Welding Effects on the Mechanical Integrity of a Trip800 Steel: a Comparison of Laser Co2 and Gmaw Processes

• Autorzy: Perez-Medina G. Y. , Lopez H. F. , Reyes-Valdes F. A. , Garza-Gomez A. , Lopez-Ochoa L. M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0243

Warianty tytułu

PL

Wpływ spawania na integralność mechanicznaą stali Trip800: porównanie spawania laserowego ze spawaniem elektrodą topliwą

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work a strip of a transformation induced plasticity (TRIP) steel was welded using gas metal arc welding (GMAW) and Laser CO₂ welding (LBW) processes and the resultant strength and ductility of the welded joints evaluated. It was found that LBW lead to relatively high hardness in the fusion zone, FZ where the resultant microstructure was predominantly martensite. The relative volume fractions of phases developed in the welded regions were quantitatively measured using color metallography combined with X-ray diffraction analyses. It was found that the heat affected zone, HAZ developed the maximum amount of martensite (up to 32%) in the steel welded using LBW besides a mixture of bainite, retained austenite and ferrite phases. In contrast, a relatively low percent of martensite (10.8%) was found in the HAZ when the GMAW process was implemented.

PL

Pas ze stali typu TRIP poddano spawaniu elektrodą topliwą oraz spawaniu laserowemu i oceniono wytrzymałość i plastyczność uzyskanych połączeń spawanych. Stwierdzono, że spawanie laserowe prowadzi do uzyskania stosunkowo wysokiej twardości w strefie łączenia, gdzie powstała mikrostrukturę stanowi głównie martenzyt. Względne udziały objętościowe faz w spawanych obszarach zmierzono ilościowo za pomocą barwnej metalografii w połączeniu z dyfrakcyjną analizą rentgenowską. Stwierdzono, że w przypadku stali spawanej laserowo strefa wpływu ciepła zawiera najwięcej martenzytu (do 32%), a oprócz tego mieszanine bainitu, resztkowego austenitu i ferrytu. Natomiast w strefie wpływu ciepła uzyskanej podczas spawania elektrodą topliwą stwierdzono stosunkowo niską zawartość martenzytu (10,8%).

Słowa kluczowe

EN

laser; GMAW; retained austenite; color metallography

PL

laser; spawanie elektrodą topliwą; austenit szczątkowy; metalografia barwna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 4
• Strony: 1427--1432
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Perez-Medina G. Y.

• Corporación Mexicana de Investigación en Materiales Calle Ciencia Y Tecnologia #790, Fracc. Saltillo 400, Saltillo, Coah. México

autor

Lopez H. F.

• Materials Department, University of Wisconsin-Milwaukee, 3200 N. Cramer Street, Milwaukee Wi 53201, USA

autor

Reyes-Valdes F. A.

• Corporación Mexicana de Investigación en Materiales Calle Ciencia Y Tecnologia #790, Fracc. Saltillo 400, Saltillo, Coah. México

autor

Garza-Gomez A.

• Corporación Mexicana de Investigación en Materiales Calle Ciencia Y Tecnologia #790, Fracc. Saltillo 400, Saltillo, Coah. México

autor

Lopez-Ochoa L. M.

• Universidad de la Rioja. Escuela Técnica Superior de Ingenieria Industrial. Applied Thermodynamics and Energy Group of Research. La Paz Street 93, 26 Logroño. La Rioja. Spain

Bibliografia

• [1] N. Kapustka, C. Conrardy, S. Babu, Effect of GMAW process and Material Conditions on DP 780 and TRIP 780 Welds, Welding Journal 2008.
• [2] L. Laquerbe, J. Neutjens, Ph. Harlet, F. Caroff, P. Cantinieaux, 41 st. MWSP Conf. Proceeds. ISS 37, 89-99 (1999).
• [3] Y. Sakuma, D. K. Matlock, G. Krauss, Metall. Trans. A 23A, 1221-1232 (1992).
• [4] M. De Meyer, D. Vanderschueren, B. C. De Cooman, 41 st. MWSP Conf. Proceeds. ISS 37, 265-276 (1999).
• [5] I. D. Choi et al., Deformation behaviour of low carbon TRIP sheet steels at high strain rates. ISIJ Int 42 (12), 1483-9 (2002).
• [6] J. E. Gould, L. R. Lehman, S. Holmes, A design of experiments evaluation of factors affecting the resistance spot weldability of high-strength steels. Proc. Sheet Metal Welding Conference VII, AWS Detroit Section (1996).
• [7] J. E. Gould, D. Workman, Fracture morphologies of resistance spot welds exhibiting hold time sensitivity behavior. Proc. Sheet Metal Welding Conference VIII, AWS Detroit Section (1998).
• [8] K. De Amar, J. G. Speer, D. K. Matlock, Color Tint-Etching for Multiphase Steels. Advanced materials and processes 2003.
• [9] G. Vander Voort, Using microstructural analysis to solve practical problems, welding Metallography-Ferrous Metals 2004.
• [10] J. Chen, K. Sand, M. S. Xia, C. Ophus, R. Mohammadi, M. L. Kuntz Y. Zhou, D. Mitlin, TEM and nanoindentation Study of Weld Zone Microstructure of Diode Laser Joined. Metals and Materials Society and ASM International 2008.
• [11] M. V. Li, D. V. Niebuhr, L. L. Meekisho, D. G. Atteridge, A computational model for the prediction of steel hardenability. Metallurgical and Materials Transactions 29B (6), 661-672 (1998).
• [12] H. K. D. H. Bhadeshia, L.-E. Svensson, Mathematical Modeling of Weld Phenomena, eds, H. Cerjack and K. E. Easterling, Institute of Metals, London, 109-180 (1993).
• [13] J. E. Gould, S. P. Khurana, T. Li, Predictions of microstructures when welding automotive advanced high-strength steels; Welding Journal, AWS, May 2006, 111 (2006).
• [14] J. Speer, D. K. Matlock, B. C. De Cooman, J. G. Schroth, Carbon partitioning into austenite after martensite transformation; Science Direct, January 2003.
• [15] G. Vander Voort, Martensite and retained austenite, Industrial Heating, April 2009.
• [16] G. R. Speich, Metall. Trans. A 3, 1972.