Assessment of the structure and properties of manually laser-beam-welded joints of steel DOCOL 1200M

• Autorzy: Górka Jacek , Jankowska Dagmara , Stano Sebastian

Identyfikatory

DOI

10.32730/mswt.2024.68.5.3

Warianty tytułu

PL

Ocena struktury i własności złączy spawanych ręcznie wiązką laserową stali DOCOL 1200 M

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The research work aimed to determine the effect of manual laser beam welding process parameters on the properties of butt joints made of 1.8 mm thick steel DOCOL 1200M. The test joints were subjected to non-destructive (visual and penetrant) tests as well as destructive tests including static tensile tests, bend tests, hardness measurements as well as macro and microscopic metallographic tests. The optimisation of welding process parameters enabled the obtainment of joints satisfying both visual and strength-related quality requirements. The tests revealed that the use of the so-called continuous-wave laser beam helped minimise the number of welding imperfections. As a result of the laser beam welding process, the hardness in the heat affected zone (HAZ) decreased to approximately 260 HV, if compared to that of 360 HV in the base material and 370 HV in the weld.

PL

Celem pracy było określenie wpływu parametrów procesu ręcznego spawania laserowego na własności złączy doczołowych stali DOCOL 1200 M o grubości 1,8 mm. W artykule przedstawiono wyniki spawania ręcznego złączy doczołowych ze stali DOCOL 1200 M, z wykorzystaniem wiązki laserowej. Uzyskane złącza próbne poddano badaniom nieniszczącym (badania wizualne i penetracyjne) oraz badaniom niszczącym w zakresie statycznej próby rozciągania, zginania, pomiarowi twardości oraz badaniom metalograficznym makro- i mikroskopowym. Optymalizacja parametrów procesu spawania pozwoliła na uzyskanie złączy spełniających wymagania jakościowe zarówno pod względem wizualnym, jak i wytrzymałościowym. Wykazano, że zastosowanie ciągłej wiązki (tryb continuous wave) pozwala zminimalizować liczbę niezgodności i wad spawalniczych. Na skutek procesu ręcznego spawania laserowego w SWC dochodzi do zmiękczenia i twardość w tym obszarze spada do wartości około 260 HV, przy twardości 360 HV w materiale rodzimym i 370 HV w spoinie.

Słowa kluczowe

EN

laser beam; manual welding; martensitic structure; DOCOL 1200M steel

PL

wiązka laserowa; spawanie ręczne; struktura martenzytyczna; stal DOCOL 1200M

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Materials Science and Welding Technologies / Technologie Materiałowe i Spawalnicze
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 68, No. 5
• Strony: art. no. 3
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Górka Jacek

• Department of Welding, Silesian University of Technology

• https://orcid.org/0000-0001-7838-3636

autor

Jankowska Dagmara

• graduate of Department of Welding, Silesian University of Technology

autor

Stano Sebastian

• IPG Photonics Sp. z o.o.

• https://orcid.org/0000-0001-8108-1612

Bibliografia

• [1] Xue E., Shan Y., Zheng S., Lou S.: Microstructural characteristic of low carbon microalloyed steels produced by termomechanical controlled process. Materials Science and Engineering, 2006, 9, pp. 285–287.
• [2] Godwin K., Yong O.: Microstructure and fatigue performance of butt-welded joints in advanced high-strength steels. Materials Science & Engineering A, 2014, 597, pp. 342–348.
• [3] Siewert A., Krastel K.: Fiber Laser Seam Stepper Replacing Resistance Spot-Welding. A cost-effective laser based tool to conventional welding technology. Laser Technik Journal, 2014, vol. 11, no. 4. DOI: 10.1002/latj.201400043.
• [4] Górka J., Ozgowicz A.: Próby spawania laserowego niskostopowej wysokowytrzymałej stali o strukturze martenzytycznej. Przegląd Spawalnictwa, 2016, vol. 88, no. 5 2016, pp. 24–27.
• [5] Senkara J.: Współczesne stale karoseryjne dla przemysłu motoryzacyjnego i wytyczne technologiczne ich zgrzewania. Przegląd Spawalnictwa, 2009, vol. 81, no. 11, pp. 3–7.
• [6] Zhang X. Y., Zhang Y. S’., Chen G. L.: Research on Weldability for Dual-Phase Steels Using Servo Gun Spot Welding System. Journal Key Engineering Materials, 2007, pp. 353–358, art. no. 1597. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.353-358.1597.
• [7] Kowieski S., Mikno Z., Pietras A.: Zgrzewanie nowoczesnych stali o wysokiej wytrzymałości. Przegląd Spawalnictwa, 2012, vol. 56, no. 3, pp. 46–51.
• [8] Grajcar A., Różański M.: Spawalność wysokowytrzymałych stali wielofazowych AHSS. Przegląd Spawalnictwa, 2014, vol. 86, no. 3, pp. 22–27.
• [9] Krajewski S., Nowacki J.: Mikrostruktura i właściwości stali o wysokiej wytrzymałości AHSS. Przegląd Spawalnictwa 2011, vol. 83, no. 7, pp. 22–27.
• [10] Stano S.: Spawanie laserowe blach o zróżnicowanej grubości przeznaczonych na półfabrykaty karoserii samochodowych typu tailored blanks. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 2005, vol. 49, no. 2, pp. 24–28.
• [11] Chen B., Yu H.: Hot ductility behaviour of V-N and V-Nb microalloyed steels. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 2012, vol. 19, no. 6, pp. 525.
• [12] Adamczyk J., Opiela M.: Influence of the thermo-mechanical treatment parameters on the inhomogeneity of the austenite structure and mechanical properties of the Cr-Mo steel with Nb, Ti and B microadditions. Journal of Materials Processing Technology, 2004, vol. 157–158, pp. 456–461.
• [13] Grajcar A., Różański M., Stano S.: Effect of heat input on microstructure and hardness distribution of laser welded Si-Al TRIP-type steel. Advances in Materials Science Engineering, 2014, art. no. 658947, pp. 1–8. DOI: 10.1155/2014/658947.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).