Structural Characterization of Nd:YAG Laser Welded Joint of Dual Phase Steel

• Autorzy: Węglowski M. S. , Stano S. , Michta G. , Osuch W.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka struktury złącza ze stali stopu Dual Phase spawanej laserem Nd:YAG

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Fuel economy and, thereby, weight reduction have become a point of considerable interest in the car industry over the past 20 years. The body-in-white, the heaviest and largest car component, comprises about 25-30 percent of the total weight of a medium-sized passengers car. Various new grades of steels with excellent formability have been developed, to meet the automotive industry reąuirements. The most popular grades of automotive steels are Dual Phase (DP) steels. In this paper the influence of laser welding technology on the microstructure of welded joint of a dual phase steel is presented. The test joint have been welded under a shielding gas on the stand for robotic Nd:YAG laser welding at the beam power of 2.0 kW and welding speed 2.1 m/min without filier metal. The microstructure of the 600 MPa DP steel (HDT580X steel) was investigated by means of light microscopy, scanning- and transmission electron microscopy. It was found that the steel exhibits fine grained microstructure consisting of ferrite and martensite - austenite (M-A) islands. Some martensite - bainite (M-B) and martensite - bainite - austenite (M-B-A) islands were also observed. The microstructure of the weld is composed of bainite and lathe martensite. In the Heat Affected Zonę (HAZ) the microstructure consists of lathe martensite, bainite and ferrite. The maximum hardness in the HAZ did not exceed 343 HV and the tensile strength of the welded joint (631 MPa) was at the same level as that of the base materiał (630 MPa).

PL

Oszczędność paliwa poprzez zmniejszenie masy pojazdu stała się głównym zadaniem, z jakim od ponad 20 lat zmaga się przemysł samochodowy. Karoseria samochodowa stanowi około 25-30 % całkowitej masy pojazdu średniej wielkości. Nowe gatunki stali o dobrej tłoczności są w stanie sprostać wymaganiom, jakie stawia przemysł motoryzacyjny. Do tych stali zaliczają się stale typu Dual Phase (DP). W pracy przedstawiono wpływ technologii spawania wiązką laserową Nd:YAG na strukturę złącza ze stali typu DP. Na podstawie przeprowadzonych badań za pomocą mikroskopu świetlnego oraz skaningowego i transmisyjnego mikroskopu elektronowego stwierdzono, że badana stal (HDT580X) wykazuje drobnoziarnistą strukturę ferrytyczną z wyspami martenzytyczno - austenitycznymi (M-A). W badanej stali można również zaobserwować obszary wysp martenzytyczno - bainitycznych (M-B) oraz martenzytyczno - bainityczno - austenitycznych (M-B-A). Przeprowadzone badania mikrostruktury ujawniły, że w spoinie złącza występuje struktura bainityczno-martenzytyczna (martenzyt listwowy). W strefie wpływu ciepła mikrostruktura składa się z martenzytu listwowego, bainitu i ferrytu. Maksymalna twardość w obszarze złącza nie przekroczyła wartości 343 HV, a wytrzymałość złącza (631 MPa) była na takim samym poziomie jak materiału rodzimego (630 MPa).

Słowa kluczowe

EN

dual phase steel; automobile industry; laser welding; microstructure

PL

stal dual phase; spawanie laserowe; przemysł motoryzacyjny; mikrostruktura

• 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: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 1
• Strony: 211--220
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Węglowski M. S.

autor

Stano S.

autor

Michta G.

autor

Osuch W.

• INSTITUTE OF WELDING, 44-100 GLIWICE, 16-18 BŁ. CZESŁAWA STR. POLAND

Bibliografia

• [1] R. Kuziak, R. Kawalla, S. Waengler, Arch. Civil and Mech. Eng. 8, 103 (2008).
• [2] M. D. Tumuluru, Welding Journal. 85, 31 (2006).
• [3] L. E. Svensson, J. K. Larsson, Steel World (UK). 7, 21 (2002).
• [4] C. Ma, D. L. Chen, S. D. Bhole, G. Boudreau, A. Lee E. Biro, Mat. Sci. Eng. A485, 334 (2008).
• [5] P. Gupta, P. K. Ghosh, S. K. Nath, S. Ray, Z. Metallkunde, 81, 502 (1990).
• [6] P. Kustroń, M. Rutkowska-Gorczyca, A. Ambroziak, M. Lachowicz, XXXVI Szkoła Inżynierii Materiałowej Kraków Krynica 203 (2008), (In Polish).
• [7] M. K. Wibowo, I. M. Richardson, Mat. Sci. Forum, 15-17, 1020 (2007).
• [8] C. Y. Kang, T. K. Han, B. K. Lee, J. K. Kim, Mat. Sci. Forum, 539-543, 3967 (2007).
• [9] EN 10336:2007 Continuously hot-dip coated and elec-trolytically coated strip and sheet of multiphase steels for cold forming. Technical delivery conditions.
• [10] EN 895:1995 - Destructive tests on welds in metallic materials - Transverse tensile test.
• [11] EN 10002-1:2001- Metallic Materials. Tensile testing - Part 1: Method of test at ambient temperature
• [12] M. St. Węgłówski, S. Stano, K. Krasnowski, K. Kwieciński, M. Łomozik, R. Jachym, The Finał Report of Statutory R&D activ-ity, Da-104, Institute of Welding, Gliwice, (2008), (In Polish).
• [13] I. Ito, K. Besssyo, International Institute of Welding document IX-576-68 (1968).