Ultrasonic tests of dissimilar joints

• Autorzy: Rawicki Łukasz , Słania Jacek , Krawczyk Ryszard

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2023.1/5

Warianty tytułu

PL

Badania ultradźwiękowe złączy spawanych materiałów różnorodnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Machine building or the fabrication of industrial equipment elements often necessitate the use of welding methods enabling the joining of materials, the physical properties of which differ to a significant extent. Dissimilar joints can often be found in power equipment, chemical systems or reactors. For instance, in power boilers, heat exchanger pipes made of austenitic steels and exposed to very high temperature are joined with system elements made of ferritic steels. Austenitic-ferritic steels and duplex steels are used, among other things, in the construction of chemical tankers. Dissimilar joints are also found in tank elements made of duplex steel joined with fixtures made of high-strength low-alloy steels. The article presents examples of ultrasonic tests concerning joints of heat-resistant steel 13CrMo4-5 with austenitic steel 316L.

PL

W budowie maszyn czy w elementach urządzeń przemysłowych często zachodzi konieczność łączenia metodami spawalniczymi materiałów, które znacznie się różnią swoimi właściwościami fizycznymi. Połączenia różnorodne znajdują często zastosowanie w urządzeniach energetycznych, instalacjach chemicznych czy reaktorach. Przykładowo w kotłach energetycznych rury na wymienniki ciepła pracujące w bardzo wysokiej temperaturze wykonywane są ze stali austenitycznych i łączone z elementami instalacji wykonanych ze stali ferrytycznych. Stale austenityczno-ferrytyczne oraz stale typu duplex wykorzystywane są między innymi przy budowie chemikaliowców. Elementy zbiorników wykonane ze stali duplex z elementami osprzętu tych zbiorników zrobionymi ze stali niskostopowej o podwyższonej wytrzymałości stanowią również połączenia różnorodne. W artykule przedstawiono przykład badań ultradźwiękowych dla połączenia stali żaroodpornej 13CrMo4-5 ze stalą austenityczną 316L.

Słowa kluczowe

EN

ultrasonic tests; DAC technique; welded joints; ferritic steel; austenitic steel

PL

badania ultradźwiękowe; technika DAC; złącza spawane; stal ferrytyczna; stal austenityczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 67, No. 1
• Strony: 40--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rawicki Łukasz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny (Łukasiewicz Research Network – Uppers Silesian Institute of Technology, Welding Research Centre)

autor

Słania Jacek

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny (Łukasiewicz Research Network – Uppers Silesian Institute of Technology, Welding Research Centre)

autor

Krawczyk Ryszard

• Politechnika Częstochowska (Częstochowa University of Technology)

Bibliografia

• [1] Warsz K.: Spajanie różnorodnych materiałów. Materiały szkoleniowe Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, Temat 2.25, Gliwice 2010.
• [2] Ciechacki K., Szykowny T.: Ocena jakości spawania różnoimiennych stali odpornych na korozję. Inżynieria i Aparatura chemiczna, 2010, no. 5, pp. 28–30.
• [3] Nowacki J.: Stal dupleks i jej spawalność. Przegląd Spawalnictwa, 2013, no. 10, pp. 34–44.
• [4] Przetakiewicz W., Tomczak R.: Niektóre aspekty spawalności ferrytyczno-austenitycznych stali typu dupleks i superdupleks. Przegląd Spawalnictwa, 1995, no. 3, pp. 1–6.
• [5] Słania J., Krawczyk R., Masłoń D.: Technology of welding joints mixed with duplex steel. Archives of Metallurgy and Materials, 2016, vol. 61, no. 1, pp. 159–168.
• [6] Tasak E., Ziewiec A.: Spawalność materiałów konstrukcyjnych – T. 1: Spawalność stali, Wydawnictwo JAK, Kraków 2009.
• [7] Brózda J.: Stale konstrukcyjne i ich spawalność. Instytut Spawalnictwa, Gliwice 2007.
• [8] Pilarczyk J. (red.): Poradnik Inżyniera. Spawalnictwo, T. 1, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2003.
• [9] Brózda J., Zeman M., Szubryt M.: Złącza niejednorodne z nowych stali do pracy w podwyższonych temperaturach. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2009, no. 4, pp. 42–51.
• [10] Blicharski M.: Zmiany mikrostruktury w połączeniach spawanych różnoimiennych materiałów stosowanych w energetyce. Przegląd Spawalnictwa, 2013, no. 3, pp. 2–13.
• [11] Kaffanke S., Stachurski M.: Wpływ geometrii mikrostruktury spoiny austenitycznej łączącej elementy ze stali ferrytycznej na ocenę jej jakości metodą ultradźwiękową. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2001, no. 1, pp. 52–54.
• [12] Filpczyński L., Pawłowski Z., Wehr J.: Ultradźwiękowe metody badań materiałów. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1963.
• [13] Pawłowski Z.: Badania ultradźwiękowe, Poradnik. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa 1981.
• [14] Deputat J.: Badania ultradźwiękowe. Instytut Metalurgii Żelaza, Gliwice – Chorzów 1979.
• [15] Czuchryj J., Stachurski M.: Badania nieniszczące w spawalnictwie. Instytut Spawalnictwa, Gliwice 2005.
• [16] Mackiewicz S.: Problemy i techniki nieniszczących badań materiałów. Biuro Gamma, Warszawa 2007.
• [17] Czuchryj J., Kurpisz B.: Badanie złączy spawanych. Przegląd metod. Wydawnictwo KaBe, Krosno 2009.
• [18] PN-EN ISO 22825:2017-12 – wersja angielska – Badania nieniszczące spoin – Badania ultradźwiękowe – Badanie spoin w stalach austenitycznych i stopach na bazie niklu.
• [19] Stępiński T.: Synthethic Aperture Focusing Technique in Ultrasonic Inspection Of Coarse Grained Materials. SKI, Report, Uppsala University, Sweden 2008.
• [20] Braconnier D.B.: Synthetic focusing aperture for nondestructive testing of materials, Raport. KJDT, Japan, Osaka 2012.
• [21] Spies M., Dillhofer A., Muller W., Rieder H., Schmitz V.: SAFT, TOFD, Array – Klassische Anwendungen und neuere Entwicklungen der Ultraschall-Bildgebung, Fraunhofer Institut fur Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM – Fraunhofer Institut fur Zerstorungsfreie Prufverfahren IZFP, Saarbrucken Seminar des Fachausschusses Ulraschallprufung Vortrag 2.
• [22] Szymański A., Klimpel A.: Kontrola i zapewnienie jakości w spawalnictwie. T.2. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1998.
• [23] Kaczmarek R.: Problematyka wskazań pochodzących od geometrii złącza w konwencjonalnych badaniach ultradźwiękowych oraz badaniach Phased Array. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2017, no. 2, pp. 45–48.
• [24] Filus Z.: Przetworniki elektromagnetyczno-akustyczne teoria i zastosowania. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1997.
• [25] Deputat J.: Nowe techniki ultradźwiękowych badań materiałów, Krzepnięcie Metali i Stopów 1996, no. 26.
• [26] Śliwowski M.: Rekonstrukcja zobrazowań ultradźwiękowych przy pomocy techniki SAFT. XIX Seminarium Badania Nieniszczące Materiałów, Zakopane 2014.
• [27] Kaczmarek R., Krawczyk R.: Projektowanie i wytwarzanie konstrukcji spawanych w aspekcie możliwości przeprowadzenia badań ultradźwiękowych złączy. Przegląd Spawalnictwa, 2014, no. 7, pp. 22–29.
• [28] Mackiewicz S.: Czułość badania ultradźwiękowego wg EN 583-2. Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN.
• [29] Rawicki Ł.: Wybrane aspekty badań ultradźwiękowych złączy spawanych materiałów różnorodnych, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2022, no. 5, pp. 55–59.
• [30] Frielinghaus R.: Badania ultradźwiękowe spoin austenitycznych. Krautkramer Ein Krautkramer Branson Unternehmen.
• [31] Sullik P., Banach C.: Znaczenie długości fali w badaniach ultradźwiękowych. Morska Stocznia Remontowa S.A. Świnoujście.
• [32] Ferenc K. (red.) Technika spawalnicza w praktyce. Praca zbiorowa. Verlag Dashofer Sp. z o.o, Warszawa 2007.
• [33] Rokosz K., Rzadkiewicz S., Hryniewicz T.: Własności mechaniczne stali 13CrMo4-5. Autobusy, 2014, no. 6, pp. 235–239.
• [34] Kułakowski M., Rokosz K.: Stopowe stale austenityczne, ferrytyczne i duplex używane w transporcie. Autobusy, 2017, no. 7–8, pp. 357–362.
• [35] Struktura i własności stali 316L. SSN Stowarzyszenie Stal Nierdzewna, Warszawa 2007.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).