Electron beam brazing of austenitic stainless steel AISI 304

• Autorzy: Kwieciński Krzysztof , Śliwiński Piotr

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2021.2/5

Warianty tytułu

PL

Lutowanie wiązką elektronów na przykładzie stali austenitycznej odpornej na korozję – AISI 304

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Electron beam brazing is a joining technology combining the advantages of a precisely controlled heat source and those of vacuum brazing process. The oxide layer decomposes in high-temperature vacuum conditions, which improves the wetting process and, consequently, leads to the obtainment of more favourable properties of the brazed joint. In comparison with brazing in vacuum furnaces, the electron beam brazing process enables the precise heating of selected areas without the necessity of heating the entire element, which, in turn, results in smaller structural changes in the brazed material and the lower consumption of energy. During tests discussed in this article, sheets made of stainless steel AISI 304 were brazed using various copper and silver filler metals. Brazed joints were subjected to microstructural tests and shear strength tests. The results revealed the high efficiency of the electron beam brazing of corrosion-resistant steel sheets using filler metals.

PL

Lutowanie wiązką elektronów łączy w sobie zalety precyzyjnie sterowanego źródła ciepła, a także prowadzenie procesu lutowania w próżni. W warunkach wysokiej próżni i wysokiej temperatury warstwa tlenków ulega rozkładowi, co poprawia zwilżanie metalu, skutkując lepszymi właściwościami złącza. W porównaniu z lutowaniem w piecach próżniowych, lutowanie wiązką elektronów umożliwia nagrzewanie precyzyjnie wybranych obszarów bez konieczności nagrzewania całego elementu, co skutkuje mniejszymi zmianami strukturalnymi materiału rodzimego i mniejszym zużyciem energii. W niniejszym artykule blachy ze stali odpornej na korozję w gatunku AISI 304 lutowano przy użyciu różnych spoiw na bazie miedzi i srebra. Połączenia lutowane poddano badaniom mikrostruktury, a także próbie wytrzymałości na ścinanie. Wyniki badań potwierdzają dobrą jakość lutowania wiązką elektronów blach ze stali austenitycznej odpornej na korozję przy użyciu zastosowanych spoiw.

Słowa kluczowe

EN

stainless steel; brazing; electron beam; metallographic tests; brazed joint; shear strength

PL

stal odporna na korozję; lutowanie; wiązka elektronów; badania metalograficzne; połączenie lutowane; wytrzymałość na ścinanie

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 65, No. 2
• Strony: 55--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kwieciński Krzysztof

• Łukasiewicz Research Network - Instytut Spawalnictwa, Testing of Materials Weldability and Welded Constructions Department

autor

Śliwiński Piotr

• Łukasiewicz Research Network - Instytut Spawalnictwa, Testing of Materials Weldability and Welded Constructions Department

Bibliografia

• [1] Kwieciński K., Śliwiński P.: Praca badawcza Cc-62 (ST-11/20). Łukasiewicz – Instytut Spawalnictwa, 2020.
• [2] Pfeifer T., Stano S.: Nowoczesne metody badania procesów lutospawani z wykorzystaniem wiązki elektronów lutospawania w aspekcie jakości i właściwości połączeń. Przegląd Spawalnictwa, 2016, vol. 88, no. 9, pp. 95–102.
• [3] Pilarczyk J. (red.): Poradnik inżyniera. Spawalnictwo. Volume 2. Wydawnictwa Naukowo--Techniczne, Warszawa, 2014.
• [4] Klimpel A.: Technologia spawania i cięcia metali. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1998.
• [5] Węglowski St.M., Błacha S., Dworak J.: Spawanie wiązką elektronów – charakterystyka metody. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2014, vol. 58, no. 3, pp. 25–32.
• [6] Dworak J.: Spawanie wiązką elektronów. Materiały szkoleniowe Instytutu Spawalnictwa.
• [7] Polbol I.Ł.: Lutowanie supertwardych materiałów narzędziowych z zastosowaniem nagrzewania wiązką elektronów. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2003, vol. 47, no. 5, ppp. 93–98.
• [8] Guoqing C. at al.: Electron beam welding-brazing of hard alloy to steel with Ni-Fe intermediate. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2013, vol. 40, pp. 58–63.
• [9] Wang T. i in.: Influence of beam current on microstructures and mechanical properties of electron beam welding-brazed aluminium-steel joints with an Al5Si filler wire. Vacuum, 2017, no. 141, pp. 281–287.
• [10] Flom Y.: Electron beam brazing for inspace construction. Welding Journal 2007, vol. 86, no. 1, pp. 33–37.
• [11] PN-EN 10088-1:2014-12. Stale odporne na korozję. Część 1: Wykaz stali odpornych na korozję.
• [12] PN-EN 17672:2016-12. Lutowanie twarde. Spoiwa. [13] PN-EN 17639:2013-12. Badania niszczące spawanych złączy metali. Badania makroskopowe i mikroskopowe złączy spawanych.
• [13] PN-EN 17639:2013-12. Badania niszczące spawanych złączy metali. Badania makroskopowe i mikroskopowe złączy spawanych.
• [14] PN-EN 12797:2002. Lutowanie twarde. Badania niszczące złączy lutowanych na twardo.

Uwagi

1. Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 40-44.

2. The research was financed from the Subsidy for Maintaining the Research Potential of Łukasiewicz – Instytut Spawalnictwa granted by the Ministry of Science and Higher Education for the year 2020.

3. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).