Wpływ cyklu cieplnego spawania na mikrostrukturę i powstawanie pęknięć w superstopie Inconel 713C

• Autorzy: Lachowicz M. , Zeman M.

Warianty tytułu

EN

Influence of welding thermal cycle on microstructure and occurrence of cracking in Inconel 713C superalloy

• Konferencja: 49. Krajowa Konferencja Spawalnicza Nowe materiały i technologie w spajaniu, Szczecin, 4-7 września 2007
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury suprestopu Inconel 713C, który poddano symulacji cykli cieplnych spawania. Wyniki obserwacji porównano ze zmianami mikrostruktury w rzeczywistych spoinach oraz SWC. Przedstawiono zakresy zmierzonych temperatur, uzyskanych podczas symulacji i rzeczywistych cykli cieplnych spawania stopu In713C, bez zastosowania podgrzania wstępnego. W wyniku badań stwierdzono, że zakresy temperatur uzyskane podczas symulacji są zbliżone do temperatur występujących w SWC w trakcie spawania. Zmiany strukturalne obserwowane w osnowie y-y' w strefie symulowanej oraz rzeczywistych spoinach są również zbliżone. Symulowanie cykli cieplnych w zastosowaniu do superstopu In713C oraz innych stopów niklu umacnianych fazą Ni3AIT-y' może być właściwym narzędziem do opisu przemian w fazach y i y' oraz ich wpływu na powstawanie pęknięć podczas spawania.

EN

The results of testing of Inconel 713C super alloy microstructure, which underwent simulation of welding thermal cycles, were presented. The observation results were compared with the microstructure of real joints and heat affected zone (SWC). The scopes of temperatures, which occurred and were measured during simulation and real thermal cycles of In 713C welding without application of preheating were detailed. It follows from the testing that the scopes of temperatures occurred during simulation are similar to the temperatures occurring in SWC during welding process. The structural changes found out in y-y' matrix in the simulated zone and real joints are also similar. Simulation of thermal cycles with application to In 713C super alloy and other nickel alloys strengthened by Ni3AITi-y' phase can be an adequate tool for description of changes in y and y' phases and their influence on cracking occurrence in welding process.

Słowa kluczowe

PL

cykl cieplny; spawanie; mikrostruktura; pękanie; superstop; Inconel 713C

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 79, nr 8
• Strony: 22--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., il.

Twórcy

autor

Lachowicz M.

autor

Zeman M.

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Mikułowski B.: Stopy żaroodporne i żarowytrzymałe - nadstopy, Wyd, AGH, Kraków, 1997.
• [2] Hernas A.; Żarowytrzymałość stali i stopów, Wyd. Pol, Śl. Gliwice, 2000.
• [3] Adamczyk J., Szkaradek K.: Materiały metalowe dla energetyki jądrowej, Wyd. Pol. Śl. Gliwice.
• [4] Bhadeshia H. K. D, H.: Nickel Based Superalloy, www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2003/superalloys/superalloys.html
• [5] Yao X. X., Fang Y,, Kim H. T., Chaoi J.: The microstructural characteristics in a newly developed nickel-base cast superalloy, Materials Characterization 38/1997.
• [6] Brózda J., Łomozik M.: Stopy niklu stosowane w budowie urządzeń służących ochronie środowiska i ich spawalność - część I, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 2/1999.
• [7] Brózda J., Łomozik M.: Stopy niklu stosowane w budowie urządzeń służących ochronie środowiska i ich spawalność - część II, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 3/1999.
• [8] Henderson M. B, Arrell D, Heobel M, Larsson R, Marchant G.: Nickiel-Based Superalloy Welding Practices for Industrial Gas Turbine Applications, www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2002/papers/APNickelWeldv2.
• [9] Ojo O. A., Chaturvedi M. C: On the role of liquated γ precipitates in weld heat affected zone microfissuring of a nickel-based superalloy, Materials sciertce & Engineering A 403 (2005).
• [10] Ojo O. A., Richards N. L, Chaturvedi M. C.: Contribution of constitutional liquation of gamma prima precipitate to weld HAZ cracking of cast Inconel 738 superalloy, Scripta Materialia 50 (2004).
• [11] Lachowicz M.: Charakterystyka zmian mikrostrukturalnych i mechanizmów pękania występujących w trakcie spawania i obróbki cieplnej superstopu Inconel 713C, Rozprawa doktorska. Wrocław, 2006,
• [12] Lachowicz M, Dudziński W, Podrez-Radziszewska M.: TEN observation of the heat affected zone in electron beam welded superalloy Inconel 713C, Materials Characterization 2007, (w druku).
• [13] Lachowicz M, Dudziński W, Haimann K, Podrez-Radziszewska M.: Microstructure transformations and cracking in the matrix of y-y` superalloy Inconel 713C melted with electron beam, Materials Science and Engineering A 2007, (w druku).
• [14] Huaxin L., Jones R. H.: Effect of pre-welding heat treatments on welding a two-phase Ni3Al alloy, Materials science & Enginnering A192/193,1995.
• [15] Ojo O. A., Richards N. L, Chaturvedi M. C.: Microstructural study of weld fusion zone of TIG welded IN 738 nickel-based superalloy, Scripta Materialia 51/2004.
• [16] Qian M.r Lippold J. C: Liquation phenomena in the simulated heat-affected zone of alloy 718 after multiple postweld heat treatment cycles, Welding Journal June, 2003.
• [17] Qian M., Lippold J. C: The effect of annealing twin-generated special grain boundaries on HAZ liquation cracking of nickel- base superalloys, Acta Materialia 51/2003.
• [18] Chen W., Chaturvedi M. C., Richards N. L: Effect of boron segregation at grain boundaries on heat-affected zone cracking in wrought Inconel 718, Metallurgical and Materials Transactions 32A, 2001.
• [19] Ojo O, A., Richards N. L., Chaturvedi M. C.: Liquid film migration of constitutionally liquated γ in weld heat affected zone (HAZ) of Inconel 738LC superalloy, Scripta Materialia 51/2004,
• [20] Hansen M.: Constitution of binary alloys, Wyd. McGraw-Hill Book Company INC. New York, 1958.
• [21] Sun W. R., Lee J. H., Seo S. M., Cheo S. J., Hu Z. Q.: The eutectic characteristic of MC-type carbide precipitation in a DS nickel-base superalloy, Materials Science & Engineering A271, 1999.
• [22] Lachowicz M.: Charakterystyka napoin oraz pęknięć powstałych podczas napawania superstopu Inconel 713C, Inżynieria Materiałowa 3/2006.
• [23] Lachowicz M.: Wpływ obróbki cieplnej na morfologię faz w mikrostrukturze superstopu Inconel 713C, XXXIII Szkoła Inżynierii Materiałowej, Krynica, 2006.