Powłoki ze stopu Inconel 686 napawane metodą CMT na rury i ściany szczelne kotłów energetycznych do spalania odpadów

• Autorzy: Kusiński J. , Blicharski M. , Cieniek Ł. , Dymek S.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2015.1.3

Warianty tytułu

EN

The Inconel 686 weld overlays deposited by CMT technique on pipes and panel walls of the waste incineration boilers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizowano strukturę oraz zmiany składu chemicznego w powłokach ochronnych z komercyjnego stopu Inconel 686, które zostały napawane na elementy kotłów techniką CMT (Cold Metal Transfer). Zewnętrzne powierzchnie rur oraz ścian szczelnych kotłów (wykonanych ze stali 16Mo3) zostały napawane metodą CMT w warunkach przemysłowych w SEFAKO S.A. Badania mikroskopowe prowadzono z wykorzystaniem: mikroskopii świetlnej i elektronowej skaningowej (LM oraz SEM). Zgłady metalograficzne poddano również jakościowej i ilościowej mikroanalizie składu chemicznego techniką EDS (badano zmiany składu chemicznego na przekroju napoiny ze szczególnym uwzględnieniem zawartości Fe oraz segregację dendrytyczną pierwiastków Fe, Ni, Cr, Mo oraz W), stosując detektor firmy EDAX. Badania wykazały, że w wyniku mikrosegregacji zachodzącej w trakcie krzepnięcia napoin rdzenie dendrytów bogatsze są w Ni oraz Fe, natomiast obszary międzydendrytyczne w Cr i Mo. Wykazano, że W segreguje w znacznie mniejszym stopniu niż Nb w napoinie z Inconelu 625. Podczas krzepnięcia najsilniej segreguje molibden, który tworzy wydzielenia faz TCP, natomiast pozostałe pierwiastki segregują w znacznie mniejszym stopniu.

EN

The aim of this work was to investigate the development of microstructure and variations in chemical composition in commercial Inconel 686 coatings overlaid by the CMT (Cold Metal Transfer) technique on the boiler elements. For the experiments the external surface of boiler pipes and membrane walls made of 16Mo3 steel were clad with Inconel 686 alloy in the SEFAKO S.A. boilers factory using the CMT technique. Microstructural examinations of the Inconel 686 overlays were carried out by light and scanning electron microscopy (LM and SEM). The metallographic samples were subjected to qualitative and quantitative analyses of chemical composition (used for determining variations in the content of Ni, Fe, Cr, Mo and W) by means of energy dispersive spectroscopy (EDS) using a detector manufactured by the EDAX company. The investigation showed that microsegregation occurring during the weld overlay solidification makes the dendrite cores to be richer in Ni and Fe while the interdendritic regions richer in Mo, Cr and W. Tungsten and chromium show relatively low tendency to segregation during solidification (much lower than niobium in Inconel 625) while molybdenum tends to segregate and form the precipitates of a TCP phases.

Słowa kluczowe

PL

INCONEL 686; napawanie; technika CMT; mikrostruktura; skład chemiczny; segregacja

EN

INCONEL 686; cladding; CMT technique; microstructure; chemical composition; segregation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 36, nr 1
• Strony: 15--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kusiński J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej

autor

Blicharski M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej

autor

Cieniek Ł.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej

autor

Dymek S.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej

Bibliografia

• [1] Adamiec P., Adamiec J.: Aspekty napawania stopami Inconel 625 i 686 elementów w kotłach do spalania odpadów. Przegląd Spawalnictwa 5-6 (2006) 11÷14.
• [2] Adamiec J.: High temperature corrosion of power boiler components cladded with nickel alloys. Materials Characterization 60 (2009) 1093÷1099.
• [3] Nowacki J., Wypych A.: Mikrostruktura i odporność na wysokotemperaturowe utlenianie napoin nadstopu Inconel 625 na stali niskostopowej. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 5 (2010) 84÷87.
• [4] Lee S., Themelis N. J., Castaldi M. J.: High temperature corrosion in waste to energy boilers. Journal of Thermal Spray Technology 16 (2007) 1÷7.
• [5] DuPont J. N., Lippold J. C., Kiser S. D.: Welding metallurgy and weldability of nickel base alloys. John Wiley & Sons, INC., Publication, New Jersey (2009).
• [6] DuPont J. N.: Solidification of an alloy 625 weld overlay. Metallurgical and Materials Transactions A 27A (1996) 3612÷3620.
• [7] Rozmus-Górnikowska M., Blicharski M., Kusiński J., Paćko M., Kusiński L., Marszycki M.: Wpływ sposobu napawania rur kotłowych na ich mikrostrukturę i własności. Hutnik – Wiadomości Hutnicze 79 (4) (2012) 181÷292.
• [8] Iordachescu D., Quintino L.: Steps towards a new classification of metal transfer in gas metal arc welding. Journal of Materials Processing Technology 202 (2008) 391÷397.
• [9] Pickin C. G., Williams S. W., Lunt M.: Characterization of the cold metal transfer (CMT) process and its application for low dilution cladding. Journal of Materials Processing Technology 211 (2011) 496÷502.
• [10] Bruckner J.: Metoda CMT – rewolucja w technologii spawania. Przegląd Spawalnictwa 7-8 (2009) 24÷27.
• [11] Silva C. C., De Miranda H. C.,Motta M. F., Farias J. P., Afonso C. R. M., Ramirez A. J.: New insight on the solidification path of an alloy 625 weld overlay. Journal of Materials research and Technology 2 (2013) 228÷237.
• [12] Maltin C. M., Galloway A. M. Mweemba M.: Microstructural evolution of Inconel 625 and Inconel 686 CPT weld metal for clad carbon steel linepipe joints. Metallurgical and Materials Transactions A 45A (2014) 3519÷3532.