Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The effect of cooling time t8/5 on properties of MAG-welded joints made of high-strength steels using robotic methods

Jurkowski Maciej, Łatka Leszek

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 4

45--52

EN

The paper presents results of tests concerning butt welded joints made of structural high-strength steel S1100QL using a robotic welding station. The subject of the tests was to determine the effect of cooling time t8/5 on primary mechanical properties of joints. Time t8/5 was controlled by changing preheating temperature in relation to constant linear energy (SE specimens) and changing linear energy in relation to constant preheating temperature (ST specimens). Both of the above-named cases involved the preparation of three test plates in relation to three times, i.e. 5 seconds, 7.5 seconds and 10 seconds. The test welded joints subjected to non-destructive and destructive tests represented quality level B (in accordance with PN-EN ISO 5817). No effect of time t8/5 on mechanical properties was noticed in terms of the ST series specimens. The tensile strength identified in the tests amounted to 1020 MPa. The specimen ruptured in the weld. However, the effect of the tensile strength on hardness was noticeable, particularly in the HAZ (even above 450 HV1). The reverse tendency could be observed in relation to the SE series specimens. The value of time t8/5 was important in terms of joint strength, amounting to more than 1100 MPa in relation to the shortest time, where the specimen ruptured in the HAZ. In turn, the effect of time t8/5 was negligible as regards hardness.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doczołowych złączy spawanych z wysokowytrzymałej stali konstrukcyjnej S1100QL wykonanych na stanowisku zrobotyzowanym. Przedmiotem badań było określenie wpływu czasu stygnięcia t8/5 na podstawowe własności mechaniczne uzyskanych złączy. Wartością czasu t8/5 sterowano za pomocą zmiany temperatury podgrzewania wstępnego przy stałej energii liniowej (próbki SE) oraz zmiany energii liniowej przy stałej temperaturze podgrzewania (próbki ST). W obu przypadkach zrobiono trzy płyty próbne dla czasów 5 s, 7,5 s oraz 10 s. Wykonane złącza spawane zostały poddane badaniom nieniszczącym i uzyskały poziom jakości B (wg PN-EN ISO 5817) oraz badaniom niszczącym. W przypadku próbek serii ST nie zauważono wpływu czasu t8/5 na własności mechaniczne. Wytrzymałość na rozciąganie wynosiła ok. 1020 MPa, a do zniszczenia dochodziło w spoinie. Natomiast zauważalny był jej wpływ na twardość, szczególnie w SWC (nawet powyżej 450 HV1). W przypadku próbek serii SE sytuacja była odwrotna. Wartość czasu t8/5 była istotna z punktu widzenia wytrzymałości złącza, która dla najkrótszego czasu osiągnęła ponad 1100 MPa, a do zniszczenia doszło w SWC. Natomiast w przypadku twardości wpływ czasu t8/5 był pomijalny.

2

Microstructure, toughness and hardness of a simulated HAZ in steel S1100QL and of the HAZ of an actual MAG-welded joint made using a metallic flux-cored wire

Łomozik Mirosław

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2021

|

Vol. 65, No. 5

47--65

EN

Simulation tests discussed in the article involved structural steel S1100QL having a yield point of more than 900 MPa. The simulations included single (Tmax = 1250°C) and double welding thermal cycle (Tmax = 1250°C + 600°C, Tmax = 1250°C + 760°C and Tmax = 1250°C + 900°C) as well as cooling times t8/5 = 3, 5 and 10 s. Specimens with the simulated heat affected zone (HAZ) were subjected to impact strength tests performed at a temperature of -40°C and +20°C, Vickers hardness tests (HV10) and microscopic metallographic tests (involving light microscopy). Test results were presented in diagrams and photographs. Related comparisons included results of the structural, hardness and toughness tests of simulated HAZs with analogous results obtained during the actual repair welding of a MAG-welded joint made of steel S1100QL. The final part of the article contains discussion concerning the test results and the statement concerning the obtainment of the significant conformity of the phase composition and the morphology of the microstructure as well as the average hardness values of the HAZ areas obtained in the simulations and those of the HAZ area obtained in the actual welded joint. In relation to all tested simulation variants, the impact energy of the simulated HAZ area of steel S1100QL satisfied the minimum criterion of KV = 27 J both in relation to a test temperature of -40°C and that of +20°C. The number of repeated (1 through 4) thermal cycles having preset parameters did not trigger explicitly noticeable changes in impact energy values as regards the simulated HAZ of steel S1100QL.

PL

Przedmiotem badań symulacyjnych opisanych w artykule była stal konstrukcyjna o granicy plastyczności powyżej 900 MPa typu S1100QL. Zostały przeprowadzone symulacje dla pojedynczego (Tmax= 1250°C) i podwójnego cyklu cieplnego spawania (Tmax= 1250°C + 600°C, Tmax 1250°C + 760°C oraz Tmax= 1250°C + 900°C), dla czasów chłodzenia t8/5= 3, 5 i 10 s. Próbki z zasymulowanymi obszarami SWC poddano badaniom udarności w temperaturach -40°C oraz +20°C, pomiarom twardości sposobem Vickersa HV10 oraz badaniom metalograficznym mikroskopowym przy użyciu mikroskopii świetlnej. Wyniki badań zestawiono na wykresach i na zdjęciach fotograficznych. Porównano uzyskane wyniki badań: strukturalnych, twardości oraz udarności symulowanych obszarów SWC z analogicznymi wynikami badań rzeczywistego naprawczego złącza spawanego stali S1100QL, wykonanego metodą MAG. Na zakończenie omówiono wyniki badań i stwierdzono m.in. że uzyskano dużą zgodność składu fazowego i morfologii mikrostruktury oraz średnich wartości twardości obszarów SWC otrzymanych w wyniku symulacji i obszaru SWC w naprawczym złączu spawanym. Ponadto praca łamania symulowanego obszaru SWC stali S1100QL, dla wszystkich badanych wariantów symulacji, spełniała kryterium minimalnego KV = 27 J zarówno przy temperaturze badania -40°C, jak i +20°C. Krotność powtórzeń cyklu cieplnego o zadanych parametrach w zakresie od jednokrotnego do czterokrotnego nagrzewania nie powodowała jednoznacznej tendencji zmian wartości pracy łamania symulowanych obszarów SWC stali S1100QL.

3

Mechanical Properties of Welded Joints in Steel S1100QL after Multiple Repair Welding

Łomozik M., Turyk E.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2018

|

Vol. 62, No. 3

7--15

EN

The article presents the use of high-strength toughened steels in various industries and the chronological development of various grades of the above-named steels. In addition, the article discusses the repair of defective fragments of welded joints by means of grinding, grooving or machine cutting followed by the making of a repair weld. Occasionally, the repair process must be repeated or performed many times. An issue of particular importance is the repair welding of steels having a yield point of above 700 MPa. Typically, in structures made of high-strength steels the process of repair consist in the removing of an imperfection (primarily having the form of cracks or porosity) followed by the making of another joint in the area of the previously removed imperfection. The tests described in the article were concerned with flat butt joints made of 18 mm thick toughened steel S1100QL using the MAG method and metallic flux-cored wire grade STEIN-MEGAFIL 1100 M (process 138). The tests involved the making of three welded joints, i.e. one production joint and two joints subsequently subjected to three and four-fold repair welding. In addition, the article presents the methodology and results of transverse tensile tests, transverse bend tests, impact strength tests and hardness tests.

PL

Przedstawiono zastosowanie stali ulepszonych cieplnie o wysokiej wytrzymałości w różnych dziedzinach przemysłu oraz chronologiczny rozwój różnych gatunków tych stali. Scharakteryzowano proces napraw wadliwych fragmentów złączy spawanych, który wiąże się z usuwaniem tych fragmentów przy użyciu szlifowania, żłobienia lub obróbki skrawaniem, a następnie wykonaniem spoiny naprawczej. Niekiedy zachodzi konieczność ponownej lub nawet kilkakrotnej naprawy. Szczególnie istotny problem stanowi spawanie naprawcze stali o granicy plastyczności powyżej 700 MPa. W konstrukcjach ze stali wysokowytrzymałych potrzeba naprawy za pomocą usunięcia wady i wykonania ponownie złącza na odcinku wystąpienia wadliwości zachodzi przede wszystkim w przypadku stwierdzenia wad typu pęknięcia lub porowatość. Przedmiotem badań były złącza doczołowe płaskie stali ulepszonej cieplnie w gatunku S1100QL o grubości 18 mm, spawane metodą MAG przy użyciu drutu elektrodowego proszkowego o rdzeniu metalicznym (proces 138) w gatunku STEIN-MEGAFIL 1100 M. Wykonano trzy złącza spawane, tj. złącze produkcyjne oraz dwa złącza, które następnie poddano trzykrotnemu i czterokrotnemu spawaniu naprawczemu. Przedstawiono także metodykę i wyniki badań tych złączy, które obejmowały próby rozciągania próbek poprzecznych, badanie na zginanie poprzeczne, badanie udarności oraz badanie twardości.