Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

PC-GMAW effect on the welding thermal cycle and weld metal geometry for high strength steels

Zavdoveev Anatoliy, Poznyakov Valeriy, Kim Hyuong Seop, Rogante Massimo, Heaton Mark, Baudin Thierry

International Journal of Engineering and Safety Sciences

|

2020

|

Vol. 1

5–16

EN

Welding of medium carbon alloy steels used in the manufacture of special purpose machinery imposes to solve two mutually exclusive problems - to increase the depth of penetration of the base metal and to reduce the width of the thermal impact zone of the welded joints. To successfully solve this problem, it is necessary to use arc welding processes with a concentrated heat source. One of these processes is pulsed current gas metal arc welding (PC-GMAW). The present researches have allowed establishing, that with PC-GMAW change of welding current is a difficult character, namely: on high-frequency impulse signal (60 kHz), impulses of the current of low frequency (from 90–150 Hz) are imposed. The change in the values of the mean welding current at PC-GMAW is achieved by increasing the pause current and the frequency of high amplitude current pulses. It is shown that the PCGMAW allows reducing the amount of metal splashing, to increase the depth of penetration (almost 2 times) in comparison with stationary welding. At the same time, the cooling rate of HAZ metal in the temperature range 600-500°C decreases almost 1.5 times, which allowed to reduce the width of HAZ by 40%.

2

Welding thermal cycles of joints made of S1100QL steel by saw and hybrid plasma-mag processes

Sajek A.

Advances in Materials Science

|

2020

|

Vol. 20, nr 4(66)

75--86

EN

The aim of this article is to validate the method of conducting a multipoint temperature measurement in the area of welded joints as a tool for quality assessment of the joints in question. In order to establish a relationship between temperature readout at a given point, the value of heat input and the distance of the point form the weld axis, preliminary tests have been conducted on a set of padding welds. Correlation of measurement data analysis showed the high 0.99 level. In the second stage of the study, temperatures of joints welded with two different methods have been measured: the HPAW (Hybrid Plasma – Arc Welding) and classic SAW (Submerged Arc Welding) method. The obtained temperature curves reflect the intensity of heat input in a given welding process. When compared to thermal effects on metallographic specimens, the shapes of the curves show a potential for quality assessment of joints in production conditions. Estimating thermal effects with classic analytical methods proves imprecise with respect to advanced high-power welding processes. Monitoring temperature will allow to assess the quality of joints in the course of welding, which may be a remarkable factor in terms of limiting the HAZ (heat affected zone) tempering of joints made from MART steels (advanced high strength martensitic steel) – a phenomenon that exceedingly decreases the strength of the joints. The method for quality assessment of welded joints presented in this paper allows to extend the analysis of welding thermal conditions.

3

Numerical simulation the thermal cycle of the PAW-MAG hybrid welding of advanced high strength steels

Nowacki J., Sajek A.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2016

|

Vol. 60, No. 6

13--19

PL

Zbadano możliwość wyznaczania czasu t8/5 za pomocą metody elementów skończonych. Badaniom poddano modelowe złącze spawane metodą hybrydową PAW-MAG ulepszanych cieplnie stali AHSS S960QL. Porównano czas t8/5 dla charakterystycznych stref złącza przy stałej ilości wprowadzonego ciepła. Dostrzeżono istotne różnice w szybkości stygnięcia wynikające ze zróżnicowanej geometrii złącza i niesymetrycznej dystrybucji ciepła. Zdefiniowano możliwości metody elementów skończonych z zastosowaniem modelowania przestrzennego w badaniu historii cieplnej dowolnego obszaru złącza spawanego. W wyniku porównania analizowanego sposobu określania czasu t8/5 z tradycyjnymi metodami pomiarowymi i analitycznymi wykazano znacząca przewagę MES polegającą na dokładnej i całościowej indukcji cyklu w całym przekroju złącza w przeciwieństwie do eksperymentalnych metod stykowych i bezstykowych, które uśredniają pomiar na jego powierzchni lub tylko w osi spoiny. W aspekcie różnic w czasie t8/5 sięgających 1,5 s w obszarze złącza i bardzo wąskiego zakresu tolerancji wartości czasu stygnięcia stali AHSS ulepszanej cieplnie, uznano metodę elementów skończonych z zastosowaniem modelowania przestrzennego za niezbędne narzędzie do projektowania złączy spawanych stali AHSS.

EN

The research described in the article was concerned with the possibility of determining time t8/5 using the Finite Element Method. The research-related tests involved a joint made of AHSS S960QL using the PAW-MAG method. Values of time t8/5 were compared in relation to characteristic zones of the joint and constant heat input values. Differences in cooling rates related to the diversified geometry of a joint and the asymmetric distribution of heat proved significant. The research involved the identification of possibilities offered by the Finite Element Method involving space modelling in the examination of the thermal history of any welded joint area. The comparison of the analysed manner of determining time t8/5 with traditional measurement and analytical methods revealed the significant advantage of the FEM consisting in the accurate and complete induction of a cycle in the entire cross-section of the joint in contrast with experimental contact and non-contact methods averaging the measurement on the joint surface or only in the weld axis. In view of differences related to time t8/5 reaching 1.5 seconds in the joint area and the very narrow range of the tolerance concerning the value of the cooling time of AHSS, the Finite Element Method involving the use of space modelling was recognised as a necessary tool when designing welded joints made of Advanced High Strength Steels.

4

Przemiany strukturalne stali S700MC w warunkach oddziaływania symulowanych cykli cieplnych spawania

Górka J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 10

5--9

PL

Badania przemian strukturalnych stali S700MC w warunkach oddziaływania symulowanych cykli cieplnych spawania przeprowadzono na prototypowym stanowisku pomiarowym, w którym nagrzewanie badanych próbek odbywało się z wykorzystaniem lamp podczerwieni. Zakres badań obejmował: analizę kontrolną składu chemicznego stali S700MC wraz z zawartością azotu, badania wpływu cykli cieplnych na strukturę i twardość symulowanej strefy wpływu ciepła stali S700MC, wykonanie wykresu przemian austenitu dla warunków spawalniczych CTPC-S, badania metalograficzne mikroskopowe i pomiary twardości próbek ze stali S700MC po symulacji w funkcji czasu chłodzenia t8/5. Metodyka badania przemian strukturalnych opierała się na jednoczesnym wykorzystaniu trzech metod pomiarowych: metody dylatometrycznej, metody magnetometrycznej oraz metody analizy termicznej. W trakcie badania dokonano rejestracji trzech wielkości: dylatacji materiału próbki, zmiany strumienia magnetycznego oraz temperatury. Podczas badań przemian strukturalnych realizowano trzy rodzaje cykli cieplnych: cykle szybkie - realizowane z nadmuchem na próbkę gazu chłodzącego i ochronnego, cykle naturalne - realizowane ze swobodnym chłodzeniem próbki (włączony tylko przepływ gazu ochronnego), cykle wolne - realizowane z dogrzewaniem lampami w fazie chłodzenia próbki. Na podstawie badań przemian strukturalnych stali S700MC w warunkach oddziaływania symulowanych warunków cieplnych wyznaczono wykres CTPc-S w zakresie czasu stygnięcia t8/5 od 2 do 200 s wraz z wykresem uzupełniającym rozkładu twardości w funkcji czasu chłodzenia oraz określono zmiany strukturalne zachodzące w badanym materiale.

EN

Structural transformation studies of S700MC steel were carried out using a prototype bench system, wherein the heating of the test samples was done using infrared lamps. The scope of the research included: chemical composition analysis of S700MC steel together with a nitrogen content, study of the effect of thermal cycles on the structure and hardness of the simulated heat affected zone of steel S700MC, plotting transformation of austenite to the welding conditions CTT, metallographic microscopy and hardness measurements of S700MC steel samples after the simulation as a function of the cooling time t8/5. Methodology of the structural changes study was based on the simultaneous use of three measurement methods: the dilatometric method, magnetometric method and the thermal analysis method. During the study, three parameters were recorded: dilation of the sample, the magnetic flux changes and temperature. During the structural changes study, three types of thermal cycles were used: fast cycles - implemented with blowing cooling and protective gas on sample, natural cycles - realized with the free cooling of the sample (only enabled the flow of protective gas), free cycles - implemented with additional heat lamps during the cooling phase of the sample (only enabled the flow of protective gas). During the study, the phase transformation critical temperatures were determined and transformation graph of austenite CCT for the welding conditions, with regard to cooling time t8/5 from 2 to 200 seconds with respect to the complementary graph of hardness distribution as a function of the cooling time and indicates structural changes in the material.

5

Problems of Underwater Welding of Higher-Strength Low Alloy Steels

Fydrych D., Rogalski G., Łabanowski J.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2014

|

Vol. 58, No. 5

187--195

EN

The article characterizes the presently used techniques of underwater welding and the problems connected with obtaining the required properties of joints. The text also presents test results related to the weldability of higher-strength steels in underwater conditions and indicates the main R&D trends in welding technologies aimed at reducing the effect of inconvenient underwater welding conditions and improving the quality of joints made under water.

PL

Scharakteryzowano obecnie stosowane techniki spawania podwodnego oraz problemy związane z uzyskiwaniem złączy o wymaganych własnościach. Przedstawiono wyniki badań spawalności stali o podwyższonej wytrzymałości w warunkach podwodnych. Wskazano główne kierunki badawcze oraz rozwój technologii spawalniczych zmierzających do ograniczenia wpływu niekorzystnych warunków spawania podwodnego oraz poprawy jakości złączy wykonywanych pod wodą.

6

Initial assessment of the weldability of modern power engineering steel PB2

Błacha S, Zeman M

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2014

|

Vol. 58, No. 1

23--34

EN

The article contains information concerning a new generation steel designated as PB2 (X13CrMoCoVNbNB9-2-1) intended for the operation in power boilers of fresh steam supercritical parameters. The article presents the results of tests on the effect of welding thermal cycles on the structure, toughness and hardness of the simulated HAZ of modern power engineering PB2 steel as well as the susceptibility of this steel to hot cracking. The tests involved the use of a simulator of thermal-strain cycles. The publication also contains the results of the tests of similar butt joints of PB2 steel pipes subjected to the post-weld heat treatment.

PL

Przedstawiono informacje dotyczące stali nowej generacji w gatunku PB2 (X13CrMoCoVNbNB9-2-1) przeznaczonej dla przemysłu energetycznego do pracy w kotłach energetycznych o nadkrytycznych parametrach pary świeżej. Zaprezentowano wyniki badań wpływu cykli cieplnych spawania na strukturę, udarność i twardość symulowanej strefy wpływu ciepła nowoczesnej stali energetycznej PB2 oraz skłonność tej stali do tworzenia pęknięć gorących przy użyciu symulatora cykli cieplno-odkształceniowych. W publikacji zawarto również wyniki badań jednoimiennych połączeń doczołowych rur ze stali PB2 wykonanych z obróbką cieplną po spawaniu.

7

Badanie przemian strukturalnych w stalach konstrukcyjnych w warunkach cykli cieplnych spawania na nowym stanowisku pomiarowym w Instytucie Spawalnictwa

Łomozik M.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2011

|

R. 55, nr 6

49-53

PL

Wskazano różnice w charakterze przebiegu cyklu cieplnego w warunkach spawalniczych w porównaniu do cyklu tradycyjnej obróbki cieplnej. Omówiono metodykę badań przemian strukturalnych austenitu w stalach w warunkach oddziaływania spawalniczych cykli cieplnych opracowaną i stosowaną w Instytucie Spawalnictwa w Gliwicach. Przedstawiono wyniki badań w formie wykresów CTPC-S dla stali konstrukcyjnych w gatunkach X12CrCoWVNb12-2-2 (VM12-SHC), 7CrMoVTiB10-10 (P24) oraz 10CrMo9-10 (P22). Dokonano porównania wykresów CTPC-S badanych stali z wykresami typu CTPC sporządzonymi dla warunków metalurgicznych.

EN

It has been shown differences in the nature of the thermal cycle run under welding conditions in comparison to that during conventional heat treatment. The methodics of investigations into microstructural changes of austenite under welding thermal cycles conditions developed and used at the Instytut Spawalnictwa in Gliwice has been discussed. The investigation results in the form of CTPc-S diagrams for construction steels of the grades: X12CrCoWVNb12-2-2 (VM12-SHC), 7CrMoVTiB10-10 (P24) and 10CrMo9-10 (P22) have been presented and compared with those in the form of CTPc diagrams plotted for metallurgical conditions.

8

Application of thermovision method to welding thermal cycle analysis

Nowacki J., Wypych A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 40, nr 2

131-137

EN

Purpose: of this paper is to determine the possibility of of thermovision method application in the thermal cycle of Inconel 625 on 13CrMo4-5 steel pad welding thermal cycle analysis. Design/methodology/approach: Single- and multibead pad welding of steel 13CrMo4-5 by superalloy Inconel 625 has been carried out by means of GMA method in inert gas backing shielding, in horizontal position and 620 J/mm and 2100 J/mm heat input level. Quantitative data concerning infrared radiation emission as a basis for evaluation of thermal history of the applied object in order to assist interpretation changes occurring in padding welds and heat-affected have been obtained on the grounds of infrared radiation measurement by means of Flir Systems ThermaCAM SC2000 PAL infrared camera. Findings: As a result of the performed inspection, temperature distribution in the weld made by heat input energy E = 2100 J/mm; of cooling, both cooling curves of padding welds and HAZ during single- and multi sequence pad welding have been determined and also single bead self-cooling time and durability time during single bead pad welding. Practical implications: The full suitability of thermovision analysis of thermal cycle of pad welding. Specified self-cooling times will become a base for inference about microstructural transforms in HAZ, whereas cooling rate settlement determines necessary conditions to maintaining required intersequence temperature for assumed heat level input of pad welding, padding weld temperature in self-cooling time function and particular. Originality/value: The thermovision effect and thermal cycle of Inconel 625 on 13CrMo4 -5 steel pad welding thermal cycle analysis has been no yet determined.

9

Wpływ warunków cieplnych spawania na strukturę i właściwości strefy wpływu ciepła połączeń stali duplex

Łukojć A., Nowacki J.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

734-737

PL

Analizowano wpływ warunków cieplnych, stanowiących funkcję energii liniowej spawania i parametrów starzenia po spawaniu, na strukturę, twardość i odporność korozyjną strefy wpływu ciepła (SWC) połączeń spawanych stali duplex UNS S31803. Złożony cykl cieplny prowadzi do tworzenia się w strukturze SWC, w wyniku rozpadu ferrytu zgodnie z reakcją alfa->gama 2, austenitu wtórnego (gama 2). Określono związki pomiędzy cyklem cieplnym, a morfologią i udziałem faz, twardością i odpornością korozyjną SWC. Historia cieplna strefy wpływu ciepła wywiera istotny wpływ na charakter przemiany alfa->gama 2 i strukturę austenitu wtórnego. Głównym mechanizmem tworzenia się fazy gama 2 jest przemiana dyfuzyjna, prowadząca do powstania fazy o strukturze Widmanstaetten'a. Wzrost udziału austenitu wtórnego oraz różnice w składzie chemicznym faz tworzących SWC powodują obniżenie odporności korozyjnej połączenia. Uprzywilejowanym miejscem tworzenia wżerów korozyjnych są granice rozdziału faz alfa/gama 2. Złożony cykl cieplny spawania powoduje wzrost twardości austenitu pierwotnego i wtórnego względem ferrytu w porównaniu do stanu bezpośrednio po spawaniu.

EN

The influence of the thermal conditions exemplified by heat input and aging after welding on structure, hardness and corrosion resistance in a heat affected zone (HAZ) of a welded joint of UNS S31803 duplex steels was analysed. After aging secondary austenite gamma 2 precipitation have been observed. The secondary austenite was created as a product of ferrite decomposition alpha->gamma 2 as an effect of the welding thermal cycle and an aging following after that. Correlation between thermal cycle and phases volume fraction, morphology, mechanical properties and corrosion resistance of HAZ have been interpreted. Thermal cycle has a significant influence on the transformation alpha->gamma2, and its duration influences the morphology of the created gamma 2 phase. The main mechanism of the secondary austenite creation is the diffusive transformation, as a result of which the Widmanstaetten structure is formed. The increase of the gamma 2 phase precipitations amount and differences between phases chemical composition in the tested steel HAZ caused an essential decrease of the corrosion resistance. Preferential area of creation corrosion is alpha/gamma 2 phases boundary. Primary and secondary austenite has a bigger hardness compared with ferrite for the every post weld conditions.

10

Wpływ spawalniczych cykli cieplnych na zmiany strukturalne w SWC oraz jej własności w złączach spawanych ze stali niskostopowych.

Łomozik M.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2000

|

R. 44, nr 2

39-43

PL

W oparciu o literaturę światową i krajową dokonano podziału poszczególnych obszarów SWC ze względu na ich własności oraz dokonano klasyfikacji różnych odmian ferrytu.

EN

On the basis of world and domestic publications it has been classified particular areas of heat affected zone considering their properties. Various forms of ferrite have been classified as well.

11

Stopy niklu stosowane w budowie urządzeń służących ochronie środowiska i ich spawalność - Część II.

Brózda J., Łomozik M.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

1999

|

R. 43, nr 3

31-38

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu symulowanycyh cykli cieplnych spawania na własności SWC stopów niklu: INCO C-276, INCONEL 622 and INCONEL 686. Zaprezentowano wyniki badań mechanicznych i metalograficznych złączy spawanych ze stopów niklu: INCO G-3, INCO C-276, INCO 25-6MO, INCONEL 622, INCONEL 625 and INCONEL 686.

EN

It has been presented the results of investigation of the influence of welding thermal cycles on HAZ properties in nickel alloys: INCO C-276, INCONEL 622 adn INCONEL 686. It has been given also the results of mechanical testing and metallographic examination of nickel alloy welding joints: INCO G-3, INCO C-276, INCO 25-6MO, INCONEL 622, INCONEL 625 and INCONEL 686.