Wybrane właściwości i mikrostruktura złącza ze stopu tytanu spawanego wiązką elektronów

• Autorzy: Spadło S. , Depczyński W. , Młynarczyk P. , Wójtowicz W. , Mijas R.

Identyfikatory

DOI

doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.183

Warianty tytułu

EN

Selected properties and microstructure of the titanium alloy connection made using EBW

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania mikrostruktury oraz właściwości i parametrów technicznych spoin wykonanych metodą spawania wiązką elektronową (EBW). Spawanie wiązką elektronową jest procesem łączenia odpowiednim zwłaszcza w przypadku tytanu i innych materiałów podatnych na utlenianie, ponieważ musi się odbywać w próżni. Kwalifikacji spoiny pod względem integralności połączenia dokonano na podstawie badania właściwości mechanicznych i oceny mikrostruktury. Mikrotwardość spoiny zmierzono urządzeniem Matsuzawa-Vickers MX 100 – zastosowano obciążenie 100 G (0,98 N). Do zbadania mikrostruktury i określenia wielkości poszczególnych stref przegubowych użyto mikroskopu Nikon Eclipse MA200.

EN

The paper presents microstructure investigations as well as properties and technical parameters of welds made using the electron beam welding method (EBW). Electron beam welding is a bonding process, especially suitable in the case of titanium and other oxidation-sensitive materials, because it must be carried out in a vacuum. Integrity of the joint was determined on the basis of mechanical properties and microstructure evaluation. The micro-hardness of the weld was measured with the Matsuzawa-Vickers MX 100 – a load of 100 G (0.98 N) was used. Nikon Eclipse MA200 microscope was used to examine the microstructure and determining the size of individual articulation zones.

Słowa kluczowe

PL

spawanie wiązką elektronów; mikrostruktura; mikrotwardość; Inżynieria powierzchni

EN

electron beam welding; surface engineering; microstructure; microhardness

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 90, nr 11
• Strony: 1069--1071
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Spadło S.

• Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Amunicji, Politechnika Świętokrzyska

autor

Depczyński W.

• Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Amunicji, Politechnika Świętokrzyska

autor

Młynarczyk P.

• Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Amunicji, Politechnika Świętokrzyska

autor

Wójtowicz W.

• Mesko S.A.

autor

Mijas R.

• Mesko S.A.

Bibliografia

• 1. David S.A., Babu S.S., Vitek J.M. “Welding: solidification and microstructure”. JOM. 55, 6 (2003): s. 14–20.
• 2. Boyer R., Collings E.W., Welsch G. “Materials Properties Handbook: Titanium Alloys”. Cleveland, OH: ASM, 1994.
• 3. Węglowski M.St., Błacha S., Phillips A. “Electron beam welding. Techniques and trends – Review”. Vacuum. 130 (2016): s. 72– 92.
• 4. Adamus J., Lacki P., Motyka M. “EBW titanium sheets as material for drawn parts”. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 15 (2015): s. 42–47.
• 5. Balasubramanian T.S., Balasubramanian V., Muthumanikkam M.A. “Effect of welding processes on fatigue properties of Ti-6Al-4V alloy joints”. International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering. 5, 2 (2011).
• 6. Depczyński W., Młynarczyk P., Spadło S., Ziach E., Hepner P. “The selected properties of porous layers formed by pulse micro welding technique”. Metal 2015: 24rd International Conference on Metallurgy and Materials, s. 1087–1092.
• 7. Młynarczyk P., Spadło S., Depczyński W., Śliwa E., Strzębski P. “The selected properties of the connection superalloy Haynes H 230 using micro welding”, Metal 2015: 24rd International Conference on Metallurgy and Materials, s. 792–797.
• 8. Spadło S., Kozak J., Młynarczyk P. “Mathematical modelling of the electrical discharge mechanical alloying process”. Proceedings of the Seventeenth CIRP Conference on Electro Physical and Chemical Machining (ISEM). 6 (2013): s. 422–426.
• 9. Spadło S., Młynarczyk P. “Analysis of the mechanical interactions of the filament brush electrode on the formation of the surface roughness”. Metal 2016: 25th Anniversary International Conference on Metallurgy and Materials, s. 1169–1174.
• 10. Spadło S., Młynarczyk P., Depczyński W. “Investigation of the selected properties of superficial layer alloying with the tungsten electrodes”. Metal 2015: 24rd International Conference on Metallurgy and Materials, s. 863–867.
• 11. Shaogang W., Xinqiang W. “Investigation on the microstructure and mechanical properties of Ti-6Al-4V alloy joints with electron beam welding”. Materials and Design. 36 (2012): s. 663–670.
• 12. Boyer R.R. “An overview on the use of titanium in the aerospace industry”. Materials Science and Engineering. A213 (1996): s. 103–114.
• 13. Jinkeun O., Nack J.K., Sunghak L., Eui W.L. “Correlation of fatigue properties and microstructure in investment cast Ti-6Al-4V welds”. Materials Science and Engineering: A. 340, 1–2 (2003): s. 232–242.
• 14. Saresha N., Gopalakrishna M., Pillai B., Mathewa J. “Investigations into the effects of electron beam welding on thick Ti-6Al-4V titanium alloy”. Journal of Materials Processing Technology. 192–193 (2007): s. 83–88.
• 15. Mingyu W., Renlong X., Ying W., Yang Z., Ke W., Qing L. “Microstructure, texture and mechanical properties of commercial high-purity thick titanium plates jointed by electron beam welding”. Materials Science & Engineering: A. 677 (2016): s. 50–57.
• 16. Hongtao Z., Peng H., Jicai F., Huiqiang W. “Interfacial microstructure and strength of the dissimilar jointTi3Al/TC4 welded by the electron beam process”. Materials Science and Engineering: A. 425 (2006): s. 255–259.
• 17. Barreda J.L., Santamarm H.F., Azpiroz X., Irisarri A.M., Varona J.M. “Electron beam welded high thickness Ti6Al4V plates using filer metal of similar and different composition to the base plate”. Vacuum. 62 (2001): s. 143–150.
• 18. Wang S.Q., Li W.Y., Zhou Y., Li X., Chen D.L. “Tensile and fatigue behavior of electron beam welded dissimilar joints of Ti-6Al-4V and IMI834 titanium alloys”. Materials Science & Engineering: A. 649 (2016): s. 146–152.
• 19. Chih Jen T., Le Min W., “Improved mechanical properties of Ti-6Al -4V alloy by electron beam welding process plus annealing treatments and its microstructural evolution, “Materials & Design” 60, (2014)” s. 587–598
• 20. Wei L., Yaowu S., Yongping L., Xiaoyan L. “Effect of electron beam welding on the microstructures and mechanical properties of thick TC4-DT alloy”. Materials & Design. 34 (2012): s. 509–515.
• 21. Wei L., Xiaoyan L., Yongping L., Yaowu S. “Study on the mechanical heterogeneity of electron beam welded thick TC4-DT joints”. Materials Science and Engineering: A. 540 (2012): s. 135–141.
• 22. Pan W., Mui L., Sharon N. i in. “Recent progress of additive manufactured Ti-6Al-4V by electron beam melting”. Solid Freeform Fabrication 2016: Proceedings of the 27th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium – An Additive Manufacturing Conf.
• 23. Yunlian Q., Ju D., Quan H., Liying Z. “Electron beam welding, laser beam welding and gas tungsten arc welding of titanium sheet”. Materials Science and Engineering: A. 280 (2000): s. 177–181.
• 24. Xiaoguang Y., Shaolin L., Hongyu Q. “Ti-6Al-4V welded joints via electron beam welding: Microstructure, fatigue properties, and fracture behawior”. Materials Science & Engineering: A. 597 (2014): s. 225–231.
• 25. Yanjun L., Yue Z., Quan L., Aiping W., Ruican Z., Guoqing W. “Effects of welding condition on weld shape and distortion in electron beam welded Ti2AlNb alloy joints”. Materials and Design. 114 (2017): s. 226–233