Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure, Mechanical Properties, and Heat Distribution ANSYS model of CP Copper and 316 Stainless Steel Torch Brazing

Abtan Auday Awad, Mohammed Mohammed S., Alshalal Iqbal

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 1

167--183

EN

Using torch brazing techniques, 316 stainless steel was brazed to CP copper using flux-coated low silver content filler with 20% Ag. The brazing torch utilized a fuel mixture of propane gas with oxygen to produce the required heating amount due to the possibility of economic interest in employing low-silver-content filler. The brazing filler's braze ability with SUS304 and copper was scrutinized and deeply analyzed. A ferrite barrier layer was made on the stainless-steel side, and an excellent brazed joint was produced. Metallurgical studies using an optical microscope and a scanning electron microscope (SEM) confirmed the production of a ferrite layer. This layer's advantages were carefully examined with metallurgical testing, electron diffraction scanning (EDS), EDS mapping, and EDS line analyses, including preventing copper intergranular penetration into the stainless-steel grain boundary. The mechanical properties of the brazed joint and its usability were assessed through Vickers microhardness and tensile tests on the brazing seam and both base metals. The results of the brazing process showed that using flux-coated low-silver brazing techniques produced strong joints with satisfactory mechanical properties. These techniques are a cost-effective alternative to high-priced brazing fillers with high silver content. Geometrical models simulated the heat distribution using ANSYS and SOLIDWORKS software to analyze penetration depth, joint quality, surface cracks, and the relation between molten filler density variation and the wetting process.

2

Thermal Phenomena Related to Plastic Deformation During Tensile Testing and Their Microscopic Interpretation

Ostromęcka Małgorzata, Siwiec Jakub

Problemy Kolejnictwa

|

2022

|

Z. 195

121--128

EN

Thermal phenomena related to plastic deformation can be commonly observed. By simply touching a ruptured or bent sample, it is clear that the temperature has risen at the deformation site. Such observations can be carried out for qualitative or quantitative assessment. This paper serves to qualitatively relate the changes in the structure of the deformed material to the temperature increase observed with an infrared camera.

3

Preparation of Specimens for Macro and Microscopic Examinations of Dissimilar Friction Welded Steel Joints and Their Evaluation According to Applicable Standards

Ostromęcka Małgorzata, Szymański Michał

Problemy Kolejnictwa

|

2022

|

Z. 195

129--133

EN

The article describes the issues related to the preparation for microscopic and macroscopic observation of dissimilar joints obtained by friction welding of 2H13 martensitic steel with B500B reinforcing steel. The results of etching and the main difficulties connected with the preparation of this type of samples for research were presented and discussed.

4

Investigation of joining mechanism of electrical-assist friction stir joining between polyethylene (PE) and 316 stainless steel

Derazkola Hamed Aghajani, Kordani Naser, Abokheili Rasool Mohammadi

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 4

art. no. e199, 2022

EN

In this study, the Polyethylene (PE) polymer and 316 stainless steel textiles lap welded by the electrical-assist friction stir joining (EA-FSJ) technique. Effects of stirring action of tool and electrical current heat on joining mechanism between PE sheets and 316 stainless steel are investigated. A scanning electron microscope (SEM) was used to investigate of internal material flow. To study the bonding mechanism in joint line, Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques were employed. Differential scanning calorimetry (DSC) was used to analyze of PE structure after welding. The results show that the joining mechanism in this joint consists of chemical bonding and mechanical locking between 316 stainless steel and PE. The presence of extra heat by electrical current decreased the strength of steel during the welding process and consequently increased chemical bonding and mechanical joining. The final joint flexural and tensile strength were increased by 9 and 10%, respectively, comparing PE raw sheet. The electrical heat increases the PE softening front of the tool and decreases joint thinning after the welding procedure. The mixing between PE and 316 stainless steel fragments increases the stir zone hardness near 84 ShoreD.

5

Microstructure and Properties of Dissimilar Joints of AISI 430 Steel with Inconel 625 Obtained by Electron Beam Welding

Dziekońska Małgorzata, Jonda Ewa, Sroka Marek, Węglowski Marek Stanisław, Jung Tymoteusz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2022

|

Vol. 16, no 4

232--242

EN

Electron Beam Welding (EBM) is a high-energy density fusion process where joint is bombarded to be welded with strongly focused beam of electrons. This method is often used for advanced materials and complex, critical parts, like turbine rotors, but it can also be used for many simpler processes involving large production runs. It is very suitable for butt welding materials of different thicknesses. The aim of this work was to study the microstructure, hardness, and electrochemical corrosion behavior between the dissimilar welds were investigated. Electron Beam Welding of dissimilar steel alloys Inconel 625 and AISI 430 was studied. In welding process there was used only welded materials without filling material. Results showed the microstructure of the weld solidified in dendritic morphology. The microstructure of fusion zone showed that dendrites grew in different directions for each grain. The dendrites and columnar grains are mainly exposed to the fusion boundary with some equiaxed grains. The hardness of the overall joint was non-uniform. The highest hardness of the HAZ/Inconel 625 (the heat-affected zone) was 258 HV, and the lowest weld zone hardness was 178 HV. The decrease in weld hardness may be due to the linear welding energy, which led to grain growth and excessive cooling. HAZ/AISI 430 steel has the lowest current density and the highest corrosion potential. Steel has a more negative corrosion potential and a lower corrosion current density than joints, likely due to higher levels of chromium. In this study, a metallographic investigation of the joints revealed no defects such as microcracks or pores. The melting temperatures of the two materials were quite different, but with the help of gravity, stainless steel acts as a permanent joint, like a rivet.

6

Study of microstructure, geometry and properties of laser beam welded joints made of S960QL structural steel and S304 corrosion-resistant steel

Śliwiński Piotr, Piotrowski Maciej

Welding Technology Review

|

2021

|

R. 93, nr 1

15--23

EN

Contemporary grades of structural steels are produced using a very advanced thermo-mechanical treatment processes, so their properties strongly depend on the obtained structure. Corrosion-resistant austenitic steels have a high hot cracking tendency. Therefore, it is advantageous to use welding technologies, such as laser welding, that limit the size of the joint and its heat-affected zones and thus the deformations caused by the welding process. Laser welding is also characterized by small amount of heat transferred into the material during the process which limits the hot cracking tendency. During the tests, 8 samples made of S960QL steel and S304 steel, were prepared using a Trumpf TruDisk 3302 laser welding device. The produced samples were subjected to macro- and microscopy metallographic tests. Static tensile test and bend test were also performed as well as a hardness Vickers test under a load of 100 N. Good quality joints were obtained, characterized by a small number of welding imperfections. All passed the tensile test, the rupture occurred in the base material of S304 steel. All joints passed the bend test. The hardness of the welded joints ranged from 430-480 HV.

PL

Współczesne gatunki stali konstrukcyjnych poddawane są bardzo zaawansowanym procesom obróbki cieplno-mechanicznej, przez co ich własności silnie zależą od uzyskanej mikrostruktury. Stale austenityczne odporne na korozję cechuje natomiast skłonność do pękania gorącego. Korzystne zatem jest zastosowanie technologii spawania, takich jak spawanie laserowe, ograniczających wielkość złącza oraz jego strefy wpływu ciepła, a co za tym idzie odkształcenia wywołane procesem spawania. Spawanie laserowe cechuje się również niskimi energiami liniowymi procesu ograniczającymi zjawisko pękania gorącego. Podczas badań przygotowano 8 złączy spawanych ze stali S960QL oraz stali S304wykonanych przy pomocy urządzenia do spawania laserowego firmy Trumpf, model TruDisk 3302. Wykonane złącza zostały poddane badaniom metalograficznym makro- oraz mikroskopowym, statycznej próbie rozciągania oraz zginania, a także dokonano pomiaru twardości metodą Vickersa pod obciążeniem 100 N. Uzyskano trwałe złącza o niewielkiej liczbie niezgodności. Wszystkie złącza pomyślnie przeszły próbę rozciągania, zerwania nastąpiły w materiale rodzimym stali S304. Wszystkie złącza pomyślnie przeszły próby zginania. Twardość spoin wahała się w zakresie 430-480HV.

7

Properties and Microstructure of Laser Welded Dissimilar Joints of TP347-HFG and S235JR Steels with Additional Material

Danielewski H., Skrzypczyk A., Mulczyk K., Zrak A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 3

1163--1170

EN

Paper presents results of laser welding of dissimilar joints. Flange pipe joints of austenitic TP347-HFG and low carbon S235JR steels were performed. Possibility of laser girth welding of dissimilar joints was presented. Welding of dissimilar materials are complex phenomena, chemical composition of chromium and nickel base austenitic steel with carbon amount of 0.07%, comparing to low carbon steel with trace amount of chromium, nickel and with 0.17% of carbon are different, and affect on welding result. Amount of carbon and chromium have great effect on steel phase transformation and crystallization process, which affect on material hardenability and strength characteristic. In conventional GMA welding methods solidification process of different metals is controlled by use of a selected filler material, for creating buffer zone. The main advantages of laser welding over other methods is process without an additional material, nevertheless some application may require its use. Laser welding with additional material combines advantages of both methods. To carry out weld with high strength characteristic, without welding defects, selecting chemical composition of filler wire are required. Welding parameters was obtained using numerical simulation based on Finite Element Method (FEM). Joint properties was investigated using hardness test. Metallographic analysis of obtained weld was carried out using optical microscopy and energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis.

8

Numerical simulation of plastic deformation in direct-drive friction welding of AISI 4140 and ASTM A106 steel tubes

Khosrowshahi J. Hashemi, Sadeghi M. H., Rasti A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

268--280

EN

Direct-drive friction welding of ASTM A106 and AISI 4140 steel tubes has been investigated both experimentally and numerically. A remeshing technique was implemented to accurately simulate highly distorted flashes during the FE simulation. The results revealed that the circumferential thermal expansion led to a higher contact pressure at the inner diameter of the interface and consequently, inner flashes were formed up to 18% larger than the outer ones. The maximum temperature was also located at the outer diameter of the interface in the first moments of the process, then it moved towards the center of the section where there was a balance between the higher slipping rate at the outer section and greater pressure at the inner section of the joint. Validation tests showed the capability of the FE model in terms of temperature, flash cross-section, and axial shortening with the maximum difference of 18.6%.

9

Microstructure and Mechanical Properties of Braze Welded Joints of Copper with Austenitic Steel Made by CMT Method

Wojdat T., Kustroń P., Margielewska A., Stachowicz M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 4

1411--1420

EN

This paper outlines issues associated with gas-shielded braze welding of CU-ETP copper with austenitic steel X5CrNi18-10(1.4301) using a consumable electrode. The possibilities for producing joints of this type using innovative low-energy welding methods are discussed. The paper provides an overview of the results of metallographic and mechanical (static shear test, microhardness) tests for braze welded joints made on an automated station using the Cold Metal Transfer (CMT) method. Significant differences in the structure and mechanical properties are indicated, resulting from the joint configuration and the type of shielding gas (argon, helium).

10

Zastosowanie niskoenergetycznego procesu CMT do lutospawania złączy miedź – stal kwasoodporna w różnych osłonach gazowych

Wojdat T., Kustroń P., Skuratowicz F., Michalak P., Piotrowska P.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 1

15--20

PL

W artykule przedstawiono problematykę związaną z wykonaniem połączeń lutospawanych miedzi ze stalą kwasoodporną o strukturze austenitycznej. Złącza wykonane zostały niskoenergetyczną metodą CMT oraz MIG łukiem pulsującym na zrobotyzowanym stanowisku przy zastosowaniu osłony gazowej argonu oraz helu. Przedstawiono wyniki badań wizualnych, metalograficznych oraz wytrzymałościowych. Na ich podstawie stwierdzono, iż proces CMT pozwala na wytworzenie złączy o wysokiej jakości, przy dostarczeniu niżej energii cieplnej niż metody klasyczne.

EN

Within the scope of this article, the issue of creating braze-weld joints of copper and high alloy steel is discussed in detail. The joints were made by using a low-energy CMT welding method and MIG with pulsing arc on a robotized set-up in argon and helium shielding. The results of visual, metallographic and strength test are presented. Based on them, it has been concluded that the CMT process allows for creating high quality joints, while requiring a lower heat input.

11

Ocena jakości złącza różnoimiennego ze stali HARDOX 450® i Strenx 700 MC®

Klimaszewska K., Lis R., Słania J., Golański G.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 8

9--12

PL

W pracy poddano weryfikacji pod względem jakości złącze spawane ze stali HARDOX 450® i Strenx 700MC®. W tym celu wykonano różnoimienne złącze doczołowe metodą MAG z wykorzystaniem materiału dodatkowego w postaci drutu w gatunku 4Si1. Zakres badań obejmował badania nieniszczące: badania wizualne (VT), penetracyjne (PT) oraz radiograficzne (RT). Wykonano także badania niszczące polegające na obserwacjach makro- i mikroskopowych na przekroju złącza. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie materiału dodatkowego w postaci drutu w gatunku 4Si1 do łączenia stali HARDOX 450® ze stalą Strenx 700MC® zapewnia uzyskanie wymaganej jakości „B” połączeń spawanych. Analizowane złącze charakteryzowało się typową mikrostrukturą dla użytych materiałów rodzimych.

EN

The paper presents the results of quality assessment of welded joints. The scope of the work was to investigate the non-destructive testing: visual testing (VT), penetration testing (PT) and radiological testing (RT). The study included also the survey breaking the macro- and microstructural test on the welded joint section. The research has shown that the use of the welding consumables in form of a wire 4Si1 to joint HARDOX 450® with Strenx 700MC® ensures the required "B" quality of welded joints in accordance with regulatory requirements. The analyzed joint was characterized by typical microstructure for native materials used.

12

Właściwości złączy różnoimiennych stopu niklu Incoloy 800H ze stalą odporną na korozję 316L

Rogalski G., Fydrych D., Łabanowski J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 5

57--62

PL

W artykule przedstawiono problemy związane z wykonywaniem połączeń różnoimiennych typu Incoloy 800HT – austenityczna stal odporna na korozję 316L. Wykonano badania nieniszczące oraz niszczące, których wyniki pozwoliły na weryfikacje jakości wykonanych złączy próbnych. Nie stwierdzono występowania niezgodności spawalniczych oraz uzyskano wysokie właściwości wytrzymałościowe złączy. Badania metalograficzne ujawniły poprawne struktury w analizowanych obszarach złączy. Analiza EDS nie wykazała wydzieleń węglików chromu. Na tej podstawie wykazano poprawność zaproponowanej technologii spawania.

EN

In the article problems associated with making dissimilar joints made from nickel alloy Incoloy 800HT with stainless steel 316L were described. Performed non-destructive tests and destructive tests allowed for verifications of weld specimens. Not identified welding imperfections. Obtained mechanical properties above the assumed acceptance criteria. Metallographic microscope revealed the correct structure of the analyzed areas. EDS analysis showed no chromium carbides. Obtained findings confirmed the correctness of the applied welding procedure.

13

Przyczyny pęknięć lutospoin w złączach różnoimiennych typu aluminium - ocynkowana stal niestopowa

Czupryński A., Janicki D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 5

43--48

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących przyczyn pękania lutospoin w różnoimiennych złączach zakładkowych wykonanych laserem diodowym dużej mocy ROFIN DL 020 z użyciem materiału dodatkowego w postaci proszku aluminium, na przykładzie łączenia cienkiej blachy aluminiowej z blachą stalową pokrytą elektrolitycznie powłoką cynkową. Przedstawiono wyniki badań metalograficznych makroskopowych i mikroskopowych. Wskazano na problemy oraz przedstawiono sugestie dotyczące technologii lutospawania laserowego materiałów znacznie różniących się własnościami fizycznymi i składem chemicznym.

EN

A study on cracking phenomena during laser braze welding of dissimilar lap joints between aluminum thin plate and galvanized low carbon sheet steel is described. The experiments were carried out using a high power diode laser Rofin DL020 and aluminum powder as filler metal. Macro and microstructure analysis of the joints were analysed. Issues and problems in laser braze welding of materials having different chemical composition and physical properties are presented.

14

Badanie skłonności i określenie przyczyn tworzenia się pęknięć w lutospoinach złączy zakładkowych aluminium-stal niestopowa wykonanych metodą CMT oraz laserem diodowym dużej mocy

Czupryński A., Wyględacz B.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 9

103--114

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących skłonności do tworzenia się pęknięć w lutospoinach złączy zakładkowych cienkich blach aluminiowych i karoseryjnych blach stalowych obustronnie galwanizowanych cynkiem, które wykonywano laserem diodowym dużej mocy (HPDL) ROFIN DL 020 oraz łukowo metodą CMT z użyciem materiału dodatkowego odpowiednio w postaci proszku i drutu litego. Przedstawiono wyniki badań metalograficznych makroskopowych i mikroskopowych, rentgenografii strukturalnej, mikroanalizy rentgenowskiej EDS oraz pomiarów twardości. Wskazano na przyczyny powstawania w lutospoinach na osnowie aluminium, złączy różnoimiennych typu aluminium - ocynkowana stal niestopowa, kruchych faz międzymetalicznych typu Fe-Al.

EN

In this article results of studies on cracks formation susceptibility in braze-welded joints of thin aluminum sheets and double-sided zinc galvanized steel sheets for car body parts made by laser brazing with high power diode laser ROFIN DL 020 and CMT MIG-brazing, with filler material in form of powder and wire accordingly, were presented. Results of macro- and microscopic metallographic examinations, structural roentgenography, EDS microanalysis and hardness tests were presented. Causes of brittle intermetallic Fe-Al phases formation in Al-matrix filler metal in dissimilar aluminum - zinc plated carbon steel joints were pointed.

15

Wykorzystanie niskoenergetycznego procesu CBT do łączenia stali wysokostopowej z miedzią

Czupryński A., Kik T., Górka J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 5

21--31

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie technologii lutospawania łukowego z wykorzystaniem niskoenergetycznego procesu CBT (Controlled. Brigde. Transfer) na przykładzie łączenia stalowych blach wysokostopowych z blachami miedzianymi. Przedstawiono wyniki badań metalograficznych makro- i mikroskopowych oraz właściwości wytrzymałościowych otrzymanych połączeń. Wskazano na problemy występujące podczas lutospawania materiałów znacznie różniących się właściwościami oraz przedstawiono korzyści związane z wykorzystania niskoenergetycznych technologii lutospawania. Otrzymane wnioski pozwalają na stwierdzenie, że lutospawanie łukowe metodą CBT jest jedną z lepszych metodą łączenia stali wysokostopowych z miedzią.

EN

Low heat input CBT (Controlled Bridge Transfer) braze welding technology of joining high alloy stainless steel with cooper plates were described in this paper. Results of macro-, microscopic and mechanical properties tests were shown. Indicated the main problems during braze welding of material with significant different properties and shown a lot of benefits of using this technology. Achieved results can indicates that one of the better technologies of joining steels with cooper is braze welding.

16

Zastosowanie warstw pośrednich nanoszonych różnymi metodami natryskiwania cieplnego do lutowania miękkiego aluminium z miedzią

Wojdat T., Winnicki M., Gorczyca M., Mirski Z., Ambroziak A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 4

91--94

PL

Przedstawiony niżej tekst opisuje możliwości zastosowania warstw nanoszonych metodami natryskiwania cieplnego, jako warstw pośrednich do lutowania. Wskazano na problemy występujące podczas lutowania miękkiego aluminium z miedzią oraz możliwości ich rozwiązania. Przedstawiono wyniki prób zwilżalności i rozpływności spoiwa cynkowego z dodatkiem 4 % wag. Al na wcześniej naniesionych powłokach Al, Zn, Ni95Al5 oraz NI85Al15 metodami natryskiwania LPCS (z ang. Low Pressure Cold Spraying), płomieniowego i łukowego. Następnie dokonano oceny lutowności wykonanych warstw pośrednich oraz zaprezentowano wyniki badań metalograficznych różnoimiennych złączy zakładkowych typu Al – Cu z naniesioną metodą LPCS na powierzchnię miedzi aluminiową warstwą pośrednią.

EN

The manuscript presents a possibility for application of coatings deposited by thermal spraying methods and working as interlayers in soldering process. Crucial problems occurring in aluminium-copper soldering process with potential solving are presented. Results of wettability and propagation of filler zinc with 4% wt. Al addition on sprayed Al, Zn, Ni95Al5 and Ni85Al15 coatings by Low Pressure Cold Spraying, flame and arc spraying methods and working as interlayers are shown. Finally an assessment of solder-ability of interlayers was conducted and metallographic analysis of dissimilar Al-Cu lap joints with deposited by LPCS method aluminium coating onto copper substrate is presented.

17

Influence of tool traverse speed on the characteristics of dissimilar friction stir welded aluminium alloy, AA5052 and HSLA steel joints

Ramachandran K. K., Murugan N., Shashi Kumar S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 4

822--830

EN

In the present work 3 mm thick aluminium alloy AA5052 and HSLA steel were successfully butt joined using friction stir welding (FSW) technique. The FSW trials were carried out by varying the tool traverse speed while keeping the other parameters constant. The joint characteristics such as ultimate tensile strength (UTS), microhardness, microstructure at the joint interface and fracture surface of fractured tensile specimens were investigated. SEM and EDS analysis suggest that in all cases intermetallic compound (IMC) layer is formed at the joint interface and its thickness is critical in the tensile strength of the joint. For a given tool rotational speed, axial load and tool tilt angle, the tool traverse speed has significant influence on the thickness of IMC layer formed and hence on the joint strength. The highest joint strength of about 91% of UTS of the base aluminium alloy is obtained at tool traverse speed of 45 mm/min and the UTS follow approximately a centre peak type variation against tool traverse speed.

18

Zastosowanie technologicznej warstwy pośredniej w układach platerowanych wybuchowo na przykładzie układu cyrkon–stal

Prażmowski M., Paul H., Żok F.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 4

36--44

PL

W pracy przedstawiono wyniki prób związanych z doborem optymalnych parametrów procesu zgrzewania wybuchowego próbnych płyt z cyrkonu Zr 700 o grubości 10 mm ze stalą niestopową (P265GH). Do badań przygotowano układ bimetalowy Zr-stal oraz trimetalowy Zr-Ti-stal, w którym tytan jest międzywarstwą technologiczną ułatwiającą uzyskanie połączenia. Badania prowadzono dla złączy w stanie wyjściowym, tj. bezpośrednio po zgrzewaniu wybuchowym. Poddano analizie zmiany strukturalne łączonych blach, ze szczególnym uwzględnieniem charakterystyki granicy połączenia. Wykonano badania właściwości mechanicznych otrzymanych platerów, tj. próbę ścinania, odrywania oraz zginania bocznego. Systematyczne pomiary rozkładu mikrotwardości umożliwiły analizę zjawiska umocnienia materiału w procesie zgrzewania wybuchowego, zarówno w strefie bezpośrednio przy granicy połączenia, jak i w całym przekroju plateru. Analiza uzyskanych wyników pozwoliła na ocenę wpływu zastosowania międzywarstwy technologicznej z czystego technicznie tytanu na jakość uzyskanego połączenia, tj. jego charakterystykę i właściwości wytrzymałościowe. Stwierdzono, że w przypadku platerowania cyrkonem o grubości 10 mm zastosowanie międzywarstwy technologicznej pozwala uzyskać połączenie o dobrych właściwościach mechanicznych i optymalnej charakterystyce granicy połączenia.

EN

The paper presents the results of trials aimed at selecting optimal settings of the explosion welding process of 10 mm thick zirconium (Zr 700) plates with carbon steel (P265GH). A bimetal Zr-steel and trimetal Zr-Ti-steel were prepared for testing purposes, where titanium serves as a technological intermediate layer facilitating the bonding. The research was carried out for as-bonded joints, i.e. immediately following explosion welding. Structural changes of the joined sheets underwent analysis, particularly focusing on the characteristic of the joint interface. Mechanical properties of the obtained cladders were tested with shearing, peel test and lateral bending test. Systematic measurements of microhardness distribution enabled analyzing the strengthening of the material resulting from explosion welding both at the bond interface zone and throughout the whole section of the clad. The resulting analysis enabled the assessment of the impact the application of the interlayer of pure titanium had on the quality of the bond, i.e. its characteristic and strength properties. It was established that during explosion welding with 10 mm zirconium the application of the interlayer allows obtaining a joint with good mechanical properties and optimal characteristic of the interface.

19

Rozwój pęknięć przy cyklicznym zginaniu w złączu cyrkon-stal powstałych w wyniku zgrzewania wybuchowego

Prażmowski M., Rozumek D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 4

45--50

PL

W pracy opisano rozwój pęknięć zmęczeniowych w próbkach cyrkon-stal wykonanych metodą zgrzewania wybuchowego. Badano próbki bez warstwy przetopionej A1 i z warstwą przetopioną A2. Badane próbki o przekroju poprzecznym prostokątnym poddano zginaniu przy wartości średniej naprężenia równej zeru. Wykonano pomiary twardości (w skali mikro) w obszarze złącza. Wzrost pęknięć zmęczeniowych był cyklicznie mierzony przy użyciu mikroskopu optycznego. W próbkach obserwowano wzrost pęknięć zmęczeniowych równolegle do przyłożonego obciążenia. Rozwój pęknięć następował od strony stali, potem występował w cyrkonie. Dominowały pęknięcia transkrystaliczne zarówno w cyrkonie, jak i w stali.

EN

The paper presents fatigue crack growth in zirconium--steel specimens made by the explosive welding. Specimens without remelted layer A1 and with a remelted layer A2 were tested. The tested specimens of the rectangular cross-section were subjected to bending under the stress mean value equal to zero. The point measurement of hardness was performed in the joint area. The fatigue crack growth was measured in cycles by means of the optical microscope. In the specimens, the fatigue crack growth was observed in parallel to the applied loading. The crack growth started from the side of steel then was initiated in zirconium. At the crack paths in the zirconium and steel, transcrystalline cracks are dominating.

20

Obróbka cieplna zgrzewanych wybuchowo bimetali ze stali austenitycznych

Pocica A., Najwer M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 5

54--58

PL

Przedstawiono wyniki badań bimetalu ze stali austenitycznych ASME SB-625- ASME SA-240 316Ti uzyskanego przez zgrzewanie wybuchowe. Bimetal poddano wyżarzaniu w temperaturze 610°C przez 90 min i w tempe raturze 910°C przez 30 min. Dla otrzymanych złączy wykonano badania właściwości mechanicznych, obejmujące próby ścinania, zginania, określenie wytrzymałości na rozciąganie, badanie udarności, badania struktury oraz pomiary mikrotwardości. Na podstawie tych badań oceniono jakość uzyskanego połączenia, a także określono wpływ obróbki cieplnej na strukturę i właściwości złącza. Stwierdzono, że w wyniku zgrzewania następuje umocnienie w strefie złącza, a zastosowana obróbka cieplna nie spowodowała spadku twardości w strefie połączenia, w związku z czym przeprowadzenie tego typu zabiegów wydaje się niecelowe.

EN

Presented results of test of the bimetallic joint: austenitic stainless steel ASMESB-625+austenitic stainless steel ASMESA-240 316Ti, produced by explosive cladding method. Manufactured joint was stress relief annealed at 610°C with holding time of 90 min as well as normalized at 910°C with holding time of 30 min. Joints were tested in aim to check its mechanical properties, including: shear test, bend test, tensile test, impact tests, microstructure and micro-hardness measurements. Basis on performed tests, evaluated quality of manufactured joint as well as determined influence of heat treatment for its structure and properties. Concluded that due to the influence of explosive cladding, follow hardening of bond zone. The heat treatment does not reduce hardness of the bond zone, therefore process of heat treatment is needless for that joint.