Weldability of Toughened Steels Used in Ballistic Shields

• Autorzy: Luksa K. , Bednarek M.

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2016.5/20

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka i spawalność stali ulepszanych cieplnie stosowanych na osłony balistyczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article characterises selected toughened steels used in the production of ballistic shields, presents standard requirements in terms of the proper¬ties and chemical composition of these steels as well as enumerates and discusses guidance on the welding of such steels. The article also presents the results concerning the comparison of the carbon equivalents (Ce) of selected steels used for ballistic shields and preheating temperatures suggested by steel producers. The analysis of collected information revealed that the above named steels should be welded using low-hydrogen processes ensuring the obtainment of a diffusive hydrogen content below 5 cm3 per 100 g of the weld deposit. It was also ascertained that sheets having thicknesses above 30 mm should be subjected to preheating and that interpass temperature should not exceed 200°C. In addition, it was determined that welding should be performed using multiple runs and austenitic high-alloy filler metals, preferably G 18 8 Mn and that gas mixture-shielded welding processes should be performed using argon-based mixtures; preferably 82% Ar + 18% CO₂ or 92% Ar + 8% CO₂.

PL

Scharakteryzowano wybrane stale ulepszane cieplnie stosowane na osłony balistyczne. Przedstawiono wymagania norm co do własności i składu chemicznego tych stali, a także wymagania, jakie muszą spełniać w przypadku wykorzystania ich na osłony balistyczne. Opisano i wymieniono zalecenia związane z procesem spawania tych stali. Porównano równoważniki węgla Ce wybranych gatunków stali stosowanych na osłony balistyczne, a także sugerowane przez producentów stali temperatury podgrzewania wstępnego. Z analizy zebranych informacji wynika, iż do spawania tych stali należy stosować procesy niskowodorowe, które zapewniają zawartość wodoru dyfundującego poniżej 5 cm3 na 100 g stopiwa. Podgrzewanie wstępne jest zalecane dla blach o grubości powyżej 30 mm, a temperatura międzyściegowa nie może przekraczać 200oC. Spawanie należy prowadzić wielościegowo, stosując materiały dodatkowe wysokostopowe, o strukturze austenitycznej, najlepiej z gatunku G 18 8 Mn. W przypadku spawania w osłonach gazowych należy dobierać mieszanki na bazie argonu; zalecane: 82% Ar + 18% CO₂ lub 92% Ar + 8% CO₂.

Słowa kluczowe

EN

ballistic shield; armoured steel; weldability of steels

PL

osłona balistyczna; stal pancerna; spawalność stali

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 60, No. 5
• Strony: 148--155
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Luksa K.

• Silesian University of Technology in Gliwice

autor

Bednarek M.

• Rosomak S.A., Siemianowice Śląskie, Poland

Bibliografia

• [1] Simiński P.: Wojskowe Pojazdy Kołowe. Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej, Sulejówek. Warszawa, 2015.
• [2] Norma STANAG 4569, 2012. Protection levels for occupants of armoured vehicles.
• [3] Starczewski L., Szczęch S., Tudyka D.: Badania stali pancernych w aspekcie ich skuteczności ochronnej. Prace Instytutu Metalurgii Żelaza, 2010, no. 1, pp. 110÷117.
• [4] Węgrzyn J.: Fizyka i metalurgia spawania. Wydaw. Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1990.
• [5] Klimpel A.: Podręcznik spawalnictwa. Wydaw. Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2013.
• [6] Norma PN-EN 10025-1, 2007. Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych. Część 1: Ogólne warunki techniczne dostawy.
• [7] Norma PN-EN 10025-6, 2009. Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych. Część 6. Warunki techniczne dostawy wyrobów płaskich o podwyższonej granicy plastyczności w stanie ulepszonym cieplnie.
• [8] www.hsjsa.pl
• [9] www.ssab.com
• [10] Norma MIL-DTL-46100E (MR), 2008. Detail specification: armor plate, steel, wrought, high-hardness.
• [11] Norma MIL-A-12560H (MR), 2007. Military specification: armor plate, steel, wrought, homogeneous. For use in combat vehicles and for ammunition testing.
• [12] Karagoez S., Atapek H., Yilmaz A.: Microstructural Characterization and Effects on Mechanical Properties of Boron Added Armor Steels. The 13th International Conference on Applied Mechanics and Mechanical Engineering, 27-29 May, 2008, pp. 79÷95.
• [13] Novak S., Mracek J.: The experience from welding of high-strength fine-grained steels. 1st International Conference about Recent Trends in Structural Materials, 25-26 November, 2010, pp. 34÷43.
• [14] Dunder M., Vuherer T., Samardzic I.: Weldability of microalloyed high strength steels TStE 420 and S960QL. METALURGIJA, 2014, no. 53(3), pp. 335÷338.
• [15] Garasic I., Coric A., Samardzic I.: Occurrence of cold cracks in welding of high-strength S960QL steel. Technical Gazette, 2010, no. 17(3), pp. 327÷335.
• [16] Barenyi I., Hires O., Liptak P.: Over tempering of Armox armored steels at after secondary processing. International Conference of Scientific Paper Afases, Brasov, 24- 26 May, 2012.
• [17] Kuzmikova L., Norrish H., Pan J.: Development of safe optimized welding procedures for high strength Q&T steel welded with austenitic consumables. Revista Soldagem e Inspecao, 2013, no. 18 (2), pp. 169÷175.
• [18] Barenyi I., Hires O., Liptak P.: Degradation of mechanical properties of armored steels after welding. Materiały konferencyjne: In-ternational Conference of Scientific Paper Afases, Brasov, 26-28 May, 2011, pp. 845÷848.
• [19] Hakansson K.: Weld Metal Properties for Extra High Strength Steels. Praca Doktorska, ISSN 1650 – 1888, Division of Welding; Department of Production Engineering; The Royal Institute of Technology, August 2002.
• [20] Schroter F., Lehnert T.: Trends in the application of high-performance steel in European bridge building. Materiały konferencyjne The Eight International Conference Bridges in Danube Basin, 2013, pp. 35÷50.

Uwagi

PL

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 134-138.