The effect of welding methods on temperature distribution in steel components with composite lining

• Autorzy: Topór Sławomir , Wyględacz Bernard , Topolska Santina

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2023.4/2

Warianty tytułu

PL

Wpływ metody spawania na rozkład temperatur w elementach stalowych z wykładkami kompozytowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the comparison of three welding processes, i.e. manual (i.e. hand-held) laser welding without the use of consumables (filler metals), manual laser welding involving the use of a solid wire as the filler metal and manual TIG welding with the solid wire used as the filler metal. Welding tests included measurements of temperature on the root side, i.e. 2 mm and 4 mm away from the weld axis, as well as the comparison of linear welding energy values. The measurement results enabled the identification of the most favourable solution applicable for the welding of steel materials with composite lining.

PL

W artykule zestawiono ze sobą trzy procesy spawania: ręcznego laserowego bez zastosowania materiału dodatkowego, ręcznego laserowego przy stosowaniu drutu litego jako materiału dodatkowego oraz manualnego TIG z materiałem dodatkowym w postaci drutu litego. Podczas spawania przeprowadzono pomiary temperatur od strony grani w odległościach 2 mm oraz 4 mm od osi spoin. Określono i porównano ze sobą energie liniowe spawania. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów określono najkorzystniejsze rozwiązanie do spawania materiałów stalowych z wykładkami kompozytowymi.

Słowa kluczowe

EN

manual laser welding; steel materials with composite liners; welding line energy; welding temperature distribution; welding temperature measurements

PL

rozkład temperatury spawania; pomiary temperatury spawania; materiał stalowy z wkładkami kompozytowymi; spawanie ręczne laserowe; liniowa energia spawania

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 67, No. 4
• Strony: 13--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Topór Sławomir

• Antea Polska S.A.
• Faculty of Mechanical Engineering, Department of Welding, Joint Doctoral School of the Silesian University of Technology [Wydział Mechaniczny Technologiczny, Katedra Spawalnictwa – Wspólna Szkoła Doktorska Politechniki Śląskiej]

autor

Wyględacz Bernard

• Silesian University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Welding [Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Katedra Spawalnictwa]

autor

Topolska Santina

• Silesian University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Welding [Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Katedra Spawalnictwa]

Bibliografia

• [1] Topór S.: Wpływ sposobu spawania na rozkład temperatur spawanych rur stalowych z wykładkami kompozytowymi, [w] Gwiazda A.: Interdyscyplinarne badania młodych naukowców. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2022, pp. 286-310, ISBN 978-83-7880-857-2, DOI:10.34918/84909.
• [2] Wyględacz B., Kik T.: Termoelektryczne i termograficzne pomiary wysokotemperaturowych cykli cieplnych. Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych, 2019, no. 4, pp. 30-33.
• [3] Jamrozik W., Górka J., Kik T.: Temperature-Based Prediction of Joint Hardness in TIG Welding of Inconel 600, 625 and 718 Nickel Superalloys. Materials, 2021, vol. 14, 442, https://doi.org/10.3390/ma14020442.
• [4] Lisiecki A.: Development of Laser Welding and Surface Treatment of Metals. Materials, 2022, 15, 1765, https://doi.org/10.3390/ma15051765.
• [5] Stanisz D., Machniewicz T., Parzych S., Jeż G., Dvorkin L., Hebda M.: Microstructure and Mechanical Properties of Joints Depending on the Process Used. Materials, 2022, vol. 15, 5171. https://doi.org/10.3390/ma15155171.
• [6] Topór S., Topolska S.: Technologia spawania rur stalowych z wykładkami kompozytowymi na bazie poliuretanu, [w:] Górka J.: Nowoczesne zastosowania technologii spawalniczych: Sympozjum Katedr i Zakładów Spawalnictwa. Polska Akademia Nauk, Gliwice 2022, pp. 384-392, ISBN 978-83-63605-53-7.
• [7] Kurc-Lisiecka A., Lisiecki A.: Laser welding of stainless steel. Journal of Achievements of Materials and Manufacturing Engineering, 2020, vol. 98, no. 1, pp. 1-9, DOI:10.5604/01.3001.0014.0815.
• [8] Xia C., Wang H., Wu Y., Wang H.: Joining of the Laminated Electrical Steels in Motor Manufacturing: A Review. Materials, 2020, vol. 13, 4583, https://doi.org/10.3390/ma13204583.
• [9] Wyględacz B.: Monitorowanie cieplne spawania laserowego stali, [w:] Nowoczesne zastosowania technologii spawalniczych: Sympozjum Katedr i Zakładów Spawalnictwa. Polska Akademia Nauk, 2021, pp. 433-442, ISBN 978-83-63605-50-6.
• [10] Gapontsev V., Stukalin F., Pinard A., Shkurikhin O., Grapov Y., Markushov I.: Handheld laser welding and cleaning system for typical metal fabrication using 1.5 kW fiber laser source, [in:] Proceedings of the Fiber Lasers XIX: Technology and Systems, San Francisco, 2022, https://doi.org/10.1117/12.2616585.
• [11] Henzler W., Grzywna E., Sawa M., Kiszczak-Grądziel J., Szala M.: Wpływ parametrów spawania na właściwości złączy spawanych metodą TIG, [w:] Górka J: Nowoczesne zastosowania technologii spawalniczych: Sympozjum Katedr i Zakładów Spawalnictwa. Polska Akademia Nauk, Gliwice 2022, pp. 432-442, ISBN 978-83-63605-53-7.
• [12] İrsel G.: Study of the microstructure and mechanical property relationships of shielded metal arc and TIG welded S235JR steel joints. Materials Science and Engineering: A, 2022, vol. 830, 142320, ISSN 0921-5093, https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.142320.
• [13] Gola J., Otto M., Górka J., Stano S.: Struktura i własności złączy doczołowych stali S355 spawanych wiązką laserową, [w:] Górka J.: Nowoczesne zastosowania technologii spawalniczych: Sympozjum Katedr i Zakładów Spawalnictwa. Polska Akademia Nauk, Gliwice 2022, pp. 171-180, ISBN 978-83-63605-53-7.
• [14] Wyględacz B.: Monitorowanie cieplne spawania laserowego stali, [w:] Górka J.: Nowoczesne zastosowania technologii spawalniczych: Sympozjum Katedr i Zakładów Spawalnictwa. Polska Akademia Nauk, 2021, pp. 433-442, ISBN 978-83-63605-50-6.
• [15] Polski Komitet Normalizacyjny, Norma PN-EN 60584-1:2014-04 Termoelementy – Część 1: Specyfikacje i tolerancje EMF.
• [16] Polski Komitet Normalizacyjny, Norma PN-EN ISO 13919-1:2020-04 Złącza spawane wiązką elektronów i wiązką promieniowania laserowego – Wymagania i zalecenia do określania poziomów jakości według niezgodności spawalniczych – Część 1: Stal, nikiel, tytan i ich stopy.
• [17] Polski Komitet Normalizacyjny, Norma PN-EN ISO 5817:2014-05 Spawanie – Złącza spawane ze stali, niklu, tytanu i ich stopów (z wyjątkiem spawanych wiązką) – Poziomy jakości według niezgodności spawalniczych.