Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of the Hot Cracking Susceptibility of the Inconel 617 Nickel-Based Alloy

Adamiec J., Konieczna N.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 1

241--248

EN

Nickel alloys, despite their good strength properties at high temperature, are characterized by limited weldability due to their susceptibility to hot cracking. So far, theories describing the causes of hot cracking have focused on the presence of impurities in the form of sulphur and phosphorus. These elements form low-melting eutectic mixtures that cause discontinuities, most frequently along solid solution grain boundaries, under the influence of welding deformations. Progress in metallurgy has effectively reduced the presence of sulphur and phosphorus compounds in the material, however, the phenomenon of hot cracking continues to be the main problem during the welding of nickel-based alloys. It was determined that nickel-based alloys, including Inconel 617, show a tendency towards hot cracking within the high-temperature brittleness range (HTBR). There is no information on any structural changes occurring in the HTBR. Moreover, the literature indicates no correlations between material-related factors connected with structural changes and the amount of energy delivered into the material during welding.This article presents identification of correlations between these factors contributes to the exploration of the mechanism of hot cracking in solid-solution strengthened alloys with an addition of cobalt (e.g. Inconel 617). The article was ended with development of hot cracking model for Ni-Cr-Mo-Co alloys.

2

The Welded Joints Structure of the Inconel 617 Alloy Designed for High Temperature Operation in Supercritical Parameters Boilers

Adamiec J., Konieczna N.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 1

243--255

EN

The development of power industry obligates designers, materials engineers to create and implement new, advanced materials, in which Inconel 617 alloy is included. Nowadays, there are a lot of projects which describe microstructure and properties of Inconel 617 alloy. However, the welded joints from mentioned material is not yet fully discussed in the literature. The description of welded joints microstructure is a main knowledge source for designers, constructors and welding engineers in estimating durability process and degradation assessment for elements and devices with welds of Inconel 617 alloy. This paper presents the analysis and assessment of advanced nickel alloy welded joints, which have been done by tungsten inert gas (TIG). Investigations have included analysis made by light microscope and scanning electron microscope. The disclosed precipitates were identified with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) microanalysis, then it were done X-Ray Diffraction (XRD) phases analysis. To confirm the obtained results, a scanning-transmission electron microscope (STEM) analysis was also performed. The purpose of the article was to create a comprehensive procedure for revealing the Inconel 617 alloy structure. The methodology presented in this article will be in future a great help for constructors, material specialists and welding engineers in assessing the structure and durability of the Inconel 617 alloy.

3

Konstrukcja mapy batymetrycznej na podstawie badań sonarowych sztucznego zbiornika wodnego na przykładzie Zalewu Sulejowskiego

Jaskulski M., Szmidt A., Zbiciński I., Ziemińska-Stolarska A., Adamiec J.

Teledetekcja Środowiska

|

2018

|

T. 59

5--12

PL

W artykule tym poruszony został problem wykonywania pomiarów batymetrycznych na płytkich sztucznych zbiornikach śródlądowych położonych na obszarach nizinnych. Jako obszar badań wybrano Zalew Sulejowski położony w Polsce Centralnej. Zbiorniki tego typu charakteryzują się często mocno urozmaiconą linią brzegową o dużej zmienności jej stanu, urozmaiconym dnem powstałym w wyniku szeregu prac hydrotechnicznych oraz dużą eutrofizacją, szczególnie płytszych fragmentów zbiornika. Czynniki te istotnie wpływają na sposób i jakość pomiarów oraz na późniejszą interpretację uzyskanych danych morfometrycznych W tekście przedstawiono sposoby wykonywania tego typu pomiarów batymetrycznych w strefach problemowych, metody weryfikacji i korekty uzyskanych danych, a także metodykę wykreślania obrazu ukształtowania dna, łącznie z przykładem uzupełnienia informacji morfometrycznej w oparciu o inne źródła danych. W wyniku przeprowadzonych prac uzyskano mapę batymetryczną Zbiornika Sulejowskiego w skali 1:25000.

EN

The article deals with the issue of conducting bathymetric measurements in shallow, artificial inland reservoirs found in lowland. The Sulejów Reservoir, located in Central Poland, was selected as the study area. Reservoirs of this type are often characterised by well-developed shoreline and diverse bottom resulting from range of hydrotechnical works and considerable eutrophication, especially in the shallower parts of the reservoir. These factors have significant impact on the method and quality of bathymetric measurements, and by extent on the interpretation of the obtained morphometric data and, consequently, on the choice of methods for the final charting of the bottom. The paper presents a methodology for bottom measurements in problem zones, and methods for the verification and correction of the obtained data. Complementary morphometric data were taken from additional data sources. As result of this research, a bathymetric chart of the Sulejów Reservoir was made at scale of 1:25000.

4

Spawanie hybrydowe laser + MAG stali o podwyższonej granicy plastyczności S960QL

Urbańczyk M., Adamiec J., Łyczkowska K.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2018

|

Nr 4 (42)

14--18

PL

Technologie spawalnicze są najczęściej stosowanymi technologiami łączenia stali. Rosnące wymagania przemysłu co do jakości połączeń spawanych oraz konieczność zwiększenia efektywności procesu spawania zmuszają konstruktorów i technologów do poszukiwania nowych, innowacyjnych metod łączenia. Ośrodki badawcze i producenci różnego rodzaju urządzeń i materiałów spawalniczych nieustannie pracują nad wprowadzaniem ulepszeń do technologii spawania metali w celu zwiększenia wydajności i poprawy jakości procesów spawalniczych.

5

Struktura stopu Inconel 617 przeznaczonego na krytyczne elementy kotła energetycznego

Konieczna N., Adamiec J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 10

15--19

PL

Rozwój przemysłu energetycznego wiąże się zarówno z wprowadzaniem nowej technologii jak i zaawansowanych materiałów. Jednym z nich jest Inconel 617, który w dokumentacjach technicznych kotłów wymieniany jest jako kandydat na jego krytyczne elementy. Z tego powodu istotna wydaje się być ocena struktury w stanie wyjściowym stopu, na którą składa się analiza i interpretacja wyników. W artykule przedstawiono opracowaną metodykę oceny jakościowej struktury stopu Inconel 617. Wykonana analiza struktury za pomocą mikroskopii świetlnej oraz elektronowej posłużą projektantom, konstruktorom oraz technologom do szacowania trwałości elementów krytycznych kotła.

EN

The power plant industry evolution is associated with development of new technology and advanced materials. One of them is Inconel 617 alloy, which is mentioned in technical documents as a candidate for critical elements of power plants. Therefore the structure assessment of Inconel 617 alloy in the initial state seems to be relevant. This evaluation is consisted of micro- and substructure analysis and results interpretation. This paper presents elaborated methodology of quality structure assessment. Light microscopy (LM), scanning electron microscopy (SEM) and scanning-transmission electron microscopy (STEM) analysis will help designers, constructors and technologists to estimate boilers critical elements durability.

6

Przetapianie odlewów precyzyjnych ze stopu Inconel 713C przy zastosowaniu procesów spawalniczych

Adamiec J., Łyczkowska K., Urbańczyk M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

107--111

PL

Technologia odlewania precyzyjnego charakteryzuje się bardzo dobrym odwzorowaniem skomplikowanych kształtów, jednak ze względu na duże różnice w grubościach ścianek odlewów, a tym samym zmiennej sztywności, w odlewach pojawiają się wady. Do najczęściej spotykanych wad odlewów precyzyjnych zaliczyć należy rzadzizny oraz mikropęknięcia. Do naprawy tych wad można stosować technologie spawalnicze. Stop Inconel 713C jest uważany za trudnospawalny lub nawet niespawalny [1]. Jednak konieczność naprawy odlewów precyzyjnych wymaga podjęcia prób opracowania technologii ich przetapiania i napawania, co umożliwiłoby stosowanie tych procesów w praktyce przemysłowej. W artykule przedstawiono wyniki prób przetapiania różnymi metodami spawalniczymi odlewów precyzyjnych przeznaczonych dla lotnictwa ze stopu Inconel 713C. Stwierdzono, że główną przyczyną decydującą o niepowodzeniu naprawy technologiami spawalniczymi są pęknięcia gorące w obszarze wtopienia. Pęknięcia powstają w wyniku nadtopienia się obszarów międzykrystalicznych na linii wtopienia, a następnie podczas krystalizacji wtopienia, gdzie następnie w wyniku pojawiających sie odkształceń warstewka cieczy międzykrystalicznej ulega rozerwaniu. Stwierdzono, że najlepsze rezultaty napawania umożliwia wykorzystanie technologii LMD (ang. Laser Metal Deposition).

EN

The precision casting technology is characterized by very good reproduction of complex shapes. However, due to the large wall thickness differences of castings and thus variable stiffness, defects appear in the castings. For most frequent defects in precision castings shrinkage porosities and microcracks should be considered. Welding technologies can be used to repair these defects. The Inconel 713C alloy is considered as a difficult-to-weld or even impossible-to-weld. However, the need to repair precision castings requires attempt to develop technology for their remelting and padding, which would allow the use of these technologies in industrial practice. This paper shows the results of remelting attempts by various methods of welding for disclosed defects in precision castings intended for aviation. It was found that the main reason behind the failure to repair casting defects by welding technologies are hot cracks in the fusion area. These cracks occur as a result of intergranular areas overmelt in the fusion line. Then, during the crystallization of remelting or weld overlay, as a result of appearing deformations, the intergranular liquid film breaks. It was found that the best results of the pad welding allows the use of LMD (Laser Metal Deposition) technology.

7

Pękanie spawanych ścian szczelnych podczas eksploatacji

Adamiec J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 4

34--38

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań przyczyn pękania ścian szczelnych kotłów gazowych podczas eksploatacji. Zakres badań obejmował badania metalograficzne oraz badania twardości. Ujawnione struktury pozwoliły w jednoznaczny sposób określić przyczynę uszkodzenia ścian szczelnych spawanych hybrydowo. Stwierdzono, że przyczyną pękania była korozja naprężeniowa, spowodowana równoczesnym oddziałaniem statycznych naprężeń rozciągających i środowiska korozyjnego.

EN

The paper presents the results of research into the causes of cracking in gas boiler membrane walls during service. The scope of the study included metallographic examinations and hardness tests. The structures revealed made it possible to determine unambiguously the cause of damage to hybrid-welded membrane walls. It was found that cracking had been caused by stress corrosion resulting from the simultaneous action of static tensile stresses and a corrosive environment.

8

Odporność na korozję wżerową napoin ze stopu Alloy 59 w syntetycznym roztworze FGD

Kamela A., Adamiec J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

46--50

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na korozję wżerową napoin z nadstopu niklu Alloy 59 w syntetycznym roztworze, symulującym środowisko pracy charakterystyczne dla skruberów FGD. Wykonano testy laboratoryjne, które polegały na umieszczeniu próbki w roztworze o zadanej temperaturze na 24 godziny. Przyjęto temperaturę początkową 90 °C, a następnie zwiększano o 5 °C w kolejnym badaniu, aż do pojawienia się wżerów korozyjnych. Za miarę odporności na korozję wżerową przyjęto obecność w materiale ubytków korozyjnych oraz zmiany masy. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań wyznaczono krytyczną temperaturę korozji wżerowej (CPT – ang. Critical Pitting Temperature) napoin na poziomie 100 °C.

EN

This article presents the results of pitting corrosion resistance tests of padding welds made of nickel superalloy Alloy 59 in a Green Death solution, which simulate FGD scrubber environment. In the laboratory tests the specimens were placed in the solution at a given temperature per 24 hours. The initial temperature was set at 90 °C and then increased by 5 °C in the next test, until corrosion pits appeared. A visual examination of specimens surfaces, along with mass loses were performed to characterize the pitting resistance of material. On the basis of the results, the critical pitting temperature (CPT) of padding welds at a level of 100 °C was determined.

9

Ocena skłonności do pękania gorącego w warunkach wymuszonych odkształceń złączy spawanych stopu Inconel 617

Konieczna N., Adamiec J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

37--40

PL

Rozwój przemysłu energetycznego uwarunkowany jest wieloma czynnikami, do których przede wszystkim należy polityka Unii Europejskiej zobowiązująca przemysł do obniżenia emisji zanieczyszczeń NOx, CO2, SO2 do atmosfery. Podwyższenie parametrów pary jest możliwe dzięki zastosowaniu zaawansowanych materiałów, do których należą stopy niklu. Pomimo ich wysokich właściwości mechanicznych w wysokiej temperaturze, stopy niklu należą do materiałów trudnospawalnych ze względu na pojawiające się pęknięcia gorące w spoinie oraz strefie wpływu ciepła. W artykule przedstawiono wyniki badań skłonności stopu niklu Inconel 617, który jest przeznaczony na krytyczne elementy kotła energetycznego. Badania obejmują próby technologicznego spawania w warunkach wymuszonego odkształcenia w obecności gazu obojętnego elektrodą wolframową. W próbie wyznaczono wielkość odkształcenia oraz próg kruchości wysokotemperaturowej. Uzupełnieniem badań była analiza mikrostruktury płyt próbnych z obszaru pęknięcia za pomocą mikroskopu świetlnego oraz elektronowego mikroskopu skaningowego.

EN

The development of power industry depends on variety factors, which primarily include European Union policy that obliges the industry to reduce emission of NOx, CO2, S02 to the atmosphere. The increase of steam parameters is possible due to the use of advanced materials, which include nickel alloys. Despite their good mechanical properties at high temperatures, nickel alloys are difficult to weld due to the occurrence of hot cracks in the weld and the heat affected zone (HAZ). The article presents the results of susceptibility to hot cracking of Inconel 617 alloy, which is intended for critical elements of power boiler. The investigations include technological welding tests during forced deformations in the presence of inert gas with a tungsten electrode. In Transvarestraint test the amount of determination and the high temperature brittleness threshold were determined. Additionally, microanalysis tests sheets from cracking area by light microscope (LM) and scanning electron microscope (SEM) were done.

10

Ocena odporności na korozję wysokotemperaturową złączy paneli ścian szczelnych z nierdzewnej stali austenitycznej spawanych hybrydowo

Kamela A., Adamiec J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 7

26--29

PL

Wzrastające zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz wymagania unijne, dotyczące zwiększenia sprawności cieplnej bloków energetycznych i ograniczenia emisji szkodliwych gazów do atmosfery, stwarzają konieczność modernizacji przemysłu energetycznego. Jednym ze sposobów pozwalającym sprostać tym wymaganiom jest podniesienie parametrów pary, co wpływa na wzrost sprawności cieplnej. Jednak uzyskanie sprawności netto powyżej 50% jest zależne od zastosowania nowych technologii oraz materiałów o większej żaroodporności i żarowytrzymałości niż dotychczas stosowane. Artykuł przedstawia wyniki badań odporności na korozję wysokotemperaturową złączy spawanych metodą hybrydową (laser + MAG) paneli ścian szczelnych ze stali nierdzewnej typu 304. Próbki poddano działaniu atmosfery o składzie N2+9% O2+0,08% SO2 w temperaturze 700 °C przez czas 1000 godzin. Jako miarę odporności na korozję wysokotemperaturową przyjęto zmiany masy próbek. Utworzoną na powierzchni warstwę produktów korozji obserwowano za pomocą elektronowej mikroskopii skaningowej. Uzupełnieniem badań była mikroanaliza składu chemicznego (EDS) oraz składu fazowego (XRD). Podczas badań ujawniono utworzenie na powierzchni materiału warstwy zgorzeliny, zbudowanej głównie z Cr2O3 i Fe3O4.

EN

The growing demands for electricity and UE requirements, regarding the increase in thermal efficiency of power boilers and the reduction of pollution emission to the atmosphere, create a need to modernize the power industry. Raising the parameters of the steam, which increases the thermal efficiency, is one of the ways to meet this requirements. However, achieving a net efficiency of approx. 50% depends on the use of new manufacturing technologies and materials with higher creep resistance than previously used. This article presents the results of high-temperature corrosion resistance test of hybrid welded joints (laser + MAG) of austenitic stainless steel grade 304 used for membrane wall panels. The specimens were placed in an oven in an atmosphere with the composition: N2+9%O2+0.08% SO2 at a temperature of 700 °C and an exposure time of 1000 hours. As a measure of high-temperature corrosion resistance, changes of the mass were adopted. In order to evaluate the oxide layer formed on the surface of the material, the specimens were observed on a scanning electron microscope. The supplement of the research was the chemical (EDS) and phase (XRD) composition analysis. The results confirmed the presence of a layer consisting mainly of Cr2O3 and Fe3O4.

11

Charakterystyka napoin wykonanych technologią Laser Metal Deposition

Łyczkowska K., Adamiec J., Urbańczyk M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

121--124

PL

W artykule przedstawiono wyniki prób napawania proszkowego z użyciem wiązki laserowej (LMD – ang. Laser Metal Deposition) wykonanych w Instytucie Spawalnictwa w Gliwicach. Technologia LMD umożliwia wytworzenie funkcjonalnych powłok o ulepszonych właściwościach mechanicznych, a dodatkowo pozwala na minimalizację kosztów poprzez naprawę elementu, zapobiegając tym samym kosztownej wymianie. Badania prowadzone były na precyzyjnie odlewanych łopatkach pracujących w gorącej części silnika. Badania obejmowały analizę makro i mikrostruktury napoiny, materiału podłoża i strefy wpływu ciepła. Praktyka przemysłowa potwierdza, że stop Inconel 713C jest materiałem trudnospawalnym ze skłonnościami do pękania gorącego, jednak otrzymane wyniki dowodzą, że zminimalizowanie ilości wprowadzanego ciepła do materiału eliminuje powstawanie pęknięć umożliwiając tym samym jego naprawę.

EN

This paper presents the results of pad welds made by laser metal deposition technology (LMD) in Institute of Welding in Gliwice. LMD technology allows for the creation of functional coatings with improved mechanical properties and additionally allows minimizing costs by repairing the element and preventing expensive replacement. The tests were conducted on precisely cast test blades working in the hot part of the engine. The studies included analyses of the macro- and microstructure of the pad welds, the base materials, and the heat-affected zones. The industrial practice confirms that the Inconel 713C alloy is a low-weldability material with hot cracking tendencies, however, the obtained results prove that minimizing the amount of heat entering the material eliminates the formation of cracks, thus enabling its repair.

12

Georadar surveys of the flooring in the St. Francis of Assisi basilica in Krakow

Łyczak M., Adamiec J., Skupień T., Małysa T., Groffik A.

Geology, Geophysics and Environment

|

2018

|

Vol. 44, no. 4

357--372

EN

Basilica of St. Francisco of Assisi together with the buildings of the Franciscan convent constitute one of the most important points on the map of medieval Krakow. However, their architectural transformations are still not well recognized. In 2015, the opportunity to expand this knowledge occured. Within the basilica itself, along with the adjacent chapels, a comprehensive, non-invasive, georadar floor examination was held. Its effect, apart from confirming the location of known tombs and burial crypts, was the discovery of completely unknown underground rooms. Using small-hole drills, the rooms were recognized as burial crypts. Currently, their diagnosis is conducted by archaeological methods. The presented case study was also an occasion to describe explicitly the methodological bases of crypt identification practice, using connection between some specific construction details characteristic for ancient European architecture and the corresponding GPR manifestations (diagnostic features).

13

Online measurement method of water quality in the Sulejow Reservoir

Ziemińska-Stolarska A., Adamiec J., Imbierowicz M., Imbierowicz E., Jaskulski M., Szmidt A., Zbiciński I.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2018

|

Vol. 25, nr 1

89--100

EN

The paper presents methodology of accurate mobile measurements of water quality parameters such as temperature, dissolved oxygen, chlorophyll “a” concentration, ammonium ion concentration, conductivity, pH and blue-green algae content in water. The measurements (probe EXO 2, YSI, USA) were made on various depths of probe immersion (1.5, 2.5 and 3.5 m) and at different towing speeds of the probe (approx. 5.4 and 9.0 km/h). Static measurements carried out on the same route provided reference values for the measurements in motion to compare the repeatability of static and mobile methods. The tests were also evaluated by observation of probe behavior in motion, e.g. water disturbance intensity, access of light (sun rays) to the sensors. Statistical tests confirmed that the mean values of water quality parameters from mobile measurements with the speed of 5.4 km/h at the depth 1.5 m does not differ from the stationary measurements. Results of statistical analysis prove that water quality parameters can be measured accurately keeping established speed of towing the probe at the fixed depth. Methodology of mobile measurements elaborated in the frame of this work allows to collect vast number of data which can be used to obtain GIS point maps of water quality parameters in large water bodies.

14

Susceptibility of Alloy IN617 to Hot Cracking

Konieczna N., Adamiec J.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2018

|

Vol. 62, No. 4

45--51

EN

The article presents results of tests concerning the susceptibility of alloy IN617 to hot cracking. The research-related tests required the inert gas-shielded melting of test alloy sheets using a tungsten electrode in forced strain conditions. The process of melting involved 3 mm and 5 mm thick test sheets. The tests of the welded joints included the macro and microstructural analysis of the molten area, base material and heat affected zone. Results obtained in the DTA differential analysis were used to perform tests using a Gleeble 3800 simulator. In the above-presented manner it was possible to determine the high-temperature brittleness range (HTBR) of alloy IN617 as well as to identify the effect of strains on the development of hot cracks in the Transvarestraint test. The tests were supplemented with the fractographic analysis of the crack area. It was revealed that the hot cracking phenomenon occurred within the high-temperature brittleness range of the alloy and depended on the size of strain as well as on the presence of eutectics formed in the solid-liquid state.

PL

Przedstawiono wyniki badań skłonności stopu IN617 do pękania gorącego. W tym celu wykonano próby przetopienia płyt z badanego stopu elektrodą wolframową w osłonie gazu obojętnego w warunkach wymuszonych odkształceń. Proces przetapiania prowadzony był na płytach próbnych o grubości 3 i 5 mm. Badania złączy spawanych obejmowały analizę makro- i mikrostruktury przetopienia, materiału rodzimego i strefy wpływu ciepła. Na podstawie uzyskanych wyników z analizy różnicowej DTA przeprowadzono badania na symulatorze Gleeble 3800. W ten sposób wyznaczono zakres kruchości wysokotemperaturowej (ZKW) stopu IN617, a także określono wpływ odkształceń na rozwój pęknięć gorących w próbie Transvarestraint. Uzupełnieniem badań była wykonana analiza fraktograficzna obszaru pęknięcia. Wykazano, że zjawisko pękania gorącego zachodzi w zakresie kruchości wysokotemperaturowej stopu i zależy od wielkości odkształcenia oraz obecności eutektyk tworzących się w stanie stało-ciekłym.

15

Effect of Hybrid Laser Arc Welding on the Structure and Properties of High Yield Point Steel S960QL

Urbańczyk M., Banasik M., Stano S., Adamiec J.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2018

|

Vol. 62, No. 5

183--190

EN

The article discusses the advantages of the hybrid laser + MAG welding method as well as the advantages and exemplary applications of high yield point steel S960QL. The study involved the performance of the hybrid welding of butt joints having various thicknesses and made of high yield point steel (960 MPa) in the flat and in the horizontal position. In addition, the study included macro and microscopic metallographic tests of the test joints.

PL

Opisano zalety procesu spawania hybrydowego laser + MAG. Podano korzyści oraz przykłady zastosowania stali o wysokiej granicy plastyczności S960QL. Przedstawiono wyniki badań spawania hybrydowego złączy doczołowych o różnych grubościach ze stali ulepszonych cieplnie o podwyższonej granicy plastyczności 960 MPa zarówno w pozycji PA, jak i PC. Przedstawiono także wyniki badań metalograficznych makro i mikroskopowych uzyskanych złączy.

16

Cracking of Welded Structures in Power Engineering Systems

Adamiec J.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2018

|

Vol. 62, No. 5

191--197

EN

An increase in demand for electric power necessitates the revamping and construction of systems characterised by increasingly high efficiency. The construction of power units exposed to supercritical and ultra-supercritical parameters requires the use of new technologies and materials. The study presents two examples concerned with the cracking of boiler systems related to the use of a new hybrid welding technology and the use of a new material, i.e. Alloy 59. It was ascertained that the use of state-of-the-art technologies and materials is justified, yet requires the analysis and verification of designs assumptions and operating conditions.

PL

Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną powoduję konieczność modernizacji i budowy instalacji o coraz większej sprawności. Budowa bloków energetycznych na parametry nadkrytyczne i ultranadkrytyczne wymaga stosowania nowych technologii i nowych materiałów. W pracy przedstawiono dwa przykłady pękania instalacji kotłowych związane z zastosowaniem nowej technologii spawania hybrydowego oraz nowego materiału Alloy 59. Stwierdzono, że stosowanie najnowszych osiągnięć, zarówno technologicznych, jak i materiałowych, jest zasadne pod warunkiem analizy i weryfikacji założeń konstrukcyjnych.

17

Structure of Precision Castings Made of the Inconel 713C Alloy

Łyczkowska K., Adamiec J.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 4

19--24

EN

Inconel 713C alloy belongs to the group of materials with high application potential in the aerospace industry. This nickel alloy has excellent features such as high strength, good surface stability, high creep and corrosion resistance. The paper presents the results of metallographic examinations of a base material and padding welds made by laser beam on the Inconel 713C alloy. The tests were made on precisely cast test plates imitating low - pressure turbine blades dedicated for the aerospace industry. Observations of the macro- and microstructure of the padding welds, heat-affected zone and base material indicate, that the Inconel 713C alloy should be classified as a hard-to-weld material. In the investigated joint, cracking of the material is disclosed mainly in the heat-affected zone and at the melted zone interface, where pad weld crystals formed on partially melted grains. The results show that phases rich with chromium and molybdenum were formed by high temperature during welding process, which was confirmed by EDS analysis of chemical composition.

18

Cracking of Pad-Welded Inconel 713C Precision Castings

Adamiec J., Łyczkowska K.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 2

215--219

EN

Inconel 713C is a nickel-based casting alloy characterised by improved heat and creep resistance [1]. It is used e.g. in aircraft engine components, mainly in the form of precision castings. Precision casting enables very good reproduction of complex shapes. However, due to major differences in casting wall thickness and the resultant differences in rigidity, defects can form in precision castings. The most common defects in precision castings are shrinkage porosities and microcracks. Inconel 713C is considered to be a difficult-to-weld or even non-weldable alloy. However, the need to repair precision castings requires attempts to develop technologies for their remelting and pad welding which could be used in industrial practice. This article presents the results of tests consisting in TIG pad welding of defects identified in precision castings intended for the aircraft industry. It was found that the main reason behind failed attempts at repairing precision castings by welding technologies was hot cracking in the fusion zone. Such cracks form as a result of the partial melting of intercrystalline regions along the fusion line. The deformations occurring during the crystallization of the melting-affected zone (fusion zone + partially melted zone + heat affected zone) or pad weld lead to the rupture of the intercrystalline liquid film. Hot cracks form within the so-called high-temperature brittleness range (HTBR) of the alloy. Another type of cracks that was identified were ductility dip cracks (DDC), whose formation is related to the partial melting of carbides.

19

Struktura i właściwości złączy ze stali P91 spawanych laserowo

Łyczkowska K., Adamiec J.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2017

|

Nr 3 (37)

24--26

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki prób technologicznych wykonanych ze stali martenzytycznej P91 z wykorzystaniem technologii opracowanej przez Energoinstal S.A. Technologia ta wykorzystuje lasery dyskowe do łączenia elementów o zróżnicowanych kształtach i rozmiarach. Przedmiotem badań były rury ożebrowane z żebrem ciągłym wykorzystywane w przemyśle energetycznym na wymienniki ciepła. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że technologia spawania laserowego spełnia wymagania towarzystw kwalifikowanych, a struktura złącza zapewnia odpowiednią wymianę ciepła umożliwiając przy tym pełną optymalizację powierzchni ogrzewalnych kotłów. Odpowiednie dobranie parametrów umożliwiło otrzymanie złącza z pełnym przetopieniem bez niezgodności spawalniczych oraz uzyskanie wąskiej strefy wpływu ciepła.

20

Spawanie laserowe rur ożebrowanych ze stali martenzytycznej P91

Łyczkowska K., Adamiec J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 5

35--40

PL

Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w Europie wymaga ciągłego poszukiwania nowych źródeł energii, rozwiązań konstrukcyjnych oraz technologicznych. Utrzymanie dotychczasowego poziomu produkcji energii elektrycznej wymaga modernizacji eksploatowanych jednostek oraz budowy nowych bloków na parametry nadkrytyczne i ultranadkrytyczne. Podwyższenie sprawności termicznej przy jednoczesnej redukcji kosztów energii możliwe jest dzięki zastosowaniu rur ożebrowanych na wymienniki ciepła. W pracy przedstawiono technologie wytwarzania rur ożebrowanych, ze szczególnym uwzględnieniem innowacyjnej technologii spawania laserowego opracowanej w Energoinstal SA. Wykorzystanie laserów dyskowych dużej mocy pozwala na spawanie rur ożebrowanych ze stali martenzytycznej P91. Rury takie są elementem wymienników ciepła o dużym potencjale stosowania, ze względu na właściwości, żarowytrzymałość i żaroodporność. W pracy przedstawiono wyniki prób technologicznych spawania laserowego rur ożebrowanych ze stali P91 przeprowadzone w Energoinstal SA. Stwierdzono, że opracowany sposób spawania laserowego spełnia wymagania jakości i może być rozważany do kwalifikowania technologii spawania stali P91 bez obróbki cieplnej.

EN

The increase in demand for electric power in Europe necessitates constant research into new sources of energy and constructional and technological solutions. Maintaining the current level of electric power generation requires the modernization of units which are currently in service and the construction of new supercritical and ultra-supercritical power units. Increasing thermal efficiency while reducing the cost is possible due to the use of finned tubes in heat exchangers. This work describes finned tube production technologies with a particular emphasis on the innovative laser welding technology developed at Energoinstal S.A. The use of high-power disk lasers enables welding of finned tubes made of the P91 martensitic steel. Laser-welded finned tubes of P91 are heat exchanger components with a high potential for application due to their creep and heat resistance. The paper presents the results of technological tests of laser welding of P91 finned tubes, performed at Energoinstal SA. It has been found that the laser welding technology developed meets the relevant quality requirements and may be considered in terms of qualification of the P91 welding procedure without heat treatment.