Właściwości mechaniczne złączy spawanych stali dupleks w konstrukcjach wielkogabarytowych

• Autorzy: Nowacki J. , Zając P.

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties of duplex steel welded joints in large-size constructions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono próby spawania płyt ze stali dupleks UNS S31803 o grubościach: 9,5; 14,5 i 18,5 mm drutem proszkowym. Określono wpływ spawania ze zwiększonym odstępem progowym na właściwości mechaniczne złączy w porównaniu z właściwościami uzyskanymi w wyniku spawania z odstępem progowym 6 mm oraz wymaganiami przepisów DNV. Wykazano, że możliwe jest rozszerzenie tolerancji odstępu progowego i spawanie szerokoszczelinowe stali dupleks, czyli wykonywanie połączeń spawanych jednostronnie w pozycji pionowej z dołu do góry (PF) bez konieczności stosowania procesu napawania krawędzi, w przypadku rowka spawalniczego z odstępem progowym w zakresie od 6 do 10 mm, z punktu widzenia spełnienia przez złącza spawane wymagań dotyczących właściwości mechanicznych.

EN

9.5, 14.5 and 18.5 mm thick panels made of UNS S31803 duplex steel were tested for welding with the use of powder wire. The target task consisted in determination of impact of the welding process at increased threshold distance on mechanical properties or joints compared with the properties achieved through welding at 6 mm threshold distance and in compliance with the provisions set out in the DNV regulations. The results demonstrated that the threshold distance tolerance could be extended; furthermore, they proved that that wide-clearance welding, that is production of welded joints through double cordon welding with single operator in vertical position (PF), was possible without the need of applying border building up in the case of duplex steel provided that the weld groove geometry had its threshold distance within 6 through 10 mm, from the point of view of compliance of welded joints with the requirements concerning mechanical properties.

Słowa kluczowe

PL

właściwości mechaniczne; złącze spawane; stal duplex; konstrukcja wielkogabarytowa

EN

mechanical properties; welded joint; duplex steel; large-size construction; welding

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 81, nr 3
• Strony: 21--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., il.

Twórcy

autor

Nowacki J.

autor

Zając P.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

Bibliografia

• [1] American Bureau of Shipping: Rules for materiais and welding, pt. 2, 2007.
• [2] Charles J.: The duplex stainless steels; Materials to meet your needs. Conf. „Duplex Stainless Steels '91". Beaune, Les Editions de Physique, France, vol. 1,1992
• [3] Charles J., Vincent B.: „Duplex stainless steel for chemical tankers". Duplex Stainless Steels 97-5th World Conference, D97-018.
• [4] Cromocare DW 329A Duplex, Flux cored wire for stainless steel, materiały informacyjne firmy Elga, 2007.
• [5] Cromocare DW 329AP Duplex, Flux cored wire for stainless steel, Materiały informacyjne firmy Elga, 2007.
• [6] Creusot-Loire Industrie. Inspection test certificate no. 620781206F, 21 December 1999.
• [7] Creusot-Loire Industrie. Inspection test certificate no. 620781710F, 17 January 2000.
• [8] Creusot-Loire Industrie. Inspection test certificate no. 620784802F, 12April 2000.
• [9] Det Norske Veritas: Rules for classification of ships, newbuildings, materials and welding, pt. 2, Chapter 3 - Welding, January 1996.
• [10] Dobosz M.: Wspomagana komputerowo statystyczna analiza wyników badań. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2004.
• [11] Gurney T.R.: Zmęczenie konstrukcji spawanych, WNT, Warszawa 1973.
• [12] Hänninen H., Romu J., Ilola R., Tervo J., Laitinen A.: Effects of processing and manufacturing of high nitrogen-containing stainless steels on their mechanical, corrosion and wear properties. Journal of Materials Processing Technology 117, 2001.
• [13] Horvath W., Prantl W., Stroifinigg H., Werner E.A.: Microhard-ness and microstructure of austenite and ferrite in nitrogen al-loyed duplex steels between 20 and 500°C. Materials Science and Engineering A256, 1998.
• [14] Karlsson L.: Spawanie stali odpornych na korozję - Stale dupleks i super dupleks. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa nr 1, 1999.
• [15] Katarzyński S., Kocańda S., Zakrzewski M.: Badanie własności mechanicznych metali, WNT, Warszawa 1967.
• [16] Kocańda S.: Zmęczeniowe niszczenie metali, WNT, Warszawa 1978.
• [17] Kordatos J.D., Fourlaris G., Papadimitriou G.: The effect of cooling rate on the mechanical and corrosion properties of SAF 2205 (UNS 31803) duplex stainless steel welds, Scripta Materialia 44, 2001.
• [18] Nowacki J.: Materiałowo-technologiczne aspekty spawania stali dupleks w przemyśle okrętowym. Inżynieria Materiałowa 6(137), 2003.
• [19] Nowacki J.: Problemy spawania stali dupleks w budowie statków do transportu chemikaliów. Przegląd Spawalnictwa nr 9-10, 2003.
• [20] PN-EN 288-3/1994: Wymagania dotyczące technologii spawania metali i jej uznawanie. Arkusz 3: Badania technologii spawania łukowego stali.
• [21] PN-EN 895:1997: Badania niszczące spawanych złączy metali - Próba rozciągania próbek poprzecznych.
• [22] PN-EN 970:1999: Spawalnictwo - Badania nieniszczące złączy spawanych - Badania wizualne.
• [23] PN-EN ISO 5817-2005: Spawanie - Złącza spawane (z wyłączeniem spawania wiązką) stali, niklu, tytanu i ich stopów - Poziomy jakości według niezgodności spawalniczych.
• [24] PN-EN 10002-1:2004: Metale - Próba rozciągania - Część 1: Metoda badania w temperaturze otoczenia.
• [25] Polański Z., Pietraszek J.: Planowanie i analiza doświadczeń. Materiał kursowy, Statsoft Polska, Kraków 1998.
• [26] Słodziński S., Zając P.: Doświadczenia Stoczni Szczecińskiej S.A. ze stosowania drutów proszkowych do spawania stali dupleks metodą FCAW - 136 w budowie chemikaliowców. VII Konferencja Spawalnicza Szczecin 2002 „Postęp w technologiach spawania w osłonach gazowych", 21-23.05.2002 Międzyzdroje.
• [27] Słodziński S., Zając P.: Spawanie stali dupleks w Stoczni Szczecińskiej Nowa S.A.. Przegląd Spawalnictwa nr 9-10, 2003.
• [28] Solomon H.D., Devine H.: Influence of microstructure on the mechanical properties and localized corrosion of a dupleks stainless steel. MiCon 78. ASTM STP 672, Philadelphia 1979.
• [29] Sprawozdanie z pracy badawczo-rozwojowej pt.: Optymalizacja technologii spawania stali dupleks w zakresie rozwiązań konstrukcyjnych, technologicznych i kosztów złączy spawanych gwarantujących wymagany okres eksploatacji zbiorników ładunkowych statków-chemikaliowców serii B588-III budowanych w Stoczni Szczecińskiej NOWA, zadanie nr 5 projektu celowego Nr 6 TO8 2003 C/06236 pn.: Badania optymalizacyjne parametrów geometrycznych rowka spawalniczego oraz parametrów spawania wytypowanych węzłów z założonym konstrukcyjnie brakiem przetopu, Politechnika Szczecińska, Wydział Mechaniczny, listopad 2004.
• [30] Sprawozdanie z pracy badawczo-rozwojowej pt.: Optymalizacja technologii spawania stali dupleks w zakresie rozwiązań konstrukcyjnych, technologicznych i kosztów złączy spawanych gwarantujących wymagany okres eksploatacji zbiorników ładunkowych statków-chemikaliowców serii B588-III budowanych w Stoczni Szczecińskiej NOWA, zadanie nr 8 projektu celowego Nr 6 T08 2003 C/06236 pn.: Kontrola struktury złączy spawanych metodami badań niszczących (DT): metalograficzną, rentgenostrukturalną, pomiarów mikrotwardości, odporności korozyjnej, Politechnika Szczecińska, Wydział Mechaniczny, czerwiec 2005.
• [31] URANUS 45N - Forming and welding procedures. Creusot-Loire Industrie. 24/10/1997.
• [32] URANUS-45N Mo. Creusot-Loire Industrie, 16/10/1997.
• [33] URANUS-45N. Creusot-Loire Industrie, 10/10/1997.
• [34] Van Nassau L., Meelker H., Hilkes J.: Welding dupleks and super dupleks stainless steels a guide for industry. Lincoln Norweld, doc. 01463,lipiec 1992.
• [35] Wallén B.: Corrosion of Duplex stainless steels in Seawater. Avesta Corrosion Management and Application Engineering, Acom no. 1-1998.
• [36] Welding of duplex stainless steel. Welding Technology Training Center, Welding & Joining Research Center, Nippon Steel Corporation, October 1999 - materiały informacyjne.
• [37] Zając P.: Wpływ szerokoszczelinowego spawania jednostronnego drutem rdzeniowym stali dupleks na właściwości złączy spawanych. Rozprawa doktorska, PS, Szczecin 2008.