Warunki termodynamiczne podczas spawania drobnoziarnistej stali S960 MC

• Autorzy: Szczucka-Lasota Bożena , Węgrzyn Tomasz , Piwnik Jan , Jurek Adam , Kalwas Jerzy , Wilczyński Krzysztof Ireneusz

Warianty tytułu

EN

Thermodynamic conditions when welding fine-grained steel S960 MC

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nieustannie wrasta zapotrzebowanie na spajanie trudno-spawalnych stali wysokowytrzymałych stosowanych w inżynierii lądowej i w transporcie. Ważnym materiałem konstrukcyjnym w budowie środków transportu są stale drobnoziarniste z uwagi na ich dużą wytrzymałość na rozciąganie na poziomie 1250 MPa. Celem niniejszego artykułu było dobranie parametrów termodynamicznych w procesie spawania MAG trudno-spawalnej stali S960 MC. Stale drobnoziarniste, charakteryzują się wysoką wytrzymałością na rozciąganie i granicą plastyczności. Złącza z tych stali są trudnospawalne ze względu na dominującą strukturę martenzytyczną i skomplikowaną procedurę związaną z koniecznością ograniczenia zawartości wodoru w stopiwie. Postanowiono sprawdzić rolę podgrzewania wstępnego i temperatury warstw międzyściegowych na poprawność wykonanego złącza MAG konstrukcji o grubości 8 mm. Sprawdzono udarność złącza i oszacowano zawartość wodoru dyfundującego w stopiwie.

EN

There is growing demand for bonding high-strength steels with a low level of weldability used in civil engineering and transport. Fine-grained steels are an important material for the construction of means of transport due to their high tensile strength of 1000 MPa. The aim of this article was to select thermodynamic parameters for MAG welding of low weldability S960 MC steel. Fine-grained steels demonstrate a high tensile strength and yield point. Joints made using these steels are difficult to weld due to the dominant martensitic structure and the complicated procedure needed to limit hydrogen in the weld. A decision was made to check the impact of preheating and the temperature of interpass layers on the correctness of a MAG joint in a structure 8 mm thick. The impact toughness of the joint has been checked and the content of diffusible hydrogen in the weld estimated.

Słowa kluczowe

PL

inżynieria lądowa; transport; środki transportu; warunki termodynamiczne

EN

civil engineering; transport; means of transport; thermodynamic conditions

• Wydawca: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD sp. z.o.o
• Czasopismo: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 25, nr 2
• Strony: 102--111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., tab.

Twórcy

autor

Szczucka-Lasota Bożena

• Politechnika Śląska, Gliwice, Polska

autor

Węgrzyn Tomasz

• Politechnika Śląska, Gliwice, Polska

autor

Piwnik Jan

• COBRABiD Sp. z o.o., Warszawa, Polska

autor

Jurek Adam

• NOVAR Sp. z o.o., Gliwice, Polska

autor

Kalwas Jerzy

• COBRABiD Sp. z o.o., Warszawa, Polska

autor

Wilczyński Krzysztof Ireneusz

• COBRABiD Sp. z o.o., Warszawa, Polska

Bibliografia

• [1] Jaewson L., Kamran A., Jwo P., Modeling of failure mode of laser welds in lap-shear speciments of HSLA steel sheets, Engineering Fracture Mechanics, 2011, Vol 1, pp 347-396.
• [2] Darabi J., Ekula K., Development of a chip-integrated micro cooling device, Microelectronics Journal, 2016, Vol 34, Issue 11, pp. 1067-1074, https://doi.org/10.1016/j.mejo.2003.09.010.
• [3] Hadryś D., Impact load of welds after micro-jet cooling, Archives of Metallurgy and Materials, 2015, Vol. 60, Issue 4, pp. 2525-2528, https://doi.org/10.1515/amm-2015-0409.
• [4] Muszynski T., Mikielewicz D., Structural optimization of microjet array cooling system, Applied Thermal Engineering, 2017, Vol 123, pp. 103-110, https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.05.082.
• [5] Celin R., Burja J., Effect of cooling rates on the weld heat affected zone coarse grain microstructure, Metallurgical and Materials Engineering, Vol 24, Issue 1, pp. 37-44.
• [6] Golański D., T. Chmielewski T., Skowrońska B., Rochalski D., Advanced Applications of Microplasma Welding, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, 2018, Vol. 62, Issue 5, 53-63. http://dx.doi.org/10.17729/ebis.2018.5/5.
• [7] Skowrońska B., Szulc J., Chmielewski T., Golański D., Wybrane właściwości złączy spawanych stali S700 MC wykonanych metodą hybrydową plazma + MAG, Welding Technology Review, 2017, Vol. 89(10), pp. 104-111. http://dx.doi.org/10.26628/ps.v89i10.825.
• [8] Silva A., Szczucka-Lasota B., Węgrzyn T., Jurek A., MAG welding of S700MC steel used in transport means with the operation of low arc welding method, Welding Technology Review, Vol. 91 Nr 3/2019, PL ISSN 0033-2364, 23-30.
• [9] Ferenc K., Cegielski P., Chmielewski T., Technika spawalnicza w praktyce: Poradnik inżyniera konstruktora i technologa, 1st ed.; Verlag Dashofer, Warszawa 2015.
• [10] Krupicz B., Tarasiuk W., Barsukov V.G., Sviridenok A.I.: Experimental Evaluation of the Influence of Mechanical Properties of Contacting Materials on Gas Abrasive Wear of Steels in Sandblasting Systems; Journal of Friction and Wear, 2020, Vol 41, Issue:1, pp.1-5
• [11] PN-EN ISO 3690: 2005 Spawanie i procesy spawaniu pokrewne – Oznaczanie zawartości wodoru w stopiwie ferrytycznym wykonanym łukowo.
• [12] Shwachko V. l., Cold cracking of structural steel weldments as reversible hydrogen embrittlement effect. International Journal of Hydrogen Energy 25/2000.
• [13] Karppi R. i in., Determination of weld hydrogen content, IIW Doc. II-1020-84.
• [14] Hart P. H. M., Evans G. M., Hydrogen content of single and multipass steel welds. Welding Journal 2/1997.
• [15] Jenkins N., Hart P., Parker D., An evaluation of rapid methods for diffusible weld hydrogen. Welding Journal 1/1997.
• [16] Karakhin V. A., Levchenko A. M., Computer-aided determination of diffusible hydrogen in deposited weld metal. IIW Doc. H-1634-07.
• [17] Alexandrov B. T., Hydrogen diffusion coefficient and modifying of hydrogen behavior in welded joints of structural steels. IIW Doc. IX-2063-03.
• [18] Nolan D., Pitrun M., Diffusible hydrogen testing in Australia. IIW Doc. IX-2065-03.
• [19] Kotecki D. J., Aging of welds for hydrogen removal, Welding Journal 6/1994.
• [20] Mikuła J., Rola wodoru w powstawaniu pęknięć zimnych (część I). Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 1/1994.
• [21] Nevasmaa P., Laukkanen A., Procedure for the Prevention of Hydrogen Cracking in Multipass Weld Metal with Emphasis on the Assessment of Cracking Risk in 2.25Cr-1Mo-0.25V-TiB (T24) Boiler Steel. IIW Doc. IX-2131-04.
• [22] Strom C., Elvander J., Calibration and verification of the hot extraction method including a comparison with the mercury method. IIW Doc. II-1543-04.
• [23] Mazur M., Grela P., Badania porównawcze wodoru dyfundującego ze stopiwa metodami glicerynową i rtęciową. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 1/2002.
• [24] Kannengiesser T., Tiersch N., Comparative study between hot extraction methods and mercury method – a national round robin test. IIW Doc. 11-1690-08.
• [25] Łabanowski J., Fydrych D., Oznaczanie zawartości wodoru dyfundującego w stopiwie. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, II Sympozjum Naukowe Zakładu Inżynierii Spajania Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008.
• [26] Fydrych D., Oznaczenie ilości wodoru dyfundującego w stopiwie elektrod otulonych Chromet 921 oraz Thermanit MTS 5 Co 1 do spawania staliwa kobaltowego. Raport z badań KTMMiS 1/2009, Politechnika Gdańska, Gdańsk.
• [27] Opartny-Myśliwiec D., Pomiar zawartości wodoru dyfuzyjnego w złączu spawanym łukowo-ręcznie, w zależności od gatunku elektrody i stanu jej powierzchni. Politechnika Gdańska, Gdańsk 1980.
• [28] Terasaki T., Akiyama T., Specimen size for determination of diffusible hydrogen content in weld metal. IIW Doc. Il-1041-85.
• [29] Fydrych D., Łukomski A., Wpływ warunków spawania na zawartość wodoru dyfundującego w stopiwie przy spawaniu elektrodami otulonymi. Raport z badań. Politechnika Gdańska, Gdańsk 2007.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020)