Electron beam welding of butt joints in titanium Grade 2

• Autorzy: Pogorzelski Paweł

Identyfikatory

DOI

10.32730/mswt.2024.68.1.6

Warianty tytułu

PL

Spawanie wiązką elektronów złączy doczołowych tytanu Grade 2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Titanium’s excellent mechanical and physical properties make it a popular structural material commonly used in industry. However, the high chemical activity of titanium at high temperature necessitates the use of high-quality shielding gases during the welding process. The study discussed in the article aimed to assess the effect of welding parameters on the structure and mechanical properties of 3 mm thick butt joints in titanium Grade 2 (3.7035) made using the electron beam welding method under vacuum conditions without the filler metal (511). The verification of joint quality involved the performance of hardness measurements, tensile tests, bend tests as well as macro and microscopic metallographic examinations. The tests results revealed the obtainability of joints characterized by appropriate penetration depth and geometry as well as by optimum mechanical properties.

PL

Doskonałe właściwości mechaniczne i fizyczne tytanu sprawiają, że jest on popularnym materiałem konstrukcyjnym w przemyśle. Jednak ze względu na wysoką aktywność chemiczną w wysokich temperaturach, podczas procesu spawania konieczne jest zastosowanie wysokiej jakości osłony gazowej. Praca została wykonana w celu oceny wpływu parametrów spawania na budowę i właściwości mechaniczne złączy doczołowych tytanu Grade 2 (3.7035) o grubości 3 mm, wytworzonych za pomocą spawania wiązką elektronów w próżni bez użycia materiału dodatkowego (511). W celu sprawdzenia prawidłowości wykonania złączy przeprowadzono takie badania, jak: pomiary twardości, próby rozciągania, próby zginania oraz badania metalograficzne makro- i mikroskopowe otrzymanych złączy. Wyniki testów wykazały uzyskanie połączeń o odpowiedniej głębokości wtopienia i geometrii, a także optymalnych własnościach mechanicznych złączy.

Słowa kluczowe

EN

electron beam welding; titanium; titanium Grade 2

PL

spawanie wiązką elektronów; tytan; tytan Grade 2

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Materials Science and Welding Technologies / Technologie Materiałowe i Spawalnicze
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 68, No. 1
• Strony: art. no. 6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pogorzelski Paweł

• Łukasiewicz Research Network – Upper-Silesian Institute of Technology, Welding Centre, Research Group for Materials Weldability and Welded Structures

• https://orcid.org/0009-0000-6944-9701

Bibliografia

• [1] Leyens C., Peters M.: Titanium and Titanium Alloys: Fundamentals and Applications, WILEY-VCH, Weinheim 2003.
• [2] Błaszczyk W., Melechow R., Tubielewicz K.: Tytan i jego stopy. Wydawnictwo
• [3] Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004.
• [4] Rogalski G., Fydrych D., Landowski M., Łabanowski J.: Spawalność tytanu Grade 2 na przykładzie płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła, Przegląd Spawalnictwa, 2015, vol. 87, no. 10, pp. 17–22.
• [5] Szymlek K.: Spawanie elektronowe i spawanie TIG blach z tytanu technicznego, Advances in Materials Science, 2008, vol. 8, no. 1 (15), pp. 165–170.
• [6] Siddaharth P. N., Narayanan C. S.: A review on electron beam welding process, Journal of Physics Conference Series, 2020, no. 1706.
• [7] Głowacka M.: Metaloznawstwo, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 1996.
• [8] Węglowski M. S., Pilarczyk J., Spawanie wiązką elektronów, Przegląd Spawalnictwa, vol. 87, no. 10, pp. 124–129.
• [9] Pilarczyk J.: Poradnik inżyniera Spawalnictwo Tom 2, tom 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2017.
• [10] ASTM B265: 2020, Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Strip, Sheet and Plate.
• [11] PN-EN ISO 17639:2022-07. Badania niszczące spawanych złączy metali – Badania makroskopowe i mikroskopowe złączy spawanych.
• [12] 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.
• [13] PN-EN ISO 9015-2:2016-04. Badania niszczące złączy spawanych metali – Badanie twardości – Część 2: Badanie mikrotwardości złączy spawanych łukowo.
• [14] PN-EN ISO 4136:2022-12 – Badania niszczące złączy spawanych metali – Próba rozciągania próbek poprzecznych.
• [15] PN-EN ISO 5173:2010/A1:2012. Badania niszczące spoin w materiałach metalowych – Badanie na zginanie.
• [16] PN-EN ISO 15614-11 Specyfikacja i kwalifikowanie technologii spawania metali – Badanie technologii spawania – Część 11: Spawanie wiązką elektronów i wiązką promieniowania laserowego.