Disk Laser Welding of Armor Steel

• Autorzy: Janicki D.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0279

Warianty tytułu

PL

Spawanie laserem dyskowym stali pancernej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes the application of an Yb:YAG disk laser with a maximum output of 3.3 kW for the butt welding of armor steel plates ARMOX 500T 3.6 mm thick. The influence of laser welding parameters such as laser power beam, welding speed, focal point position on weld quality and mechanical properties of joints was studied. A proper selection of disk laser welding parameters provides non-porous and cracks free fully-penetrated welds with the aspect ratio up to 6.4. There was approx. 40% reduction in the hardness of heat affected zone (HAZ) in comparison to hardness of the base material (BM). The hardness values at the weld metal and the BM were similar. The joints exhibited about 15% lower ultimate tensile strength when compared with that of the BM. Charpy absorbed energy of the joints was approx. 30% lower than that of the BM.

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań procesu spawania złączy doczołowych blach ze stali pancernej Armox 500T o grubości 3.6 mm, laserem dyskowym Yb:YAG o maksymalnej mocy 3.3 kW. Określono wpływ parametrów spawania tj. mocy wiązki laserowej, prędkości spawania oraz położenia ogniska wiązki laserowej względem spawanej powierzchni na jakość złączy. Wykazano, iż istnieje pole parametrów spawania zapewniające uzyskanie złączy doczołowych wolnych od pęknięć i porowatości oraz współczynniku kształtu spoiny do ok. 6.4. W strefie wpływu ciepła następuje 40% zmniejszenie twardości w stosunku do materiału rodzimego oraz obszary spoiny. Wytrzymałość na rozciąganie złączy jest około 15% niższe od wytrzymałości materiały rodzimego. Udarność złaczy jest niższa o 30% od udarności materiału rodzimego.

Słowa kluczowe

EN

laser welding; disk laser; armor steel; Armox 500T; butt joint

PL

spawanie laserowe; laser dyskowy; stal pancerna; Armox 500T; połączenie stykowe

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 4
• Strony: 1641--1646
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Janicki D.

• Silesian University of Technology, Welding Department, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] I. Barenyi, O. Hıres, P. Lip, Changes in Mechanical Properties of Armoured UHSLA Steel ARMOX 500 After Over Tempering. Problems of Mechatronics Armament, Aviation, Safety Engineering (14), 7-14 (2013).
• [2] G. Magudeeswaran, et al., Effect of welding consumables on tensile and impact properties of shielded metal arc welded high strength, quenched and tempered steel joints. Journal of iron and steel research, international 15, 87-94 (2008).
• [3] T. Borvik, S. Dey, A. H. Clausen, Perforation resistance of five different high strength steel plates subjected to small arm projectiles. Int J of Impact Eng 36, 948-964 (2009).
• [4] S. J. Alkemade, The Weld Cracking Susceptibility of High Hardness Armour Steel. Australia: Defence Science and Technology Organization, 1996.
• [5] D. Wojnowski, Y. K. Oh, J. E. Indacochea, Metallurgical Assessment of the Softened HAZ Region During Multipass Welding Journal of Manufacturing Science and Engineering 122(2), 310 (2000).
• [6] G. Madhusudhan, et al., Effect ofWelding Process on the Ballistic Performance of HighStrength Low-Alloy Steel Weldments. Journal of Materials Processing Technology 74(1-3), 27 (1998).
• [7] A. Lisiecki, Diode laser welding of high yield steel’, Proc.of SPIE, 8703, Laser Technology 2012: Applications of Lasers, 22 January 2013, 223-234.
• [8] D. Janicki, Fiber laser welding of nickel based superalloy Inconel 625’, Proc. SPIE, Laser Technology 2012: Applications of Lasers, 2013, 8703, 87030R, doi: 10.1117/12.2013430.
• [9] A. Lisiecki, Welding of titanium alloy by Disk laser. Proc. of SPIE 8703, Laser Technology 2012: Applications of Lasers, 87030T (January 22, 2013).
• [10] W. Burian, J. Marcisz, B. Garbarz, L. Starczewski, Nanostructured Bainite-Austenite Steel for Armours Construction, Arch. Metall. Mater. 59(3), 1211-1216 (2014).
• [11] A. Grajcar, M. Różański, M. Kaminska, B. Grzegorczyk, Study on Non-Metallic Inclusions in Laser-Weided TRIP-Aided Nb-Microalloyed Steel, Arch. Metall. Mater. 59(3), 1163-1169 (2014).