Microstructure and properties of dissimilar joints made by the braze welding process

• Autorzy: Wieczerzak K. , Pańcikiewicz K.

Identyfikatory

DOI

10.15 199/67.2015.8.3

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne złączy różnoimiennych wykonanych metodą lutospawania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to determine the possibility of joining dissimilar joints of zinc coated E275D and X5CrNi18-10 steels by braze welding process. The experiment was performed by the Puls-Arc method with argon as the shielding gas. The process was carried out using a Lincoln Electric Power Wave S500 welding device. Joints was carried out in two variants: without treatments before braze welding, and when the zinc coating was removed by mechanical means. Macro- and micro metallographic examinations and an analysis of mechanical properties of joints based on Vickers hardness distribution were carried out. The average hardness of the welds is 99 HV10. No effect on hardness of the removal of the zinc coating before braze welding was observed. For welds in the presence of a liquid metal, LME (Liquid Metal Embrittlement) cracks were observed. The results may be useful in the design of dissimilar materials joining technology using braze welding method.

PL

Celem badań było określenie możliwości łączenia złączy różnoimiennych z ocynkowanej stali E275D i stali X5CrNi18-10 metodą lutospawania. Eksperyment wykonano łukiem pulsującym w osłonie argonu. Proces przeprowadzono na urządzeniu Power Wave S500 firmy Lincoln Electric. Złącza wykonywano w warunkach bez dodatkowych zabiegów przed procesem i gdy w miejscu złącza usunięto warstwę cynku w sposób mechaniczny. Zaprezentowano wyniki badań makro- i mikroskopowych złączy oraz analizę ich właściwości mechanicznych wykonaną w oparciu o rozkład twardości w złączu. Pomiary prowadzono sposobem Vickersa. Średnia twardość w złączu wynosi 100 HV10. Nie stwierdzono wpływu usuwania powłoki cynkowej na twardość w złączach. W złączach zaobserwowano pęknięcia spowodowane kruchością w obecności ciekłych metali. Uzyskane wyniki mogą być przydatne podczas projektowania technologii łączenia materiałów różnoimiennych przy użyciu metody lutospawania.

Słowa kluczowe

EN

stainless steel; zinc coated steel; braze welding; liquid metal embrittlement

PL

stal nierdzewna; stal ocynkowana; lutospawanie; kruchość w obecności ciekłych metali

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 60, nr 8
• Strony: 369--373
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wieczerzak K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Metaloznawstwa i Metalurgii Proszków, Al. A. Mickiewicza 30, Kraków

autor

Pańcikiewicz K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Metaloznawstwa i Metalurgii Proszków, Al. A. Mickiewicza 30, Kraków

Bibliografia

• 1. Pilarczyk J. (red.): Poradnik Inżyniera. Spawalnictwo, Wydaw. Naukowo-Techniczne, Warszawa 2005, t. I i II.
• 2. ASM Handbook. Volume 6 Welding, Brazing and Soldering. ASM International 1993, p. 305.
• 3. Chovet C., Guiheux S.: Possibilities offered by MIG and TIG brazing of galvanized ultra high strength steels for automotive applications. La Metalurgia Italiana, 2006, vol. 54, no. 7-8, pp. 47÷52.
• 4. Basak S., Pal T.K., Shome M., Maity J.: GMA Brazing of Galvannealed Interstitial-Free Steel. Welding Journal, 2013, no. 2, pp. 29÷35.
• 5. Iordachescu D., Quintino L., Miranda R., Pimenta G.: Influence of shielding gases and process parameters on metal transfer and bead shape in MIG brazed joints of the thin zinc coated steel plates. Materials and Design, 2006, vol. 27, pp. 381÷390.
• 6. Różański M., Gawrysiuk W.: Lutospawanie MIG/MAG blach ocynkowanych i przykłady spawalnych układów materiałowych. Przegląd Spawalnictwa, 2007, nr 9, s. 7÷12.
• 7. Wilden J., Bergman J. P., Reich S., Goecke S. F.: Beztopnikowe niskotemperaturowe spajanie lekkich konstrukcji różnoimiennych metodą sterowanego łuku zwarciowego. Przegląd Spawalnictwa, 2007, nr 9, s. 79÷81.
• 8. Klimpel A ., K ik T., C zupryński A., Górka J., Fidali M.: Thermovision researches of temperature fields distribution in GMA brazed joints of solar collectors. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2008, vol. 28, no. 1, pp. 87÷90.
• 9. Dilthey U., Stein L.: Multimaterial car body design: challenge for welding and joining. Sci. Technol. Weld. Join., 2006, vol. 11, no. 2, pp. 135÷142.
• 10. Savage W. F., N ippes E . F., Mushala M. C.: Copper-Contamination Cracking in the Weld Heat-Affected Zone. Welding Journal, 1978, vol. 57, no. 5, pp. 145÷152.
• 11. Savage W. F., Nippes E. F., Mushala M. C.: Liquid metal embrittlement of the HAZ by copper contamination. Welding Journal, 1978, vol. 57, no. 8, pp. 237÷245.
• 12. Nippes E. F., Ball D. J.: Copper-Contamination Cracking: Cracking Mechanism and Crack Inhibitors. Welding Journal, 1982, vol. 71, pp. 75÷81.
• 13. http://www.katalogi-narzedziowe.pl/katalog/materialy-spawalnicze- lincoln-electric-bester-2011/ (dostęp 25.09.2014).
• 14. Wieczerzak K., Pańcikiewicz K.: Optymalizacja procesu spawania złączy różnoimiennych w przemyśle samochodowym. Prace Szkoły Inżynierii Materiałowej, Rytro 2014, s. 191÷195.