Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laser welding of stainless steel

Kurc-Lisiecka A., Lisiecki A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2020

|

Vol. 98, nr 1

32--40

EN

Purpose: of this paper was to analyze the influence of the basic parameters of laser welding (i.e. laser beam power and welding speed, as well as energy input) of butt joints of the 2.0 mm thick stainless steel AISI 304 sheets on the weld shape and joint quality. Design/methodology/approach: The preliminary trials of simulated laser welding by melting the austenitic stainless steel sheets (the so called bead-on-plate welding), as well as the welding of the test butt joints, were carried out using the high-power diode laser (HPDL) ROFIN DL 020, without the additional material (the technique of autogenous welding). A crucial parameter that determines both the mechanical properties and the corrosive resistance of a joint (the region of a weld and HAZ - heat affected zone) in the case of stainless steels with austenitic structure is energy input, which should be kept at a minimum, and at the same time full penetration and a proper shape of the fusion zone should be ensured. The investigations included the macrostructure and microstructure observations by light microscopy, researches of mechanical properties in a static tensile test and also microhardness measurements made by Vickers method. Findings: The results have shown that it is possible to provide a proper shape of the weld of fine-grained structure and narrow heat affected zone, but it requires careful selection of the welding parameters, especially a low energy input. The microhardness measurements showed that the in case of welding the butt joints using the high-power diode laser in HAZ area a slight increase in microhardness to approx. 185HV0.2 compared to base material (160-169HV0.2) and a decrease in microhardness in the fusion zone (FZ) to approx. 140- 150HV0.2 have been observed. All welded sample broke from the joint during the testing at tensile stress between 585 MPa and 605 MPa with corresponding percentage elongation in the range of 45-57%. It can be found that the joints strength is not less than the strength of the base metal of 2.0 mm thick AISI 304 austenitic stainless steel sheet. Research limitations/implications: Studies of the weldability of stainless steels indicate that the basic influence on the quality of welded joints and reduction of thermal distortions has the heat input of welding, moreover the highest quality of welded joints of austenitic stainless steel sheets are ensured only by laser welding. Practical implications: The laser welding technology can be directly applied for welding of austenitic steel AISI 304 sheets 2.0 mm thick. Originality/value: Application of high power diode laser for welding of austenitic stainless steel AISI 304.

2

Laser cladding of Co-based metallic powder at cryogenic conditions

Lisiecki A., Ślizak D., Kukofka A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2019

|

Vol. 95, nr 1

20--31

EN

Purpose: of this paper was demonstration a novel technique of laser cladding by experimentally composed Co-based metallic powder and forced cooling of the substrate by liquid nitrogen under cryogenic conditions, at the temperature -190°C, for producing clad layers with enhanced microstructure characteristic and properties. Design/methodology/approach: Technological tests of laser cladding were conducted by means of a high power fibre laser HPFL with maximum output power 3.0 kW, and six-axis robot. The experimental Co-based powder was composed for providing high abrasive wear resistance, high resistance for impact load, and also for corrosion resistance at elevated temperature. The unique and novel technique of forced cooling of the substrate was provided by immersing the specimens in the liquid nitrogen bath. The three coaxial nozzle head was designed and custom made to provide precise deposition of the powder delivered into the laser beam irradiation region. The scope of the study included tests of conventional laser cladding at free cooling in ambient air in a wide range of processing parameters, and also trials of laser cladding under cryogenic conditions. The test clad layers produced by conventional laser cladding and by the novel technique of laser powder deposition under cryogenic conditions were investigated and compared. Findings: The obtained results indicate that the novel technique of forced cooling the substrate by liquid nitrogen bath provides lower penetration depth, as well as low dilution of the clad, and also provides higher hardness of the clads. Additionally, it is possible shaping the geometry of the individual bead, providing high reinforcement and low width. Research limitations/implications: The presented results are based just on preliminary test of the novel technique of laser cladding under cryogenic conditions. Therefore, further study and detailed analyse of the influence of the cooling rate on the quality, microstructure, and properties of the deposited coatings are required. Practical implications: The study is focused on practical application of the novel technique for manufacturing of wear resistance coatings characterised with enhanced performance compared to conventional range of application of the laser cladding. Originality/value: Novel technique of laser cladding at forced cooling under cryogenic conditions was demonstrated. The powder used for cladding trials was experimentally composed (not commercially available). The experimental stand custom made was used with custom made powder feeding rate, and also with custom made coaxial nozzle head.

3

Zautomatyzowane spawanie laserowe blach karoseryjnych

Lisiecki A., Kurc-Lisiecka A., Kukofka A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2018

|

nr 1-2

70--77

PL

W artykule opisano wyniki badań wpływu podstawowych parametrów spawania laserowego (tj.: mocy wiązki laserowej i prędkości spawania oraz energii liniowej spawania) blach karoseryjnych ocynkowanych ze stali DC04 o grubości 0,8 mm na jakość i właściwości złączy doczołowych. Próby spawania wykonano za pomocą lasera dyskowego Yb:YAG TruDisk 3302 firmy TRUMPF, o mocy maksymalnej 3,3 kW, z głowicą ogniskującą wiązkę do średnicy 200 μm, techniką bez materiału dodatkowego. Stwierdzono, że konfiguracja złącza doczołowego stwarza dogodne warunki do ujścia par cynku, bez ryzyka porowatości spoin. Mikrostruktura, mikrotwardość i własności mechaniczne złączy zależą wyraźnie od warunków spawania.

EN

The article describes the results of the research on the influence of the basic parameters of laser welding (i.e. laser beam power and welding speed, and also energy input) of 0.8 mm thick car body electro-galvanized steel DC04 sheets on the quality and properties of butt joints. The tests of welding were conducted by the means of a TRUMPF Yb:YAG TruDisk 3302 disk laser with the maximum output power of 3.3 kW and the beam spot diameter of 200 μm, applying the autogenous technique, i.e. with no additional material. The keyhole laser welding of zinc coated steel sheets in butt configuration was found to provide excellent conditions for zinc vapours to escape, with no risk of porosity. The microstructure, microhardness and mechanical properties of the butt joints depend on laser welding conditions.

4

Technologia flowdrill wiercenia i gwintowania bezwiórowego

Lisiecki A., Kurc-Lisiecka A., Brząkala P., Paś M.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2018

|

nr 5-6

27--32

PL

W artykule opisano wyniki badań wpływu wybranych parametrów termowiercenia (zwanego także wierceniem tarciowym lub termicznym) wiertłem termicznym typu flat z węglików spiekanych na jakość otworów wykonanych w profilach prostokątnych ze stali nierdzewnej AISI 304 o grubości 2 mm oraz stali konstrukcyjnej S235 o grubości 1,5 mm. W badaniach szczególną uwagę zwrócono na wpływ termowiercenia na mikrostrukturę i mikrotwardość stali poddanych procesowi termowiercenia.

EN

The article describes the results of the research on the influence of the selected parameters of thermal drilling (also called friction or thermal drilling) with the use of a flat friction drilling tool made of high speed steel on the quality of holes made in rectangular profiles of the AISI 304 stainless steel of the thickness of 2 mm and of the structural grade S235 steel of the thickness of 1.5 mm. During the studies, particular attention was paid to the impact of thermal drilling on the microstructure and microhardness of the investigated steels.

5

Spawanie laserowe złączy blach ze stali AISI 316L

Kurc-Lisiecka A., Lisiecki A., Juroszek W.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2018

|

nr 11-12

69--73

PL

W artykule opisano wyniki badań wpływu podstawowych parametrów spawania laserowego (tj. mocy wiązki laserowej i prędkości spawania oraz energii liniowej spawania) blach ze stali nierdzewnej AISI 316L o grubości 3,0 mm na jakość i właściwości złączy doczołowych. Próby spawania wykonano za pomocą lasera dyskowego TruDisk 3302 firmy Trumpf o mocy maksymalnej 3,3 kW z głowicą ogniskującą wiązkę do średnicy 200 μm techniką bez materiału dodatkowego. Badania wykazały, że możliwe jest zapewnienie poprawnego kształtu spoiny o korzystnej drobnoziarnistej strukturze i wąskiej strefie wpływu ciepła, lecz wymaga to precyzyjnego doboru parametrów spawania, głównie niskiej energii liniowej spawania. Przeprowadzone pomiary mikrotwardości wykazały, że w wyniku spawania złączy doczołowych laserem dyskowym dużej mocy następują wyraźny spadek mikrotwardości w środkowej części spoiny, do ok. 181 HV0,2 oraz zwiększenie mikrotwardości w obszarze SWC, do ok. 205-207 HV0,2, przy mikrotwardości materiału rodzimego w zakresie 172-190 HV0,2.

EN

The article describes the results of the research on the influence of the basic parameters of the laser welding (i.e. laser beam power and welding speed as well as energy input) of 3.0 mm thick stainless steel AISI 316L sheets on the quality and properties of butt joints. The tests of welding have been conducted with a disc laser of the maximum output power of 3.3 kW and the beam spot diameter of 200 μm, by applying the autogenous technique, i.e. without an additional material. The results have demonstrated that it is possible to provide a proper shape of the weld of fine-grained structure and narrow heat affected zone, but it requires the careful selection of the welding parameters, especially low energy input. The microhardness measurements have shown that the welding of butt joints using a high power disc laser in HAZ area has resulted in a significant decrease of microhardness, to approximately 205-207 HV0.2, as compared to the base material (172-190 HV0.2) as well as in a decrease in the microhardness of the central part of the weld to approximately 181 HV0.2.

6

Zastosowanie napawania laserowego w procesie wytwarzania przyrostowego

Lisiecki A., Ślizak D., Jaworski M., Waląg G.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2018

|

Nr 2 (40)

26--28

PL

Technologie przyrostowe polegają na wytwarzaniu przedmiotów warstwa po warstwie na podstawie dokumentacji trójwymiarowej stworzonej w programach typu CAD. Technologie te pozwalają na wytwarzanie przedmiotów o skomplikowanych kształtach, trudnych lub niemożliwych do uzyskania innymi metodami, a samo wytwarzanie odbywa się bez udziału tradycyjnych narzędzi.

7

Sterowanie jakością spawania wybranych materiałów

Kurc-Lisiecka A., Lisiecki A.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2018

|

Nr 4 (42)

20--23

PL

Sterowanie jakością to metoda i działanie systemowe, które obejmuje wszystkie techniki pracy mające na celu nadzorowanie i monitorowanie procesów oraz prowadzenie ich w sposób zapewniający spełnienie wymagań jakościowych poprzez nadanie produktowi odpowiednich cech i właściwości, a także eliminowanie przyczyn powstawania wad i braków.

8

Ocena możliwości zastosowania termografii aktywnej do badań nieniszczących złączy teowych spawanych laserowo

Pawlak S., Lisiecki A.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2018

|

Nr 1 (39)

32--36

PL

Metalowe elementy warstwowe, określane powszechnie jako elementy typu „sandwich”, wytwarzane w technologii spawania laserowego są obecnie coraz częściej stosowane m.in. w przemysłach lotniczym i okrętowym [1, 2].

9

Analiza zjawisk cieplnych procesu obróbki laserowej w warunkach kriogenicznych

Lisiecki A., Ślizak D., Kukofka A., Waląg G.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2018

|

Nr 2 (40)

16--18

PL

Bardzo wysoka gęstość mocy wiązki laserowej jako źródła energii cieplnej jest powodem, dla którego technologie laserowe często znajdują zastosowanie do modyfikacji lub regeneracji warstw powierzchniowych części maszyn i mechanizmów. Umożliwiają one wytworzenie warstw o wymaganych właściwościach mechanicznych, odpornych na zużycie ścierne bądź działanie szkodliwych mediów, również w wysokich temperaturach. Techniki laserowe stosowane przy obróbce powierzchni dzieli się na przetopieniowe, bezprzetopieniowe, natapianie oraz technologie wykorzystujące proces odparowania.

10

Automated Laser Welding of AISI 304 Stainless Steel by Disk Laser

Lisiecki A., Kurc-Lisiecka A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 4

1663--1672

EN

The automated laser welding process of 2.0 mm thick sheets of AISI 304 stainless steel was investigated. The disk laser with a beam spot diameter of 200 μm was used for bead-on-plate and next for autogenous butt joints welding. The influence of basic welding parameters such as laser power, welding speed, and focal spot position on fusion zone configuration, quality of joints, microstructure changes, and microhardness distribution across the joints were analysed and presented in this paper. The results have shown that stiffening of the 2.0 mm thick sheets is crucial for providing high quality and reproducibility of butt joint in a case of AISI 304 stainless steel due to relatively low thermal conductivity and simultaneously high thermal expansion. Relevant drop of microhardness in the weld zone was observed. The mean value of microhardness of the base metal was 230 HV0.1, while the microhardness in fusion zone of the test welds was ranged from 130 to 170 HV0.1. Additionally the microstructure changes in the weld metal and also in the heat affected zone of test joints is described.

11

Zautomatyzowane spawanie stali nierdzewnej laserem gazowym CO2

Lisiecki A., Wójciga P., Kurt-Lisiecka A., Barczyk M., Krawczyk S.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2017

|

nr 7-8

25--29

PL

Przedmiotem badań była analiza wpływu podstawowych parametrów zautomatyzowanego spawania laserowego złączy zakładkowych blach ze stali nierdzewnej AISI 304 o grubości 2,0 mm i 4,0 mm na jakość i własności złączy. Próby spawania wykonano za pomocą lasera gazowego CO2 TruFlow 4000 firmy Trumpf o mocy maksymalnej 4,0 kW i długości fali promieniowania 10,6 μm, techniką bez materiału dodatkowego. Badania wykazały, że możliwe jest zapewnienie poprawnego kształtu spoiny o korzystnej drobnoziarnistej strukturze i wąskiej strefie wpływu ciepła, lecz wymaga to precyzyjnego doboru parametrów spawania, głównie niskiej energii liniowej spawania oraz położenia ogniska wiązki laserowej względem górnej powierzchni złącza. Przeprowadzone pomiary mikrotwardości wykazały, że w wyniku spawania złączy zakładkowych laserem gazowym CO2 w obszarze spoiny następuje wzrost mikrotwardości w zakresie 230-240 HV0,2 w porównaniu do twardości materiału rodzimego (205-214 HV0,2). Wyniki badań wskazują, że pomimo względnie niskich energii liniowych spawania laserowego w zakresie od 60 do 160 J/mm złącza próbne charakteryzują się niższą umowną wytrzymałością na rozciąganie na poziomie ok. 60% w porównaniu do materiału rodzimego.

EN

The subject of the study was to analyze the influence of the basic parameters of automated laser welding of lap joints of stainless steel AISI 304 sheets 2.0 mm and 4.0 mm thick on the quality and properties of lap joints. The tests of welding have been conducted by the means of a CO2 gas laser TruFlow 4000 Trumpf with the maximum output power of 4.0 kW and a wavelength of 10.6 μm, applying the autogenous technique, i.e. without the additional material. The results have shown that it is possible to provide a proper shape of the weld with fine-grained structure and narrow heat affected zone, but it requires precise selection of the welding parameters, especially a low energy input as well as the position of laser beam spot relative to the top surface of joints. The microhardness measurements showed significant increase of microhardness in the weld zone of joints produced by CO2 gas laser up to 230–240 HV0.2, comparing to the microhardness of the base metal approx. 205–214 HV0.2. Results showed that beside relatively low energy inputs of laser welding in a range of 60 to 160 J/mm, the test joints are characterized by significantly lower tensile strength at the level about 60% compared to the strength of the base metal.

12

Spawalnicze gazy techniczne. Vademecum młodego spawalnika

Kurc-Lisiecka A., Lisiecki A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2017

|

nr 3-4

54--56

PL

Bez wątpienia gazy osłonowe są kluczowym czynnikiem w procesie optymalizacji technologii spawalniczych, ponieważ nie tylko chronią spoinę przed wpływem gazów z atmosfery, ale mają także pozytywny wpływ na jej właściwości, tj.: wytrzymałość, odporność na korozję czy obciążenia dynamiczne. Wpływają również na jakość i wydajność procesów spawalniczych. Odpowiedni dobór składu chemicznego i proporcji mieszanek spawalniczych wspomaga, a także zwiększa wydajność procesu spawania, minimalizuje liczbę rozprysków, zmniejsza porowatość spoiny oraz pozwala regulować kształt i przekrój ściegu spoiny, w tym głównie: szerokość lica, wysokość nadlewu oraz głębokość wtopienia.

13

Spawanie laserowe złączy zakładkowych ze stali AISI 304

Lisiecki A., Wójciga P., Kurc-Lisiecka A., Barczyk M., Krawczyk S.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2017

|

Nr 4 (38)

14--18

PL

Nieustająca chęć poprawy efektywności energetycznej i ekonomicznej procesów wytwarzania, jak również ograniczania emisji gazów cieplarnianych, zużycia materiałów konstrukcyjnych, przy jednoczesnym dążeniu do osiągnięcia wyższych wskaźników eksploatacyjnych konstrukcji oraz maszyn i urządzeń prowadzi do wdrażania nowoczesnych i zaawansowanych materiałów metalowych, polimerowych oraz kompozytowych. Jednak w dalszym ciągu najpowszechniej stosowaną grupą materiałów konstrukcyjnych są stale, takie jak np.: stale odporne na korozję o strukturze austenitycznej AISI 304 (gatunek X5CrNi18-10 wg PN-EN 10088-1.

14

Laser Welding of New Grade of Advanced High Strength Steel STRENX 1100 MC

Kurc-Lisiecka A., Piwnik J., Lisiecki A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 3

1651--1657

EN

The article presents results of investigations on autogenous laser welding of new grade STRENX 1100 MC steel. The modern Disk laser was applied for of 5.0 mm thick butt joints welding. The influence of laser welding parameters, mainly the energy input of laser welding on the penetration shape, weld quality, structure and mechanical performance was investigated. It was found that the investigated steel has surprisingly low carbon equivalent CET just 0.328, and also relatively high temperature of martensitic transformation Ms at 430.6°C. Despite very rapid cooling times t8/5 in a range from 0.6 to 1.3 s, thus rapid solidification there was no tendency to cracking of weld metal or HAZ. Significant drop of microhardness in the HAZ resulted in a decrease of tensile strength of joints, compared to the base metal. Impact toughness of test joints was at only 50÷60% of the base metal.

15

Zapewnienie jakości w procesie spawania wagonów cystern do transportu mediów niebezpiecznych – cz. I

Kurt-Lisiecka A., Głowik-Łazarczyk K., Lisiecki A., Striczek R.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 5-6

110--114

PL

W artykule dokonano porównania spawania konstrukcji metalowych wagonów cystern do transportu mediów niebezpiecznych metodami konwencjonalnymi, tj.: spawanie łukiem krytym, spawanie GMA do najnowocześniejszych metod spawania laserowego czy hybrydowego oraz innych nowoczesnych metod spawania łukowego. Analizę porównawczą przeprowadzono w aspekcie obowiązujących obecnie wymagań normatywnych, dyrektyw unijnych i międzynarodowych, uregulowań w zakresie transportu mediów niebezpiecznych oraz wytwarzania pojazdów kolejowych, takich jak: ADR, RID, ADN, IMDG. Celem pracy jest również zwrócenie uwagi na tendencje w dziedzinie zapewnienia wyższego niż dotychczas bezpieczeństwa transportu ładunków niebezpiecznych w transporcie kolejowym.

EN

The article compares the welding of rail tankers for the transportation of dangerous materials by means of conventional methods, i.e.: submerged arc welding, GMA welding, to the most modern methods, such as laser or hybrid welding, as well as other modern methods of high energy arc welding. A comparative analysis has been carried out in terms of the current standard requirements, EU directives and international regulations for the transportation of dangerous materials and production of rail vehicles, for example: ADR, RID, ADN, IMDG. The aim of the paper is also to draw attention to the trends in the field of ensuring the safety of the transportation of dangerous goods in rail transport higher than before.

16

Zapewnienie jakości w procesie spawania wagonów cystern do transportu mediów niebezpiecznych. Cz. 2

Kurc-Lisiecka A., Głowik-Łazarczyk K., Lisiecki A., Striczek R.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 7-8

66--71

PL

W artykule dokonano porównania spawania konstrukcji metalowych wagonów cystern do transportu mediów niebezpiecznych metodami konwencjonalnymi, tj.: spawanie łukiem krytym, spawanie GMA do najnowocześniejszych metod spawania laserowego czy hybrydowego oraz innych nowoczesnych metod spawania łukowego. Analizę porównawczą przeprowadzono w aspekcie obowiązujących obecnie wymagań normatywnych, dyrektyw unijnych i międzynarodowych, uregulowań w zakresie transportu mediów niebezpiecznych oraz wytwarzania pojazdów kolejowych, takich jak: ADR, RID, ADN, IMDG. Celem pracy jest również zwrócenie uwagi na tendencje w dziedzinie zapewnienia wyższego niż dotychczas bezpieczeństwa transportu ładunków niebezpiecznych w transporcie kolejowym.

EN

The article compares the welding of rail tankers for the transportation of dangerous materials by means of conventional methods, i.e.: submerged arc welding, GMA welding, to the most modern methods, such as laser or hybrid welding, as well as other modern methods of high energy arc welding. A comparative analysis has been carried out in terms of the current standard requirements, EU directives and international regulations for the transportation of dangerous materials and production of rail vehicles, for example: ADR, RID, ADN, IMDG. The aim of the paper is also to draw attention to the trends in the field of ensuring the safety of the transportation of dangerous goods in rail transport higher than before.

17

Zapewnienie jakości w procesie spawania wagonów cystern do transportu mediów niebezpiecznych. Cz. 3

Kurc-Lisiecka A., Głowik-Łazarczyk K., Lisiecki A., Striczek R.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 9-10

31--34

PL

W artykule dokonano porównania spawania konstrukcji metalowych wagonów cystern do transportu mediów niebezpiecznych metodami konwencjonalnymi, tj.: spawanie łukiem krytym, spawanie GMA do najnowocześniejszych metod spawania laserowego czy hybrydowego oraz innych nowoczesnych metod spawania łukowego. Analizę porównawczą przeprowadzono w aspekcie obowiązujących obecnie wymagań normatywnych, dyrektyw unijnych i międzynarodowych, uregulowań w zakresie transportu mediów niebezpiecznych oraz wytwarzania pojazdów kolejowych, takich jak: ADR, RID, ADN, IMDG. Celem pracy jest również zwrócenie uwagi na tendencje w dziedzinie zapewnienia wyższego niż dotychczas bezpieczeństwa transportu ładunków niebezpiecznych w transporcie kolejowym.

EN

The article compares the welding of rail tankers for the transportation of dangerous materials by means of conventional methods, i.e.: submerged arc welding, GMA welding, to the most modern methods, such as laser or hybrid welding, as well as other modern methods of high energy arc welding. A comparative analysis has been carried out in terms of the current standard requirements, EU directives and international regulations for the transportation of dangerous materials and production of rail vehicles, for example: ADR, RID, ADN, IMDG. The aim of the paper is also to draw attention to the trends in the field of ensuring the safety of the transportation of dangerous goods in rail transport higher than before.

18

Spawanie laserowe nowoczesnej stali o wysokiej wytrzymałości Strenx 1100 MC

Kurc-Lisiecka A., Jurczyk R., Lisiecki A., Lis R., Ślizak D.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 3-4

52--57

PL

W artykule opisano wyniki badań wpływu parametrów procesu spawania laserowego nowego gatunku stali konstrukcyjnej o wysokiej wytrzymałości Strenx 1100 MC na jakość i właściwości mechaniczne złączy doczołowych o grubości 5,0 mm. Próby spawania wykonano za pomocą lasera dyskowego o średnicy ogniska wiązki laserowej 200 μm, techniką bez materiału dodatkowego. Badania wykazały, że możliwe jest zapewnienie poprawnego kształtu spoiny o drobnoziarnistej strukturze i wąskiej strefie wpływu ciepła. Jednak z uwagi na wyraźny spadek twardości w strefie wpływu ciepła, nawet przy stosunkowo niskich energiach liniowych spawania laserowego w zakresie od 130 do 200 J/mm, złącza próbne charakteryzują się niższą wytrzymałością na rozciąganie oraz udarnością na poziomie ok. 60% w porównaniu do materiału rodzimego.

EN

The article describes the results of the research on the influence of laser welding parameters of the new grade structural high-strength steel Strenx 1100 MC on the quality and mechanical properties of 5.0 mm thick butt joints. The tests of welding have been conducted by the means of a disk laser with a beam spot diameter of 200 μm, applying the autogenous technique, i.e. without the additional material. The results have shown that it is possible to provide a proper shape of the weld of fine-grained structure and narrow heat affected zone. However, due to the significant drop of hardness in the heat affected zone, even at relatively low energy inputs of laser welding in the range of 130 to 200 J/mm, the test joints are characterized by lower tensile strength and toughness at the level of about 60% as compared to the base material.

19

Kształtowanie właściwości warstw wierzchnich na podłożu ze stopu tytanu za pomocą obróbki laserowej

Lisiecki A.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 1-2

80--87

PL

W artykule opisano wyniki badań procesu azotowania laserowego gazowego warstw wierzchnich stopu tytanu Ti6Al4V za pomocą lasera diodowego dużej mocy o emisji bezpośredniej (HPDDL), emitującego promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni o długości fali 808 nm, prostokątnym kształcie ogniska wiązki laserowej i równomiernym, wielomodowym rozkładzie energii TEM na przekroju ogniska oraz za pomocą lasera dyskowego o kołowym kształcie wiązki laserowej i rozkładzie energii zbliżonym do jednomodowego gaussowskiego. Wykazano, że zastosowanie lasera HPDDL w procesie azotowania stopu tytanu jest korzystne i umożliwia wytworzenie warstw wierzchnich o wysokiej jakości i kształtowanie właściwości tych warstw w szerokim zakresie.

EN

The article describes the results of studies on the process of laser gas nitriding of surface layers on the titanium alloy Ti6Al4V conducted by means of continuous wave high power direct diode laser (HPDDL), which emits in the near infrared band at the wave length of 808 nm, with a rectangular shape of the laser beam, and uniform, multimode TEM energy distribution across the laser beam, and also by means of disk laser having a circular laser beam with almost single mode Gaussian energy distribution across the beam spot. It was shown that application of the HPDDL laser in the process of laser gas nitriding of titanium alloy is advantageous and allows for the production of surface layers with high quality and allows for shaping the properties of the layers in a wide range.

20

Kształtowanie właściwości warstw wierzchnich kompozytowych TMMC w procesie azotowania laserowego gazowego stopu tytanu Ti6Al4V

Lisiecki A., Kurc-Lisiecka A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 6

15--19

PL

W artykule opisano wyniki badań procesu azotowania laserowego gazowego warstw wierzchnich stopu tytanu Ti6Al4V za pomocą lasera diodowego dużej mocy o emisji bezpośredniej (HPDDL), emitującego promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni o długości fali 808 nm, prostokątnym kształcie ogniska wiązki laserowej i równomiernym, wielomodowym rozkładzie energii TEM na przekroju ogniska. Dodatkowo wykonano próby azotowania z zastosowaniem lasera dyskowego o innej charakterystyce wiązki laserowej. Wyniki badań wykazały, iż możliwe jest wytworzenie za pomocą lasera HPDDL warstw wierzchnich kompozytowych Ti/TiNx o wysokiej twardości i bez pęknięć oraz kształtowanie właściwości i topografii powierzchni warstw wierzchnich w szerokim zakresie. W zależności od parametrów procesu i warunków technologicznych możliwe jest wytworzenie warstw wierzchnich o grubości od ok. 0,15 mm do ponad 1,6 mm, z wydzieleniami azotków tytanu δ-TiN oraz ε-Ti2N rozmieszczonymi w osnowie metalicznej stopu tytanu Tiα. Z kolei proces azotowania z zastosowaniem wiązki lasera dyskowego przebiega w sposób odmienny, a efekt azotowania warstw wierzchnich jest nieporównywalny do wyników uzyskanych przy zastosowaniu lasera HPDDL.

EN

The article describes the results of studies on the process of laser gas nitriding of surface layers on the titanium alloy Ti6Al4V conducted by means of continuous wave high power direct diode laser (HPDDL), which emits in the near infrared band at the wave length of 808 nm, with a rectangular shape of the laser beam, and uniform, multimode TEM energy distribution across the laser beam. Additionally the trials of nitriding by the disk laser with different characteristic of the laser beam were conducted. The results showed that it is possible to produce the composite surface layers Ti/TiNx by means of the HPDDL laser, characterized by high hardness and without cracks, and also it is possible to shape the properties and surface topography of the surface layers in a wide range. Depending on the process parameters and technological conditions it is possible to produce the surface layers having thickness from 0,15 mm up to or even over 1,6 mm with precipitations of titanium nitrides such as δ-TiN and also ε-Ti2N evenly distributed in the metallic matrix of titanium alloy Tiα. In turn, the process of surface layers nitriding by the disk laser is different and the results are not comparable to those obtained by application of the HPDDL laser.