók Egyesületével (MAE), a Magyar Roncsolásmentes Vizsgálati Szövetséggel (MAROVISZ) és a Dunaújvárosi Főiskolával (DUF) együttműködésben megrendezi a 28. Nemzetközi Hegesztési Konferenciát, amelynek központi témája a korszerű hegesztési eljárások a szerkezetgyártásban. A KONFERENCIA SZAKMAI TERÜLETEI Korszerű hegesztési eljárásokés eljárásváltozatok a szerkezetgyártásban CAD/CAM rendszerek alkalmazása a hegesztés területén Hegesztett kötések és szerkezetek vizsgálata Matematikai és fizikai modellezés alkalmazása Hegesztett termékek beszállítói tapasztalatai. Folyamatfelügyelet az automatizált gyártásban A hegesztés gyártási folyamatba illesztése, a hegesztés gépesítése Nemfémes szerkezeti anyagok kötési és felületmegmunkálási technológiái A járműgyártás korszerű anyagai és hegesztéstechnológiai fejlesztései A konferencia nyelve magyar és angol. A Szervezőbizottság az angol nyelvű előadásokkal alkalmat biztosít a nemzetközi szerepléshez szükséges készségek fejlesztéséhez, illetve külföldi előadók részvételéhez. A MAHEG weboldaláról letölthető jelentkezési lapot január 15-ig kérjük a Technikai és Szervezőbizottság részére eljuttatni. Az előadás elfogadásáról a Programbizottság értesítést küld. Az előadások kéziratainak beküldési határideje: március 31. További információk és elérhetőségek a weboldalon találhatóak. 66 Acélszerkezetek 2015/4. szám

69 Dr. Katula Levente adjunktus, IWE hegesztőmérnök Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszék Kovács László tudományos munkatárs Tecxa Technology Kft. Dr. Gyímesi Ferenc HOLOMETROX Holografikus Méréstechnika Kft. Szigethy András TECHNOORG-LINDA Tudományos Műszaki Fejlesztő Kft. Dr. Borbély Venczel TECHNOORG-LINDA Tudományos Műszaki Fejlesztő Kft. HEGESZTÉSI MARADÓ FESZÜLTSÉGEK KÍSÉRLETI VIZSGÁLATA EXPERIMENTAL STUDY ON WELDING RESIDUAL STRESS Hegesztett szerkezetek gyártásánál gyakori probléma a hegesztési alakváltozások megjelenése. Ezek nek az alakváltozásoknak az eloszlása és mértéke csak nagy gyakorlat és hozzáértés mellett prognosztizálható, bár pontos értékük ekkor sem előjelezhető. Amennyiben ezek az alakváltozások gátoltak, hegeszté si maradó feszültségeket okoznak. A hegesztési ma radó feszültségek csökkentik a szerkezet teherbírását, amit többlet anyagfelhasználással tudunk csak ellen súlyozni. Alkalmas hegesztéstechnológia és élelőkészítés megválasztásával ezek a kedvezőtlen hatá sok csökkenthetők. Cikkünkben több hegesztéstechnológiával, lemezvastag sággal, élelőkészítéssel és hegesztési sorral gyártott tompavarratok maradó feszültség eloszlását hatá roz tuk meg kísérleti úton. Kísérletsorozatunk alapján egyértelmű következtetéseket tudtunk levonni tom pavarratok kedvező élelőkészítésére és hegesztéstechnológiájára vonatkozóan. 1 BEVEZETÉS Az acélszerkezet-tervezés és -építés területén az 1990-es években jelentős paradigmaváltás zajlott. Hangsúlyos át alaku láson ment keresztül a szerkezeti elemek kapcsolatai nak kialakítása, mely során a csavarozott kapcsolatok he lyett mind szélesebb körben a hegesztett kapcsolatok je len tek meg. Ennek oka a hegesztéstechnológia jelentős fej lődése. A méretezési szabványok és tervezési eljárások is komoly fejlődésen mentek keresztül annak érdekében, hogy a he gesztett kapcsolatokat megfelelő biztonsággal le hessen méretezni. Vannak azonban olyan, a hegesztéssel kapcso latos problémák, amelyek máig nem tisztázottak tel jes mér ték ben. Ilyen a hegesztés hatására kialakuló fe szültségeloszlás a szerkezeti elemekben. A legtöbb hegeszté si eljárás során nagy hőenergiát közlünk a kapcsolni kívánt szerkezeti elemekkel: Az eljárás alatt sem a hevíté si, sem a hűlési folyamat nem egyenletes mértékű a teljes szer ke zetet tekintve. A hegesztés hőciklusa általában szobahőmérsékletről indulva az acélanyag felhevülésén Welding deformations are a common problem by the manufacturing of welded structures. Both the distribution and scale of these deformities can be forecast only with large practice and know-how, but their exact value will not be denoted. If these deformations are blocked, causing welding residual stresses. The welding residual stresses reduce the load bearing capacity of the structure, which can only be balanced by additional material supply. Using appropriate welding technology and proper edge preparation, these adverse effects are reduced. The paper presents the results of the residual stress distribution of butt welds. The stress distribution was determined experimentally on specimens manufactured different welding technology, plate thickness, edge preparation and different welding bead numbers. Derived from the test results clear conclusions could be drawn for favorable edge preparation and welding technology. majd megömlésén keresztül az anyag visszahűléséig tart, azaz igen széles hőmérsékleti skálát ölel át. Ebből következik, hogy a kapcsolni kívánt lemezek kapcsolati vonalára merőlegesen a munkadarabok, illetve a lemezek hőnek ki tett belső részei, különböző hőmérsékletűek lesznek. Köz ismert, hogy a szerkezeti anyagok, különös tekintettel az acél, hőmérséklet-változás hatására anyagszerkezeti át alakulásokon és térfogatváltozáson menek keresztül (allotrop átalakulások). Amennyiben tehát a felhevülés és a lehűlés is egyenlőtlen mértékű a vizsgált térfogaton belül, akkor a hőmérséklet-változásból fakadó méret- és anyagszerkezeti változás a hőmérséklet függvényében, azaz a hőciklusnak megfelelően más és más lesz. A hegesztett szer kezetekben a gyártási folyamat során, a hegesztési hőfo lyamatból (felhevülés-lehűlés) eredően, a használat alatti igénybevételtől függetlenül, feszültségek alakulnak ki. Ezt a sajátfeszültségi, vagy maradófeszültségi állapotot az anyag ban lejátszódó szövetszerkezeti átalakulások és a korlátozott, illetve gátolt zsugorodás idézik elő. Acélszerkezetek 2015/4. szám 67

70 Vizsgálataink célja az volt, hogy kísérletekkel támogatva meghatározzuk azokat az optimális hegesztési paramétereket, varratképet és lemez-élelőkészítést, melyek mellett az acélszerkezet-építésben széles körben alkalmazott vastagságú lemezeket (16 mm, illetve 25 mm) a legkisebb maradó feszültséggel terheljük, illetve a legkisebb deformációval hegeszthetjük össze. [1] 1.1 Hegesztési feszültségek bemutatása Az acélszerkezeti elemeket terhelő sajátfeszültségek a gyártástechnológia hatására alakulnak ki, a hely függvényében változó hevítési és hűtési ciklusok okozta eltérő hőtágulás és a hely függvényében eltérő alakváltozások miatt. Ez olyan külső terhek nélküli feszültség rendszer, mely önmagában egyensúlyi állapotban van. A sajátfeszültségek (és elmozdulások) irány szerinti bemutatását az 1. ábra szemlélteti. [4] 1. ábra: A hegesztési sajátfeszültség és alakváltozás összetevői: x-x, y-y és z-z irányú feszültség és alakváltozás [2] A hegesztett szerkezet gyártása során keletkező hegesztési feszültségek két jellemző típusát lehet megkülönböztetni: gátolatlan, szabadon elmozduló szerkezeti elemek sajátfeszültségei; gátolt alakváltozásból eredő hegesztési feszültségek. A 2. ábrán tompán illesztett lemezek hegesztett kötésében kialakuló feszültségeloszlás látható. Ezek egyik jellegzetessége, hogy a feszültségek maximális értéke a varrat közvetlen környezetében jelentkezik. A másik, a húzófeszültségek övezetének kiterjedése és elhelyezkedése a lemezmezőben [2]. A σ x sajátfeszültségek x-irányban, azaz a varrattengellyel párhuzamosan parabola alakú feszültségeloszlást mutatnak. A σ x sajátfeszültség y-irányban, azaz a varrat tengelyre merőlegesen: a varratkörnyezeti húzási maxi mumot követően, a varrattengelytől távolodva, elhagyva az inflexiós pontot nyomási zónába ér, majd a lemez szé le felé a feszültségmenetes állapothoz közelít. A σ y sajátfeszültség x-irányban, azaz a varrattengellyel párhuzamosan parabola alakú feszültségi eloszlást mutat. A σ y sajátfeszültség y-irányban, azaz a varrattengelyre merőlegesen, a varratkörnyezetben fellépő maximális húzást követően a varrattengelytől távolodva, a lemez széle felé, lecseng. 2 A SAJÁTFESZÜLTSÉG MÉRÉSE 2.1 Vizsgálati próbatestek a) σ x hosszirányú feszültségek a varrat hossztengelye mentén b) σ y keresztirányú feszültségek a varratra merőlegesen 2. ábra: Tompán hegesztett kötésben kialakuló hosszés keresztirányú hegesztési feszültségek eloszlása [2] A vizsgálatokhoz két darab 700 mm hosszú, egyenként 140 mm széles és próbatestenként eltérő lemezvastagsá gú, S235 anyagminőségű lemezt a hosszabbik oldalán illeszt ve hegesztettünk össze. A lemezek vastagsága a szerkezetés hídépítésben alkalmazott 16 mm és 25 mm volt. 3. ábra: A tesztsorozathoz tervezett próbatest gyártmányterve 68 Acélszerkezetek 2015/4. szám

71 A he gesztett kapcsolat kialakítása előtt a kapcsolni kívánt lemez éleket V, illetve X leélezéssel készítettük elő. A pró ba testekhez eltérő hegesztéstechnológiát, fogyóelektródás védőgázos kézi ívhegesztést (135), illetve bevont elektródás kézi ívhegesztést (111) alkalmaztunk. A próbatestek hegesztés közbeni elhúzódásának, deformációjának megakadályozására, valamint a kívánt (azonosan jó) minőségű végvarratok miatt kifutólemezeket alkalmaztunk. Az így létrehozott próbadarabot daraboltuk a vizsgálati cé lok nak megfelelően: létrehozva 1 darab 541 mm hosszú saját feszültségi próbatestet, 3 darab 42 mm szélességű sza kító vizsgálati próbatestet és 1 darab 14 mm-es makrocsiszolati próbatestet. A 3. ábra a különböző próbatestek geometriai méreteit adja meg. Az alkalmazott varratalak lemezvastagság, valamint hegesztéstechnológia kombinációkat az 1. táblázat foglalja össze. A tesztsorozatban S235 JR2 szerkezeti acél alapanyagból készített próbatesteket vizsgáltunk. A sajátfeszültsé - gek méréséhez a próbatestek felületén nyúlásmérő bélyegeket helyeztünk el. A méréshez a bélyegeket nagy szilárdságú ragasztóval rögzítettük a próbatest felületére. A mérés elve, ha a mérendő próbatest alakváltozást szenved, akkor vele együtt a nyúlásmérő bélyeg is, miközben a nyúlásmérőben elhelyezkedő vezető ellenállása megváltozik. Az ellen - állás megváltozása melyet Wheatstone-híddal mértünk egyenesen arányos a próbatest megnyúlásával. A hegesztési folyamat során bevitt sajátfeszültségeket az alakváltozások felszabadításával, azaz a próbatest alkalmas felvágásá val tudtuk mérni. [3] A vágások közben fellépő melegedést elkerülendő a próbatesteket vágás közben vízzel hű töt tük. Az egy-egy mérésnél alkalmazott nagyszámú nyúlásmérő bélyeg kapcsolásához a HBM cég CANHEAD típusú, tíz mérési csatornát kezelni tudó mérési berendezését alkalmaztuk. A nagy mennyiségű mért jel kezelésére és az adatok számítógépes szoftver által kezelhető adatcsomagokra bontására az MGC Plus mérésadatgyűjtő eszközt használtuk. A mérési frekvencia a feszültség felszabadítás közben 0,1 Hz volt. 3 KÍSÉRLETI EREDMÉNYEK 3.1 Nyúlásmérő bélyegek és vágósíkok elhelyezkedése Hosszirányban A 4. ábrának megfelelően a 10X, illetve a 11X bélyegek a próbatest széléhez közel kerültek felhelyezésre (a középpontjuk mindössze 6 mm-re esett a próbatest szélétől). A 20X és 21X bélyegek középpontja a próbatest szélétől 125 mm-re került, az első keresztirányú vágósík tengelye pedig 132 mm-re található. A harmadik keresztirányú vágás az eredeti lemezszéltől 254 mm-re fut, így a vágás szélétől 7 mm-re található a nyúlásmérő bélyegek középtengelye. Keresztirányban A hegesztési varrat középtengelyébe került az első mérőbélyeg, majd 10X irányban (balra) 15, 35 és 65 mm-re a középsíktól a többi. A varrattengelyi szimmetria kimérésére a 11X bélyeg szolgált. A bemutatottakkal megegyező módon kerültek elhelyezésre a 20X, illetve a 21X jelű bélyegek. A mérési eredmények pontosítására további mérési pontokat határoztunk meg. Ezeket a 30X, illetve a 31X mérési pontokként jelöltük. 1. táblázat: A vizsgálatokhoz tervezett próbatest jegyzéke Varrat jele Leélezés kialakítása t [mm] Hegesztőeljárás WPS b [mm] c [mm] α [ ] Próbatestek száma [db] WPS_V_16_ (1+3+1) WPS_V_16_ (1+3+1) V WPS_V_16_ (1+3+1) WPS_V_16_ (1+3+1) WPS_V_25_ (1+3+1) WPS_V_25_ (1+3+1) WPS_X_16_ (1+3+1) WPS_X_16_ (1+3+1) WPS_X_16_ (1+3+1) X WPS_X_16_ (1+3+1) WPS_X_25_ (1+3+1) WPS_X_25_ (1+3+1) WPS_X_25_ (1+3+1) WPS_X_25_ (1+3+1) JELMAGYARÁZAT: WPS_V_16_111-4; WPS Welding Procedure Specification; V alkalmazott él előkészítés (lehet V, illetve X ); 16 lemezvastagság milliméterben (lehet 16 mm, illetve 25 mm); 111 alkalmazott hegesztéstechnológia (lehet 111, illetve 135); 4 varratsorok száma (lehet 4, 6, 8, 10, 12) Acélszerkezetek 2015/4. szám 69

72 Sajátfeszültségi próbatest felülnézet X X X 21X ábra: X_16_ próbatest a sajátfeszültség mérést követően 6 Jelmagyarázat: 10X Nyúlásmérő bélyegek 11X Keresztirányú vágás tengelye Hosszirányú vágás tengelye 4. ábra: Sajátfeszültség mérési próbatest mérőbélyegeinek elhelyezése (próbatest jele: X_16_135-10) 3.2 Sajátfeszültség felszabadítása Keresztirányú vágások A sajátfeszültségek felszabadítására keresztirányú vágást készítettünk fekvő helyzetű próbatesten. Ehhez a próbatestet a bélyegekkel ellentétes felületén és a próbatest két élén lásd a 5. ábrán piros nyilakkal jelölve támasztottuk meg. Hosszirányú vágások A hosszúirányú vágásokat a próbatesten tárcsás marógéppel készítettük, a vágásokat a bélyegek mellett, a hosszabbik oldallal párhuzamosan, a szélüktől 1 ~ 1,5 mm távolságban készítettük el. A próbatesteket teljes vastagságukban a varrattengely irányában a mérőbélyegek hosszával megegyező mélységben vágtuk fel. A vágások készítése közben a próbatestet gépsatuval, a 6. ábrán látható módon, rögzítettük. A próbatesteket a feszültség-felszabadítást követően a 7. ábra mutatja be. 3.3 Mérési eredmények A 16 mm-es, X élelőkészítésű, 10 varratsoros, fogyóelektródás védőgázos ívhegesztéssel készült próbatest mérési eredményeit a 8. ábrán bemutatott diagramok, míg a mért értékekre illesztett felületet a 9. ábra mutatja. A bélyegek elhelyezkedése megfelel a 4. ábrán bemutatottnak. A 10X és 11X jelű bélyegekkel igen kis feszültségeket mértünk, melynek oka azok közelsége a próbatest széléhez (6 mm). Jól látható a 9. ábrán, hogy a varrattengely két oldalán nagyon hasonló feszültség értéketeket mértünk a 101-es és a 111-es jelű bélyegekkel. A különbség a két bélyeg között mindössze 5,2%. Mind a 20X és 21X jelű, mind a 30X és 31X jelű bélyegekkel szintén sikerült kimérnünk a feszültségek varrattengelyre szimmetrikus eloszlását. Vágás és mérőbélyegek elhelyezése "X" élelőkészítés esetén Fűrészlap vágási irányai Marótárcsa vágási iránya Keresztirányú vágások helye Nyúlásmérő bélyegek Fűrészlap vágósíkja Gépsatu felületi megtámasztásai Sajátfeszültségi próbatest megtámasztott része Nyúlásmérő bélyegek Sajátfeszültség mérési próbatest Sajátfeszültségi próbatest konzolos része (ezen mérjük a feszültségeket!) Gépsatu felületi megtámasztásai 5. ábra: Próbatest megtámasztási módjának és a keresztirányú vágás kialakításának bemutatása 6. ábra: Hosszirányú vágások készítésének és a próbatest megtámasztásának módja 70 Acélszerkezetek 2015/4. szám

73 A további próbatesteknél, a mérések egyszerűsítése céljából, a bemutatott feszültségi szimmetriát kihasználva, csupán az egyik lemezen végeztünk nyúlásméréseket. 3.4 Vizsgálati eredmények összehasonlítása A vizsgálati eredmények összehasonlítását, kiértékelését, több szempont szerint végezzük el, melyek: élelőkészítés típusa; varratsorok száma; lemezvastagság; hegesztéstechnológia Koronaoldal Élelőkészítés típusa 8. ábra: Nyúlásmérési eredmények X_16_ jelű próbatesten 9. ábra: Nyúlásmérési eredmények X_16_ jelű próbatesten A koronaoldali mérések eredményeit összehasonlítva V élelőkészítés esetén nagyobb sajátfeszültségi értékeket mértünk varrattengelyben mind folyóelektródás kézi ívhegesztés, mind bevont elektródás kézi ívhegesztéses technológiával készült próbatestek esetén, mint X élelőkészítés mellett. A feszültségtöbblet mindkét vizsgált technológia esetén MPa, lásd 10. ábra. Ennek oka, hogy V típusú élelőkészítés esetén nagyobb és egyenlőtlenebb hőmérsékleti terhet kap a koronaoldal. A sajátfeszültségek lefutását tekintve, a feszültségek előjelváltása X élelőkészítés mellett a varrattengelytől mm-re, míg V élelőkészítésnél mm-re található. Összefoglaló an megállapítható, hogy X élelőkészítés mellett kisebb húzó feszültségek keletkeznek a varratkorona keresztmetszetének szélső szálában, viszont a nyomófeszültségek nagyobb keresztmetszetre terjednek ki és magasabb értékűek. Varratsorok száma 10. ábra: Varrattengely irányú sajátfeszültségek 16 mm-es, 4 varratsorból álló tompavarratoknál V és X élelőkészítés, valamint 111 és 135 hegesztéstechnológia használata esetén, koronaoldalon V élelőkészítés, lemezvastagság 16 mm A 11. ábra a teljes varrattest elkészítéshez alkalmazott varratsorok hatását mutatja be a maradófeszültségek alakulására. A vizsgálatban 16 mm-es lemezvastagságú, V él előkészítésű lemezek koronaoldali sajátfeszültségeit vizsgáltuk. Az összehasonlításhoz 4, illetve 8 egymásra épülő varratsorból alakítottuk ki a kötést. A kevesebb varratsorral készített próbatesteknél a varratkorona felszínén jellemzően MPa feszültségtöbbletet mértünk a több varratsoros kialakításhoz képest. Ez a magasabb maradófeszültség a hegesztés tengelyétől távolodva hamar leépül. A varrattengelytől 15 mm-es távolságban a különbségek 50 MPa értékűre csökkennek. 11. ábra: Sajátfeszültségek V típusú élelőkészítés esetén, 16 mm-es lemezen, koronaoldalon Acélszerkezetek 2015/4. szám 71

74 Kevesebb varratsor alkalmazása esetén egy-egy varratsor kialakításához, azok nagyobb térfogata miatt, nagyobb energia bevitel szükséges, ami a magasabb maradófeszültségeket magyarázza. X élelőkészítés, lemezvastagság 25 mm A 12. ábra 6, illetve 12 varratsorral készített, X élelőkészítésű, 25 mm-es lemezeken végzett feszültségmérési eredményeket mutatja be két technológia (111 és 135) alkalmazása mellett. Az eredményekből jól látszik, hogy hasonlóan a 11. ábrán bemutatotthoz az alacsonyabb varratsorszám a varrattengelyben lényegesen magasabb húzófeszültségeket okoz. X élelőkészítés X élelőkészítéssel 16 mm-es lemezek, 10 varratsorban kialakított, illetve 25 mm-es lemezek, 12 varratsorban kialakított varratainak hegesztési sajátfeszültségeit vizsgáltuk. A mért feszültségeket a 14. ábrán foglaljuk össze. A korábban bemutatottakkal összhangban (lásd 12. ábra) a kisebb varratsorszámmal készített varrat tengelyében mértük a nagyobb feszültségeket. Azonban ez a különbség nem jelentős, maximum ~50 MPa értékű. 14. ábra: Sajátfeszültségek X típusú élelőkészítés esetén, 16 mm-es és 25 mm-es lemezen, koronaoldalon 12. ábra: Sajátfeszültségek X típusú élelőkészítés esetén, 25 mm-es lemezen, koronaoldalon Lemezvastagság V élelőkészítés A lemezvastagságot választva paraméternek a 13. ábrán mutatjuk be a koronaoldali feszültségek alakulását. Látható, hogy nagyobb lemezvastagságú (25 mm) próbatesteket vizsgálva a varratkorona tengelyében a feszültségek nagyobbak a vékonyabb (16 mm) próbatesten mértnél. Ez az eltérés ~100 MPa. 25 mm-es lemezvastagság mellett a nyomófeszültségek is nagyobbak Gyökoldal V típusú élelőkészítésnél nemcsak koronaoldalon, ha - nem a varrat gyökoldalán is végeztünk feszültségméréseket. Varratsorok száma, lemezvastagság 16 mm A 15. ábrán 4, illetve 8 varratsorral kialakított próbatesteken mért sajátfeszültségeket mutatunk be. Gyökoldalon a varrat tengelyvonalában hasonlóan a koronaoldalhoz a kevesebb varratsorral hegesztett próbatesteken mértük a magasabb feszültségértékeket. Ezek ~100 MPa-lal magasabbak, mint a nyolc varratsorral kialakított próbatesteknél. 13. ábra: Sajátfeszültségek V típusú élelőkészítés esetén, 16 mm-es és 25 mm-es lemezen, koronaoldalon 15. ábra: Sajátfeszültségek V típusú élelőkészítés mellett, 16 mm-es lemezen, gyökoldalon 72 Acélszerkezetek 2015/4. szám

75 Lemezvastagság A lemezvastagságok hatása a 16. ábrán kerül bemutatásra. A varrattengelyben, 25 mm-es lemezeket hegesztve ~300 MPa húzófeszültséget mértünk, míg 16 mm-es lemezeken ez az érték ~180 MPa. A két lemezvastagság között, a varratkorona csúcsában MPa feszültségkülönbség volt mérhető. A feszültségek előjelváltása a varrattengelytől mm-re található. A nyomófeszültségek maximuma a varrattengelytől 45 mm távolságban jelentkezik 135-ös hegesztési technológiánál. A legmagasabb nyomófeszültség 111-es technológia esetén és 16 mm-es lemezek hegesztésekor volt detektálható 225 MPa. 16. ábra: Sajátfeszültségek V típusú élelőkészítés mellett, 16 mm-es és 25 mm-es lemezen, gyökoldalon A hegesztéstechnológia hatása A tesztsorozatban vizsgált két hegesztéstechnológia között, az eredmények ismeretében, a sajátfeszültségek kialakulására vonatkozóan jelentős eltérést nem tapasztaltunk. Sem a hegesztés korona-, sem a gyökoldalán mért csúcs húzófeszültségi értékeknél, sem a sajátfeszültségek lefutásában, illetve nyomott oldali csúcsértékeiben nem mutatható ki számottevő eltérés. Említésre méltó az alapanyag nominálisan 235 MPa folyáshatáránál és akár 360 MPa szakítószilárdságánál is magasabb mért feszültségérték. Ennek egyik magyarázata a hegesztés során bevitt hozaganyag jobb minősége, mely beötvöződve a hegesztett kötésbe, az alapanyagénál magasabb folyáshatárt eredményezett, melyet a jelen cikkben terjedelmi korlátok miatt nem részletezett szakítóvizsgálati eredmények igazoltak. 3.5 Lézer-SÓLYOMSZEM holografikus mérőkamerával elvégzett mérések Az előzőekben bemutatott módon egy-egy vizsgálati próbatesten több mérést is elvégeztünk nyúlásmérő ellenállásokkal. Mérési eredményeink igazolására ettől a felületi alakváltozás-mérési eljárástól részben eltérő elven működő mérési módszert is alkalmazni szerettünk volna. Ezért méréseket készíttettünk a TECHNOORG-LINDA Tudományos Műszaki Fejlesztő Kft.-vel az általuk és a HOLOMETROX Holografikus Méréstechnika Kft. által kifejlesztett Lézer-SÓLYOMSZEM holografikus mérőkamerával [5-8]. A mérési technológia rövid ismertetése Az alkalmazott holografikus mérőeszköz is közvetlenül felületi deformációt, alakváltozást mér, de optikai úton, tizedmikronos pontossággal, a mérendő tárgy vizsgált felületén egyidejűleg mindenütt és háromdimenziós vektori felbontásban. Az alakváltozások követéséhez lézerfénnyel speciális lencse nélküli, ún. holografikus felvételeket készít különböző irányú megvilágításokkal. A felvételek készítése két lépcsőben történik. Első lépésben a mérési alapállapot hologramjait rögzíti a kívánt vizsgálandó tárgyról, esetünkben a hegesztett és a hegesztéssel deformált próbatestről, melynél a maradó feszültség eloszlásának a feltérképezése a mérés célja. A második lépésben egy diagnosztikai furat készül és annak elkészítése után, az így kiváltott deformált állapotról készül a második felvétel. A felvételeket számítógépes program elemzi, a furat pontjainak helyzetét a fényhullámhossz tizedrészének pontosságával határozza meg. A felvételek összehasonlításából születik a mérés vég eredménye: a három szintvonalas elmozdulástérkép, a lyukfúrással felszabadított elmozdulás mindhárom komponensére külön-külön. A holografikus mérőkamera a diagnosztikai furat környezetének felületen megjelenő deformációt rögzíti, amely aztán vagy végeselemes szimulációval, vagy empirikus mintamérésekkel kapcsolható össze a furat helyén a lyukfúrás előtt fennálló feszültségekkel. A fúrással kialakított lyuk körül koncentrikusan felvett mérőkör ellipszissé deformálódik. Ennek az ellipszisnek a főtengelyei közvetlenül megadják a főfeszültségek irányát, a tengelyek megváltozott hosszának és a mérőkör eredeti sugarának ismeretében a feszültségek nagysága kiszámítható. A diagnosztikai furat további szekvenciális mélyítésével és az azokat követő felületi deformációk mérésével a feszültségek alakulása nemcsak a felületen, hanem az anyag vastagsága mentén is nyomon követhető. A mérési eredmények bemutatása A holografikus méréseket a WPS_V_25_135-8 jelű próbatesten végeztettük el. A mérési pontok elhelyezkedése megegyezik a nyúlásmérő bélyeges méréseknél bemutatottal, azaz a varrat tengelyére merőleges egyenes mentén a diagnosztikai furatok 0, 15, 25, 45, illetve 85 mm-es távolságra kerültek. A diagnosztikai furatok átmérője 4 mm, a mérésekhez kétszeres átmérőjű, azaz 8 mm átmérőjű mérő kör ellipszissé deformálódását használták. A furatok mély sége 1 mm, így a mért feszültségértékek ezen mélyégi tartományra kiátlagoltnak tekintendők. A 17. ábrán a felületi főfeszültségek eloszlását és a főfeszültségek irányát mutatjuk be. Jelen esetben a főfeszültségek értékei jó közelítéssel tekinthetők az x és y irányú feszültségkomponenseknek is. Az ábra bal oldalán a gyök-, míg a jobbon, a koronaoldalon mért eredmények láthatók. A mérőkörök ellipsziseinek tengelyei irányában mérhető főfeszültségek értékei fekete színnel jelöltek, amikor azok a 250 MPa-os rugalmassági határ kétharmada alattiak, sárga színnel jelöltek, amikor azok e fölötti, de még a rugalmassági határ alattiak. A megkülönböztetés oka, hogy a sárga színnel jelölt tartományban az értékek pontatlansága már erősen megnőhet, és a folyáshatárhoz közeledve különösen nagy lehet a furatszéleken már ekkor is fellépő megfolyások miatt. A piros színnel jelzett folyáshatár feletti értékek pedig már csak tendenciájukban tekinthetők informatívnak, szintén ugyanezen ok miatt. Acélszerkezetek 2015/4. szám 73

76 17. ábra: Holografikus mérőkamerával mért felületi maradó főfeszültségek a gyökoldalon (bal mérőköroszlopban) és koronaoldalon (jobb mérőköroszlopban) a varratban és tovább a varratra merőleges vonal mentén Ezek a korlátozások nagyon hasonlóak, mint a lyukfúrásos feszültségmérés nyúlásmérő bélyeges megvalósítását ismertető ASTM E szabványban megadottak. 3.6 Nyúlásmérő bélyeges és holografikus mérések eredményeinek összehasonlítása A 18. ábra a sajátfeszültségek összehasonlítását mutatja be WPS_V_25_135-8 jelű próbatesten mérve. A feszültségek lefutása mindkét módszer mérései szerint hasonló. Mindazonáltal a kétféle módszerrel mért sajátfeszültségi értékekben, a varrattengelyben mind gyök-, mind koronaoldalon jelentős különbségek láthatók. Ennek két oka is lehet. Egyrészt az, hogy a holografikus mérések készítése előtt a varrat koronáját, illetve gyökoldalon a varratdudort síkba csiszolták. Ennek eredményeként a varrattengelyben 18. ábra: A holografikus mérőkamerával és a nyúlásmérő bélyeggel mért felületi maradó feszültség komponenseinek összehasonlítása (próbatest WPS_V_25_135-8) feszültségleépülés következett be és a maximumértékek a varrattengelytől ~15 mm távolságra tolódtak. A lecsiszolás egy első megközelítés egyszerűsítési lépése volt, hogy a mérőkörtengelyek deformációinak szimulációs beskálázá sa az egyszerűbben kezelhető síkpárhuzamos lemezre történhessen. A szimuláció továbbfejlesztésével megoldható a korona, varratdudor figyelembevétele is, és így méréskor a korona meghagyása. A másik lehetséges ok, hogy a holografikus módszer csak a furatmélységre átlagolja ki a mért feszültségeket, a nyúlásmérő bélyeges mérésnél viszont, átlagolt formában, a felületi feszültségben a teljes lemezvastagság menti feszültségek megjelennek. A jelzett kérdések egyértelmű tisztázásához további vizsgálatok szükségesek. 3.7 Maradó feszültségek a lemezvastagság mentén Lézer-SÓLYOMSZEM holografikus mérőkamerával A mélységi méréseket csak a Lézer-SÓLYOMSZEM holografikus mérőkamerával lehetett elvégezni. Az eredményeket a 19. ábra foglalja össze. A méréseket a varratok tengelyvonalában, 2 mm mélységig végezték, 0,25 mm-es mélységi lépcsőkben, kivéve az utolsó furatmélyítést, ahol ez a korábbi 1 mm-re nőtt vissza, és arra is kiátlagol. A mé rési eredmények mindig a furat kiindulási mélységi szint jéhez kerültek hozzárendelésre. A komponensek értelmezésére és a színek alkalmazására a korábban elmondottak érvényesek. Látható, hogy koronaoldalon az x irányú főfeszültségek (varrattengely irány) a mélység növekedésével növekedést mutatnak, +20 MPa-os értékről +280 MPa-os értékig, azaz valószínűsíthetően egészen a folyáshatár közelébe növekednek 1 mm-es mélységben. Ez a növekvő tendencia gyökoldalon szintén megjelenik, ahol is 70 MPa értékről egészen +400 MPa értékig nő a feszültség értéke, azaz egyértelműen már a folyáshatár elérését jelezve. A szokatlan negatív gyökoldali felületi kiindulás oka kereshető a varrat többrétegű kialakításában is. A varrattengelyre merőleges feszültségek változása a koronaoldalon kevéssé jellemző, 70 MPa a felületen és 74 Acélszerkezetek 2015/4. szám

77 19. ábra: Holografikus mérőkamerával mért mélységi maradó főfeszültségek a varratban a gyökoldalról (alsó mérőkör-oszlopban) és a koronaoldalról (felső mérőköroszlopban) perspektivikus kijelzésben [a felületi feszültségeloszlással kiegészítve] 50 MPa 1 mm mélységben mérve. A gyökoldalon a változás sokkal jelentősebb. A felületi +180 MPa-ról +340 MPa-ra nő a varrattengelyre merőleges feszültség 1 mm mélységben, ismét valószínűsíthetően egészen a folyáshatár közelébe. A feszültségek lemezvastagság menti változásának további, nagyobb mélységű feltérképezéséhez és a jelzett szokatlan eredményrészletek megerősítéséhez itt is további vizsgálatok szükségesek. 4. ÖSSZEFOGLALÁS Bármely hegesztési folyamat során a varrattengely mentén változó hevítési és hűtési ciklusok eltérő hőtágulásokat, ebből adódóan eltérő alakváltozásokat okoznak az elemekben. Emiatt a szerkezeti elemen belül, még minimális megtámasztási kényszerek mellett is, gyártási sajátfeszültségek ébrednek. Ötvözetlen szerkezeti acélok hegesztési maradó feszültségeinek maximuma eléri az alapanyag, de még a jobb minőségű hozaganyag folyási határfeszültségét is. Ezek a feszültségek csökkentik a szerkezet teher bírását, amit többlet anyagfelhasználással tudunk csak el lensúlyozni. Ezért a gyártási sajátfeszültségek alkalmas he gesztéstechnológia és élelőkészítés meghatározásával történő csökkentése gazdasági előnyt jelent. Vizsgálatainkban több hegesztéstechnológiával, lemezvastagsággal, élelőkészítéssel és hegesztési sorral gyártott tompavarrat maradó feszültségeit határoztuk meg kísérleti úton. Bemutatott eredményeinket az alábbiakban foglaljuk össze: Többsoros hegesztett kötések vizsgálatával kimutattuk, hogy a maradó feszültségek mind az alapanyagban, mind a hegesztett kötésben a varratsorok számának növelésével jelentősen csökkenthetők. A kötésben a keresztmetszet növekedésével a sajátfeszültségek a sorok számával nem csökkennek olyan mértékben, mint az alapanyagban. Azonos élelőkészítés és hegesztéstechnológia alkalmazása mellett a vastagabb lemezben alakulnak ki a varrattengelyben akár 120 MPa-lal magasabb feszültségek. Élelőkészítések összehasonlításában megállapítottuk, hogy X élelőkészítés mellett kisebb húzó feszültségek ke let keznek a varratkorona keresztmetszetében. Viszont a nyomófeszültségek nagyobb keresztmetszetre terjed nek ki és magasabb értékűek, szemben a V élelőkészítésű varratokkal. A kísérletsorozatban vizsgált két hegesztéstechnológia között (111 és 135), mérési eredmények ismeretében, a maradó feszültségek kialakulását tekintve nem mutatható ki jelentős különbség. Irodalom [1] Szunyogh L.: Hegesztés és rokon technológiák, Kézikönyv, Budapest 2007., ISBN , p. 895, 2007 [2] Domanovszky S., Müncher L., Izdinsky O.: Hegesztési feszültségek és alakváltozások, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, p. 175, 1969 [3] hbmiroda. hu/save/uplpdf/34-hbm_nyulasmero_belyeg_tanfolyam_pk_ea. pdf [4] Gremsperger Géza: Fémszerkezetek gyártása. 3/A., Hegesztési feszültségek és deformációk, Tankönyvkidó, Buda pest, p. 92, 1988 [5] Gyímesi F., Borbély V., Kiss T. R., Szigethy D., Szigethy A., Bogár I.: Új alakuló lehetőségek a hegesztések el len őrzésében Lézer-Sólyomszem/V holografikus mérő kamerával, Hegesztéstechnika, XXIV. /1., pp , 2013 [6] Gyímesi F., Szigethy A., Borbély V., Kiss T. R.: Maradó feszültség eloszlásának mérhetősége (alakításnál, hő kezelésnél...) és deformációs viselkedés vizsgálha tósága (kötéseknél, bevonatoknál...) L-Ssz holografikus mérőkamerával, XV. Képlékenyalakító Konferencia, február 4-6., Miskolc, Konferenciakiadvány: CD, 2015 [7] J. Dobránszky, Zs. Lőrinc, F. Gyímesi, A. Szigethy, E. Bitay: Laser welding of lean duplex stainless steels and their dissimilar joints, 8 th Europian Stainless Steel and Duplex Stainless Steel Conference 2015, April 2015, Graz, Austria, Proceedings, pp , 2015 [8] www. technoorg. hu Acélszerkezetek 2015/4. szám 75

78 Dr. Katula Levente adjunktus, IWE hegesztőmérnök Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszék Frank Máté MSc hallgató Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Építőmérnöki Kar Dr. Lublóy Éva adjunktus Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Építőanyagok és Magasépítés Tanszék ELLENÁLLÁS-PONTHEGESZTÉS HATÁSA TŰZIHORGANYZOTT LEMEZEK KORROZÍV VISELKEDÉSÉRE EFFECT OF THE RESISTANCE SPOT WELDING ON CORROSIVE BEHAVIOUR OF GALVANIZED SHEETS Acéltermékek felhasználóinak egyre gyakrabban megjelenő igénye a korrozív hatásokkal szembeni fokozott ellenállásra az acéllemezek felületi bevonását eredményezte. Több lehetséges bevonat közül a cink (Zn) egyrészt kedvező korrózióállósága, másrészt kedvező ára miatt a legelterjedtebb felületi passziváló anyag. A cinkbevonat elterjedésében nemcsak az elsődleges korrózió gátló hatása, hanem a biztosított katódos védelem is szerepet játszik. Kísérletsorozatunkban ellenállás-ponthegesztett, tűzi - horganyzott, vékonylemezek korrozív viselkedését vizs - gáltuk. Steel products users demand more and more frequently a solution to increase the resistance against the corrosive effects of steel plates. This need resulted to the coating of the surface. Among several possible coating material the zinc (Zn) has on the one hand a favorable corrosion resistance, on the other hand because of the reasonable price the most widely used surface passivating material. On the widespread use of the zinc coating has not only the primary corrosion inhibiting effect but of the cathodic protection a role also. The paper presents the study of the corrosive behavior of resistance welded galvanized thin steel plates. 1 BEVEZETÉS Acélszerkezetek korrózióvédelmében a tűzihorganyzásnak kiemelt szerepe van. A tűzihorganyzás olyan eljárás, mely az ún. aktív és a passzív korrózióvédelmet kombinál ja. A folyamat során a védendő acélelemet bevonják a reak cióképesebb fémmel (kisebb normálpotenciálú), általában cinkkel. A cinkréteg régies nevén horgany kettős védelmet nyújt: a) felszínén összefüggő oxidréteg alakul ki, amely a csapadékvíz és a levegőben levő oxigén károsító hatásától el szigeteli a védett acélszerkezetet; b) a cinkbevonat sérülése esetén is a védőréteg oxidálódik, így további védelmet nyújt a bevont szerkezetnek. A horganyzott lemezek legjelentősebb felhasználói terüle te a jármű- és gépipar, az elektronikai és konzervipar, a cso magolástechnika és végül, de nem utolsósorban az építőipar [1]. A hazai építőipari gyakorlatban széles körben elterjedtek a vékonyfalú, tűzihorganyzott acéllemezek, illetve ilyen lemezekből jellemzően hidegalakítással előállított termékek. Fő felhasználási területeik a másodlagos teherviselő elemek (szelemenek, falvázgerendák, -oszlopok), illetve harmadlagos teherviselő elemek (héjazat), de Németországban már tervezik, hogy a kis és közép fesztávú közúti hidak tartószerkezetét is vékonyfalú tűzihorganyzott elemekből alakítják ki [2]. Vékony lemezekből (0,5 3,0 mm) előállított profilok alkalmazása nyilvánvaló gazdasági előnyt jelent vastagabb falú hengerelt, vagy hegesztett konkurenseikkel szemben, ha biztosítható a szerkezettel szemben elvárt teherbírás. Ez a követelmény az egyre kifinomultabb hajlítási és hengerlési technoló gi ákkal teljesíthető. To vábbi elvárás a tartósság, ami kiterjed az időjárás-állóságra is. Kézenfekvő, hogy a vékonyabb lemezek érzékenyebbek a korróziós hatásokra, hiszen azonos falvastagság-csökke nés vékonyfalú profilok esetében jelentős teherbírásvesztést okoz. Ezért vé konyfalú profiloknál a korrózióvédelem kiemelt fontosságú. Míg az építőiparban használatos normál lemezvastagság mellett a szerkezetgyártás során a gyári kapcsolatok meghatározó többsége hegesztett kötés, addig a vékony lemezekből ké szült profilok döntő többsége csavarkötésekkel metrikus vagy önfúró csavarok alkalmazásával készül. Ennek oka a korrózióveszély, hiszen a hagyományos ív hegesztő el járásokkal a felvitt passziválóréteg megsérül, megsem mi sül. Megfelelő hegesztéstechnológia mellett azon ban az el lenállás-ponthegesztés alternatív megoldása lehet a csa var kapcsolatoknak. Az ellenállás-hegesztés a sajtolóhegesztés elvén alapuló kötőhegesztés, amelynek során két vagy több munkadarabot hő és nyomás alkalmazásával oldhatatlanul egyesítünk. A fejlődő hő hatására az alapanyag az elektródacsúcs környezetében megolvad és kialakul a lencseszerű pontvarrat. Alkalmasan választott hegesztési paraméterek mellett a varrat hegesztéstechnológiai szempontból kellő teherbírású lesz, ugyanakkor az alapanyag felületére felhordott bevonat a lehető legkisebb mértékben sérül (1. ábra). A hegesztési folyamat során a bevonaton kialakuló folytonossági hiány, seb, válik a korróziós folyamatok kiindu lópontjává csakúgy, mint a vá gá si élek, vagy egy furat belső felülete. 76 Acélszerkezetek 2015/4. szám

79 a) pontvarrat felülnézete b) pontvarrat metszete (N = 10 x) 1. ábra: I. típusú hegesztett próbatest A kísérletsorozatban azt vizsgáltuk, hogy az ellenállásponthegesztés, mint eljárás, milyen hatást gyakorol a tűzi horganyzott vékony lemezek korróziós ellenállására. Kimutatható-e, illetve, milyen mértékű a korrózió előrehaladásának üteme a ponthegesztés hatására a referenciának tekintett hegesztetlen lemezhez képest. 2 A VIZSGÁLAT FELÉPÍTÉSE A korrózió során fellépő roncsolódás miatt megváltozhatnak az alapanyag szilárdsági tulajdonságai, melynek ko moly kockázata van a szerkezet teherbírásának csökkenésére a használati élettartama során. Építőmérnöki szerkezeteinkre nagy mennyiségű csapadék hullik, és mivel a fém (vas) korróziós folyamatának megindulásában a víznek nagy jelentősége van, ezért a horganyzott acélfelület korró ziós ellenállásának vizsgálatához víz alapú oldatokat használtunk [3]. A folyamatot a közeg agresszivitása és a rendszeres, friss oxigénfelvétel felgyorsítja. A korrózió elleni védekezés legelterjedtebb formáját a tűzihorganyzást vizsgáltuk. Itt a katódos védelem hatására a horganybevonat sérülése esetén is a reakcióképesebb védő fém oxidálódik. A védőfém stabilitása a korróziós fo lya mat előrehaladtával csökken, így annak mechanikai sérülése már veszélyezteti az alapanyagot is. A vizsgálathoz különböző méretű, vastagságú és bevonatú lemezekből ellenállás-ponthegesztéses technológiával ki alakított próbatesteket készítettünk, melyeket hasonló ki ala kítású csavarozott, csak furattal ellátott, illetve felületén ép, ún. re fe rencia tesztelemekkel együtt vizsgáltunk. A próbatestek alapanyagát a Dunaújvárosi Vasmű valamint a Lindab Ma gyar ország Kft. szolgáltatta. A különböző ki alakítású próbatesteket az 1. táblázatban foglaltuk össze. A kísérletsorozatban nyolc különböző próbatesttípust vizsgáltunk, minden típusból három-három teszt elemmel, két különböző koncentrációjú oldatban (K1, K2). A kísérlet megtervezésekor az volt a célunk, hogy az atmoszférikus korróziót lehetőség szerint a legpontosabban modellezzük. A többféle vizsgálati metódus közül a gyorsított korróziós vizsgálati módot választottuk, azon belül is a váltakozó bemerítéses eljárást. A témához kapcsolódó, a kísérlet tervezése során figyelembe vett szabványokat az irodalomjegyzékben [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12] számmal tüntettük fel. A próbatesteket két különböző töménységű sóoldatban (NaCl-H 2 O) vizsgáltuk. Az egyik oldat töménysége K1 = 0,1 m/m%, a másiké K2 = 0,6 m/m% volt. A korrózió sebessége gyorsul, ha a felület friss oxigénhez jut, ezért a próbatesteket hatnapos oldatban tartás után szárítószekrényben szárítottuk 24 órán keresztül. A kísérlet során az alábbi ciklusok váltották egymást: 1. 6 nap oldatban. 2. Könnyű mechanikai felülettisztítás kézmeleg hőmérsékletű csapvíz alatt, szivaccsal enyhén dörzsölve és a korróziós termékeket eltávolítva óra szárítás szárítószekrényben T = 50 C hőmér sékleten. 4. Könnyű, mechanikai felülettisztítás tiszta törlőronggyal, portalanítás. 5. Pihentetés szabad levegőn és a mérések elvégzése. A korrózió előrehaladtával a bevonat ellenálló képessége romlik. A kémiai reakció során keletkező védő- 1. táblázat: Alkalmazott próbatestek Próbatest típusa Próbatest neve Méret [mm x mm] Kialakítás 1 referenciaelem, sértetlen bevonatú tűzihorganyzott lemez 140 x mm átmérőjű, sorjázás nélküli furattal kialakított tűzihorganyzott lemez 140 x 30 3 ellenállás-ponthegesztés technológiával kialakított próbatest I. típus * 230 x 30 4 ellenállás-ponthegesztés technológiával kialakított próbatest II. típus ** 230 x 30 5 B21/LD3T 4,8x25 mm típusú önfúró csavarral kialakított próbatest (4 mm előfúrással) 230 x 30 * I. típusú munkarend: I = 8 ka, t = 14 per, F el = 2,0 kn ** II. típusú munkarend: I = 12 ka, t = 25 per, F el = 2,5 kn Acélszerkezetek 2015/4. szám 77

80 2. ábra: 140 x 30 mm méretű, korrodálatlan, referencia tesztelem tömegváltozása P100 érdességű csiszolópapírral végzett durva mechanikai tisztítás hatására réteg stabilitásának vizsgálata érdekében a kísérlet 42. he tétől kezdve néhány kiválasztott ellenállás-ponthegesztett tesztelemet durva mechanikai tisztításnak, csiszolásnak, vetettük alá. Ehhez különböző szemcsesűrűségű csiszolópapírokat választottunk P60-P80-P100, melyekkel meghatároztuk, hogy egy ép, korrózió- és sérülésmentes tesztelem bevonatvastagságának eltávolításához hány csiszolási mozdulat (továbbiakban csiszolási ciklus) szükséges. A próbatest tömegét minden 10. csiszolási ciklus után mértük. Illusztrációképen a P100 érdességű csiszolópapírral végzett vizsgálat eredményét a 2. ábrán mutatjuk be. A diagramon jól látható, hogy a kezdeti 150 csiszolási ciklus alatt a próbatest tömegvesztesége kétszerese a további ciklusokban mértnek. A sértetlen lemez bevonatvastagsága mindhárom referencia tesztelem esetén közel azonos volt. A vastagságmérési eredményeket a 2. táblázatban foglaltuk össze. Az átlagos bevonatvastagságnak, a próbatest felületének és a bevonat sűrűségének ismeretében meghatároztuk az adott próbatesthez tartozó bevonattömeget; R1 próbatestnél 0,70 g. Ebből a teljes bevonat eltávolításához szükséges csiszolási ciklusok száma kritikus csiszolási ciklusszám meghatározható, feltételezve az egyenletes tömegveszteséget. Így például az R1 jelű próbatest esetén kiszámított 0,70 g tűzihorgany bevonat eltávolításához, P100 érdességű papírral 542 darab csiszolási ciklus szükséges. Durvább csiszolópapírt alkalmazva a csiszolási ciklu sokkal eltávolított bevonat tömege csökken. Ennek oka, ahogy a csiszolópapír szemcsemérete nő miközben az összeszorító erő konstans, úgy a szemcsék között olyan sávok alakulnak ki, amelyeken nem történik csiszolás. Vizs gálatunkban a P100 érdességű papír hatékonysága volt a legnagyobb, ezért a további vizsgálatokhoz ennek alkal mazása mellett döntöttünk. A vizsgált furatolt és hegesztett elemek felületéből, átlagos a gyártók által garantált, névleges 20 μm bevonatvastagságot és P100 csiszolópapírt feltételezve kiszámítottuk a kritikus csiszolási ciklusszámot. Így a hegesztett elemekhez 1200, a furattal kialakított próbatestekhez 920 csiszolási ciklus szükséges a teljes, korrodálatlan, tűzi horgany bevonat eltávolításához. A korrózió előrehaladásának meghatározásához kétféle módszert alkalmaztunk. Az első a tömegmérés volt, melyet ellenőrzésképpen bizonyos tesztelemek esetén több ponton ultrahangos rétegvastagság-méréssel egészítettünk ki. A mérést VOLTCRAFT SDM-113 típusú készülékkel végeztük el. 3 MÉRÉSI EREDMÉNYEK BEMUTATÁSA A kísérlet kezdeti szakaszában 1 20 vizsgálati hét azt tapasztaltuk, hogy az oldatból a próbatest felületére só válik ki. A kémiai reakció során a próbatestek felü le tén kezdetben, foltokban egy passziválóréteg képző dik (ZnO ZnCl), mely vízben szinte oldhatatlan [3]. A be vonat finom mechanikai tisztítás öblítés után is sér tet len marad. A kialakult réteg gátolja a felület további kor ró zióját, ennek megfelelően tömegméréseink a 27. hétig nem mutattak ki tömegváltozást. A 27. hetet követően egy a korábbinál három nagyságrenddel pontosabb tömegmérő műszer (mérési pontosság: 0,0001 g, Sartorius Basic BA210S) alkalmazása lehetővé tette a tömegváltozás mérését, így a reakció sebességének vizsgálatát. A reakcióban a só fokozatosan beépült a tűzihorgany bevonatba, melynek eredményeként valamennyi próbatest esetében tömegnövekedést tapasztaltunk. A 3. és 4. ábrákon példaképpen bemutatunk egy referencia és egy I. hegesztési munkarenddel készített ellenállás-ponthegesztett tesztelem tömegének a változását. Mindkét ábrán z vizsgált próbatestek hétről hétre történő egyenletes tömegnövekedése látható. 2. táblázat: Referencia tesztelemek bevonat-vastagságmérése Mérések sorszáma Átlag Próbatest [mm] [mm] R ,5 R ,8 R ,7 78 Acélszerkezetek 2015/4. szám

81 1 típusú referencia tesztelem 2 típusú furatos tesztelem 3. ábra: Referencia próbatest L típusú lemez 3 típusú hegesztett tesztelem 5 típusú csavarozott tesztelem 5. ábra: Rozsdafoltok kialakulása a kísérlet 20. hetében 4. ábra: I. típusú ellenállás-ponthegesztett próbatest L típusú lemez 6. ábra: L típusú lemezből készített I. típusú ellenállás-ponthegesztett tesztelemek A tesztelemek felületén 20 hetes korukban halvány rozsdafoltok jelentek meg, melyeket a 5. ábra illusztrál. A rozsdásodás megjelenése után, a kísérlet 27. hetében, az ellenállás-ponthegesztett tesztelemeket nyíró-szakító vizs gálatnak vetettük alá, hogy megvizsgáljuk a felületi károsodás kihat-e valamilyen módon a kapcsolat mechanikai viselkedésére. A felületen megjenlő rozsdafoltok ellenére egyetlen tesztelem teherbírásában sem és a görbék karakterisztikájában sem mutatkozott szignifikáns változás. A nyíró szakító vizsgálatokból, példaképpen, a 6. ábra L típusú lemezből I. típusú ellenállás-ponthegesztéssel készített tesztelem erő elmozdulás diagramját mutatja. A próbatest egymást követő hetekben mért tömegének különbségéből a tesztelem tömegváltozása számítható (7. ábra). 7. ábra: 01 jelű, I. típusú ellenállásponthegesztett tesztelem tömegváltozása Acélszerkezetek 2015/4. szám 79

82 8. ábra: Próbatesttípusok fajlagos átlagos tömegváltozása [g/mm 2 /hét] Az átlagos tömegváltozásokat a különböző próbatest típusok (1. táblázat) felületére normáltuk, így megkaptuk a fajlagos átlagos tömegváltozást (mértékegysége: [g/mm 2 /hét]). A fajlagos átlagos tömegváltozást a mérési he tek függvényében a 8. ábra oszlopdiagramjain ábrázoltuk. A vízszintes tengelyen a próbatesttípusok azonosítóját szerepeltetjük, melynek értelmezése: 1. alapanyag típusa: L típusú lemez; D típusú lemez; 2. próbatest típusa (1. táblázat, 1. oszlop); 3. oldat koncentráció: K1 = 0,1 m%m-os NaCl-oldat, K2 = 0,6 m%m-os NaCl-oldat. A próbatestek korrózióval szembeni ellenállását három paraméter szerint vizsgáltuk: 1. oldat töménysége: K1, vagy K2. 2. próbatest típusa: 1 5 (1. táblázat szerint). 3. alapanyag típusa: L típusú lemez, vagy D típusú lemez. A 9. ábrán az alacsonyabb töménységű, a 10. ábrán a töményebb sóoldattal vizsgált referencia és ellenállás-ponthegesztett tesztelemek fajlagos átlagos tömegváltozását ábrázoltuk. A tesztelemtípusok fajlagos átlagos tömegnövekedése, így a passzív réteg kialakulása, tesztelemtípusonként az alapanyag típusától és oldatkoncentrációtól függetlenül közel azonos. A legnagyobb eltérést a töményebb sóoldattal vizsgált I. típusú hegesztett próbatestek esetén tapasztaltunk (10. ábra L3K2 D3K2). A 11. és 12. ábrák azonos alapanyagtípus mellett mutatják be a fajlagos átlagos tömegnövekedését a vizsgált tesztelemtípusoknak. Az ábrák megerősítik, hogy a passzív réteg kialakulásának sebességére az oldatkoncentrációnak nincs jelentős hatása. A 13. és 14. ábrák az oldat töménységének hatását mutatják be a különböző kialakítású próbatestekre. 9. ábra: K1 koncentrációjú sóoldattal vizsgált referencia és ellenállás-ponthegesztett próbatestek fajlagos átlagos tömegváltozása, K1 (0,1 m%m NaCl) 10. ábra: K2 koncentrációjú sóoldattal vizsgált referencia és ellenállás-ponthegesztett próbatestek fajlagos átlagos tömegváltozása, K2 (0,6m%m NaCl) 80 Acélszerkezetek 2015/4. szám

83 11. ábra: Különböző oldatkoncentráció hatása azonos kialakítású tesztelemek tömegváltozására, L típusú lemezekből kialakított próbatestek 12. ábra: Különböző oldatkoncentráció hatása azonos kialakítású tesztelemek tömegváltozására, D típusú lemezekből kialakított próbatestek 13. ábra: Különböző kialakítású próbatestek fajlagos átlagos tömegváltozása K1 oldatban (0,1 m%m NaCl) 14. ábra: Különböző kialakítású próbatestek fajlagos átlagos tömegváltozása K2 oldatban (0,6 m%m NaCl) Acélszerkezetek 2015/4. szám 81

84 A legnagyobb sebességű tömegváltozást a furatolt próbatesten mértük. Megállapítható, hogy a fajlagos átlagos tömeg vál tozást alig befolyásolja, hogy a furatban van-e csavar vagy nincs (L2K1 L5K1; L2K2 L5K2). Ellenben, ha a kap csolatot ellenállás-ponthegesztés technológiával alakítjuk ki a passzív réteg képződése a furatolt és csavaro zott teszt elemekéhez képest kismértékben ugyan, de csökken. Mindaz L, mind a D típusú lemezek esetén azt tapasztaltuk, hogy a hegesztett lemezeken a passzív réteg képződése lassabb ütemű, vagy közel azonos, mint a referenciaelemeknél. Ez azért lehetséges, mert az átlapolás helyén takarásban vannak a lemezfelületek, ezért ezek a felületek kevésbé reakcióképesek. Az átlapolt felületeket a nyíró szakító vizsgálatok elvégzése után megvizsgáltuk, és mind ponthegesztett, mind ön fúró csavaros kialakítás esetén azt tapasztaltuk, hogy az átlapolt felület kevésbé korrodált. Példaképpen ilyen felületeket a 15. ábrán mutatunk be. 16. ábra: L típusú lemez, 02 jelű, I. típusú hegesztett próbatest tömegváltozása 01 jelű tesztelem, L típusú lemez, hegesztett, I. par. komb., 0,1 m/m% NaCl 13 jelű tesztelem, D típusú lemez, hegesztett, I. par. komb., 0,1 m/m% NaCl 15. ábra: Átlapolt, fedett lemezfelületek korróziós károsodása a kíséret 44. hetében Durva mechanikai tisztítás hatása A korróziós folyamat előrehaladtával a bevonat ellenálló képessége romlik. A kémiai reakció során keletkező védőréteg stabilitásának vizsgálata érdekében a kísérlet 42. hetétől kezdődően I. és II. típusú ellenállás-ponthegesztett teszt elemeket (azonosító: 2, 8, 14, 20) durva mechanikai tisztításnak vetettünk alá. 17. ábra: L típusú lemez, 08 jelű, II. típusú hegesztett próbatest tömegváltozása A csiszolással vizsgált próbatestek tömegváltozását a ábrákon mutatjuk be. A csiszolás hatását a 42. héttől kezdve vizsgáltuk. A tesztelemek csiszolás hatására bekövetkező tömegcsökkenését a 3. táblázatban foglaljuk össze. A csiszolás hatását L és D típusú lemezekből készült I. és II. típusú hegesztett próbatest esetén, a 20. ábrán mutatjuk be. A grafikonon az L típusú lemezből készült próbatestekhez tartozó oszlopdiagramokat szürke, a D típusú lemezből készült próbatestekhez tartozókat kék színnel jelöltük. A hegesztési munkarend típusát (I. és II. típu- 3. táblázat: Tesztelemek tömegének csökkenése a csiszolási ciklusok számának függvényében Tesztelem Bevonatvastagság Bevonat Alapfém + bevonat tömege Alapfém + bevonat tömege azonosító alsó határértéke tömege heti 200 csiszolási ciklus után Sorszám 1. hét 41. hét 42. hét 43. hét 44. hét [-] [μm] [g] [g] [g] [g] [g] [g] , ,80 61,89 61, , , , ,40 123,52 123, , , , ,60 64,87 64, , , , ,60 93,81 93, , , Acélszerkezetek 2015/4. szám

85 18. ábra: D típusú lemez, 14, I. típusú hegesztett próbatest tömegváltozása 19. ábra: D típusú lemez, 20 jelű, II. típusú hegesztett próbatest tömegváltozása 20. ábra: Durva mechanikai tisztítással eltávolított korrodált bevonat tömege különféle ellenállásponthegesztett tesztelemek esetén sú hegesztett próbatest) az oszlopdiagramok eltérő színű kontúrvonalával jelöltük. A referencialemezek csiszolásánál azt tapasztaltuk, hogy az ép horganyréteg felső része lazább szerkezetű, mint a mélyebben fekvő réteg. Ugyanazon csiszolópapír, azonos összeszorító erő és súrlódó felület mellett egységnyi tömegfogyáshoz kevesebb csiszolási ciklus kell; a görbék meredeksége 150 csiszolási ciklusszámnál változik. 41 he tes vizsgálati korban a gyorsított korróziós folyamatnak kitett tűzihorgany bevonat szerkezete hasonló tulajdonságokat mutat. A felső fedőréteget, ahogy az oszlopdiagramokon látható (20. ábra), könnyebben tudtuk eltávolítani, mint a mélyebb rétegeket. Hegesztett próbatestek teherbírásvizsgálata A kísérletsorozat végén az ellenállás-ponthegesztett kapcsolattal kialakított próbatesteket nyíró szakító vizsgálatnak vetettük alá. Meghatároztuk a 44 hétig gyorsított korróziónak kitett tesztelemek erő-elmozdulás grafikonjait. A szakítóvizsgálatok valamennyi vizsgált esetben azonos eredményre vezettek, nem állapítható meg különbség a gyorsított korróziós vizsgálatnak alávetett és a referencia próbatestek diagramjai között. Mintaképen a 21. ábrán L típusú lemezekből, I. típusú hegesztéssel kialakított, K2 koncentrációjó sóoldattal vizsgált próbatest nyíró-szakító vizsgálatának erő elmozdulás eredményét mutatjuk be. 21. ábra: K2 koncentrációjó sóoldattal vizsgált L típusú lemez, I. típusú hegesztés erő elmozdulás diagramjai Acélszerkezetek 2015/4. szám 83

86 4 ÖSSZEFOGLALÁS Az elvégzett kísérletsorozatban összesen 48 darab próbatesten végeztünk gyorsított korróziós vizsgálatokat, melyből 18 darabon nyíró szakító vizsgálatot is végrehajtottunk. A kísérletekben vékony, tűzihorganyzott acéllemezek korróziós folyamatát vizsgáltuk 44 héten keresztül. A vizsgálatokat három paraméterre terjesztettük ki; 1. alapanyag típusa; 2. korrozív oldat töménysége és 3. a próbatest típusa. A kísérlet eredményeit az alábbiakban foglaljuk össze: Öt tesztelemtípus átlagos tömegváltozását mérve meg ál lapítottuk, hogy a tűzihorgany réteg felületébe be öt vö ző dő só mennyisége kismértékben függ a vizsgált alap anyag típusától, illetve a vizsgált oldatok koncentrá ció jától. Megállapítottuk, hogy az önfúró csavarral, illetve ellenállás-ponthegesztéssel kapcsolt lemezek korrozív viselkedése között a tesztsorozat időtartama alatt nem mutat ható ki különbség. Az ellenállás-ponthegesztés, mint eljárás, biztonsággal alkalmazható tűzihorganyzott felületű lemezekhez, annak nincsen káros, a korróziót meggyorsító hatása. A tesztelemek durva mechanikai tisztításával kimutattuk, hogy az ép horganyréteg felső része lazább szerkezetű, mint a mélyebben fekvő réteg. Ugyanezt a rétegzettséget tapasztaltuk a gyorsított korróziós folyamatban vizsgált próbatesteken is A kísérletsorozat közben és végén (27. és 44.) elvég zett nyíró szakító vizsgálatokkal kimutattuk, hogy az el lenál lás-ponthegesztett kapcsolatok erő elmozdulás diagram jaiban nem következik be degradáció, azokból nem ál lapítható meg különbség a gyorsított korróziós vizs gálat n ak alávetett és a referencia próbatestek viselkedése kö zött. IRODALOMJEGYZÉK [1] Antal Árpád: A tűzihorganyzás Technológia és bevonat (1. rész), Sínek Világa, LV évfolyam, 2013/1, p , [2] Antal Árpád: Közúti hidak tűzihorganyzott acélszerkezetből, MAGÉSZ Acélszerkezetek, XII. évf. 1. szám, p , [3] Antal Árpád: A tűzihorgany bevonatok víz alatti korróziójáról mérnöki szemmel I, Tűzihorganyzás szakfolyóirat, VI. évf. 2., március [4] MSZ EN ISO 16701:20; Fémek és ötvözetek korróziója. Korrózió mesterséges légtérben. Gyorsított korróziós vizsgálat szabályozott ciklusú nedvesítéssel és szakaszos sósködszórással (ISO 16701:2003) [5] MSZ EN ISO 11130:2011; Fémek és ötvözetek korróziója. Alternatív immerziós vizsgálat sóoldatban (ISO 11130:2010) [6] MSZ EN ISO 9224:2012; Fémek és ötvözetek korróziója. Légterek korrozivitása. A korrozivitási kategóriák irány mutató értékei (ISO 9224:2012) [7] MSZ EN ISO 9225:2012; Fémek és ötvözetek korróziója. Légterek korrozivitása. A légterek korrozivitására ha tó környezeti paraméterek mérése (ISO 9225:2012) [8] MSZ EN ISO 9223:2012; Fémek és ötvözetek korróziója. Légterek korrozivitása. Osztályba sorolás, meghatározás és értékelés (ISO 9223:2012) [9] MSZ EN ISO 7384:1998; Korróziós vizsgálatok mestersé ges légkörben. Általános követelmények (ISO 7384: 1986) [10] MSZ EN ISO 8565:2011; Fémek és ötvözetek. Atmoszférikus korróziós vizsgálat. Általános követelmények (ISO 8565:2011) [11] MSZ EN ISO 11463:2008; Fémek és ötvözetek korróziója. A lyukkorrózió értékelése (ISO 11463:1995) [12] MSZ EN ISO 9226:2012; Fémek és ötvözetek korróziója. Légterek korrozivitása. A szabványos próbatestek korróziós sebességének meghatározása a korro zivitás becsléséhez (ISO 9226:2012) Magyar Acélszerkezeti Szövetség Honlapunkon az MAGÉSZ Acélszerkezetek előző számai is olvashatók Acélszerkezetek 2015/4. szám

87 A vállalatnál zajló gyártási, tervezési és fejlesztési folyamatok gyakorlatilag mindent magukba foglalnak, ami a fémmegmunkáláshoz kötődik, a kisméretű csavaroktól kezdve egészen a több tonnás munkadarabokig: acélszerkezetek és gépvázak, vízi és hőerőművek turbinái, zsilipjei és egyéb részegységei, ipari robotok és célgépek, speciális atomerőműi berendezések, nukleáris hulladéktárolók, hídelemek és adótornyok, nagy űrtartalmú folyadéktároló és nyomástartó edények, ipari csővezetékek, hőcserélők, csőrendszerek és kazánok, hulladékátalakító berendezések, speciális hulladéktárolók, precíziós termékek. PONTOSSÁG RUGALMASSÁG MEGBÍZHATÓSÁG MINŐSÉG Pintér Művek Magyarország, 6237 Kecel, Rákóczi F. u. 171/ Telefon: , Fax: Web: info@pintermuvek.hu Acélszerkezetek 2015/4. szám 85

88 Összeállította: Rege Béla kurátor emeritusz Vasúti Hidak Alapítvány BESZÁMOLÓ A IX. VASÚTI HIDÁSZ TALÁLKOZÓRÓL A háromévenként tartott vasúti hidász szakmai konferen ciák közül a IX. Vasúti Hidász Találkozót szeptember között Lillafüreden, a Palota Hotelben rendezte meg a Vasúti Hidak Alapítvány és a MÁV Zrt. (1. kép). A konferencia főbb témái a következők voltak: nemzetközi kitekintés, műtárgyak a hazai vasútátépítéseknél, vas úti hidak tervezése, vasúti pályák átvezetése a hídon, új anyagok és technológiák. 1. kép: A konferencia helyszíne A regisztráción a MÁV Zrt. Miskolci Igazgatóságának lelkes önkéntes csapata fogadta a résztvevőket. Minden résztvevő konferenciacsomagot kapott, amely többek között a dr. Halász József ny. osztályvezető-helyettes által szerkesztett Vasúti hidak a Miskolci Igazgatóság területén című könyvet melyet a Vasúti Hidak Alapítvány a konferenciára adott ki valamint a Sínek Világa ( szám) kiadványt tartalmazta. Ez utóbbiban a konferencián elhangzott 28 előadás közül 25 előadás teljes anyaga megtalálható. A konferencia időszakában 6 szakmai kiállító is bemutatkozott. A IX. Vasúti Hidász Találkozónak 213 regisztrált résztvevője volt. A szakmai találkozót Vörös József, a Vasúti Hidak Alapítvány kuratóriumi elnöke nyitotta meg. Emlékeztetett arra, hogy Miskolcon legutóbb 1997-ben tartottak Vasúti Hidász Talál kozót. Kiss Gábor, Miskolc város alpolgármestere köszöntötte a konferencia résztvevőit. Az első napi tanácskozás levezető elnöke, Vörös József ismertette a konferencia fővédnökének, dr. Fónagy János parlamenti államtitkárnak üdvözletét, aki fontos kormányzati ülés miatt a konferencián nem tudott részt venni. Garamvölgyi Mihály, a MÁV Zrt. Miskolci Igazgatóságának vezetője köszöntőjében elmondta, hogy az I. Vasúti Hidász Találkozó 1993-ban Szegeden volt. Itt határozták el a Vasúti Hidak Alapítvány létrehozását, ami 20 éve, no vember 7-én alakult meg. Röviden ismertette a konferencia gazdag szakmai programját. Vólentné Sárvári Piroska (MÁV Zrt.) a pályavasúti üzemeltetési főigazgatóság feladatairól, működési jellem zőiről tartott előadást, amely tartalmazta Pál László vezér igazga tó-helyettes tervezett, de más fontos feladatai miatt elmaradt előadását is. A magyar állam és a MÁV Zrt évekre pályaműködtetési szerződést kötött. Ennek alap ján készült el a MÁV Zrt. Biztonságirányítási kézikönyve és Szervezési és Működési Szabályzata is. A jövőben a pályaműködtetési szerződést 10 évi érvényességgel terve zik. A vasútvonalak 2020-ig történő fejlesztési tervében számításba kell venni a leromlott állapotú hidak átépíté sét is. Scheffer János, a MÁV Zrt. Info-kommunikációs Igazgatóságának vezetője az INKA (Infrastruktúra Karbantartó) projektet mutatta be. A projekt segítségével a korábbi, papíralapú adatforrást, a Pályavasút karbantartási rendsze rét egységes rendszerbe célszerű integrálni. A KÖZOP (IKOP) források lehetővé tették az ilyen karbantartás-irányítási rendszer kialakítását. Az EU-s projektek alapprogramjait jóváhagyták. A MEDINA program kész, július 1-jén in dul az alkalmazása. Az INKA program bevezetése gyakorlatilag a MÁV cégcsoport minden szervezetét és részlegét érinti. Nyugati példák alapján az ilyen rendszer bevezeté se vasúttársaságoknál 10 20% költségmegtakarítást eredményez. Virág István, a MÁV Zrt. PÜF Híd- és Alépítményi Osztályának vezetője A hídszolgálat elmúlt három éve, a jövő feladatai című előadásában rámutatott arra, hogy a vasúti hídállag a évtől kezdve jelentősen romlott. Jelentősebb hídépítések az 1950-es és az 1970-es években voltak. A heterogén hídállag korossága miatt kiemelt elemzői munkát igényel Az utóbbi években elsősorban a korridoros vasútvonalakon lévő hidakra biztosítottak forrásokat. Az egyéb hidak átépítésére az egyedi hídfejlesztési programokban nem volt elég pénz. A vonali felújítások ke retében igen jelentős hídépítésekre is sor került. Itt kell megemlíteni a Szolnok Szajol és a Szajol Lökösháza vasút vonalakon elkészült hídépítéseket. Zárásként gróf Szé chenyi István gondolatait idézte: Csak a vasút képes biztos, gyors, szakadatlan, s olcsó összeköttetést szerezni. Győrik Balázs, a NIF Vasútfejlesztési Programiroda munkatársa Vasúti hídépítések a vonalátépítések során című előadásában ismertette azokat a legfontosabb vasúti hídépítéseket, amelyek az elmúlt három évben NIF be ruhá zásában valósultak meg ban Tatabánya állomáson tört vonalú gyalogfelüljáró fog épülni. Tervezik a Déliösszekötő vasúti Duna-híd 3. szerkezetének megépítését. Szegeden új vasúti közúti Tisza-híd építése kezdődik meg. Horváth Adrián szerkezettervezési igazgató és Álló László tervezőmérnök, FŐMTERV Zrt. A szolnoki Tiszahíd tervezési feladatai című előadásban számoltak be e straté giai jelentőségű híd tervezésének történetéről ben a NIF a meglévő kétvágányú híd új pályaszerkezeti terveinek kidolgozására adott megbízást. A tervező a meder híd két egyvágányú felszerkezetének megtervezé- 86 Acélszerkezetek 2015/4. szám

89 sét javasolta. A javaslat előnye a kedvezőbb üzemeltetés, a for galmi zavarás csökken, az átépítési idő megrövidül. A ja vas latot a megbízó elfogadta. Az új felszerkezeteken a vágány tengelyek távolsága 6,6 m lett a régi 4 m helyett, így a pilléreket szélesíteni kellett. A mederhíd felszerkezete szimmetrikus rácsozású, alsópályás rácsos tartó, ortotrop pályaszerkezettel, támaszköze 2 x 96,96 m. A MÁV Zrt. a felszerkezetek cseréjéhez az egyhetes vágányzár idejét (2014. október 5 11.) két évre előre kitűzte és azt a nemzetközi menetrendben rögzítette. A bal vágányú vágányzár (északi hídrész) alatt történt meg a pillérek és az északi ártéri felszerkezetek átépítése. A régi kétvágányú hidat oldalirányban kihúzták, az új bal vágányú szerkezet hosszirányú behúzással, majd keresztirányú tolással került a tervezett helyére. A régi hidat a vasúti síneken mozgó daruval bontották el. Zámbó László projektvezető, Mihály Tamás főépítésvezető (KÖZGÉP Zrt.) A szolnoki Tisza-híd gyártási és sze relési munkái című előadásukban a teljes, összesen 388,2 m hosszú híd átépítéséről számoltak be. Az eredeti szolnoki Tisza-híd a Szolnok felőli oldalon kétszer egy vágányú, 4 x 38,9 m támaszközű felsőpályás gerendahidakból, a meder felett háromtámaszú, 2 x 96,85 m támaszközű, kétvágányú alsópályás, rácsos szerkezetű hídból, míg a Szajol felőli oldalon kétszer egy vágányú, 38,9 m támaszközű, kéttámaszú felsőpályás gerendahidakból tevődött össze. A mederhidakat új szerkezetekre cserélték ki, míg az ártéri hidakat felújították. Homlok Tibor projektvezető és Lőrincz Dezső építésvezető (Swietelsky Kft.): Sínleerősítések a Szolnok Szajol vasútvonal hídszerkezetein című előadásukban bemutatták, hogy kedvezőtlen időjárási körülmények mellett hogyan biztosították az edilonos felépítmény kivitelezését. A hídszerkezet és a folyópálya csatlakozásánál a fokozatos átmenethez bordás kiegyenlítő lemezt és ezen Ma gyarországon először FFU szintetikus keresztaljakat építet tek be. Gyurity Mátyás, műszaki igazgatóhelyettes (MSc Kft.) Szekrénytartós vasúti híd épült Szolnokon című előadásában az új Tisza-ártéri híd tervezéséről tartott beszámolót. A híd ágyazatátvezetéses, az acélszerkezetének anyaga nagy szilárdságú, S355 minőségű, az acélszerkezet magassága hídtengelyben 2740 mm, szerkezeti magassága 3630 mm, támaszköze 40 m. Az új ágyazatátvezetéses szekrénytartós híd kategóriájának legnagyobb támaszközű hídja, karcsúsága L/13. A konferencia második napi levezető elnöke Virág István, a MÁV Zrt. PÜF Híd- és Alépítményi Osztályának vezetője volt. Lakatos István híd- és alépítményi szakértő (MÁV Zrt. Szegedi Igazgatóság) A Szajol Lökösháza vonal átépítése című előadásában a vonalátépítés jellemző adatait ismertette. Bemutatta az ott alkalmazott újszerű megoldásokat. Kritikus szemmel elemezte az előfordult tervezési és kivitelezési hiányosságokat, javaslatokat tett azok kiküszöbölésére. Végül bemutatta a gyomai 46-os út és a békéscsabai Szerdahelyi úti új közúti aluljárókat. Tóth Axel Roland hídszakértő (MÁV Zrt. PÜF Híd- és Alépítményi Osztály) Hídépítések a Budapest Esztergom vasútvonalon című előadásában összegezte a 2012 óta, három szakaszban történő hídépítések tapasztalatait. Dr. Dunai László (2. kép) egye te mi tanár (BME Hidak és Szerkezetek Tanszék) Vasúti hidak Európában című előadásában az öszvér- és hibridszer kezetű hidak nagyon érdekes példáit mutatta be. Ezek a hidak általában nagy támaszközzel épültek, rendkívül esz té - tikus megjelenésű szerkezetek, ame lyeknél az acél-, a vasbeton anyag szerkezeti 2. kép előnyeit használták ki a tervezők. Rácz Balázs tervezőmérnök (Főmterv Zrt.), Czaga Róbert projektvezető (Közgép Zrt.) A békéscsabai Orosházi úti felüljáró építése című előadásukban a 2 x 59,2 m támaszközű, közép pilonos, ferde kábeles, ortotrop pályalemezes szerkezet tervezési és kivitelezési munkáit mutatták be. A pilonszárak építéséhez a felszerkezetre helyezett, 6 t teherbírású darut telepítettek. Süle Ferenc Attila tervezőmérnök (Főmterv Zrt.) A Ke - re pesi úti Százlábú híd átépítése Tervezés című előadá sában bemutatta azokat a tervezési különlegességeket, ame lyeket ennél a munkánál alkalmazni kellett. Az új híd közbenső pillér nélkül hidalja át a 82,7 m nyílást. Sereg Tamás projektvezető (Közgép Zrt.) Kerepesi úti Százlábú híd átépítése című előadásában beszámolt a régi szerkezet vágányzárban történő elbontásáról és az új rácsos acélszerkezet 2 részben való betolási munkáiról. A bon tási munkák alatt a híd alatti hat vágányból egyidejűleg csak egy vágányon lehetett vágányzárt tartani. Ispán László, a Forgalmi Csomóponti Főnökség vezetője Vasúti forgalmi technológia a Százlábú híd építésénél című előadásában bemutatta azt, hogy a vasúti forgalmat miként lehet lebonyolítani a régi híd bontása, az új híd építése és a közúti forgalom fenntartása mellett. Szebényi Gergő (3. kép), hídszakértő (MÁV Zrt. PÜF Híd- és Al építményi Osztály) A Lillafüredi Állami Erdei Vas út mű tárgyai című előadásában bemu tatta hazánk egyik legszebb vonal vezetésű kisvasútját. Az 1920-ban épült, többször bővített LÁÉV 760 mm nyomtávú kisvasút több mint 103 km hoszszú. A vonal érdekességei a Lilla füred 3. kép állomás előtti 112,90 m és az utáni 120 m hosszú alagutak, továbbá a 64 m hosszú, háromnyílású Gerber-csuklós Mélyvölgyi hídszerkezet. A konferencia résztvevői a kulturális program keretében Lillafüred és Ómassa között utaztak a LÁÉV vasútvonalon, megtekintették az Ómassai Őskohót, a Kohászati Múzeu mot, a Szent István-cseppkőbarlangot és az Anna-barlangot. A gálavacsorán a megjelente ket Ga ram völgyi Mihály igaz gató (4. kép) köszöntötte. ame lyen a Vasúti Hidak Ala pítvány díjait adták át. A évi fotópályázat díjainak átadásáról külön beszámoló készült. 4. kép: Garamvölgyi Mihály pohár köszöntője a gálavascsorán Acélszerkezetek 2015/4. szám 87

90 Alapítványunk 1997 óta diplomadíjat adományoz a tanul mányaikat magas színvonalon befejező hallgatók munkájának elismeréséül. A évre kiírt diplomaterv-pályázatra két diplomamunka érkezett. A diplomaterv pályá zat második helyezettje: Pataki Tímea, a Budapesti Mű sza ki és Gazdaságtudományi Egyetem Infrastruktúraépítő mérnök mesterszakon, Út és Vasútmérnöki szakirányon végzett hallgató. Diplomamunkájának címe: A hézagnélküli felépítmény és vasbeton hidak kölcsönhatásának vizsgálata, különös tekintettel a zsugorodásból és lassú alakváltozásból származó hatásokra. A diplomadíj első helyezettje: Papp Helga (5. kép), a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Infrastruktúra-építőmérnök mesterszakon, Út és Vasútmérnöki szakirányon végzett hallgató. Diplomamunkájának címe: A hézagnélküli felépítmény és acélhidak kölcsönhatásának vizsgálata a hosszirányú erők tekintetében. A díjakat Vörös József, az Alapítvány kuratóriumi elnöke adta át. A Vasúti Hidak Alapítvány által kiírt tervezői nívódíj pályázatra négy pályamű érkezett, melyből a bírálóbizottság három pályázatot részesít nívódíj kitüntetésben. Nívódíjban részesült: FŐMTERV Mérnöki Tervező Zrt. Szolnoki vasúti Tiszahíd pályázata. A díj odaítélésénél döntő szempont volt az 1888-ban épített alépítmény Eurocode szerinti megerősíté se és a tervezés közötti időszakában a MÁV Forgalmi Főosztályával egyeztetett technológia alapján olyan tervek és technológiai eljárás kidolgozása, amely lehetővé tette az egyhetes teljes vonatkizárásos vágányzárban a régi híd vágánytengelyből történő kitolását és az új rácsos szerkezet helyére tolását (7. kép). 5. kép: Papp Helga a diplomadíj-pályázat első helyezettje A MÁV Zrt. szakmai vezetésének felterjesztése alapján a kiemelkedő szakmai tevékenysége, a hidász hivatás értékeinek megőrzése és az eddigi sokoldalú, igényes és megbízható munkája alapján szakmai nívódíjban részesült Szebényi Gergő. A díjat Virág István, a MÁV Zrt. Pályaüzemeltetési Főigazgatóság Híd és Alépítményi Osztály vezetője adta át. A évi kivitelezési nívódíj pályázatán a KÖZGÉP Zrt. által benyújtott Szolnoki vasúti Tisza-híd átépítése pályamű részesült kivitelezői nívódíjban (6. kép). A kivitelezés során a KÖZGÉP Zrt., a Tisza Konzorcium vezető cége önállóan végezte az acélszerkezet gyártását, helyszíni szerelését, korrózióvédelmét és a szükséges technológiai műveleteket. 6. kép: Balról: Zámbó László (KÖZGÉP Zrt.) átveszi a kivitelezői nívódíjat 7. kép: Balról: Horváth Adrián (FŐMTERV Zrt.) átveszi a tervezői nívódíjat További tervezői nívódíjban részesült az MSc Mérnöki Tervező és Tanácsadó Kft. Szolnok Szajol vasútvonal szelvényében megépült új Tisza-ártéri híd, melyet az MSc Kft. tervezett. Az új, egyenként 163 tonnás hidak a hazai vasúti hídállomány szekrénytartós családjának első ágyazat-átvezetéses szekrénytartós acélhídja, egyben kategóriájának legnagyobb támaszközű hídja. Tervezői nívódíjban részesült továbbá az Út- Vasúttervező Zrt. a Szeged Békéscsaba Kötegyán Országhatár vasútvonal gyulai Fekete-Körös-híd című pályázatával. A benyújtott pályázat szerint a koros, gyenge teherbírású felszerke zet helyett olyan új műszaki megoldást dolgozott ki a terve ző, amely a statikai kötöttségek mellett maximálisan össze hangolta az anyag, a szerkezet, a funkció és a forma egységét. A díjakat Vörös József, a Vasúti Hidak Alapítvány Ku ratóriumának elnöke adta át. Alapítványunk 2002 óta évenként egy alkalommal, Korányi Imre-díjjal ismeri el a vasúti hidász szakma legjobbjának teljesítményét. A kuratórium döntése értelmében a évi Korányi-díjat Sélley Tivadar, a KÖZGÉP Zrt. szerelési főmérnöke kapta. Szakmai tevékenysége szinte teljes egészében a MÁV-hoz, a vasúti hidakhoz, elsősorban az acélhidakhoz kötődik. Pályafutása során az utóbbi 40 évben átépült vasúti acélszerkezetű hidak szinte mindegyikében részt vett. A díjat Korányi Emese, Dr. Korányi Imre professzor unokája adta át (8. kép). Sélley Tivadar megilletődve mondott köszönetet a kitüntetésért, és a díjjal járó pénzjutalmat a MÁV Hídépítő Kft. nehéz körülmények között élő hidász nyugdíjasainak ajánlottra fel. 88 Acélszerkezetek 2015/4. szám

91 Sánta Zsófia tervezőmérnök (Gradex Kft.) A Déli pályaudvari alagút bejáratának ideiglenes helyreállítása című előadásában a 2015 januárjában bekövetkezett rézsűcsúszás okait elemezte, és bemutatta az ideiglenes helyreállítást. Ennek főbb részei a felső meredek zóna megtámasztása talajszegezéssel, az alsó zóna megtámasztása talajtámfallal, víztelenítés, vízelvezetés, a szárnyfal és az attikafal visszaépítése a tehermentesítések után. Tóth Péter biztosítóberendezési osztályvezető (MÁV Zrt. PÜF, Technológiai Központ) Foglaltságérzékelés és vonatbefolyásolás vasúti hidakon című előadásában biztosítóberendezéseknek a hidakra való felszerelésének módjait, feltételeit és sajátos példáit mutatta be. 8. kép: Sélley Tivadar átveszi a Korányi Imre-díjat A konferencia harmadik, befejező napi előadásait Rege Béla, a Vasúti Hidak Alapítvány volt elnöke vezette le. Erdődi László hídszakértő, Dányi György hídszakértő (MÁV Zrt. PÜF Híd- és Alépítményi Osztály), Erdei Balázs csoportvezető, Nyári József okl. építőmérnök (MÁV KFV Kft.) Monitoring rendszerek alkalmazása vasúti mű tárgyak nál című előadásban először a MEDINA projekt ről számoltak be. A régi HGR által támogatott rendszerbe valamennyi műtárgy hiányosságai bekerültek. Az új program oktatása 2015 októberében kezdődik, az üzemelés kezdésének tervezett ideje november, befejezési ideje január 31. A hídmonitoring a hidak időszakos vizsgálatát vagy állandó műszaki felügyeletét jelenti. Az előadásban be mutatták a 15 éve épült Nagyrákosi völgyhíd és a ben forgalomba helyezett, Újpesti Duna-híd monitoring vizsgálati eredményeit, valamint a Déli összekötő vasúti hídon kísérleti jelleggel a III. fokú hídvizsgálat során létesült monitoringrendszert mutatták be. Posgay György a Metalelektro Méréstechnika Kft. igazgatója, Acélszerkezetek új vizsgálati lehetőségei zaj impulzus-analízissel egyetemi szintű előadást tartott a mágneses Barkhausen-zaj új, impulzusalapú feldolgozá sá nak eredményeiről. Az akusztikus emisszióval a szerkezetben lévő repedéseknek a feszültségváltozás hatására bekö vetkező terjedését, a mágneses Barkhausen-zaj méréssel az acélszerkezet feszültségállapotát lehet ellenőrizni. Tóth Axel Roland hídszakértő (MÁV Zrt. PÜF Híd- és Alépítményi Osztály) Vasúti hidak SHM (Structural Health Assessment) rendszerei című előadásában ezen a szakterületen a külföldi vasutak tapasztalatairól számolt be. Béli János igazgató (MÁV KFV Kft.) Űrszelvénymérés vas úti hidakon című előadásában az új úrszelvénymérési mód szert mutatta be. A gépi mérés az FMK-004 mérőkocsival történik. Az űrszelvénymérési rendszerhez tartozik egy irodai kiértékelő szoftver. A program megállapít ja, hogy van-e a választott profilba érő akadály és azokat automatikusan kigyűjti. Dr. Kiss Csaba főmérnök (MÁV Thermit Kft.) Polimer kompozitok a vasúti hídépítésben című előadásában ezeknek a műanyagoknak a vasúti hídépítésében való alkalmazására mutatott be példákat. Ilyenek a peronok, támfalak, gyalogfelüljárók elemei és áthidaló szerkezetei, árokburkoló elemek, hidakon járólemezek, korlátok. Antal Árpád szakmai tanácsadó (NAGÉV Kft.) Tűzi horganyzott acélszerkezetek a kötöttpályás közlekedésben az ezen a szakterületen elért alkalmazási példákat mutat ta be. Németországban őszén engedélyezték a kis és közepes fesztávolságú közúti hidaknál a tűzihorganyzott acélszerkezetek alkalmazását. A éves korróziós élettartam eléréséhez tűzihorganyzással legalább 200 μm vastagságú horganyréteget kell felvinni a darabok felületére. Az előadások után a konferencia résztvevői egyhangú szavazással elfogadták a Bánkuti Gyula igazgatóhelyettes által vezetett ajánlást tevő bizottság jelentését és előterjesztett ajánlásokat, amelyek külön részben olvashatók. A hidász hagyományoknak megfelelően a következő, X. Vasúti Hidász Találkozó rendezője a Szombathelyi Régió lesz a évben, ezért a vasúti hidász találkozók jelképét, a hídvizsgáló kalapácsot a miskolci kollégáktól a szombathelyi kollégák vették át. Áttekintve a konferencián elhangzott előadásokat megállapítható, hogy azok a évben megtartott VIII. Vasúti Hidász Találkozó óta eltelt 3 év vasúti hidász szakterületen történt szakmai fejlődést jól bemutatták. Az elhangzott előadások a hidász szakterületen kívül más vasúti szakmai területeket (pálya, forgalom, biztosítóberendezés) is érintettek, igazodva ezzel a résztvevők igényeihez. Az elhangzott előadások döntő többsége Sínek Világa számában olvasható. Az előadások időtartamát az előadók fegyelmezetten betartották, amelyet a teremben elhelyezett vasúti fényjelző is segített. A konferencia Rege Béla levezető elnök zárszavával fejeződött be. Megköszönte az előadók gondos felkészülését, Volentné Sárvári Piroska főigazgató asszony személyes elkötelezettségét és támogatását, Vörös József kuratóriumi elnöknek a konferencia szervezését, a szakmai program összeállítását, az előadásokat tartalmazó Sínek Világa különszámának összeállítását, Kiss Józsefnének a titkári szervező munkáját, a házigazdáknak Garamvölgyi Mihály igazgatónak, Bánkúti Gyula igazgatóhelyettesnek, Karácsony Tamás osztályvezetőnek és valamennyi munkatársának a helyszíni irányítást és szervezést, dr. Halász Józsefnek a Vasúti hidak a Miskolci Igazgatóság területén című könyv szerkesztői munkáját és az egyes fejezetek szerzőinek munkáját, a konferencia támogatóinak anyagi segítségét. Külön köszönet illeti meg Virág Istvánt a MÁV Zrt. PÜF Vasúti Híd- és Alépítményi Osztály vezetőjét, akinek nagy része van abban, hogy a MÁV hidászai jelentős létszámban vehettek részt a konferencián. Köszönet illeti a helyi programok szervezőit és a konferencia minden résztvevőjét az aktív figyelméért. Acélszerkezetek 2015/4. szám 89

92 90 Acélszerkezetek 2015/4. szám

93 A FERROKOV VAS- ÉS FÉMIPARI KFT ben alakult közepes méretű ipari vállalkozás. A fejlesztéseknek köszönhetően cégünk gyártástechnológiája megújult, fejlődött. Vállalatunk ISO 9001:2000-es minőségbiztosítási és ISO 14001:2004-es környezet irányítási tanúsítással rendelkezik. PROFILJAINK: - acélszerkezet gyártás (alumínium és rozsdamentes szerkezetek is) - tűzihorganyzás mártásos és centrifugális technológiákkal (EN ISO 1461/2000) Horganyzó kádaink: 4000 x 1200 x 2300 mm-es acélkád 2600 x 900 x 1200 mm-es kerámiakád - hegesztés (EN :2009/AC:2010, DIN D osztály és DIN EN ) - galvanizálás - kötőelem gyártás ( anyagminőségig; M8-M36 méretig. Egyenes és hajlított rúdcsavarok M8-as mérettől. - lézervágás (CNC) - esztergálás (CNC) - élhajlítás (CNC) - festés, porfestés - szemcseszórás - nagy pontosságú CNC marás, megmunkálás FERROKOV Vas- és Fémipari Kft., H-7562 Segesd, Pálmaház utca 1. Tel: vagy Fax.: info@ferrokov.hu Web: Talián Attila Ügyvezető Igazgató (+36 20/ ) Talián Bálint Kereskedelmi és Kooperációs Igazgató (+36 20/ ) Acélszerkezetek Gelicz József 2015/4. Termelési szám Igazgató (+36 20/ ) 91

94 Gáti József főigazgató, Óbudai Egyetem; elnök, Magyar Hegesztési Egyesület Ilinyi János nyugdíjas szakértő, Magyar Hegesztési Egyesület BALATONI ANKÉT A nyomástartó berendezések, rendszerek tervezői, gyártói és üzemeltetői éves konferenciája 36. alkalommal került megszervezésre október 1-3. kö zött a GTE Százhalombattai Terü le ti Szer vezete és a Magyar He gesztési Egyesület, mint társszervező rendezésében a Balatoni Ankét. A nyomástartó berendezések, rendszerek tervezői, gyártói, üzemel te tői, kar bantartói számára szerve zett tanácskozás immár hagyo má nyosan a siófoki Hotel Magistern -ben került megrendezésre kellemes kora őszi időjárásban. 1. kép: A megnyitó pillanatai. Az elnökség tagjai (jobbról balra): Ilinyi János, Dr. Takács János, Dr. Gáti József, Németh János A szervezők véleménye szerint az elmúlt évek gazdasá gi eredményei reményt adnak arra, hogy a vegyipar, olajipar és a hagyományos energiaipar területén egy részbeni paradigmaváltást is hozó, lassú fejlődés indulhasson meg. Az ankét célja a pangás évei után azoknak az újdonságoknak, lehetőségeknek a felvillantása, amelyek lehetővé teszik a gyorsabb alkalmazkodást az időközben megváltozott technikai és gazdasági körülményekhez. A konferenciát Ilinyi János, az ankét elnöke nyitotta meg az elmúlt években kialakult gazdasági környezetet bemutató humoros prezentációval, majd Dr. Takács János professzor, a GTE elnöke köszöntötte a megjelenteket. Beszédében kitért az aktuális gazdaságpolitikai kérdésekre, különös tekintettel az autóipar aktuális kérdéseire. A társrendező nevében Dr. Gáti József főigazgató, a MAHEG elnöke üdvözölte a résztvevőket, és kívánt eredményes tanácskozást, valamint a tapasztalatok mind szélesebb körű hasznosítását a mindennapi gyakorlatban. A megnyitót követően az első szekciót Németh János, a MOL Nyrt. szenior szakértője nyitotta meg. A korábbi évek gyakorlatának megfelelően a konfe rencia az iparpolitika aktuális kérdéseit feldolgozó szekció val kezdődött. Dr. Aradszki András, a Nemzeti Fejlesz tési Minisztérium energiaügyért felelős államtitkára Energiapolitikánk címmel tartott előadása betekintést nyújtott a nemzeti energiapolitika fő kérdésköreibe. Fő célként az ellátásbiztonságot, a fenntarthatóságot valamint a versenyképességet fogalmazta meg. Török Kristóf, a Magyar Kereskedelmi és Engedélyezési Hivatal Piacfelügyeleti és Műszaki Felügyelet Hatóság gazdaságfejlesztési és versenyképességi főigazgató-helyettese Az új nyomástartó edény és tartály rendelet című előadása a piacbarát szabályozási környezet kérdéseinek elemzését követően az előadás címében megfogalmazott konkrét területekkel. a tartályrendelettel, valamint a nyomástartóés autógázrendelettel foglalkozott. 4. kép: Az ankét hallgatósága 92 Acélszerkezetek 2015/4. szám

95 Milyen önképzési lehetőségei vannak szakmai színvonalának szinten tartására, növelésére? A Ni bázisú hegesztőanyagok használata iparágunkban? Szükség van-e szakmai nyelvezetünk ápolásával foglalkozni, és azt milyen formában tegyük? 2. kép: Dr. Aradszki András államtitkár előadást tart energiapolitikánkról A Hatósági szakemberek képzésének helyzete és perspektívái címmel Zsebi Roland, a Magyar Kereskedelmi és Engedélyezési Hivatal vezető tanácsosa, nyomástartó rendszer biztonsági referens, bevezetőjében ismertette a műszaki biztonsági terület munkatársainak rendszerben elfoglalt helyét, valamint foglalkozási területeiket. Részletesen kitért a műszaki biztonsági felügyelők képzésére, az oktatási tananyag témaköreire valamint az előírt szakvizsgákra. A szekcióülés kávészünetet követő szakaszában a képzés és oktatás további aktuális kérdései kerültek feldolgozásra. A háromnapos ankétegymást követő szekcióülései a szabványosítás, a korrózióvédelem, a nyomástartó rendszerek üzemeltetése, a nyomástartó edények gyártása, vizsgálata témaköröket tűzte napirendre. A tanácskozás másnapján, a baráti vacsorát megelőzően fórumra került sor, melyben a tervezők, gyártók, üzemeltetők, anyagvizsgálók és karbantartó hegesztő mérnökök mondhatták el egy-egy percben a hozzájuk intézett kérdésekre véleményüket. A kérdések témakörei az alábbiak voltak: Van-e elegendő nyomástartó edény gyártási kapacitás Magyarországon? A megrendelők képesek-e megfogalmazni a megrendelésük műszaki tartalmát? A kockázatvállalás mögött létezik-e egyéni felelősségvállalás? Milyen hatással van iparunkra, hogy a műszaki képzettségűek háttérbe szorultak a vezetésben? Látnak-e a szakterületükön megfelelően képzett szakember-utánpótlást? A Mérnöki Kamara milyen segítséget nyújt a szakmai munkásságukhoz? Az ankét zárásaként, a harmadik napon kötetlen szakmai kerekasztal beszélgetés keretében az előző napi fórum témakörei alapján az iparág jövőjéről váltottak véleményt a megjelentek az alábbi gondolatkörben: fejlesztések az energia-, a gyógyszer-, a vegyiparban, a vegyipari gyártás Magyarországon, a karbantartási stratégiák és karbantartás finanszírozásának viszonya, a megváltozott tervezői és szakértői minősítési rendszer tapasztalatai, a műszaki, tudományos szervezetek működése, a szakképzések alakulása, a kétszintű képzés a műszaki egyetemeken, az ankét alatt érkezett javaslatok értékelése. A 36. Balatoni Ankét folytatva korábbi hagyományait szakmai kiállításokkal várta a szakembereket. Az előadóterem melletti kiállítóteremben mutatkozott be a diagnosztikai berendezéseket forgalmazó UNIFORD Kft., valamint a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft. virtuális erőművi tréning platformja. Poszterekkel jelent meg a GRIMAS Kft., melyeken a legújabb ermovíziós beren dezéseket és akusztikus szivárgás érzékelőket mutatták be, valamint az OLYMPUS Hungary Kft. legújabb TOFD és fázisvezérelt UH varratvizsgáló készülékét is láthattuk. Az ankétot továbbképzésként elfogadta a Magyar Mérnök Kamara, melyről az érintetteknek a szervezők igazolást állítottak ki. A hegesztő, az anyagvizsgáló, a hőkezelő és a minősítő szakembereket foglalkoztató, az acélszerkezeteket és nyo más tartó berendezéseket gyártó gazdasági szervezetek, cé gek, valamint kereskedőházak, kutatóintézetek, felsőoktatási intézmények szakembereinek részvételével megtartott ankét elérte célját. A konferencia három napja alatt a 128 regisztrált résztvevő 27 szakmai előadást követhetett nyomon. Külön öröm a szervezők számára, hogy a tanácskozás hozzájárult a szakmai baráti kapcsolatok ápolásához, illetve új kapcsolatok létrejöttéhez, valamint az, hogy a hallgatóság körében nagyobb számban képviseltették magukat az ifjú szakemberek, akik közül többen előadáson is bemutatták szakmai eredményeiket. 3. kép: A 36. Balatoni Ankét kiállítói Acélszerkezetek 2015/4. szám 93

96 Pisch Zsuzsanna hídmérnök Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ HIDAK ÉVFORDULÓI Ebben a cikkben kerek évfordulós közúti és gyalogoshidakat mutatok be: négy acélhidat, öt vasbeton hidat és zárásul egy boltozatot. Több olyan híd is szerepel ebben az összefoglalóban, amely terjedelmes szakirodalommal rendelkezik. Írásom célja elsősorban a figyelem felhívás változó hoszszúságú szöveges leírással, korabeli és mai ké pek - kel. 1. ACÉLHIDAK 120 éves az esztergomi Mária Valéria Duna-híd a Duna-híd, amely a legtovább várt az újjáépítésre A híd kéttámaszú, csonka sarló alakú tartók sorozata. Hasonló a komáromi Erzsébet Duna-hídhoz, de az ottani egyforma nyílások helyett itt a part felé csökkenő méretű nyílásokat alkalmaztak: 81,50 m + 100,00 m + 117,00 m ,00 m + 81,50 m = 480,00 m Az esztergomi oldalon egy kis parti szerkezet is épült. A vasszerkezetet vasúti közlekedés hatásaira is méretezték, mert az eredeti feladatkiírás szerint itt egyvágányú vasútvonalat is kellett volna létesíteni, ami Esztergom és Párkány vasútállomásait kötötte volna össze. Ez nem valósult meg. A híd tervezője Feketeházy János, kivitelezője a Cathry Szaléz és fia cég volt. Az alépítmények építését február 23-án kezdték meg acélkeszonok építésével, éjjel-nappali munkával, helyenként robbantással. Érdekesség, hogy a keszonkamrában villanyvilágítás mellett dolgoztak. Az előrehaladás napi 8 40 m 3 volt végére készültek el az alépítmények. A híd szegecselt vasszerkezetét a Magyar Királyi Államvasutak gépgyárában állították elő. Az egyes tartóelemek igen sok elemből állnak, és kézi erővel kellett beverni mintegy 490 ezer szegecset. A felhasznált anyagmennyiség: A felszerkezet súlya 5 t/fm. Az alépítmények építéséhez m 3 strázsahegyi mészkövet, 1000 m 3 neuhausi gránitot és 700 m 3 süttői vá gott mészkövet használtak fel. A próbaterhelést szeptember 11. és 18. között, kavicsterheléssel végezték. A híd ünnepélyes átadására szeptember 28-án került sor július 22-én este a Párkány felőli első hídszerkezet vége a vízbe csúszott. Ideiglenes gyalogjárót ácsoltak ben ki-, illetve felemelték a sérült hídrészt, a végleges javítás azonban csak 1927-ben lett kész. A helyreállítás során jelentősebb átépítés is történt: a fa pályaszerkezetet vasbeton pályalemezre cserélték, és aszfaltburkolatot kapott a pályalemez (a korábbi fakocka helyett). Ezen kívül a felújított nyílás szerkezetét új mázolással látták el ben időszakos hídvizsgálat készült, melynek eredményeképpen mintegy 38 ezer szegecset cserélt ki a Magyar Vagon- és Gépgyár. Háttérben: Az esztergomi híd a XX. század elején A II. világháborúban a visszavonuló német egységek december 26-án felrobbantották a híd három középső nyílását, amelyek a vízbe zuhantak, és a 4. számú pillért súlyosan megrongálták. Az Esztergom felőli első medernyílás és a parti nyílás eredeti terve A Mária Valéria híd roncsai 94 Acélszerkezetek 2015/4. szám

97 A Mária Valéria híd a 120. születésnapjának estéjén Hosszú évtizedes előkészítés után, a híd átadásának 100 éves évfordulóján Magyarország és Szlovákia közösen PHARE-segélyért folyamodott december 12-én pozitív döntés született: 5 millió eurót különítettek el a híd újjáépítésére. Erre további öt évet kellett várni, de meg érte: a támogatás összege időközben megduplázódott szeptember 16-án kormányközi egyezmény született az újjáépítésről. Több változat elvetése után született a döntés, hogy a két megmaradt nyílást felújítva, megerősítve meg kell tartani, a hiányzó három nyílásban pedig a régivel azonos megjelenésű, de korszerű, hegesztett, feszített csavaros szer kezetet kell építeni. A híd acél pályalemezes lett a szél ső nyílásokban is. A hajózás követelményei miatt a pá lya szintet jelentősen meg kellett magasítani, ehhez a pilléreket fel kellett falazni és a megmaradó szerkezetet is fel kellett emelni. A terveket a Pont-TERV Rt. és a Dopravoprojekt készítette. Az építés 11 év komolyabb előkészítést követően kezdődhetett meg, és 11 hónap alatt fejeződött be. A kivitelezést egy nemzetközi konzorcium végezte. Az alépítményi munkákat az Inženierské Stavby, az acélszerkezeti munkákat a Ganz Acélszerkezetek Rt. és a Közgép Rt. végezte a Hídépítő Speciál Kft. közreműködésével. Az új, egyenként tonna tömegű rácsos szerkezeteket a Párkány felőli parton, néhány kilométerre a helyszíntől szerelték össze, és nyílásonként egy darabban, vízi úton szál lították a beépítés helyére, majd az e célra készített vízi emelőszerkezettel emelték fel és helyezték a pillérekre. Az ünnepélyes forgalomba helyezésre október 11- én került sor, bár már 3 héttel hamarabb is készen volt szeptember 28-án a KKK, az Ister-Granum EGTC és a KTE konferenciát szerveztek, ahol megemlékeztek a 120 éves hídról, és több előadásban áttekintették a térség közlekedésfejlesztési stratégiáját. 50 éves a kimlei Mosoni-Duna-híd A híd Győr-Moson-Sopron megyében, Kimlénél biztosítja az átkelést a Mosoni-Dunán. Eredetileg vastartós fahíd állt ezen a helyen, és kisvasúti forgalom zajlott rajta. A háborúban felrobbantották, a sérült nyílást pótolták. Ezután szekérforgalom haladt rajta. A mai, 1965-ben épült híd két különálló szerkezetből áll. A 26,3 m-es nyílás párhuzamos övű, rácsos szerkezet szege cselt kapcsolatokkal, a csomópontokat I500-as kereszttartók kötik össze, ezekre épült a vasbeton pályalemez. Az acélszerkezet a budapesti Kossuth hídból származik. A 20 m-es kisebb nyílás szekrény keresztmetszetű, vasbeton híd. A híd 2012-ben felújításon esett át, ekkor kapta meg mai bordó színét. Ideiglenes híd Kimlénél a II. világháború után Acélszerkezetek 2015/4. szám 95

98 A budapesti Kossuth hidat 1960-ban bontották el, egy részét a kimlei híd építésénél használták fel Kimle hídja kékben és bordóban 20 éves a budapesti Rákóczi Ferenc (Lágymányosi) Duna-híd A Belváros legfiatalabb hídja A többtámaszú, felsőpályás, szekrény keresztmetszetű acél gerendahíd érdekessége, hogy a pilonokra ferde rudakkal van felfüggesztve. Ennek célja a támasznál keletkező nyomatékok csökkentése. A híd terveit az Uvaterv készítette Sigrai Tibor vezetésével. Több feltételhez kellett igazodni: A hídon át kellett vezetni 2 villamosvágányt, 2 x 2 sáv közúti forgalmat, kerékpárutat, gyalogosjárdát és üzemi járdát. Így a pálya szélessége 30 m-re adódott. Ehhez azonban a hajózási előírások miatt csak legfeljebb 11 m-es pillért lehetett alkalmazni. A felszerkezet konzolos része ezért szokatlanul hosszú lett. A Déli vasúti híd közelsége miatt a támaszkiosztásnál igazodni kellett a szomszédhoz: 49,3 + 4 x 98,5 +49,3 m. A Lágymányosi híd nyomatéki ábrája Az alépítményeket a Hídépítő Vállalat építette kéregelemes technológiával, az acélszerkezetet a Ganz Acélszerkezet Rt. gyártotta és szerelte. A t-s egységeket daruval emelték be, egymáshoz NF-csavarokkal és hegesztéssel illesztették. Bár a villamospálya helye megvolt a hídon, maga a pálya csak 19 évvel később készült el. A Lágymányosi híd keresztmetszete Villamospálya építés közben 96 Acélszerkezetek 2015/4. szám

99 A Lágymányosi híd építésének képei Acélszerkezetek 2015/4. szám 97

100 10 éves a salgótarjáni gyalogoshíd kosárfüles ívhíd a vasút felett A Speciálterv Kft. tervei alapján a MÁV Hídépítő Kft. építette az ortotrop pályás, acél kosárfüles ívhidat. A vasút jövőbeli fejlesztési tervei miatt 36 m nyílású hidat kellett tervezni, és ehhez csak 40 cm szerkezeti magasság állt rendelkezésre. A kosárfüles ívhíd bonyolult térbeli szabásmintáját 1:24 arányú maketten ellenőrizték le. Megérte a sok befektetett energiát: a híd elnyerte az év acélszerkezete nívódíjat. 1:24 arányú makett Gyártás Szállítás Már a helyén A kész híd Az elkészült híd oldalnézetből 98 Acélszerkezetek 2015/4. szám

101 2. VASBETON HIDAK 110 éves a balatonföldvári Zielinski gyaloghíd Műemlék híd a Balaton partján A híd a város kikötőjében áll, a nyugati mólóra lehet kijutni rajta. Műemlék híd, tervezője Zielinski Szilárd ben épült: ezt betonba rakott mozaikkövekkel örökítették meg az építők. A folytatólagos, többtámaszú szerkezet hatnyílású: a szélső támaszközök 15, a közbenső támaszközök 18 méteresek. A híd teljes hossza 102 m. Esztétikus, karcsú szerkezet: a főtartó egyetlen 35 x 40 cm-es gerenda, amelynek felső öve a 195 cm széles, 14 cm vastag pályalemez. A támaszoknál a pályalemez az íves kialakítású kereszttartókra támaszkodik. A híd látványát feldobja a kovácsoltvas, kékre festett korlát. Az építés éve a híd elején olvasható A Zielinski gyaloghíd a mólóról......és a partról nézve 50 éves a kecskédi Által-ér-híd Magyarország első, felső keresztkötés nélküli ívhídja A híd Komárom-Esztergom megyében, a Kecskéd- Oroszlány összekötő úton található. A jelenlegi átkelő elődje az 1963-as árvízben olyan súlyosan megsérült, hogy új híd építése vált szükségessé. A tervezést az Uvaterv, a kivitelezést a Hídépítő vállalat végezte 1964 és 1965 között. A Langer-tartós ívhíd 36 m nyílású. Az ívei változó kereszt metszetűek 94 cm 74 cm szélességgel és 40 cm magassággal. Az ívek nyílmagassága 5,50 m. A pálya utófeszítését kétoldali csatornákban 12 darab 7 mm átmérőjű huzallal végezték. A pálya acél függesztőrudakkal kapcsolódik az ívhez. A híd felújítását 2011-ben a Közgép Zrt. végezte. Imre Lajos ecsetrajza a kecskédi hídról A kecskédi Által-ér híd régen......és napjainkban Acélszerkezetek 2015/4. szám 99

102 40 éves a kunszentmártoni Hármas-Körös-híd Az ország első szabadon szerelt, előregyártott szekrénytartós, utófeszített hídja A régi ma önkormányzati kezelésben lévő híd és az új híd részlete A műszaki emlék híd Jász-Nagykun-Szolnok megyében a 44-es főút forgalmát új nyomvonalon vezeti át a Hármas- Körösön ben építették át az átkelőt (a Körös-hidak közül elsőként). Az Uvaterv tervezte és a Hídépítő Vállalat építette. A híd három meder- és három ártéri nyílásból áll, összesen 222 m hosszú. A m nyílásbeosztású mederhíd előregyártott elemekből, mérlegszerűen szabadon szerelve épült. Naponta két elemmel bővült a híd, egy elem hossza 2,0 és 3,5 m közt, tömege 22 és 26 t között változott. A két szekrényt külön építették és a végén kapcsolták össze. Kábelelrendezés a negatív és a pozitív nyomatékok felvételére A mederhíd keresztmetszete középen és a támaszoknál A főhídhoz a bal parton háromnyílású ártéri híd csatlakozik, amely előregyártott, a helyszínen összeépített gerendákból áll. A híd alkotói közül többen Állami díjban részesültek: Reviczky János (Uvaterv), Farkas Ferenc, Pajkos István, Vörös József és Wellner Péter (Hídépítő Vállalat). A kunszentmártoni Hármas-Körös-híd építésének képei 100 Acélszerkezetek 2015/4. szám

103 A kunszentmártoni Hármas-Körös-híd építésének képei 30 éves a Békési Kettős-Körös-híd a kunszentmártoni híd kistestvére A kunszentmártoni híd egyik kistestvérét 1985-ben az Uvaterv tervei alapján a Hídépítő Vállalat építette. Az ötnyílású híd legnagyobb nyílása 75,8 m, a teljes szerkezeti hossza 213,5 m. A felszerkezete annyiban különbözik a korábban építettektől, hogy a mérlegszerűen épített háromnyílású szerkezethez a jobb parton folytatólagosan két, szintén előregyártott elemekből épített nyílás csatlakozik. A békési híd napjainkban Acélszerkezetek 2015/4. szám 101

104 40 éves a kerkaszentkirályi Kerka-híd Zala megye legtöbb nyílású hídja A régi híd nem megfelelő teherbírása és állapota miatt építették a meglévő átkelőt. A kivitelezést 1973 és 1975 között a Hídépítő Vállalat végezte. Kilenc nyílásával ez a megye legtöbb nyílású hídja. Nyolc nyílása 10 méteres, egy nyílása 20 méteres. Teljes szerkezeti hossza 107 m. A felszerkezet előregyártott hídgerendákból áll. A 10 m-es nyílásokban FT-tartókat, a 20 m-es nyílásban Hoyer-típusú tartókat alkalmaztak. A Kerka-híd régen Oldalnézet és metszet Keresztmetszet a meder- és az ártéri nyílásokban 3. BOLTOZAT 260 éves Tata várbejáró hídja A tatai vár vízi vár volt, amelyet a tóba építettek bele. A 16. századi bástyák megépülte előtt a kastély a meredek sziklákról emelkedett a tó fölé. Eredetileg a várkapu és a hozzá kapcsolódó fahíd az északi várbástya közelében volt. A 18. század közepén Fellner Jakab irányításával a várkaput áthelyezték a kastélybejárat vonalába. A várbejáró híd 1755-ben épült. A híd négynyílású, téglaboltozatos. Nyílásai 5,80 m (3 ) hosszúak, a pillérek 1,60 m vastagok. A várbejáró teljes hossza 29 m. A várfalhoz csatlakozó nyílás alaprajzilag ék alakúan kiszélesedik, a többi nyílás szélessége 7,69 m (4 ). A mellvédfalak szélessége 52 cm. A híd burkolata óriás kavics, külön járdája nincs. A boltívek 3 sor téglából készültek, vastagságuk 98 cm. Érdekesség, hogy a négy nyílás háromfajta falazással készült. Az 1. nyílásban minden téglasor külön falazat, a téglák soronként vannak kötésben, a boltíven két hézag fut végig. A 2. és a 3. nyílásban az alsó két sort összefalazták, a felsőt külön. A 4. nyílásban másfél-másfél téglasor van összefalazva, az átmenő hézag a boltív közepén húzódik. A híd déli oldalán, a középső pillérben feliratos kő örökíti meg a híd építési évét: MDCC LV 1. nyílás A vár főbejáratához négynyílású hídon át vezet az út 2. és 3. nyílás A híd, háttérben a várral 4. nyílás 102 Acélszerkezetek 2015/4. szám

105 4. ESEMÉNYEK 960 évvel ezelőtt, 1055-ben a Tihanyi Alapítólevélben szó van Fok hídjáról, ez az első okiratos említése egy hídnak. 120 éves lenne a magyarcsanádi Szent Gellért híd. Az átkelő 1895-ben épült Zielinski Szilárd tervei alapján. A II. világháború folyamán felrobbantották ban az épen maradt nyílásaiból más helyszíneken építettek hidat. 80 évvel ezelőtt, 1935-ben építették úgy át a bajai vasúti Duna-hidat, hogy közúti forgalom is haladhasson rajta. 70 évvel ezelőtt, 1945-ben a II. világháború folyamán közel 1400 hidat pusztítottak el. 60 évvel ezelőtt, 1955-ben kezdődött a kishíd-kor szerűsítési program, melynek során közel 2000 hidat építettek át. A cikk során felhasznált képek a következő forrásokból származnak: KKK gyűjtemény, Megyei hídtörténet sorozat, Híd alrendszer, Hídépítő Vállalat kiadványai, Speciálterv Kft., Dr. Domanovszky Sándor, Karkus János, Gyukics Péter és a szerző felvételei. A magyarcsanádi Szent Gellért híd megmaradt hídfője Egy gép az örökkévalóságnak Hálózati feszültség: 230 V Hegesztőáram: A Max. elektróda Ø: 5 mm Súly: 7,5 kg Áramfejlesztőről üzemeltethető Országos szervizhálózat H-8800 Nagykanizsa, Camping utca 0404/1 hrsz. Tel.: / info@qualiweld.hu Acélszerkezetek 2015/4. szám 103

106 SIKA UNITHERM PLATINUM GAZDASÁGOS - GYORS - ELLENÁLLÓ Egyszerűen felhordható, epoxi gyanta bázisú anyag Rétegvastagság 4 mm-ig alkalmazásonként Korai magas szilárdság, magas mechanikai ellenállóképesség Sérülésmentes tárolás,szállítás,daruzás és beépítés Alkalmazható fedőréteg nélkül beltérben és kültérben is Versenyképes anyagigény, gazdaságos projekt megvalósítás Rövid kikeményedési idő Alapozás nélkül is alkalmazható C5-I korrózivitási kategória esetén is alkalmazható 104 Acélszerkezetek 2015/4. szám

107 Dr. Jankelovics János BUDAPEST EGYEDÜLÁLLÓ NEVEZETESSÉGEI: A TÖRTÉNELMI VÁSÁRCSARNOKOK Budapest több európai nagy vá rostól eltérően, eredeti formájában és funkciójában őrizte meg közel 120 éves vásárcsarnokait. Az igé nyesen felújított és a múlt szá zad hangulatát idéző épületek a budapestiek és a turisták kedvenc úti céljai közé tartoznak. A cikk felvételeit a szerző készítette 2015 őszén. RÖVID KITEKINTÉS A XIX. század második felében Euró pa valamennyi nagy városa szembetalálkozott a növekvő lakosság biztonságos élelmiszer-ellátásának problémájával. A megoldást, a fedett, nagy alapterületű vásárcsarnokok építése jelentette. Párizsban, Londonban, Berlinben, Bécsben, Madridban, Bar celonában stb. sorra épültek a vas szerkezetű, fedett piacok. Az új létesítmények radikális változásokat hoztak az élelmiszer-kereskedelemben, nőtt a vá laszték, javultak a higiéniás körülmények, megvalósulhatott a termékek hűtése. Az azonos típusú árukkal kereskedők egymás közelébe telepíté se az árak csökkenését eredményez te. Ezzel párhuzamosan nőtt az élelmiszer-ellenőrzés jelentősége. Budapest népessége Pest, Buda és Óbuda 1873-as egyesítését követően gyors növekedésnek indult ben a három város lélekszáma mindössze 270 ezer fő volt, ez 1890-re 400 ezer főre, 1900-ra 700 ezer főre emelkedett. Irodalmi adatok szerint, a csarnokhálózat kiépítésének szükséges ségéről már az 1870-as évek közepén jelentek meg írások. A kérdés vizsgálatára 1879-ben létrehozták Ka mermayer Ká roly polgármester alá tartozó Közélelmezé si Bizottságot. A testület 1883-as előterjesztésében külföldi pél dákra hivatkozva csarnokrendszer kiépítését javasolta. A Fővárosi Köz munkák Tanácsa többször is fog lalkozott a témával, míg 1889-ben, határozatban állt ki a vásárcsarnokok létesítése mellett. A 90-es évek elejétől felgyorsultak az események, és a fővárosi közgyűlés elvi döntést hozott a budapesti hálózat kiépítéséről. A mun kák irányításával Lechner Lajost bíz ták meg, aki korábban Szeged újjáépítését vezette az évi nagy árvizet követően. Az elfogadott terv egy központi és hat kerületi csarnok megépítését tűzte ki célul. A létesítményeket a bérházakhoz csatlakoztatva javasolták felépíteni, figyelembe véve a környéken lakók számát, valamint azt, hogy vonzáskörzetében nyitott piacok tovább már nem működhetnek. A csarnokok tervezésénél a vasszerkezetek alkalmazása mellett döntöttek, amelynek felhasználásában már vol tak hazai tapasztalatok, mivel 1877-ben megépült a Nyugati és 1884-ben a Keleti pályaudvar. A vázszerkezet mellett további tervezési alapelveket is megfogalmaztak, ezek: a pinceszintek kialakítása, a tömör téglafal és a tető alatt végigfutó ablaksor. A tervezők ugyancsak kiemelt szempontnak tekintették a belső közlekedés rendjének kialakítását, biztosítva a szekerek zavartalan beés kijutását, mai fogalmaink szerint a piacokat egyirányosították, a kapukat BE JÁRÁS, illetve KIJÁRÁS feliratokkal je lölték meg. A vásárcsarnokok építését 1894-ben kezdték meg. A központi nagycsarnokot a millenniumi ünnepségekre, ra, míg a további, kerületi csarnokokat 1897-ben kívánták átadni. A rövid időszak feszített munkatempót követelt meg az építőktől. A szállítók közül kiemelhetjük a Schlick, valamint a Zsolnay gyárat. A Schlick a későb bi Ganz és Társa-Danubius Rt. a vas szerkezeteket és az árudákat gyártotta. (Ebben a gyárban készült többek között a Nyugati pálya udvar vasszerkezete is.) A kerámia és majolika burkolati elemeket a pécsi Zsolnay készítette. A megnyitás mintegy évet késett, mivel ban, a központi nagycsarnokban tűz ütött ki, elpusztítva a tetőszerkezetet. Végül feb ruár 15-én az I. számú, Fővám téri nagycsarnok mellett 4 kerületi piacot is megnyitottak, ezek: a II. számú Rákóczi téri, a III. számú Kla u zál téri, a IV. számú Hunyadi téri és az V. számú Hold utcai. A hálózat 1902-ben a VI. számú Batthyány térivel az egyetlen budai egységgel lett tel jes. A Döbrentei térre tervezett VII. számú piac végül nem épült meg. A XX. században Budapest népessége tovább nőtt és 1930-ra már meghaladta az 1 millió főt. Annak ellenére, hogy ebben az időben már sorra nyíltak a belvárosi élelmiszerboltok, a piacok népszerűsége nem csökkent, a hálózat tovább bővült. Ugyanakkor az ebben az időben épített egységek szín vonala messze elmarad a hat történel mi elődtől. A korszak néhány új létesítménye: Flórián tér (1929.), Krisztina körút (1930.), Garay tér és Haller tér (1931.), Bosnyák tér, Ferdinánd tér és Széna tér ( ), továbbá Budagyöngye (1934.). A II. világháború utá ni kétmilliós Nagy-Budapesten foly tatódott a piacépítés, ezek sorába tar to zik többek között az Újpesti vásár csarnok, a békásmegyeri, a Fehérvári úti piac. Több bevásárlóhelyet átépítettek, pl. Fény utca, Lehel piac, Garay tér. Ugyanakkor néhány egység megszűnt, helyükön bevásárlóközpontok nyíltak, pl. Flórián tér, Fehérvári út, Budagyöngye. A TÖRTÉNELMI VÁSÁR- CSARNOKOK BEMUTATÁSA I. számú, Fővám téri Vámház körúti Központi Vásárcsarnok A Központi Vásárcsarnok a főváros legszebb és legis mer tebb piaca. Tervezője Pecz Samu, a Műszaki Egyetem taná ra volt. Az építész nevéhez fűződik a Fővám tér másik emb lematikus épülete a Vámház, amely ma a Corvinus Egyetemnek ad otthont. A Nagycsarnok külső képét alapvetően meghatározza ke cses vasszerkezete, tornyai, kapui és kerámia díszítései. A tervezés során kiemelt figyelmet fordítottak a külső logisztikai kapcsolatoknak és a belső forgalmi utak kiala kításának. Biztosították a vasúti összeköttetést a Dunai teher pá lyaudvarral. Alagutat épí tettek a rakparti ki kötő höz, le hetővé téve a hajókon ér ke ző áruk zavartalan bejuttatását az épü let be. Megoldották a szekerek beju tá sát az épületbe. A piac alapterülete fi gye lemre méltó, megközelíti a 10 ezer m 2 -t. Acélszerkezetek 2015/4. szám 105

108 1. kép: A Nagycsarnok épülete 2. kép: A Nagycsarnok este 106 Acélszerkezetek 2015/4. szám

109 3. kép: A főhomlokzat 6. kép: Tetőszerkezet 4. kép: A főhajó 5. kép: Tartógerenda A csarnok súlyos károkat szenvedett a II. világháborúban és a gyors helyreállítás is károkat okozott ben műemlékké nyilvánított épület re életveszélyessé vált és bezárták. A műemléki felújítást 1994-re fejezték be. A piac számos díjat nyert és több utazási portál is Európa legjobb piacának választotta. Számos történelmi személyi ség is látogatásával tisztelte meg: Ferenc József, Margaret Thatcher és Diana. II. számú, Rákóczi téri Vásárcsarnok A csarnok a zsúfolt Józsefvárosban épült a Rákóczi tér és a Víg utca közötti telken, Rozinay István és Klunzin ger Pál tervei alapján. A 4200 m 2 alap területű, fedett piac szerkezetileg két egymásra merőleges hajóból áll, amelyek metszéspontján négyzet alapterületű kupolát helyeztek el. A tágas belső tér lehetővé tette kocsik behajtását, erre emlékeztet a kiállított szekér. 7. kép: A Rákóczi téri csarnok homlokzata A megnyitást követően népszerű pi ac látogatottsága a 30-as évek közepé re oly mértékben csökkent, hogy fonto lóra vették a csarnok bezárását, ez azonban szerencsére nem következett be. Az épület 1988-ban ismét válságos helyzetbe került. A piacon tűz pusztított és a tetőszerkezet teljesen leégett, ismét felmerült a lebontás lehetősége. A döntéshozók az újjáépítés mellett Acélszerkezetek 2015/4. szám 107

110 álltak ki, és 1991-ben megnyílt az igényesen felújított létesítmény. An nak ellenére, hogy a piac villamossal és a 4-es metróval egyaránt jól megkö zelíthető, ma sem tartozik a legnagyobb forgalmú fővárosi piacok közé. Az új metróvonal átadásával egyidejűleg a Rákóczi teret is rendezték, azonban a szép csarnoképület látványát lerontja a metró liftjének monoton betontömbje. III. számú, Klauzál téri Vásárcsarnok Belső-Erzsébetváros vásárcsarnokát a Klauzál korábban István téren, az 1874-ben leégett színház helyén építették a tér és az Akácfa utca közötti telken. Az épületet két oldalról körfolyosós bérházak határolják, míg főbejárata a Klauzál tér 6. sz. négyemeletes lakóház utcai frontja mögé épült. A 3000 m 2 alapterületű, háromhajós házat a fővárosi mérnöki hivatal két építésze, Kommer József és Klunzinger Pál tervezte. A nagy forgalmat lebonyolító piac évi felújításáig hagyományos kereskedelmi funkciót látott el. A 80-as évek végétől az épület a SKÁLA Áruházakhoz került és SKÁLA Csarnok néven, majd a Kaiser s Szuper marketként működött. 8. kép: A Rákóczi téri Vásárcsarnok tágas belső tere 9. kép: Tetőszerkezet kép: Tetőszerkezet kép. A Klauzál téri Vásárcsarnok főbejárata a bérház udvara felől 14. kép. A csarnok tetőszerkezete 11. kép: A Klauzál tér 6. sz. bérház 108 Acélszerkezetek 2015/4. szám

111 amely ben a hagyományos piaci és őster melői kereskedelem mellett szupermarket is nyílt, továbbá rendezvények lebonyolítására alkalmas belső teret is kialakítottak. Az üzemeltetők reményei szerint a nagy múltú Klauzál téri csarnok felke rülhet Budapest idegenforgalmi térképére. 13. kép. A galériázott belső tér 15. kép. A csarnok tartószerkezete A többszöri funkcióváltás során, a 2000-es évek elejére az épület állapota leromlott és hosszú ideig üresen állt. A 2014-ben megkezdődött helyreállítást a VII. kerületi önkormány zat és egy élelmiszerlánc finanszírozta, 2 milliárd forint értékben október 2-án megnyílt az eredeti szépségében fel újított és a mai igé nyekhez igazodó vásárcsarnok, IV. számú, Hunyadi téri Vásárcsarnok A vásárcsarnok a Terézvárosban, az Eötvös utca Szófia utca Hunyadi tér által határolt telken áll, a negyedik oldalon, egy-egy lakóházhoz csatlakozik. A háromhajós csarnok alapterülete 2140 m 2. Az 1897-ben átadott épületet Cziegler Győző tervezte, stílusában hasonlít a másik négy kerületi piachoz. A rendkívül rossz állapotban lévő ház az egyetlen budapesti történelmi vásárcsarnok, amelyet a II. világháborút követően nem újítottak fel. A környékbeli lakók által kedvelt piac rekonstrukciójára több terv is készült, de sajnos érdemi lépések mindmáig nem történtek, sőt a ház még műemléki védelmet sem kapott. 17. kép. A csarnok kijárata a Szófia utcai oldalon 19. kép: Tartószerkezet 16. kép. A Hunyadi téri csarnok főbejárata 18. kép: Az eladótér Acélszerkezetek 2015/4. szám 109

112 V. számú, Hold utcai Belvárosi Vásárcsarnok A főváros legkisebb 2110 m 2 alapterületű vásárcsarnokát Cziegler Győ ző tervezte és a többi csarnokkal együtt, 1987-ben nyitották meg. A piac, a Hold utca és a Vadász utca közötti telken épült, a Hold utca felől egy háromemeletes házhoz csatlakozik, az utca vonalába simulva. A Vadász utca felől a hatalmas üvegfelületű homlokzatot szobrok dí szítik. A kapuk feletti BEJÁRÁS és KIJÁRÁS feliratok ma is őrzik a csarnok korábbi. egyirányú közlekedési rendjének emlékét. Az igényesen felújított épület háromhajós, alsó szintjén hagyományos piaci funkciót lát el, az állandó kereskedelmi elárusítóhelyek mellett, teret engedve az őstermelőknek is. A galériaszinten éttermeket alakítottak ki és nagyméretű fényképeken mutatják be a ház életét. VI. számú, Batthyány téri Vásárcsarnok Buda egyetlen vásárcsarnoka a Bat thyány téren épült. A Klunzinger Pál által tervezett épület kivitelezési mun kái 1899-ben kezdődtek, az ün nepé lyes átadása 1902-ben volt. A kez - det ben kis forgalmat lebonyolító piacot a vevők megkedvelték és forgalma folyamatosan nőtt ben az épü letet átépítették és a kor színvo nalának megfelelő bevásárlóközpon tot alakítottak ki benne. A földszinten élelmiszer-, míg az újonnan épített emeleten iparcikkrészleget hoztak lét re. A következő átalakítás 2004-ben volt, amikor az alsó szinten egy 2500 m 2 - es élelmiszer-áruház, míg az eme leten közműcégek vevőszolgálati iro dái mellett még további üzletek nyíltak. A Batthyány téri Vásárcsarnok a budai rakpart egyik meg határozó épülete, amely azon túlmenően, hogy műemléki védettséget élvez, részét képezi a Várhegy világ örökségi hely színének. A TÖRTÉNELMI VÁSÁR- CSARNOKOK SZEREPE NAPJAINKBAN A kereskedelmi technikák forradalmi változása ellenére a budapesti piacok megőrizték varázsukat. A vásárlók az egyedi termékeket, a különlegességeket keresik és élvezik azt, hogy személyes kapcsolatba kerülhetnek a kereskedőkkel, őstermelőkkel. A csarnokokra a legtöbb útikönyv is fel hív ja a külföldi turisták figyelmét, így felkeresésük szinte a kötelező programok közé tartozik. A felújított létesítmények többsége vevőcsalogató programok, nemzeti napok, kulturális és zenei programok szervezésével igyekszik vásárlói körét bővíteni. 21. kép: A csarnok belső tere 22. kép: A csarnok tetőszerkezete 20. kép: A Belvárosi Vásárcsarnok Hold utcai bejárata 23. kép: A csarnok Vadász utcai homlokzata 110 Acélszerkezetek 2015/4. szám

113 24. kép: A Batthyány téri Vásárcsarnok látképe a Duna felől 25. kép: A csarnok díszes bejárata 27. kép: A csarnok emeleti szintje 26. kép: Kapudísz 28. kép: Tetőszerkezet 29. kép: Tartószerkezet Acélszerkezetek 2015/4. szám 111

114 Jelenlét a világ minden pontján ACÉL TERMÉK, LOGISZTIKA, SZOLGÁLTATÁS Vancouver Oslo Helsinki Stockholm Copenhagen Malmö Moscow Chicago Montreal Toronto Katowice Düsseldorf Kiev Paris Milan Budapest Madrid Istanbul Almaty Beijing o City Houston Guayaquil Algier Cairo Doha Al Khobar Dubai Abu Dhabi Muscat Sanaa Mumbai Shanghai Taipei Guangzhou Hong Kong Makati City Samut Prakan Ho Chi Minh Singapore melegen hengerelt lapostermékek Lima Santiago Sao Paulo Budapest Nyíregyháza Balmazújváros Ajka Tápiószele hidegen hengerelt lapostermékek hosszútermékek és rúdanyagok acélcsövek H-1027 Budapest, Horvát u Telefon: Fax: info@salzgitter.hu 112 Acélszerkezetek 2015/ /4. szám 1

115 Acélszerkezetek 2015/4. szám 113

116 Lakos Szabina robotprojekt vezető CROWN International Kft. CLOOS Képviselet Mokánszki Mihály hegesztőfelelős Wiedenmann Kft. CLOOS LÉZER HIBRID HEGESZTÉS BEVEZETÉS A cikkben egy átfogó képet mutatunk be a lézer hibrid hegesztési eljá rásról, mindezt az egyre nagyobb te ret kapó, nagy folyáshatárú termomechanikusan hengerelt acélokon vég zett kísérleteken keresztül, aminek vé gén jó képet kapunk e technológia termelékenységéről és az általuk létre hozott kötés tulajdonságairól. A folyáshatár növekedésével a hegesztés re egyre nagyobb gondot kell fordítani. Erre kiválóan alkalmasak a legújabb fejlesztésű hegesztőrobotok a külön böző szenzortechnikák alkalma zásá val. A hegesztés gépesítése, a robotok hasz nálatának legfontosabb indoka és következménye a termelékenység növe lése mellett az állandó és egyenletesen tartható jó minőség. További tényezők, amelyek a hegesztés robotosítása mellett szólnak: a gyártási költségek csökkentése, célgép kiváltása, a munkabiztonság növelése (például nagyméretű munkadarabok hegesztése), illetve újabb piaci pozíciók megnyerése. A gyártási kultúra növekedése mellett ugyanis másik járulékos előny lehet az újabb megrendelések elnyerésénél egy automatizáltan működő hegesztő berendezés. LÉZER HIBRID HEGESZTÉS 1. ábra: Hibrid eljárás A progresszív hegesztéstechnikai eljárások közül az egyik a lézersugár fogyóelektródás, védőgázos ívhe gesztő hibrid eljárás, melyet a továbbiak ban röviden lézer hibrid hegesztésként említünk. A két hegesztés techno lógia párosításakor mindkét el járás saját területéről a legjobbját adja a folyamathoz (1. ábra). A két eljárás kombinációja az 1970-es évek óta is mert elméletben, de ipari alkal ma zás ban csak 8 évvel később bizo nyult először életképesnek. A lézer hibrid hegesztőfej kifejlesztése volt a mérföldkő az eljárás ipari alkalmazha tóságát szem előtt tartva. A lézer hibrid hegesztés egyik építőköve a lézersugaras hegesztés, melynek alapja a lézer. A lézer mozaik szó a Light Amplification by Stimulated Emission of Radia tion angol kifejezésből ered. Ez a kifejezés, aminek je len té se fényerősítés indukált emisz - szió val már magá ban foglalja a lé zerek működési elvét. A lézer működést számos jelenség kíséri, melyek a lézer működé se során párhuzamosan játszód nak le. Ezek a spontán emisszió, abszorpció, populáció inverzió. A lézersugár teljesítménye a fénysugár időegységre vonatkoztatott munkavégző képessége. A tel jesítmény Watt-ban ki fejezhető, mivel az impulzusidő nagyon rövid lehet, ezért a kimenő telje - sít mény nagyon nagy, akár a megawatt nagyságrendet is elérheti. Az iparban használatos megmunkáló lézerek teljesítménye W határok kö zötti. A lézersugár alkalmazásának egyik legfontosabb elő nye, hogy fókuszálva igen nagy teljesítménysűrűség ( W/cm 2 ) érhető el. A lézersugár az anyag felületével találkozva annak faj tájától és tulajdonságaitól füg gően el nyelődik, visszaverődik, vagy át eresztődik. A lézer hibrid hegesztés másik fele a hagyományos védőgázos fogyóelektródás ívhegesztés. Ez a lézer hibrid he gesztés mellett alkalmazva szinte sem miben nem különbö zik az ismert MIG/MAG eljárástól. A nagyobb védőgázigény és a 2. ábrán látható fúvókakialakítás jelent némi eltérést. Lézer hibrid hegesztésnél a lézersugár a felületre közel merőlegesen, nagy energiasűrűségével kis ponton ol vaszt ja meg az anyagot. Koncentrált energiájával mélyen az alapanyagba hatol és elpárologtatja azt. Az így képződő tölcsért, más néven plazmacsatornát 2. ábra: Cloos lézer hibrid hegesztőfejkialakítás részben a leolvadó elektróda tölti ki, közös hegfürdőt alkotva a lézersugár által megolvasztott alapanyagrésszel. A lézersugár nagy energiasűrűsége és a védőgázos fogyóelektródás ívhe gesztés résáthidaló képessége a hibrid eljárás alkalmazásakor szinergiában, együtt dolgozik (2. ábra). A kialakuló plaz macsatorna a lézeres hegesztés folyamatának legfonto sabb fel tétele. Ez biztosítja ugyanis, hogy a lézerfény ener giája a munkadarab alsóbb részeihez is eljusson, azaz, hogy mély varratot tudjunk létrehozni. Megfelelően nagy telje sít ménysűrűség esetén a megolvadt fémből eltávozó gő zök a lézersugár hatására plazmaállapotba kerülnek. A plazma állapotba hozott fémgőz a plazma csatorna felett egy úgynevezett plazmafelhőt képez, amely elnye li a lézer fény energiáját, majd azt többszöri teljes reflexió segítsé gével a plazmacsatorna mélyebb részeibe vezeti, és ott leadja az alapanyagnak. A plazma csatornát az elgőzölgött fémek nyo mása és az olvadt fém felületi feszült sége hozza létre és tartja fenn. A plazmacsatorna megolvadt anyaga a lézersugár továbbhaladása után új ra megdermed, ezáltal a darabok egész vastagságukban összehegednek. Az ered mény mély beolvadású, jó minősé gű varrat. A lézer hibrid hegesz tés jó minőségét érzékelők is biztosítják. Hegesztés előtt az il lesztés geomet- 114 Acélszerkezetek 2015/4. szám

117 riáját elemzik, hegesztés közben pedig az ös szes releváns eseményt értékelik, és dokumentálják. A lézer hibrid hegesztéshez közel 90%-kal kevesebb hő bevitel szükséges, valamint 50%- kal kisebb maradó feszültség ébred az anyagban, aminek következtében lé nyegesen kisebb a deformáció. A tech nológiára jellemző, hogy a varrat tel jes keresztmetszetében finomszemcsés szövetszerkezetű lesz. A meg olvadt alapanyag hányada kicsi, ennek ellenére a hegesztett kötés szilárdsá ga nagy. A lézer hibrid hegesztéstechno ló - gia a lézeres hegesztéshez képest nagyon jó résáthidaló képességgel rendelkezik, ezért nem igényel olyan pontos gyártást és előkészítést. Jellemző rá a nagyfokú automatizálhatóság (robothegesztés) és termelé kenység. A lézer és védőgázos fogyóelektródás ívhegesztés hibridtechnológiáját je lenleg vasúti, személygépjárművek, teher járművek, építőipari gépek hegesz t ésénél használják. A lézer hibrid hegesztőfej kétféle ki alakításban készül. A legújabb egy plusz tengellyel van felszerelve azért, hogy a fogyóelektróda hozzávezetése mindig optimális irányból történjen. Egy ilyet mutat a 3. ábra. Ennek segítségével lézer hibrid hegesztéssel lehetőség van olyan K varratos sarok kötések hegesztésére is, ahol alapanyag-leélezést nem kell készíteni. Továbbá lehetőség nyílik az összes kötésfajta hegesztésére. Az áthegeszthető lemezvastagságnak csak a lézerteljesítmény szab határt. A lézersugaras és védőgázos fogyóelektródás ívhegesztés hibridjéből egy termelékeny, egyenletes kontúrokkal, keskeny hőhatásövezettel bíró, kiváló minőségű, jó forma tényezővel rendelkező hegesztett kötést kapunk, ahol a lézer segítségével érik el a megfelelő varratmélységet, míg a hagyományos technológiával a megfelelő varratkorona-szélességet. A lézersugár és az elektromos ív egyszerre hatnak a hegesztési zónában, kölcsönösen kihasználva a két kötéstechnológia előnyeit. Köszönhetően a kis hőfolt-átmérő mi atti nagy energiasűrűségnek, a lézer hegesztés nagy sebességgel nagy be olvadási mélységű, keskeny varratképet hoz létre, kis hőhatásövezettel. Var rata jellemzően finomszemcsés. A vé dő gázos fogyóelektródás ívhegesztés sta bil íve szélesebb varratot ad, jó résáthidaló képességgel rendelkezik, ki váló an egyenlíti ki az alkatrészek egye netlenségeit. A két technológia ötvözésével létrejött lézer hibrid eljárás az összetevők kölcsönhatása által vá lik sta bil és széleskörűen alkalmazható technológiává. Összefoglalva a lézer hibrid hegesztés előnyei nincs szükség élelőkészítésre még nagyobb (12 mm) anyagvastagság teljesen áthegesztett tompakötéseinél sem, ezzel a technológiai darabidők csökkenthetők; kiváló varratalak-tényező; nagy hegesztési sebesség; hegesztőanyag-igénye minimális; kis hőbevitel, közel nulla mértékű ki sebb elhúzódások kis hőbevitel, kisebb belső feszültségek; kis hőbevitel, keskeny hőhatás övezet; kis hőbevitel, hőérzékeny (előszerelt) alkatrészek köze lében is lehet hegeszteni; kiváló varratmechanikai tulajdonságok. Természetesen, mint mindennek, a robotos lézer hibrid technológiának is megvannak a hátrányai. Elsősorban a munkadarabok előkészítés-pontosságának kis tűrése, melyre a gyártók ma még nem mindenhol vannak felkészülve. Másik gond a berendezés ára lehet. Figyelembe véve azonban a termelékenységét és a járulékos műve letek esetleges elmaradását, pl. leélezés, hulladékkezelés stb., célfeladatoknál a megtérülési idő kevesebb is lehet, mint egy hagyományos robotcelláé. Jelenleg a legnagyobb telje sítményű berendezés ára kb. 4 5-szöröse egy hagyományos, alap robotcella árának. Az árban nagy szerepe van a lézerteljesítménynek. KÍSÉRLETEK LÉZER HIBRID HEGESZTÉSSEL Lézer hibrid hegesztéssel a kísérlete ket a Carl Cloos Schweisstechnik GmbH. haigeri telephelyén végeztük Né met országban. Célunk az volt, hogy igazoljuk, hogy a lézer hibrid he gesztés a nagy sebessége mellett is kifogástalan minőségű varratok hegesztésé re al kalmas eljárás. A kísérlet során alkalmazott hegesztőberendezés egy ha gyományos 6 sza badságfokú robotkarból állt, mely vi szony lag nagyobb terhelhetőséggel bírt azért, hogy a lé zer- és a robotfe jet is biztosan meg tudja tartani. A Cloos a sztenderdjétől eltérő, 25 kgos terhelhetőségű robotkart használ. A hegesztő-áramforrás egy Cloos GLC 403 Quinto, CK 118-as előtolóval. A munkadarab-pozicionáló egy egyszerű billenő-forgó manipulátor, WPHK 2500N volt. A Cloos által fejlesztett lézer hibrid hegesztőfej a 4. áb rán látható. 4. ábra: Cloos lézer hibrid hegesztőfej 3. ábra: Cloos lézer hibrid hegesztőfej felépítése A lézerteljesítményt egy több blokkból összeállított IPG szállézer adta. Ytterbium Laser System YLS Az előzőleg lézerrel kivágott, szemcseszórt lemezeket az előre beállított Acélszerkezetek 2015/4. szám 115

118 5. ábra: Cloos lézer hibrid hegesztőcella ütközőkhöz szorítottuk. Az illesztési rés beállítása nem volt több, mint kézi erővel egymásnak szorítani lézervágott lemezfelületeket. Leélezést (gyökölést) egyáltalán nem készítettünk. A cél: a lemezek teljes áthegesztése, élőkészítés nélkül, I varrattal. A lemezek nem vol tak előzőleg összefűzve, ezért az el ső mozdulat egy ro botos csípetés elhe lyezése volt a varrat befejezésének he lyén. A lézergyártmányok sugárbiztonsági előírásait az MSZ EN : 2000 szabvány tartalmazza, amely megfelel a nemzetközileg elfogadott IEC 825 kö vetelményeinek. Ennek megfelelően a lézer hibrid hegesztés folyamata elzárt helyen történt. A hegesztés folyamatát egy webkamera segítségével le hetett követni. A robotprogramban a PAUSE parancs szolgál arra, hogy a robot megvárja, amíg az kezelő a webkamera monitorja elé ér. Ezután (ha mindenki elfoglalta a helyét) a START gomb megnyomásával kez dődhet a hegesztés. Ekkor a lézer 15%-os teljesítményen egy helyben vár 200 ms-ot. Ez alatt átlyukasztja a lemezt. Ezután a lézerteljesítmény felmegy 100%-ra és indul a hegesztési fő mozgás. A lézerrendszer adatait egy külön PC-n lehetett figyelemmel kísérni. Ezek a teljesség igénye nélkül pl. a különböző egységek hűtővizeinek menynyisége, hőmérséklete, a lézerfor rások hőmérséklete, a bekapcsolt lézerblokkok száma, a cella és külön a lézerfény összes bekapcsolási ideje, eseménynapló stb. A munkadarab befogásáról és a lézer hibrid celláról egy részletet a 5. áb ra mutat. A lézer hibrid hegesztés helyes paramétereinek megtalálása a Cloos kutató-fejlesztő csapatát dicséri. Itt megemlítenénk, hogy a beállított hegesztési sebesség 180 cm/perc volt. A hegesztések vizuális értékelése után az ötös számú próbadarabot minősítettük a legjobbnak. A megelőző négy próbahegesztés során a hegesztési paraméterek pontos beállítása történt meg. Az ötödik próba már jó ered ményt hozott, így a további vizsgálatokra ezt készítettük elő. VIZSGÁLATOK Makrovizsgálat Jelen vizsgálatokkal a cél az, hogy a beolvadásokat, varratfelépítést és a varratgeometriát meg tudjuk mutatni. Az lézer hibrid eljárással hegesztett kötések makrofelvételeit a 6. ábra mutatja. A makrovizsgálatok kiértékelésével igazolhatóak az eddig leírt állítások, miszerint a lézer hibrid hegesztés koncent rált hőforrása mély beolvadású varratot hoz létre, vékony hőhatásövezeti zónával. Keménységmérés A mérés során a lenyomatok helyei a szabvány előírásainak megfelelően a 6. ábra: Lézer hibrid hegesztés varratkeresztmetszetek varratban, a hőhatásövezetben és az alap anyagban vannak azért, hogy a hegesztett kötésről egy tel jes értéksor álljon rendelkezésre. A lenyomatok helyét és a hozzájuk tartozó keménységértékeket együtt kell dokumentálni. A hőhatásövezetben az első lenyo mat olyan közel legyen a beolvadási vonalhoz, amennyire csak lehet séges. A mérések helyét az 7. ábra mutatja. A mért értékekből egy keménységlefutási diagram rajzolható ki. Az A koronaoldali mérési eredmények az 8. ábra görbéin, a D gyökoldali mérési eredmények az 9. ábrán láthatóak. 7. ábra: Keménységmérési helyek További vizsgálatok Érdekességképpen vizsgálatok ki egészítéseként a lézer hibrid hegesztésről mikrovizsgálatot is készítettünk. A fel vételek a kötés különböző részeiről készültek. A mikro felvételek a 10. a) g) ábrákon láthatóak. A felvételek 100-szoros nagyításban készültek. 8. ábra: Keménységértékek a próbatestek koronaoldalán 9. ábra: Keménységértékek a próbatestek gyökoldalán 116 Acélszerkezetek 2015/4. szám

119 a) koronaoldal, varratközép b) koronaoldal, varrat hőhatásövezet c) koronaoldal, hőhatásövezet alapanyag d) alapanyag e) gyökoldal, varratközép f) gyökoldal, varrat hőhatásövezet g) gyökoldal, varrat hőhatásövezet 10. ábra Látható, hogy az alapanyag szemcseméretéhez képest a hőhatásövezetben szemcse durvulás nem jött létre. A varratban, a hőelvonás irányában az öntési textúra viszont megjelenik. A hegesztés során az anyagba bevitt hő és varrattérfogat döntő jelentőségű a deformációk szempontjából. A lézer hibrid hegesztés előnyeként lett említve a vékony varrat és a kis hőbevitel, és ennek következtében a kis elhúzódás. A hegesztés próbalemezeiből vágott darabok oldalról néz ve az 10. ábrán láthatók. A lézer hibrid hegesztés kötése szin te deformáció nélküli. Az ilyen keresztirányú alakváltozások szá mí tására a szakirodalomban főleg mé rési eredmények, illetve a mérési ered ményekből levezetett tapasztalati összefüggések állnak rendelkezésre és csak szabad alakváltozásokra érvényesek. ÖSSZEFOGLALÁS 11. ábra: Tompavarratos lemezek elhúzódásai a három eljárással való hegesztés után Olyan helyeken, ahol a viszonylag pontos illesztési hézagokkal dolgoz hatunk, van létjogosultsága a lézer hibrid hegesztésnek. A berendezés hely - igé nye viszonylag kicsi, alig több mint a legkisebb kompakt hegesztő cel l á ké. (A kompakt, vagy más néven kulcsrakész hegesztőrobot.cel lákat úgy tervezik, hogy kamionon szállít hatóak le gye nek.) A lézergyártmányok sugárbiztonsági előírásainak fi gye lem bevételével egy biztonságos technoló giát kapunk. Ter melékenysége a fedett ívű hegesztésével vetekszik, vagy annál jobb. Nincs szükség élelőkészítésre. Egy lépés ben nagyobb anyagvastagság hegeszthető, mint a cikkben megjele nő bármely másik eljárás alkakmazásával. A kísér letekből kiderült, hogy 12 kw lézerteljesítménnyel 12 mm-es lemezt gond nélkül, teljes vastagságában át lehet hegeszteni. A lézertechnológia állandó fejlődésé nek köszönhetően ez a hibrid hegesztési eljárás egyre inkább egy hatékony gyártási módszernek bizonyul. A beruházási költségeket össze kell vet ni a gazdaságos, nagy hatékonyságú gyártási folyamat közép- és hosszú távú előnyeivel. Így hamar bebizonyosodik, hogy a viszonylag magas invesztáció rövid időn belül megtérül. Kimagaslóan gazdaságossá a nagyobb lemezvastagság-tartományban, a varrat-előkészítés nélkül illesztett egyrétegű varratok hegesztésével válik. Egyrészt a teljes gyártási idő csökkenése jelentős megtakarítást eredményez, másrészt pe dig kevesebb rétegű varrattal képes hegeszteni mély beolvadás elérésé vel. Illetve a hegesztésből adódó de for mációk, elhúzódások miatti utó mun kálatokra fordított költség is csök ken. A magas folyamatstabilitás új dimenziókat nyit a hegesztési sebesség nö velése terén. Természetesen min denkor figyelembe véve az alapanya gok adta korlátokat, amelyekkel a hegesztett kötés elvárt tulajdonságai meg maradnak. A lézersugár és a fo gyóelekt ródás ívhegesztés kombiná ciója, a hib rid eljárás, egyre több ipar ágban hó dít teret. Irodalomjegyzék Dr. Szunyogh László (főszerkesztő): HEGESZTÉS ÉS ROKON TECHNO LÓGIÁK KÉZIKÖNYV, Gépipari Tudo mányos Egyesület, 2007., Budapest Carl Cloos Schweisstechnik GmbH.: LASER- MSG-HYBRID SCHWEISS - VERFAHREN, Wirtschaftlich, sicher, schnell kiadvány Tisza Miklós (szerkesztő): ANYAGVIZS GÁLAT, Miskolci egyetemi kiadó, 2001 Dr. Gáti József (szerkesztő): HEGESZ TÉSI ZSEBKÖNYV, Második, átdolgo zott kiadás, 2003., COKOM Kft., Mis kolc Dr. Komócsin Mihály: GÉPIPARI ANYAGISMERET, Harmadik, átdolgo zott kiadás, 2001., COKOM Kft., Mis kolc Carl Cloos Schweisstechnik GmbH.: Efficient applications of the Laser-beam GMAW-hybrid welding in the modern manufacturing, Christian Paul, Jan Pitzer (SFI) Mokánszki Mihály: S420 MC jelű acél teljesen gépesített hegesztése, lézerhibrid-, tandemés egyhuzalos védőgázos fogyóelektródás ívhegesztő eljárásokkal. Szakdolgozat Acélszerkezetek 2015/4. szám 117

120 KÖZÚTI HIDAKAT ÉPÍTÜNK A WARNOW FOLYÓ FELETT ÍVEL ÁT A HÍD SZERKEZETE. KÜLÖNLEGES IGÉNY, KÜLÖNLE- GES ALAK, ÉS KÜLÖNLEGES FESTÉS JELLEM- ZI. ÉPÍTÉS KÖZBEN LÁTHATÓ. A Bilfinger MCE Nyíregyháza Kft. közúti és vasúti hidak, gyalogos felüljárók, magasépítészeti nehéz és különleges hegesztett szerkezetek gyártója. Támasszon magas követelményeket, kielégítjük acélszerkezet-gyártási és szerelési igényeit! BILFINGER MCE NYÍREGYHÁZA KFT Acélszerkezetek 2015/4. szám

121 Acélszerkezetek 2015/4. szám 119

122 Nagy Ferenc hegesztő szakmérnök, ügyvezető Rehm Kft. Horváth Kálmán László EWE/IWE hegesztési felelős Vámosgép Kft. A MINŐSÉGTUDATOS VEZETÉS A VÁMOSGÉP KFT. SIKEREINEK ALAPJA 1. kép: A VÁMOSGÉP Kft. új, impozáns daraboló, előgyártó csarnoka A REHM Partner Program (RPP) kapcsán közelebbről megismertük a VÁMOSGÉP Kft. életét, és azon belül is a cég hegesztési tevékenységét. A VÁMOSGÉP Gép- és Acélszerkezetgyártó Kft. közel 250 főt foglalkoztató közép-vállalkozás a Debrecentől 25 km-re lévő Vámospércs városában. A cég a Debreceni MEZŐGÉP vállalat gyáregységéből 1991 végén alakult önálló Kft-vé. A 100% belföldi tulajdonból a dolgozók részesedése meghaladja az 51%-ot. A társaság fő tevékenysége közepesen bonyolult he gesztett szerkezetek gyártása, aminek jelentős részét CNC meg munkáló központokon készre munkálva szállítják a megrendelőknek. A megrendeléseik nagy része mező gazdasági gépgyártóktól érkezik. Fő partnereik éve a német Kemper GmbH, Krone GmbH, Grimme GmbH és a holland Lely BV. Több, mint 10 éves kapcsolatuk van a francia General Electric Healthcare csoporttal is, akiknek festett orvosi mű szerállványokat gyártanak. Több hazai cégnek végeznek he gesztési és forgácsolási bérmunkát, köztük a Mátra Gépipari Kft-nek, akikkel nemrég állapodtak meg hegesztési és forgácsolási munkákban. A növekvő rendelésállomány és a vele járó minőségi elvárások teljesítése érdekében a cég 1996-ban, az országban elsők között vezetett be minőségbiztosítási rendszert az ISO 9002 szab vány alapján. A VÁMOSGÉP Kft. vezetői, Német Béla ügy vezető igazgató, Fábián Attila cégvezető és Bes senyei László minőségirányítási vezető azóta is folyamatosan a fejlődés, a növekedés elkötelezettjei. Célul tűzték ki, cégük nemzetközi piacon betöltött pozíciójának megerősítését, eleget kívántak tenni az erősödő versenyhelyzet kihívásainak, továbbá növelni akarták termelésüket és piaci ré szesedésüket. Tudva azt, hogy a hegesztés és az ahhoz kapcsolódó technológiai folyamatok meghatározó jelentőségűek ezen törekvésük megvalósításában, határozott lépésre szánták el magukat: a hegesztéstechnológiájuk minden elemét in ten zíven fejleszteni fogják! A tervük megvalósításának egyik fontos lépéseként Horváth Kálmán Lászlót aki addig technológusként dolgozott hegesztési felelősnek nevezték ki és rábízták a szakmai irányítást ezen a téren. A hegesztési felelős munkája meglehetősen összetett. Ahhoz, hogy a mindennapi adminisztratív teendők és a felmerülő problémák megoldása mellett a technológiafejlesztésben eredményt lehessen elérni, igazi csapatmunkára van szükség. A szakmai irányítás mellett nélkülözhetetlen a közép- és felső vezetés aktív támogatása, sőt tevékeny köz re működése is. A fejlesztési elhatározást jól jellemzi az, hogy László mun kájához biztosították a szükséges erkölcsi és anyagi támogatást. Ezek azok a feltételek ugyanis, amik a fejlesztés alap feltételei, de sok cégnél sajnos hiányzanak, így azoknál a fejlődés helyett a munkát viták, feszültségek és elége detlenség jellemzik. A VÁMOSGÉP Kft. vezetői komolyan veszik az általuk meg bízott személy javaslatait és pénzt, paripát, fegyvert biz tosítanak a csatához, így a cég fejlődése látványos. 120 Acélszerkezetek 2015/4. szám

123 2. kép: A hegesztő és a hegesztési felelős értékeli a varratot 3. kép: Az új előgyártó csarnok belülről Az elmúlt években, sőt évtizedekben a VÁMOSGÉP Kft. a vágási, darabolási technológiát kiemelkedően fejlesztette, melyről Horváth László a következőket nyilatkozta: El kellett érni, hogy a művezetők és a hegesztők érezzék magukénak a változásokat. Javaslatokat kérve tőlük, bevontuk őket a folyamatfejlesztésbe. Célunk, hogy a régióban egy korszerű gyártástechnológiával rendelkező, magas minőségi szintű hegesztett szerkezetek gyártására képes középvállalkozás legyünk, amit csak folyamatos fejlesztéssel lehet megvalósítani. Az elkövetkező két évben, pályázati forrásból, több korszerű gyártóberendezés beszerzését tervezzük (hegesztőrobotok, CNC-esztergagép, CNC-élhajlító, CNC-csőhajlító, lemezhengerítő gép). Szeretnénk a jövőben egy korszerű tanműhelyt is kiala kí tani, ahol a hegesztőtanulók tapasztalt oktatóktól, korszerű gépeken tanulhatják meg a szakma fogásait. A fejlesztés fontos lépcsője volt a 2013-ban pályázati segítséggel megvalósított daraboló csarnok. A beruházás eredményeként egy 3000 m 2 -es, korszerű gyártóteret alakítottunk ki alapanyagraktárral, lemezmegmunkáló gépekkel és félkészraktárral. Itt kaptak helyet a láng-, plazma- és lézervágó gépek. A vágási technológia kimagasló színvonalát jellemzi, hogy 2015 szeptemberében állítottuk üzembe a harmadik lézervágó gé pünket. A vágógépek mellett lemez és csőhengerítő gépek, élhajlító berendezések, excenter- és hidraulikus prések dolgoznak az új csarnokban. Miután áttelepítettük az alkatrészgyártást, a felsza baduló üzemeket fokozatosan lakatos- és hegesztőkapacitásunk bővítésére fordítottuk. A hagyományos hegesztőboxok mellett itt kapott helyet egy fontos fejlesztési eszköz, a hegesztő robotcella. A szakemberhiány és a növekvő megrendelői igények miatt döntöttünk a hegesztőrobotberuházás mellett. Van olyan vevőnk, aki a megrendeléseit szeretné növelni a robot üzembe állítását követően. A minőségfejlesztés fontos lépése volt a LEAN alapelvek be vezetése és alkalmazása, valamint a dolgozók bevonása a folyamatos fejlesztésbe. A javaslatok hasznosságát elbírálva, arányos anyagi elismerésben is részesülnek az ötletadók. A hegesztéstechnológia átgondolt, tudatos fejlesztése 2014-ben vett igazi lendületet. A megnövekedett vevői elvárások miatt kezdtük el a hegesztési tevékenységünk fejlesztését. Célul tűztük ki a DIN EN szabvány szerinti hegesztőüzemi tanúsítvány megszerzését. A szabvány elvárásainak való megfelelésen túlmenően a felkészülés fontos eleme volt 30 hegesztő minősítése, eljárásvizsgálatok kidolgozása, valamint a csoportvezetők és minőségellenőrök továbbképzése. Üzemenként hegesztőmestereket neveztünk ki, akik a na pi hegesztési feladatok mellett felügyelik a hegesztési fo lyamatot, segítik a hegesztők munkáját. Ők végzik a hegesztő tanulók gyakorlati oktatását is, akiknek ha megfelel nek az elvárásoknak az oktatás befejeztével munkalehetőséget kínálunk. 4. kép: Hegesztőtanulók A hegesztők képességeit időszakos munkapróbákkal, az új, vagy gyengébb hegesztőket pedig heti egy napon, trénin gek tartásával fejlesztjük. Működik egy értékelési rendszer, amely ösztönzi a dolgozókat a minőségi és hatékony munkavégzésre. 5. kép: Hegesztő szűrőálarcban Fokozatosan egyre nagyobb hangsúlyt kap a dolgozók munkakörülményeinek javítása, kor szerű egyéni és kollektív védőeszközök biztostása. Ebben az évben kiemelt fel adat a füstelszívó rendszerünk korszerűsítése és új, korszerű védőeszközök (pl. automata szűrt leve gős hegesztőpajzs) tesz te l ése, beszer zése. A teljes he gesztői lét szám számá ra évente isme retmeg újí tó képzéseket tartunk és keressük a lehetőségeket a dolgozók korszerű technológiákkal való megismertetésére. tette hozzá Horváth Kálmán László. Acélszerkezetek 2015/4. szám 121

124 A minőség és termelékenység növeléséhez többek között a hegesztőgép-állomány megújítására is szükség volt. Mint tudjuk, a hegesztőgépek kiválasztása nem egyszerű feladat, mivel a korszerű gépek zavarba ejtően nagy tudással bírnak. Aki igazán jól akar dönteni, annak nehéz a dolga, mert a forgalmazók egymást túllicitálva sokszor nehezen értelmezhető szakkifejezéseikkel és ellenőrizhetetlen ígéreteikkel ostromolják a vevőjelölteket. Alaposan körülnéztek a piacon és végül, a REHM MEGA.PULS FOCUS hegesztőgépek mellett döntöttek. A REHM Kft. csapata nagy figyelmet fordít arra, hogy a REHM gépek tudását a gyakorlatban is be tudja mutatni. A MEGA.PULS FOCUS egy rendkívül sokoldalú berendezés, szinte minden feladathoz rendelkezik megoldással. A korszerű FOCUS eljárásváltozatok használatát azonban tudni kell bemutatni, és tudni kell megtanítani azok eredményes alkalmazását. Ahhoz, hogy ez a gép a maga tudásával valóban a minőség és a termelékenység jelentős javulásának egyik pillére legyen, szükséges a beidegződéseken, szokásokon túllépni, amihez a hegesztőknek segítségre van szükségük. 6. kép: A REHM Kft. alkalmazástechnikai vezetője oktatja a tanulókat Azon túlmenően, hogy bemutatjuk a gép működését, meg kell vele oldani azokat a feladatokat, problémákat, amikkel az ügyfeleink a mindennapjaikban küzdenek. Később pedig folyamatosan segíteni kell őket abban, hogy a hegesztők a napi termelés terhei mellett ne térjenek vissza a régi megszokásaikhoz. Miután megtanulják jól al kalmazni az új FOCUS eljárásváltozatokat, könnyebbé vá lik a hegesztés, miközben töredékére csökkennek az utómunkálatok, a minőség pedig jelentősen javul. Úgy gondoljuk, hogy ezek a VÁMOSGÉP Kft. számára is a döntés fontos szempontjai voltak. A REHM Kft.-vel való együttműködés eredményéről László ezekkel a szavakkal élt: A REHM partnerségi program keretében korszerű anyagokat (fröcskölésleválasztó, huzalbalzsam) próbáltunk ki és vezettük be azok használatát. Az elmúlt másfél évben 10 db korszerű MEGA.PULS FOCUS hegesztőgépet vásároltunk, melyekkel a FOCUS. PULS eljárásváltozatot használva, jelentősen csökkent a hegesztett szerkezetek deformációja és a hegesztést kö ve tő utómunkák mennyisége. Az impulzushegesztést, háromkomponensű gázzal végezve (86% Ar, 12% CO 2, 2% O 2 ) javult a varrat külalakja, beolvadása és kevesebb a tisztítási idő (salak is alig keletkezik). Nagy segítség a REHM WPS gyűjteménye is, amely konkrét hegesztési paramétereket tartalmaz különböző hegesztett kötésekhez. A már több alkalommal említett REHM Partner Program arról szól, hogy az arra igényt tartó partnereinknél a hegesztésre, mint az egyik alaptechnológiára, és az azt előkészítő technológiai műveletekre, ill. annak utómunkálataira irányuló gyártáselemzést végzünk. Az elemzés alapján változtatási javaslatokat teszünk, majd javaslatainkat egy bemutató próbagyártás keretében be is mutatjuk. Összehasonlító méréseket végzünk, felvételeket készítünk, adatokat gyűjtünk annak érdekében, hogy a ja vaslataink hatékonyságnövelő és minőségjavító hatását do ku mentálni, számszerűsíteni tudjuk. Általában jelentős terjedelmű elemzést tudunk készíteni és számos optimalizáló, a hatékonyságot növelő és a minőséget javító intézkedésre teszünk javaslatot. A javaslataink egy részét általában aprónak tűnő intézkedések teszik ki, amelyeknek a legtöbben nem tulajdonítanak nagy jelentőséget. Olyan, aprónak tűnő intézkedések, amelyekre a legtöbben azt mondják, hogy: ugyan már, jól van az úgy... Konyhai hasonlattal élve olyan ez, mint a gyerekkorunk iskolai menzája, vagy a honvédségi kantin... jól van az úgy... A hegesztés terén ezek az apróságok különböztetik meg azonban a stabil, erősödő, fejlődő cégeket azoktól, akik folyamatosan az erejüket felemésztő vevői reklamációkkal küzdenek. A VÁMOSGÉP Kft.-nél tisztában vannak ezzel, amit mi sem bizonyít jobban, mint az, hogy elsők között jelentkeztek a REHM Partner-Programunkba. Lászlóval jártuk végig a termelést, aki a legtöbb észrevételünk kapcsán be tudott számolni arról, hogy az adott témában milyen intézkedéseket tettek. Ezek közül, a teljesség igénye nélkül, fel szeretnénk sorolni néhányat: Mint tudjuk, a hegesztési minőség és termelékenység fokozásának egyik leghatékonyabb útja a gépesítés, illetve forgatók, pozicionálók alkalmazása, amik a hegesztést gyorsítják és jelentősen megkönnyítik. Újra üzembe állítják a cégnél fellelhető régi eszközöket. Ezek nem drága, új berendezések, hanem egyszerű forgatók, pozicionálók, azon ban igen hasznos eszközei a termelésnek. A pozícionálók terén azonban nem álltak meg a régi berendezések üzembe állításánál, hanem saját tervezéssel és kivitelezéssel újakat is gyártanak a termékeik hegesztésének megkönnyítése és gyorsítása érdekében. A fejlesztés fontos lépcsője az októberben telepített robotcella. A hattengelyes roboton már több termék próbahegesztése elindult, és a tesztek után kezdődik a sorozatgyártás. Nagyon gyakori hiba a hegesztőgépek karbantartás á- nak elhanyagolása, ami a problémák sorát vonja maga után. László a cég karbantartó csapatával karöltve el indította a gépek szisztematikus karbantartását, szükség szerinti javítását. Felújítják a testkábeleket, a gépeken kicserélik a megégett, kopott testaljzatokat, mivel a hegesztőáramkör megfelelő csatlakozásai a minőségi munka alapfeltételei. A fröcskölés témaköre az intézkedések egész sorát teszi szükségessé. A VÁMOSGÉP Kft-nél tudják azt, hogy sokkal olcsóbb megakadályozni a fröcskölés munkada- 122 Acélszerkezetek 2015/4. szám

125 7. kép Saját gyártású pozícionáló 8. kép Pozicionálók használat közben rabokra tapadását, mint a tisztítást végző dolgozók időigényes munkájával megtisztítani azt, amit a lakatosok és hegesztők alaposan összefröcsköltek. Miután rendbehozzák és rendszeresen karbantartják a régi gépeket is, a lehető legjobb állapotba hozzák az áramkör csatlakozásait, a még maradó fröcskölés feltapadását pedig fröcskölésvédő folyadékkal gátolják. 10. kép, A PROTEC korrózióvédő hatás A fröcskölési huzal veszteség a hagyomá nyos MIG/MAG el já rás esetén igen je len tős tud lenni. Ez ön ma gában is komoly költ ségtétel, azon ban el tör pül azon költség mellett, amit a gyártmányra feltapadt fröcs kölés eltá volítása okoz. 9. kép: Protec termékcsalád A 11. számú képen jól látható a különbség. Ugyanazt a terméket, ugyanaz a hegesztő hegesztette előbb hagyományos MIG/MAG eljárással, majd másnap a REHM FOCUS. PULS eljárásváltozattal. A bal oldali képen jól látható a már letakarított fröcskölés és salak mennyisége a hagyományos MIG/MAG eljárás esetén. Acélszerkezetek 2015/4. szám 123

126 12. kép: Huzalbalzsam alkalmazása 11. kép: Bal oldalon a hagyományos MIG/MAG eljárással történt hegesztés, jobb oldalon a FOCUS.PULS eljárásváltozattal történt hegesztés A jobb oldali képen, a FOCUS.PULS eljárásváltozat esetén a fröcskölés eltávolítása immár szükségtelenné vált, ami igen jelentős megtakarítás. A jó minőség és a varratok esztétikája már hab a tortán. A új gépek kiválasztásánál az egyik kritérium a fröcskölés csökkentése volt, aminek a MEGA.PULS FOCUS gép maximálisan megfelel. A deformációk csökkenése a másik jelentős előny. A huzalbalzsam alkalmazása egy apró, de hatékony befektetés az áramátadás javítása és a fröcskölés csökkentése érdekében. A VÁMOSGÉP Kft-nél járva olyan érzésünk volt, hogy itt nincs lazítás. A dolgozók tempósan, szorgalmasan tették a dolgukat. A vezetők azon igyekeznek, hogy a cég meg tudjon felelni a növekvő rendelésállomány mellett a szigorodó ve vői igényeknek, ezért minden fejlesztési lehetőséget megragadnak. A VÁMOSGÉP Kft. és a REHM Kft. partnersége az út elején van, együtt még sok feladatot kell megoldanunk, sok kihívásnak kell meg felelnünk. (X) FOCUSban a művészet a VÁMOSGÉP Kft. életében A VÁMOSGÉP Kft. felismerte azt, hogy a FOCUSban a művészet hegesztési verseny kiváló lehetőség a hegesztők motiválására, a hegesztés színvonalának emelésére. Versenyzőjük Sipos Zsolt a 2014-es verseny első helyéről hajszál hí ján maradt le. A 2015-ös versenyre a VÁMOSGÉP Kft. elsőnek jelentkezett és ismét Sipos Zsoltot indították, mivel a házi előválogató versenyt idén is ő nyerte. Zsolt azt nyilatkozta, hogy a ös versenyt is meg szeretné nyerni. Annyit már tudunk, hogy a döntőbe bejutott. Az országos versennyel párhuzamosan a tapasztalatokat felhasználva 14 hegesztő részvételével házi versenyt rendez tünk. A versenyre a hegesztők legjobb tudásukat össze szedve, lelkesen készültek. Igen szép eredmények születtek, sokan először hegesztettek cső tompavarratot 45 -ban. Hat gya kor ló feladatot kellett meghegeszteni a versenykiírásnak meg felelően. Az első három helyezett pénzjutalmat és órabér emelést kapott, a többiek pe dig elismerő oklevelet. Az első év tapasztalatai alapján a házi versenyünk most megelőzte az országos versenyt és a legjobban teljesítő hegesztő képviselheti cégünket. Minden versenyzővel kielemeztük a hegesztett kötéseket, hogy tanuljanak a hibáikból. A saját tapasztalataink és a megrendelő partnerek visszajelzései alapján egyértelmű, hogy csak folyamatos minőségfejlesztéssel lehet lépést tar ta ni a hegesztett szerkezeteket gyártók piacán, és aki ezt nem ismeri fel, az bizony lemarad a versenyben. A gyártási költ ségek csökkentésére való törekvés során ismerhetjük fel, hogy bizony van még tartalék, amit korszerű technológiák és anyagok használatával lehet elérni. Ezeket az elveket alapul véve célunk az eddig elért világszínvonalú acélszerkezeti beszállítói pozíció megőrzése és továbbfejlesztése osztotta meg Horváth Kálmán László a versennyel és a VÁMOSGÉP Kft. jövőjével kap csolatos gondolatait. (X) november 6. Díjátadó REHM MEGA.PULS FOCUS gép 124 Acélszerkezetek 2015/4. szám

127 Eissmann autóalkatrész gyár, Nyíregyháza Megtervezzük és kivitelezzük a csarnok jellegű épületét. A vevő igényeinek megfelelően és az épület funkciójához legjobban iga zodó szerkezetet al kalmazzuk acélból vagy vas - betonból a hoz zá tartozó tető-, oldal falburkoló anyagok kal, nyí lászárók kal és burkolatokkal, út- és közmű kapcso latokkal. Kivitelezés saját eszközzel és lét számmal, tel jes körű garanciával. Elérhetőségeink: FÉMSZERKEZET Építô és Szerelô Kft. Nyíregyháza, Lomb u. 16. Telefon: (42) Fax: (42) info@femszerkezet.hu Acélszerkezetek 2015/4. szám 125

128 MEGRENDELÔLAP Elôfizetésben megrendelem a MAGÉSZ Acélszerkezetek címû folyóiratot példányban. Elôfizetési díj: 1 évre Ft+áfa és postaköltség. Megrendelô: H I R D E T É S 1 oldal (A/4) színes: MAGÉSZ tagoknak Ft+áfa külsô cégeknek Ft+áfa 1/2 oldal (A/5) színes: MAGÉSZ tagoknak Ft+áfa külsô cégeknek Ft+áfa Nagy József Telefon: Telefon/fax: jnagy62@fre .hu Azon partnereink részére, akik minden számban hirdetnek (4 db/év), 10% kedvezményt adunk. Számlázási cím: Postacím: Telefon/fax/ Kelt: P.H aláírás A megrendelôlapot MAGÉSZ 1161 Budapest, Béla utca 84. Tel./fax: 1/ magesz@t-online.hu 126 Acélszerkezetek 2015/4. szám címre kérjük. Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja Journal of the Hungarian Steel Structure Association Kiadja a Magyar Acélszerkezeti Szövetség, 1161 Budapest, Béla u. 84. Mobil: , magesz@t-online.hu, Fax: (1) Felelôs kiadó: Honti Ferenc Felelôs szerkesztô: Dr. Csapó Ferenc A szerkesztô munkatársa: Nagy József Kérjük szerzőinket, hirdetőinket, hogy a fényképeket, ábrákat ne Word-be ágyaz va küldjék. Ajánlott formátum fotóknál: eredeti jpg, tif; ábráknál: eps, pdf. A képek jó minőségét csak így lehet biztosítani. ISSN: A tördelést és a nyomdai munkákat a TEXT Nyomdaipari Kft. készítette Dunaújváros, Papírgyári út 49., 2401 Pf. 262 Telefon: (25) , Fax: (25) , studio@textnyomda.hu

129 Minősített hegesztők, forrasztók Személytanúsítás az ÉMI-TÜV SÜD-nél Milyen szolgáltatást kínál az ÉMI-TÜV SÜD? Hegesztők, hegesztőgép-kezelők és -beállítók, keményforrasztók, keményforrasztó gépkezelők, műanyaghegesztők, betonacél hegesztők minősítése, vizsgáztatása, tanúsítása, jóváhagyása, a minősítések megújítása, meghosszabbítása, illetve igazolása az alábbi szabványok szerint: ÚJ! ÚJ! ÚJ! ÚJ! ÚJ! Kiegészítő direktívák, jogszabályok: Hegesztőbázisok, képző helyek tanúsítása. További szolgáltatásaink hegesztő üzemek számára: ÉMI-TÜV SÜD Kft Szentendre, Dózsa György út 26. Telefon: (+36) info@emi-tuv.hu

130