Research on 16Mo3 steel pipe overlaid with superalloys Inconel 625 using robotized PPTAW

• Autorzy: Czupryński Artur

Identyfikatory

DOI

10.26628/wtr.v91i11.1064

Warianty tytułu

PL

Badania rury ze stali 16Mo3 napawanej na stanowisku zrobotyzowanym metodą PPTAW nadstopem niklu Inconel 625

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents research on the development of technology and mechanical properties of a 16Mo3 steel tube overlaid with Inconel 625 nickel superalloy using robotized Plasma Powder Transferred Arc Welding (PPTAW) process. Based on the results of non-destructive, metallographic and microscopic observations, chemical composition, thickness and hardness measurements of overlays optimal technological parameters for working in elevated temperature environment were selected. The performed test has shown the correct structure of the overlay weld without welding imperfections. The examined padding weld was characterized by a dendritic structure with primary crystals growing in the direction of heat removal. It has been stated that in the range of heat input to base material 277÷514 J/mm, the iron content in the surface zone of 1,5 mm padding weld ranges from 4 to 5,5%.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących opracowania technologii napawania i właściwości mechanicznych rury ze stali kotłowej gatunku 16Mo3 pokrytej zewnętrzną warstwą plateru z nadstopu niklu Inconel 625 nanoszonego w procesie zrobotyzowanego napawania plazmowego proszkowego (PPTAW). W oparciu o wyniki badań nieniszczących, metalograficznych makro- imikroskopowych, składu chemicznego oraz pomiarów grubości i twardości warstwy plateru, wytypowano optymalne parametry technologiczne wykonywania tego typu zabezpieczeń na elementach rurowych konstrukcji energetycznych pracujących w podwyższonej temperaturze. Przeprowadzone badania wykazały prawidłową budowę warstwy plateru bez niezgodności spawalniczych. Badana warstwa charakteryzowała się budową dendrytyczną o kryształach pierwotnych narastających w kierunku odprowadzania ciepła. Wykazano, że przy ilości ciepła wprowadzonego do materiału rodzimego z zakresu 277÷514 J/mm, zawartość żelaza w strefie przypowierzchniowej plateru o grubości ok. 1,5 mm mieściła się w przedziale od 4 do 5,5%.

Słowa kluczowe

EN

plasma cladding; inconel 625; 16Mo3 steel; plasma powder transferred arc welding; PPTAW

PL

okładzina plazmowa; inconel 625; stal 16Mo3; spawanie łukowe; PPTAW

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Welding Technology Review
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 91, nr 11
• Strony: 9--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Czupryński Artur

• Silesian University of Technology, Poland

Bibliografia

• [1] Dobrzański J., Material science interpretation of steel durability for the power industry, International, Tom 3 Open Access Library, ISSN 2083-5191, OCSCO World Press, 2011.
• [2] Golański G., Lachowicz M., Słania J., Jasak J., Marszałek P., Research on 16Mo3 (16M) steel pipes overlaid with Haynes NiCr625 alloy using MIG (131) method, 2015, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 60(4), 2521–2524. DOI:10.1515/amm-2015-0408
• [3] Węgrzyn T., Piwnik J., Low alloy welding with micro-jet cooling, Archives of Metallurgy and Materials, 2012, Vol. 57(2), 540–543. DOI: 10.2478/v10172-012-0056-x
• [4] Zieliński A., Dobrzański J., Characteristics of changes in properties and structure in X10CrMoVNb9-1 steel due to long-term impact temperatures and stress, Archives of Materials Science and Engineering, 2013, Vol. 60(2), 72–81.
• [5] Uussitalo M.A., Vuoristo P.M.J., Mantyla T.A., High temperature corrosion of coatings and boiler steels in reducing chlorine – containing atmosphere, Surface and Coatings Technology, 2002, Vol. 161(2-3), 275–285.
• [6] Adamiec J., Kierzak A., Padding of the components of waste combustion boilers with the use nickel alloys, Inżynieria Materiałowa, 2008, Vol. 29(4), 380–385.
• [7] Mikułowski B., Heat-resistant alloys - super alloys, AGH Publ., Cracow 1997.
• [8] Frei J., Alexandrov B.T., Rethmeier M., Low heat input gas metal arc welding for dissimilar metal weld overlays part I: the heat-affected zone, Welding in the World, 2016, Vol. 60(3), 459–473.
• [9] Frei J., Alexandrov B.T., Rethmeier M., Low heat input gas metal arc welding for dissimilar metal weld overlays part II: the transition zone, Welding in the World, 2018, Vol. 62(2), 317–324.
• [10] Rozmus-Górnikowska M., Blicharski M., Kusiński J., Influence of weld overlaying methods on microstructure and chemical composition of Inconel 625 boiler pipe coatings, Kovove Materialy, 2014, Vol. 52(3), 1–7. DOI: 10.4149/km20143141
• [11] Lippold J.C., Kimur S.D., DuPont J.N., Welding Metallurgy and Weldability of Nickel-Base Alloys, Wiley Publ. 2009.
• [12] Adamiec P., Adamiec J., Aspects of pad welding of waste incineration boiler elements with Inconel 625 and 686 alloys, Welding Technology Review, 2006, Vol. 78(5–6), 11–14.
• [13] Adamiec J., Surfacing by welding elements of furnace for waste material burning using nickel alloys, in Materials and technology for construction of supercritical boilers and waste planst, ed. A. Hernas, SITPH Publ., 294–315, Katowice 2009.
• [14] Rajkumar V., Arjunan T.V., Rajesh Kannan A., Metallurgical and mechanical investigations of Inconel 625 overlay welds produced by GMAW-hardfacing process on AISI 347 pipes, Materials Research Express, 2019, Vol. 6(7).