Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of dilution on properties of high strength steel weld metals

Karlsson L., Svensson L. E., Hurtig K.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2014

|

Vol. 58, No. 5

62--71

EN

Chemical compositions of high strength steels and welding consumables differ significantly and dilution can therefore affect weld metal properties. Effects of dilution were studied by welding steels with yield strengths of 777 MPa and 1193 MPa using several arc welding methods with the addition of welding filler materials with a strength >800 MPa. Butt welds were produced in 12 mm plates and weld metal cooling rates were documented. High quality welds were produced efficiently with all welding methods and dilution varied between 3% for manual metal arc welding to 73% for laser-hybrid welding. Weld metals were martensitic/bainitic with proportions of microstructural constituents depending on alloying content and cooling rate. Overmatching weld metal strength was achieved for all welds in Weldox 700, and strengths >1000 MPa were recorded for Weldox 1100. Fracture in transverse tensile testing was for both steels located in the base material or HAZ. Low dilution, rapid cooling and single pass welding contributed to higher strength. Impact toughness decreased with increasing strength and increasing dilution. In conclusion, many welding methods can be used successfully for welding of high strength steels but effects of dilution and cooling rate should be considered when optimising properties.

PL

Skład chemiczny stali o wysokiej wytrzymałości różni się znacznie od składu chemicznego materiałów dodatkowych i ich wymieszanie może wpływać na właściwości spoiny. Skutki tego wymieszania zostały zbadane dla złączy ze stali o granicy plastyczności 777 MPa i 1193 MPa, wykonanych przy zastosowaniu kilku metod spawania łukowego i materiałów dodatkowych o wytrzymałości > 800 MPa. Podczas badań wykonano złącza doczołowe blach o grubości 12 mm i zmierzono prędkości ich stygnięcia. Wszystkimi zastosowanymi metodami spawania wykonano złącza o wysokiej jakości, w których wymieszanie w spoinie wynosiło od 3% w przypadku elektrody otulonej do 73% dla metody hybrydowej Laser-GMAW. Struktura metalu spoiny składała się z martenzytu/ bainitu, przy czym proporcje poszczególnych faz mikrostruktury zależały od zawartości składników stopowych i prędkości stygnięcia. Dla wszystkich złączy blach Weldox 700 uzyskano za wysokie wartości wytrzymałości, dla złączy blach Weldox 1100 wartości te wynosiły >1000 MPa. Dla obu stali we wszystkich próbach rozciągania poprzecznego zerwanie nastąpiło w materiale podstawowym lub SWC. Mały stopień wymieszania, szybkie stygnięcie i spawanie w jednym przejściu zaowocowało większymi wartościami wytrzymałości. Udarność była mniejsza w złączach, w których wytrzymałość i stopień wymieszania był większy. Podsumowując, wiele metod spawania może z powodzeniem być stosowane do spawania stali o wysokiej wytrzymałości, należy jednak wziąć pod uwagę stopień wymieszania i prędkość stygnięcia przy optymalizacji właściwości wykonywanych złączy.

2

Spawanie stali typu duplex - przegląd aktualnych zaleceń

Karlsson L.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2012

|

R. 56, nr 5

48-48

PL

Żaden z nowo opracowanych gatunków stali nigdy nie będzie szeroko stosowany i powszechnie akceptowany przez użytkowników, dopóki nie zostanie potwierdzona jego spawalność odbywająca się bez zbyt wielu ograniczeń. Nowoczesne stale typu duplex, poza nielicznymi gatunkami, spełniają powyższy wymóg. W ciągu ostatniej dekady grupa stali typu duplex została poszerzona o kilka nowych gatunków stali typu lean duplex oraz gatunków wysokostopowych typu hyper duplex. Większość dostępnych obecnie zaleceń dotyczących spawania stali typu duplex jest nadal zbliżona do tych z lat 90. ubiegłego wieku i to pomimo wprowadzenia do sprzedaży kilku nowych gatunków stali typu duplex oraz szerszego zastosowania nowych metod spawania, które nieco zmieniły postrzeganie tego, co jest możliwe do osiągnięcia. W niniejszym artykule omówiono aktualny stan zagadnienia spawalności stali typu duplex oraz aktualne trendy w spawaniu tych stali. Zawarte w artykule informacje wywodzą się z przesłanek pozyskanych od światowej społeczności spawalniczej, włączając w to użytkowników i producentów stali, materiałów dodatkowych do spawania oraz źródeł literaturowych.

EN

Any steel will not become widely accepted and used unless it can be successfully welded without too many limitations. Contemporary duplex stainless steel grades fulfill these requirements with some grade dependent differences. During the last decade the duplex stainless steel family has been extended with new lean grades and recently also highly-alloyed hyperduplex grades. Most welding recommendations are very similar to those of the 1990's. However, the introduction of new grades and the increased use of newer welding methods has somewhat changed the perception of what is possible. This paper discusses the state-of-the-art and trends in welding of duplex stainless steels. It is based on input from the worldwide welding community, including users and producers of steel and welding consumables as well as literature.

3

Porównanie różnych kompozycji stopowych materiałów dodatkowych do spawania o niskiej temperaturze przemiany

Karlsson L., Mraz L., Bhadesia H. K. D. H., Shirzadi A. A.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2010

|

R. 54, nr 5

33-39

PL

Pęknięcia zmęczeniowe inicjowane są zwykle w spoinach w wyniku wysokich naprężeń pozostających i zmian geometrii wprowadzających koncentratory naprężeń. Jednym z rozwiązań, mogącym zwiększyć wytrzymałość zmęczeniową złączy spawanych jest zastosowanie spoiw o niskiej temperaturze przemiany (LTT - ang. Low Transformation Temperature). Materiały te zmniejszają możliwość powstawania naprężeń spawalniczych poprzez wykorzystanie plastyczności przemiany, powodując skompensowanie skurczu termicznego, co prowadzi do wydłużenia trwałości zmęczeniowej. Przebadano trzy rodzaje spoiw LTT, o różnej zawartości Ni i Cr i o niskiej temperaturze początku przemiany martenzytycznej (Ms). Wyniki badań zmęczeniowych wykazały znaczny wzrost wytrzymałości zmęczeniowej badanych złączy, zarówno doczołowych, jak i ze spoinami pachwinowymi dla wszystkich trzech kombinacji spoiw. Stwierdzono wyraźną współzależność pomiędzy niższą temperaturą przemiany, zmniejszeniem naprężeń spawalniczych oraz zwiększeniem wytrzymałości zmęczeniowej. Efekt działania spoiw LTT był wyraźniej zależny od temperatury przemiany metalu spoiny niż od jej składu chemicznego. Ważnym czynnikiem było wymieszanie materiału rodzimego podczas spawania jednościegowego, gdzie temperatura Ms wzrosła o ok. 70 stopni Celsjusza w porównaniu do Ms odpowiednich stopiw. Spoiwo 13Cr 6Ni określono jako najbardziej obiecujące nie tylko ze względu na charakterystykę zmęczeniową, lecz również ze względu na odporność na pękanie gorące i zimne, wytrzymałość, udarność i ciągliwość.

EN

Fatigue cracks are often initiated at welds as a consequence of large residual stresses and changes in geometry acting as stress concentrators. A concept showing promise in improving the fatigue life of welded joints is the use of so called Low Transformation Temperature (LTT) welding consumables. These materials reduce the accumulation of residual stresses in welded joints by exploiting transformation plasticity to compensate for thermal contraction. This in turn enhances fatigue life. Three LTT alloys, based on different combinations of mainly Ni and Cr to produce low martensite-start (Ms) temperatures, have been tested. Fatigue testing showed similar results with a significant increase in fatigue strength for fillet and butt weld configurations for all three compositions. There was a pronounced interdependence between a lower transformation temperature, lower residual stresses and improved fatigue strength. The LTT effect was clearly related to the weld metal transformation temperature rather than the alloying concept per se. Dilution was an important factor in single-pass applications with Ms temperatures increasing by up to 70 degrees centigrade compared to the corresponding all-weld metals. The 13Cr 6Ni alloy was identified as the most promising LTT-alloy considering not only fatigue performance but also aspects such as safety against hot and cold cracking, strength, toughness and ductility.

4

Wyzwanie dla materiałów dodatkowych do spawania w nowym tysiącleciu

Svensson L.E., Elvander J., Karlsson L.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

1999

|

R. 43, nr 5

26-32

PL

Aby utrzymać konkurencyjność, przemysł musi zawsze szukać możliwości ulepszenia i zracjonalizowania procesów wytwórczych, takich jak spawanie. Dlatego postęp w dziedzinie materiałów dodatkowych do spawania musi iść w parze z postępem w rozwoju materiałów i postępów spawalniczych. W artykule omawia się przyszłościowy rozwój materiałów dodatkowych w spawaniu spełniających nowe wymagania polegajace na większej wydajności spawania i lepszych własnościach złączy, w świetle kierunków rozwoju stali i zmian w procesach spwalniczych.

EN

To maintain competitiveness, industry must always look for possibilities to improve and rationalise working processes such as welding. Development of consumables must therefore match material development of welding processes. Future developments of consumables to meet new requirements in terms of increased productivity and improved properties are discussed in the light of trendes in steel development and welding process changes.

5

Spawanie wysokostopowych stali nierdzewnych. Spoiwa i procedury

Karlsson L.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

1999

|

R. 43, nr 5

72-76

PL

Stale nierdzewne są podstawowymi materiałami w wielu dziedzinach przemysłu, gdzie odporność na korozję stanowi podstawowy czynnik wydajności produkcyjnej. Dostępne są stale o różnych własnościach zapewniające najlepsze rozwiązania dla różnych zastosowań. Istnieje jednak tendencja do stosowania stali o wyższej zawartości pierwiatków stopowych aby sprostać wzrastającym wymaganiom odnośnie odporności na korozję i wytrzymałości. Większość urządzeń produkcyjnych i elementów instalacji zawiera części, które muszą być spawane. Dlatego opracowano materiały dodatkowe spełniające te same wymagania, jakie ustalono dla materiałów podstawowych. Niniejszy artykuł uwidacznia, że dla większości wysokostopowych stali nierdzewnych można również uzyskać własności spoin ściśle dopasowane do własności materiału rodzimego, gdy stosuje się nowoczesne spoiwa o właściwie dobranym składzie chemicznym. Ostatnie trendy w rozwoju materiałów dodatkowych wskazują na korzyści wynikające ze stosowania drutów rdzeniowych również do spawania stali nierdzewnych i największej zawartości pierwiastków stopowych.

EN

Stainless steels are key materials in many process industries where corrosion resistance is vital to operating efficiency. Steels with a variety of properties are available to provide the best solution for different application. However, there is a trend to use more highly alloyed stainless steels to meet increased demands on corrosion. Welding consumables have therefore been developed aiming at meeting the same requirements as are set for the base materials. The present paper demonstrates that weld metal properties closely matching base material properties can be achived also for the most highly alloyed stainless steels if modern consumables with a well adjusted chemisty are used. Recent trends in consumable development is touched upon pointing out the benefits of cored wire welding also for many of the most highly alloyed steels.

6

Spawanie stali odpornych na korozję - Stale duplex i superduplex.

Karlsson L.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

1999

|

R. 43, nr 1

28-33

PL

Celem artykułu jest wyjaśnienie niektórych podstawowych aspektów związanych ze spawaniem stali odpornych na korozje typu duplex. W artykule przedstawiono również materiały spawalnicze do spawania tych stali i omówiono ostatnie trendy w rozwoju tych materiałów. Artykuł zawiera również praktyczne przykłady technologii spawania łącznie z właściwościami spoin.

EN

The purpose of the paper is to explain some basic aspects connected with welding of duplex stainless steels. Consumables for welding of these steels have been presented and the trends of development of these consumables have been discussed. Practical examples of welding procedure together with weld properties have been also given.