The assessment of the effect of technological conditions of the laser and hybrid welding of corrosion-resistant steels on welding fume emission

• Autorzy: Wyciślik-Sośnierz Joanna , Matusiak Jolanta , Adamiec Janusz

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2023.3/3

Warianty tytułu

PL

Ocena wpływu warunków technologicznych spawania laserowego i spawania hybrydowego stali odpornych na korozję na wielkość emisji pyłu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Corrosion-resistant steels are used in many industrial sectors, including the food, chemical, petrochemical, power engineering and the building engineering industry. Welding processes constitute the main method enabling the joining of corrosion-resistant steels. Typically, corrosion-resistant steels are joined using manual metal arc welding, gas-shielded metal arc welding (MIG/MAG), flux-cored arc welding, TIG welding and submerged arc welding processes. In turn, advanced welding processes include laser beam, hybrid (laser + arc), plasma arc and electron beam welding methods. The growing popularity of laser methods in enterprises has necessitated the determination of the effect of technological conditions on the emission of welding fume, i.e. the dominant risk factor when welding corrosion-resistant steels. In 2017, welding fume (formed through the condensation and oxidation of metal vapours) was rated among factors of proven carcinogenic effect (in accordance with the requirements of the International Agency for Research on Cancer (IARC).

PL

Stale odporne na korozję znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, m.in. spożywczym, chemicznym, petrochemicznym, energetycznym oraz w budownictwie. Główną metodą łączenia stali odpornych na korozję są procesy spawalnicze. Do klasycznych metod spawania tych stali zalicza się spawanie elektrodami otulonymi, spawanie elektrodą topliwą w osłonie gazowej (MIG/ MAG), spawanie drutami proszkowymi, spawanie metodą TIG i spawanie łukiem krytym, natomiast do nowoczesnych metod spawania tych stali zalicza się spawanie: laserowe, hybrydowe (laser + łuk), plazmowe oraz elektronowe. To właśnie rosnący udział metod laserowych w przedsiębiorstwach spowodował konieczność określenia wpływu warunków technologicznych na wielkość emisji pyłu, bowiem jest to dominujące zagrożenie podczas spawania stali odpornych na korozję. Pył spawalniczy powstaje w wyniku kondensacji i utleniania par metalu. W 2017 roku został on zaklasyfikowany do grupy czynników o udowodnionym działaniu kancerogennym, zgodnie z wymogami Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC).

Słowa kluczowe

EN

laser welding; hybrid welding; MIG; MAG; TIG

PL

spawanie laserowe; spawanie hybrydowe; MIG; MAG; TIG

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 67, No. 3
• Strony: 26--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wyciślik-Sośnierz Joanna

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny, Centrum Spawalnictwa, Grupa Badawcza Technologie Zgrzewania i Klejenia oraz Ochrona Środowiska (Łukasiewicz Research Network – Upper-Silesian Institute of Technology – Welding Centre, Research Group for Friction and Resistance Welding Technologies, Adhesive Bonding and Environmental Engineering)

autor

Matusiak Jolanta

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny, Centrum Spawalnictwa, Grupa Badawcza Technologie Zgrzewania i Klejenia oraz Ochrona Środowiska (Łukasiewicz Research Network – Upper-Silesian Institute of Technology – Welding Centre, Research Group for Friction and Resistance Welding Technologies, Adhesive Bonding and Environmental Engineering)

autor

Adamiec Janusz

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Katedra Metalurgii i Recyklingu (Silesian University of Technology, Faculty of Materials Engineering, Department of Metallurgy and Recycling)

Bibliografia

• [1] Agents Classifed by the IARC Monographs, vol. 1–129 https://monographs.iarc.who.int/list-of-classifications (Access date: 24.01.2022).
• [2] Welding fume – a known carcinogen https://www.wilhelmsen.com/contentassets/4a01dfdc0db448c6b9bb-02d20ce0daf8/welding-fumes_infographics.png.
• [3] Innovationen für die Wirtschaft. Forschung in der Fügetechnik, www.dvs-forschung.de (2010–2020).
• [4] Koenning M.: Laser welding: automated, but hazardous for employees nonetheless. https://safe-welding.com (11.12.2019).
• [5] Walter J., Hustedt M., Hennigs Ch., Stein J., Barcikowski S.: Emission data and costs for environmental measures during laser joining of metals. Journal of Laser Micro/Nanoengineering, 2011, vol. 6, no. 2, pp. 138–144.
• [6] Matusiak J., Wyciślik-Sośnierz J.: Fume emission during the arc and laser welding of cast stainless austenitic steel, Metalurgija, 2023, vol. 62, no. 3–4, pp. 480-483.
• [7] Wyciślik-Sośnierz J., Matusiak J.: Ocena ekologiczna procesu spawania laserowego i hybrydowego laser + MIG stali odpornych na korozję o mikrostrukturze austenitycznej. Praca badawcza Instytutu Spawalnictwa nr Ma-46 (ST-32/21), Gliwice 2021.
• [8] Victor B.M.: Hybrid Laser Arc Welding, Edison Welding Institute, ASM Handbook, Welding Fundamentals and Processes, 2011, vol. 6A, www.asminternational.org.
• [9] Banasik M., Dworak J.: Spawanie elektronowe i laserowe. Poradnik inżyniera – Spawalnictwo, vol. 2, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2005.
• [10] Wyciślik-Sośnierz J., Matusiak J.: Opracowanie stanowiska doświadczalnego oraz metodyki badawczej do badania zagrożeń pyłowych i chemicznych przy procesach spawania laserowego. Praca badawcza Instytutu Spawalnictwa nr Ma-45 (ST-32/20), Gliwice 2020.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).