Purity of Backing Gas and the Quality of TIG Orbitally Welded Joints in Stainless Austenitic Steels

• Autorzy: Górka J. , Grzesica K. , Golda K.

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2018.5/14

Warianty tytułu

PL

Wpływ czystości gazu formującego grań na jakość złączy spawanych orbitalnie metodą TIG austenitycznych stali nierdzewnych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article discusses research involving tests aimed to identify the effect of the purity of backing gas on the quality of TIG orbitally welded joints in tubes made of stainless austenitic steel X5CrNi18-10 (1.4301) having dimensions of ф 50.8 x 1.5 mm, without the use of a filler metal. The research-related tests included the analysis of the chemical composition, the identification of the content of ferrite delta, non-destructive tests of welded joints (including visual tests involving the evaluation of temper colours on the face side and on the root side), radiographic tests, metallographic tests and destructive tests of welded joints. The metallurgical shield of the weld face was provided by the shielding gas (argon; purity class 5.0) , the flow rate of which amounted to 8 dm3/min. Initially, the root of a weld was shielded by the backing gas (argon; purity class 5.0) and, afterwards, by mixtures of argon and air. The tests revealed that an increase in the content of residual oxygen in the backing gas mixture was accompanied by a change in the colour of oxide layers present in the HAZ area and in the weld root area. Because of the requirements contained in Danish report no. 94.34 by the FORCE Technology Institute and American Standard no. ASME BPE-2012, related to temper colours, only the joint containing 4 and 25 ppm of residual oxygen in the mixture of backing gases can be applied after previous purification and passivation.

PL

W artykule przedstawiono badania określające wpływ czystości gazu formującego na jakość złączy rur z austenitycznej stali nierdzewnej X5CrNi18-10 (1.4301) o wymiarach: ф 50,8 x 1,5 mm, wykonanych metodą spawania orbitalnego TIG bez użycia materiału dodatkowego. W zakresie przeprowadzonych badań wykonano: badania składu chemicznego, badania zawartości ferrytu delta, badania nieniszczące złączy spawanych, w tym badania wizualne wraz z oceną barw nalotowych od strony grani spoiny oraz od strony lica spoiny, badania radiograficzne i metalograficzne, a także badania niszczące złączy spawanych. Ochronę metalurgiczną lica spoiny stanowił gaz osłonowy w postaci argonu o czystości 5.0, którego natężenie przepływu wynosiło 8 dm3/min. Grań powstającej spoiny była początkowo chroniona poprzez zastosowanie gazu formującego w postaci argonu o czystości 5.0, a następnie mieszanek argonu z powietrzem. Przeprowadzone badania wykazały, że wraz ze wzrostem zawartości tlenu szczątkowego w mieszance gazu formującego następuje zmiana barw warstw tlenkowych występujących w obrębie obszaru SWC oraz obszaru grani spoiny. Ze względu na wymagania zawarte w duńskim raporcie 94.34 Instytutu Force Technology oraz amerykańskiej normie ASME BPE-2012, dotyczące barw nalotowych, jedynie złącze o zawartości 4 i 25 ppm tlenu szczątkowego w mieszance gazów formujących mogą być dopuszczone do użytku po uprzednim oczyszczeniu i pasywacji.

Słowa kluczowe

EN

TIG; orbital welding; purity of backing gas; quality of joint

PL

spawanie orbitalne; TIG; czystość gazu; jakość połączeń

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 62, No. 5
• Strony: 127--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab. wykr.

Twórcy

autor

Górka J.

• Silesian University of Technology in Gliwice; Department of Welding

autor

Grzesica K.

• Silesian University of Technology in Gliwice; Department of Welding

autor

Golda K.

• KALLA sp. z o.o, Katowice

Bibliografia

• [1] Weman K.: A History of Welding. Svetsaren, 2004, no. 1, pp. 32-35.
• [2] Grundmann J.: Wysoko wydajne spawanie cienkich blach – TOPTIG(TM). Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2008, no. 5, pp. 69-71.
• [3] Kiszka A.: Spawanie orbitalne rur metodą TIG i A-TIG. Stal Metale & Nowe Technologie, 2013, no. 7-8, pp. 63-66.
• [4] Aichele G.: Orbital welding – solutions for demanding tasks (Part 1). Welding and Cutting, 2005, no. 4, pp. 176-178.
• [5] Nowacki J., Dąbrowski A., Łukojć A.: Technologiczne aspekty automatycznego spawania orbitalnego stali duplex. Przegląd Spawalnictwa, 2002, no. 8-10, pp. 35-40.
• [6] Białucki P., Lange A., Miazga K.: Spawanie orbitalne rur cienkościennych ze stali 316L. Przegląd Spawalnictwa, 2012, 10, pp. 33-35.
• [7] Niagaj J., Jędrusiak A.: The Effect of Shielding Gas Composition and Orbital TIG Welding Parameters on the Dimensions and Quality of Austenitic Stainless Steel Pipe Girth Welds (Wpływ składu gazu osłonowego oraz parametrów spawania orbitalnego metodą TIG na wymiary i jakość spoin obwodowych rurek z austenitycznej stali nierdzewnej). Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2015, no. 1, pp. 25-29, .
• [8] Lukkari J.: Orbital – TIG – a great way to join pipes. Svetsaren, 2005, t. 60, no. 1, pp.3-6.
• [9] Parzych S., Pawłowski B., Krawczyk J., Bała P.: Korozja wżerowa złączy spawanych stali austenitycznej X6CrNiTi18-10. Przegląd Spawalnictwa, 2010, no. 7, pp. 14-17.
• [10] Łabanowski J., Głowacka M.: Przebarwienia powierzchni złączy spawanych stali odpornych na korozję. Przegląd Spawalnictwa, 2008, no. 6, pp. 3-6.
• [11] Rogalski G., Jurkowski M., Łabanowski J., Fydrych D.: Effect of the Post-Weld Surface Condition on the Corrosion Resistance of Austenitic Stainless Steel AISI 304 (Wpływ stanu powierzchni po spawaniu na odporność korozyjną austenitycznej stali nierdzewnej AISI 304). Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2018, no. 1, doi: 10.17729/ebis.2018.1/2
• [12] Menzel M.: Osłona grani spoiny, Przegląd Spawalnictwa, 2008, no. 6, pp. 23-25.
• [13] Raport 94.34 Instytutu Force Technology: Reference colour charts – for purity of purging gas in stainless steel tubes
• [14] ASME BPE-2012 - Bioprocessing Equipment
• [15] PN-EN ISO 4136:2013-05: Badania niszczące złączy spawanych metali -- Próba rozciągania próbek poprzecznych
• [16] PN-EN ISO 5173:2010: Badania niszczące spoin w materiałach metalowych -- Badanie na zginanie
• [17] PN-EN ISO 9015-1:2011: Badania niszczące złączy spawanych metali -- Badanie twardości -- Część 1: Badanie twardości złączy spawanych łukowo

Uwagi

PL

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 90-95.