Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laser cladding of Co-based metallic powder at cryogenic conditions

Lisiecki A., Ślizak D., Kukofka A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2019

|

Vol. 95, nr 1

20--31

EN

Purpose: of this paper was demonstration a novel technique of laser cladding by experimentally composed Co-based metallic powder and forced cooling of the substrate by liquid nitrogen under cryogenic conditions, at the temperature -190°C, for producing clad layers with enhanced microstructure characteristic and properties. Design/methodology/approach: Technological tests of laser cladding were conducted by means of a high power fibre laser HPFL with maximum output power 3.0 kW, and six-axis robot. The experimental Co-based powder was composed for providing high abrasive wear resistance, high resistance for impact load, and also for corrosion resistance at elevated temperature. The unique and novel technique of forced cooling of the substrate was provided by immersing the specimens in the liquid nitrogen bath. The three coaxial nozzle head was designed and custom made to provide precise deposition of the powder delivered into the laser beam irradiation region. The scope of the study included tests of conventional laser cladding at free cooling in ambient air in a wide range of processing parameters, and also trials of laser cladding under cryogenic conditions. The test clad layers produced by conventional laser cladding and by the novel technique of laser powder deposition under cryogenic conditions were investigated and compared. Findings: The obtained results indicate that the novel technique of forced cooling the substrate by liquid nitrogen bath provides lower penetration depth, as well as low dilution of the clad, and also provides higher hardness of the clads. Additionally, it is possible shaping the geometry of the individual bead, providing high reinforcement and low width. Research limitations/implications: The presented results are based just on preliminary test of the novel technique of laser cladding under cryogenic conditions. Therefore, further study and detailed analyse of the influence of the cooling rate on the quality, microstructure, and properties of the deposited coatings are required. Practical implications: The study is focused on practical application of the novel technique for manufacturing of wear resistance coatings characterised with enhanced performance compared to conventional range of application of the laser cladding. Originality/value: Novel technique of laser cladding at forced cooling under cryogenic conditions was demonstrated. The powder used for cladding trials was experimentally composed (not commercially available). The experimental stand custom made was used with custom made powder feeding rate, and also with custom made coaxial nozzle head.

2

Zastosowanie napawania laserowego w procesie wytwarzania przyrostowego

Lisiecki A., Ślizak D., Jaworski M., Waląg G.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2018

|

Nr 2 (40)

26--28

PL

Technologie przyrostowe polegają na wytwarzaniu przedmiotów warstwa po warstwie na podstawie dokumentacji trójwymiarowej stworzonej w programach typu CAD. Technologie te pozwalają na wytwarzanie przedmiotów o skomplikowanych kształtach, trudnych lub niemożliwych do uzyskania innymi metodami, a samo wytwarzanie odbywa się bez udziału tradycyjnych narzędzi.

3

Analiza zjawisk cieplnych procesu obróbki laserowej w warunkach kriogenicznych

Lisiecki A., Ślizak D., Kukofka A., Waląg G.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2018

|

Nr 2 (40)

16--18

PL

Bardzo wysoka gęstość mocy wiązki laserowej jako źródła energii cieplnej jest powodem, dla którego technologie laserowe często znajdują zastosowanie do modyfikacji lub regeneracji warstw powierzchniowych części maszyn i mechanizmów. Umożliwiają one wytworzenie warstw o wymaganych właściwościach mechanicznych, odpornych na zużycie ścierne bądź działanie szkodliwych mediów, również w wysokich temperaturach. Techniki laserowe stosowane przy obróbce powierzchni dzieli się na przetopieniowe, bezprzetopieniowe, natapianie oraz technologie wykorzystujące proces odparowania.

4

Spawanie laserowe nowoczesnej stali o wysokiej wytrzymałości Strenx 1100 MC

Kurc-Lisiecka A., Jurczyk R., Lisiecki A., Lis R., Ślizak D.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 3-4

52--57

PL

W artykule opisano wyniki badań wpływu parametrów procesu spawania laserowego nowego gatunku stali konstrukcyjnej o wysokiej wytrzymałości Strenx 1100 MC na jakość i właściwości mechaniczne złączy doczołowych o grubości 5,0 mm. Próby spawania wykonano za pomocą lasera dyskowego o średnicy ogniska wiązki laserowej 200 μm, techniką bez materiału dodatkowego. Badania wykazały, że możliwe jest zapewnienie poprawnego kształtu spoiny o drobnoziarnistej strukturze i wąskiej strefie wpływu ciepła. Jednak z uwagi na wyraźny spadek twardości w strefie wpływu ciepła, nawet przy stosunkowo niskich energiach liniowych spawania laserowego w zakresie od 130 do 200 J/mm, złącza próbne charakteryzują się niższą wytrzymałością na rozciąganie oraz udarnością na poziomie ok. 60% w porównaniu do materiału rodzimego.

EN

The article describes the results of the research on the influence of laser welding parameters of the new grade structural high-strength steel Strenx 1100 MC on the quality and mechanical properties of 5.0 mm thick butt joints. The tests of welding have been conducted by the means of a disk laser with a beam spot diameter of 200 μm, applying the autogenous technique, i.e. without the additional material. The results have shown that it is possible to provide a proper shape of the weld of fine-grained structure and narrow heat affected zone. However, due to the significant drop of hardness in the heat affected zone, even at relatively low energy inputs of laser welding in the range of 130 to 200 J/mm, the test joints are characterized by lower tensile strength and toughness at the level of about 60% as compared to the base material.

5

Badania procesu spawania laserowego i hybrydowego nowego gatunku stali o wysokiej wytrzymałości Domex* 960

Lisiecki A., Kowalczyk M., Kurc-Lisiecka A., Ślizak D., Waląg G., Lis R., Król W.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

nr 9-10

30--36

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu spawania laserowego i hybrydowego Laser+GMA złączy doczołowych blach o grubości 5,0 mm z nowego gatunku stali o wysokiej wytrzymałości Domex 960. Wykazano, że zarówno w przypadku spawania laserowego, jak i hybrydowego możliwe jest wykonanie złączy o wysokiej jakości i poprawnym kształcie. Jednak technologia spawania hybrydowego zapewnia wyższą tolerancję na dokładność wymiarową i różnice szerokości rowka złącza, jak również pozwala na spawanie z wyższymi prędkościami. Jednocześnie możliwe jest sterowanie energią liniową, cyklem cieplnym, a przez to strukturą złącza spawanego w szerszym zakresie niż w przypadku spawania laserowego techniką z oczkiem spoiny.

EN

The article presents the results of the study of laser and hybrid Laser+GMA welding of butt joints of steel plates 5,0 mm thick made of the new grade of high-strength steel Domex 960. It has been demonstrated that both the laser and hybrid welding allow to produce high quality joints characterized by proper shape. However, the hybrid welding technology provides higher tolerance for dimensional accuracy and differences in the width of the joint groove, and also ensures higher speeds of welding. Additionally it is possible to control the heat input of welding, the thermal cycle, and thus the structure of the welded joint to a wider extent than in the case of the keyhole laser welding.

6

Ocena jakości warstw wierzchnich nanometalicznych napawanych GMA w sposób zrobotyzowany na powierzchniach krzywek przesiewacza koksu ze stali Hardox 400

Lisiecki A., Kubica S., Ślizak D., Kurc-Lisiecka A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 9

82--86

PL

Przedmiotem badań była analiza wpływu parametrów procesu zrobotyzowanego napawania GMA drutem rdzeniowym EnDOtec DO390N o średnicy 1,6 mm powierzchni roboczych krzywek przesiewacza koksu ze stali trudnościeralnej Hardox 400 na jakość, kształt i odporność na zużycie ścierne napoin. Próby technologiczne napawania prowadzono na stanowisku wyposażonym w robota spawalniczego Reis SRV6 oraz synergiczne urządzenie spawalnicze TotalArc 5000. Badania wykazały, iż napoiny próbne wykonane drutem rdzeniowym EnDOtec DO390N posiadają osnowę metaliczną na bazie żelaza z wydzieleniami węglików boru o znacznej dyspersji, równomiernie rozłożonymi w osnowie. Wielkość zarówno węglików boru, jak i niektórych składników fazowych nie przekracza 1,0 μm, a udział faz o tak niewielkiej wielkości w napoinie wynosi co najmniej 30 %, zależnie od parametrów napawania. W związku z tym napoiny próbne wykazują cechy materiału metalicznego nanostrukturalnego. Pomimo wysokiej twardości ok. 62 do 64 HRC, napoiny cechują się nieznacz- ną skłonnością do pękania w warunkach, w jakich prowadzono próby napawania zrobotyzowanego GMA. Badania odporność na zużycie ścierne typu metal-metal wykonane za pomocą próby ball-on-plate wykazały, że napoiny próbne posiadają prawie siedmiokrotnie wyższą odporność na zużycie w porównaniu do stali Hardox 400.

EN

The subject of the study was to analyse the influence of process parameters of robotic GMA cladding, by cored wire EnDOtec DO390N having a diameter of 1,6 mm, of cams working surfaces of coke screening plant made of Hardox 400 wear resistant steel on the quality, shape and abrasive wear resistance of test surface layers. The tests of cladding were performed by means of a welding robot Reis SRV6 and a synergic welding machine TotalArc 5000. The test surface layers produced by the cored wire EnDOtec DO390N have iron based metallic matrix with boron carbides precipitations with a large dispersion, evenly distributed in the matrix. The size of boron carbides and the size of some phase constituents do not exceed 1,0 μm, and the proportion of phase constituents of such a small size in the deposited surface layers is at least 30%, depending on the deposition parameters. Therefore, the deposited surface layers exhibit characteristics of nanostructured metallic material. Despite the high hardness of approx. 62 to 64 HRC, the deposit show just slight tendency to cracking, under the applied conditions of robotized GMA cladding. The abrasive resistance metal-metal wear investigations, conducted by means of ball-on-plate test showed that the test deposited surface layers have almost seven times higher wear resistance compared to Hardox 400 steel.