Assessment and Comparison of the Mechanical Properties of Laser Welded Joints in Docol 1200M and Strenx S700MC Steel Alloy Grades Under Impact Loads

• Autorzy: Prochenka Paweł , Janiszewski Jacek

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.0282

Warianty tytułu

PL

Ocena i porównanie właściwości mechanicznych połączeń spawanych wiązką laserową stali Docol 1200M i Strenx S700MC w warunkach obciążenia udarowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article evaluates the strength and ductility of laser butt joints made of 2 mm Docol 1200 M martensitic steel sheets based on the hardness, quasi-static and dynamic tensile tests. Technological research of laser welding process was carried out on welding cell using IPG fiber – based welding source with 6 kW maximum power. The tests were carried out for parallel and perpendicular orientation of specimens by rolling direction. In addition, the obtained results were compared with the analogous results obtained during the Strenx S700 MC steel tests. Dynamic tests were performed using the tensile split Hopkinson pressure bar technique with strain rates of 103 s-1. The obtained results showed that the strength of Docol 1200 M under dynamic tensile test conditions are similar to the material strength under static tensile test conditions. However, due to the breaking of the specimens in the heat affected zone, the strength of the welded joint is much lower than in base material, which was not observed during the Strenx S700 MC steel tests.

PL

W artykule dokonano oceny wytrzymałości i ciągliwości doczołowych złączy spawanych laserowo wykonanych z 2 mm blach z martenzytycznej stali Docol 1200 M na podstawie rozkładu twardości oraz wynikach quasi-statycznej i dynamicznej próby rozciągania. Badania technologiczne procesu spawania laserowego zostały przeprowadzone na stanowisku produkcyjnym wykorzystującym włóknowe źródło spawalnicze IPG o maksymalnej mocy 6 kW. Badania przeprowadzono dla próbek materiałowych zorientowanych równolegle i prostopadle względem kierunku walcowania stali. Ponadto, dokonano porównania otrzymanych wyników z analogicznymi rezultatami uzyskanymi podczas badań stali Strenx S700 MC. Badania dynamiczne wykonano za pomocą techniki dzielonego pręta Hopkinsona na rozciąganie z szybkościami odkształcenia rzędu 103 s-1. Uzyskane wyniki wykazały, że wytrzymałość stali Docol 1200 M w warunkach dynamicznego rozciągania jest zbliżona do wytrzymałości materiału w warunkach statycznej próby rozciągania. Jednakże ze względu na zrywanie próbek w strefie wpływu ciepła wytrzymałość połączenia spawanego jest zdecydowanie niższa w stosunku do materiału rodzimego, czego nie zaobserwowano podczas badań stali Strenx S700 MC.

Słowa kluczowe

EN

laser welding; split Hopkinson pressure bar; high-strength steel; energy absorber

PL

spawanie laserowe; stale wysokowytrzymałe; absorber energii udaru; technika dzielonego pręta Hopkinsona

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 11, Nr 1 (39)
• Strony: 17--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Prochenka Paweł

• 1. Military University of Technology, Faculty of Mechatronics and Aerospace, 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland
• 2. BOZAMET sp. z o.o., Ujrzanów 282A, 08-110 Ujrzanów, Poland

autor

Janiszewski Jacek

• Military University of Technology, Faculty of Mechatronics and Aerospace, 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] National Academy of Science. 2012. Application of Lightweighting Technology to Military Aircraft, Vessels, and Vehicles. Washington: The National Academies Press.
• [2] BAE Systems Tactical Vehicle Systems. 2018. Armored cab for light tactical vehicles. United States Patent Application Publication.
• [3] National Academy of Science. 2003. Use of Lightweight Materials in 21st Century Army Trucks. Washington: The National Academies Press.
• [4] Górka Jacek, Sebastian Stano. 2014. “Properties and Structure of Laser Beam Welded Joints of S700MC Thermomechanically Treated Steel”. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 5 : 34
• [5] Janiszewski Jacek. 2012. Badania materiałów inżynierskich w warunkach obciążenia dynamicznego. Warszawa: Wydawnictwo Wojskowej Akademii Technicznej.
• [6] Janiszewski Jacek, Robert Panowicz. 2016. “Tensile Split Hopkinson Bar Technique: Numerical Analysis of the Problem of Wave Disturbance and Specimen Geometry Selection”. Metrology and measurement systems 23 : 430.
• [7] World Auto Steel. 2017. “Advanced High-Strength Steels, Appliction Guidelines version 6.0”.
• [8] Prochenka Paweł, Katarzyna Makowska, Jacek Janiszewski. 2018. „Ocena właściwości mechanicznych złączy spawanych wiązką laserową stali Strenx S700MC w warunkach obciążenia udarowego”. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach 2: 43-48.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).