Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Relation between geometry of FSW tools and formation of nano- dispersed zones in macrostructure EN AW 6082-T6 alloy welded joints

Krasnowski Krzysztof, Khokhlova Julia, Khokhlov Maksym, Kostin Valery

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2021

|

Vol. 65, No. 5

7--16

EN

An article present the result of macrostructure formation with distribution of mechanical properties in cross-sections of 8 mm-thick one-sided butt-welded FSW joints of EN AW 6082-T6 alloy which were obtained using three types of specially designed tools: C-type – conventional tool consisting of a housing, cylindrical threaded probe and a shoulder with a grooved spiral, T-type – Triflute-type tool consisting of a housing, cylindrical threaded probe with three grooves and a shoulder with a grooved spiral, S-type – simple tool consisting of a housing, smooth cylindrical probe without a thread and a flat shoulder. Friction stir welding was performed using equipment of the Institute of Welding in Gliwice of Poland, and mechanical tests in the E.O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. Mechanical test by indentation was performed using Micron-gamma device, which allows experimental identification of structural state of metal and determination of the strain hardening presence by limiting values of ratio of hardness to Young’s modulus of elasticity. It was found that for all three specimens the HAZ hardness decreases, and in the zone of thermomechanical effect the hardness increases. Maximum hardness values are inherent to the central part of welded joint nugget, as well as to light-coloured oval concentrated fragments of structure in the nugget upper and lower part. Judging by the presence of nanosized hardened structure and uniformity of its distribution in the nugget, as well as good dispersion of oxide films and absence of discontinuities, the friction stir welding with C-type tool can be regarded as the optimum variant. An assumption was made that formation of a uniform structure in welds can be achieved at three–four revolutions of the tool in friction stir welding in one place. The model of thermal fields distribution in Al-plate during FSW using a C-type tool visualized the metal’s thermal condition when formated hardened nano-dispersed weld zones.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad tworzeniem się nanostruktury z rozkładem właściwości mechanicznych w przekrojach poprzecznych złączy FSW o grubości 8 mm ze stopu EN AW 6082-T6 zgrzewanych jednostronnie doczołowo. Połączenia uzyskano przy użyciu trzech rodzajów specjalnie zaprojektowanych narzędzi. Stwierdzono, że dla wszystkich próbek twardość w SWC zmniejsza się, a w strefie oddziaływania termomechanicznego wzrasta. Maksymalne wartości twardości są charakterystyczne dla środkowej części jądra zgrzeiny, a także dla jasno zabarwionych, owalnych fragmentów w strukturze części górnej i dolnej jądra zgrzeiny. Oceniając obecność utwardzonej struktury nanometrycznej i równomierność jej rozmieszczenia w strefie zmieszania oraz dobre rozproszenie warstewek tlenkowych i brak nieciągłości, zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem narzędziem konwencjonalnym można uznać za wariant optymalny. Można przypuścić, że podczas zgrzewania tarciowego z mieszaniem zgrzeiny uzyskuje się jednorodną strukturę zgrzein przy czterech i więcej obrotach narzędzia FSW w jednym miejscu. Model rozkładu pól termicznych w płycie aluminiowej podczas FSW, przy użyciu narzędzia konwencjonalnego, zwizualizował stan termiczny metalu podczas formowania utwardzonych stref nanodyspersyjnych w zgrzeinach.

2

Induction and electric arc-based remelting of thermally sprayed layers - overview

Węglowski Marek St., Jachym Robert, Krasnowski Krzysztof, Kwieciński Krzysztof, Pikuła Janusz

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2021

|

Vol. 65, No. 1

7--21

EN

In many cases, the technology enabling the melting of thermally sprayed layers has no alternative. High-performance thermal spraying processes make it possible to obtain densely sprayed layers. However, previous research revealed that sprayed layers are characterised by porosity and numerous material imperfec¬tions. The above-named situation results from the specific manner of layer appli¬cation. The article overviews induction and arc-based technologies enabling the melting of sprayed layers as well as discusses possible post-spray imperfections.

PL

Technologia przetapiania warstw natryskiwanych cieplnie w wielu przypadkach nie ma alternatywy. Procesy natryskiwania cieplnego są wysokowydajnymi procesami umożliwiającymi uzyskanie zwartych warstw natryskiwanych. Jednak przeprowadzone do tej pory badania wykazały, że warstwy natryskiwane charakteryzują się porowatością oraz licznymi niezgodnościami spawalniczymi. Jest to związane ze specyfiką nakładania warstw metodą termiczną. W pracy przedstawiono przegląd technologii przetapiania warstw natryskiwanych wykorzystujących metodą indukcyjną i łukowe. Omówiono również niezgodności spawalnicze, jakie mogą występować w warstwach po natryskiwaniu.

3

Electron beam melting of thermally sprayed layers – overview

Węglowski Marek St., Jachym Robert, Krasnowski Krzysztof, Kwieciński Krzysztof, Pikuła Janusz, Śliwiński Piotr

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2021

|

Vol. 65, No. 3

7--19

EN

Thermal spraying is one of the most common methods enabling the deposition of variously-purposed layers on surfaces of structural elements. However, in certain cases, the process of spraying itself is ineffective in terms of the stability and properties of protective layers. One of the possible solutions making it possible to reduce the porosity and improve the adhesion of surfaced layers involves their melting using the concentrated electron beam. The article contains an overview of reference publications concerning electron beam melting technologies.

PL

Natryskiwanie cieplne jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych technologii wykonywania warstw o różnym przeznaczeniu na powierzchniach elementów konstrukcyjnych. W niektórych jednak przypadkach sam proces natryskiwania jest nieefektywny, z punktu widzenia trwałości i właściwości warstw ochronnych. Jednym z możliwych rozwiązań umożliwiających zmniejszenie porowatości oraz zwiększenie przyczepności warstw jest zastosowanie przetapiania powierzchni natryskiwanej za pomocą skoncentrowanej wiązki elektronów. W artykule przedstawiono przegląd literatury w zakresie technologii przetapiania przy użyciu wiązki elektronów

4

Increase in the fatigue strength of aluminium alloy welded joints through the friction processing of the joint surface

Węglowski Marek St., Krasnowski Krzysztof

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2020

|

Vol. 64, No. 1

7--17

EN

Increasingly high requirements concerning welded structures made of aluminium alloys trigger the issue of fatigue strength. Previous tests have indicated that the fatigue strength of FSW joints is higher than that of, e.g. MIG-welded joints. However, it should be noted that the use of the FSW technology may sometimes be limited or impossible. One of the methods enabling an increase in the fatigue strength of arc welded joints includes the treatment of the joint surface. The study presents results of the friction stir processing (FSP) of MIG-welded joints made of aluminium alloy EN AW-6082 and the effect of the aforesaid technique on the fatigue strength of the joints. The tests revealed that the use of the FSP method makes it possible to increase the fatigue strength of butt welded joints by approximately 50%.

PL

Rosnące wymagania wobec konstrukcji spawanych wykonanych ze stopów aluminium sprawiają, że ważnym staje się problem wytrzymałości zmęczeniowej. Dotychczasowe doświadczenia wskazują, że wytrzymałość złączy zgrzewanych FSW jest większa niż złączy spawanych np. metodą MIG. Jednak należy pamiętać, że nie zawsze technologia FSW może być zastosowana. Jedną z możliwości zwiększenia wytrzymałości zmęczeniowych złączy spawanych łukowo jest obróbka powierzchniowa złączy. W pracy przedstawiono wyniki modyfikacji tarciowej złączy doczołowych spawanych metodą MIG ze stopu aluminium EN AW-6082 i jej wpływu na wytrzymałość zmęczeniową złączy. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie modyfikacji FSP pozwala na zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej złączy spawanych doczołowo o około 50%.

5

Badania porównawcze z wykorzystaniem efektu Barkhausena i metody trepanacyjnej stanu naprężenia w złączach spawanych odprężonych cieplnie i mechanicznie

Augustyniak Bolesław, Chmielewski Marek, Sędek Piotr, Krasnowski Krzysztof

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2019

|

nr 1

12--16

PL

Celem pracy było porównanie stanu naprężenia resztkowego w złączach spawanych wyznaczonego metodą nieniszczącą, która bazowała na pomiarze natężenia efektu Barkhausena (metoda EB) oraz metodą niszczącą, określaną jako metoda trepanacyjna. Obiektem badania były trzy modelowe doczołowe złącza spawane wykonane ze stali S235, oznaczone jako P1, P2 i P3. Próbka P2 została odprężona cieplnie, a próbka P3 była odprężona mechanicznie poprzez naprężanie statyczne do granicy plastyczności. Stan naprężenia wyznaczono metodą EB w szeregu punktów na obu powierzchniach próbek. Badania trepanacyjne metodą Gunnerta pozwoliły wyznaczyć odkształcenia względne dla szeregu wąskich pasków wyciętych w części centralnej złącza równolegle do osi spoiny. Te odkształcenia przeliczono na poziomy naprężenia resztkowego w kierunku osi spoiny. Wartości te zostały zestawione z wartościami składowej stycznej naprężenia wyznaczonego metodą EB dla tej części spoiny. Wykazano, iż odprężanie cieplne praktycznie usuwa naprężenie spawalnicze, a odprężanie mechaniczne zmniejsza to naprężenie znacząco. Wyniki badania obiema metodami okazały się być zgodne jakościowo i także ilościowo – po uwzględnieniu ujawnionego metodą EB efektu wygięcia płyt. To świadczy o skuteczności i użyteczności metody EB dla oceny stanu naprężenia w elementach stalowych.

EN

The aim of the study was to compare the residual stress in welded joints determined by the non-destructive method, which was based on the Barkhausen effect intensity measurement (EB method), and the destructive method, defined as the trepanation method. Three model butt welds made of S235 steel, marked as P1, P2 and P3, were subjected to the test, P2 was heat annealed and P3 was mechanically annealed by static stress up to yield strength. The stress was determined by EB at a number of points on both faces of the specimens. The trepanation tests by Gunnert allowed to determine the relative deformations for a series of narrow strips cut in the central part of the joint parallel to the weld axis. These deformations have been converted to residual stress levels in the direction of the weld axis. These values were compared with the values of the tangential stress component determined by the EB method for this part of the weld. It has been shown that thermal annealing practically removes welding stress and mechanical annealing significantly reduces this stress. The results of both methods proved to be consistent both qualitatively and quantitatively - after taking into account the bending effect of the panels revealed by the EB method. This demonstrates the effectiveness and usefulness of the EB method in assessing stress in steel elements.