Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmiany składu chemicznego i struktury zachodzące w procesie cięcia stali niestopowej plazmą powietrzną

Górka Jacek

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2024

|

nr 1-2

36--44

PL

Cięcie jest zwykle jedną z początkowych i podstawowych operacji procesu wytwarzania konstrukcji spawanych oraz wykonywania gotowych elementów konstrukcji. Coraz częściej do przygotowania elementów używa się cięcia termicznego, a w szczególności cięcia łukiem plazmowym.

2

The effect of high-frequency peening on properties of MAG-welded joints made of steel S960QL

Przybyła Mateusz, Górka Jacek

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2023

|

Vol. 67, No. 2

5--13

EN

The study discussed in the article aimed to analyse the effect of the peening of each bead on properties of butt joints made of steel S960QL and welded using the robotic MAG welding method (135) and a ceramic backing strip. In addition, the objective of the study was to identify the effect of the peening treatment on the level of stresses. The analysis involved the comparison of three butt joints in the post-weld state (i.e. only after welding), subjected to peening (preceded by welding) and to post-weld heat treatment (stress relief annealing). The purpose of the high-frequency peening (90 Hz) of each bead was to reduce stresses in the welded joint by introducing tensile stresses into the latter. The study-related tests involved the use of a Weld Line 10 air hammer (PITEC GmBH). The tests required by the EN ISO 15614-1 standard were supplemented with measurements of stresses involving the use of the Barkhausen effect (based on a testing procedure proposed by the technology provider, i.e. the NNT company). The tests revealed that the performance of high-frequency peening following the making of each bead did not lead to the obtainment of negative results of all the tests required during welding procedure qualification concerning the plate made of steel S960QL (in comparison with test plates after welding and stress relief annealing). The interpass peening of the weld face and that of the HAZ reduced post-weld residual stresses at a distance of 15 mm away from the joint axis (in comparison with stresses measured in the specimens after welding). The test results justified the positive assessment of peening in respect of tensile stress reduction in the fusion line area and in the HAZ.

PL

Celem badań była analiza wpływu przekuwania każdego ze ściegów na własności złącza doczołowego ze stali S960QL spawanego z wykorzystaniem podkładki ceramicznej na stanowisku zrobotyzowanym metodą 135 (MAG) oraz określenie wpływu przekuwania na poziom naprężeń. Analiza ta oparta była na porównaniu trzech złączy doczołowych w stanie po spawaniu, z przekuwaniem każdego ze ściegów oraz z przeprowadzoną pospawalniczą obróbką cieplną – wyżarzanie odprężające. Przekuwanie o wysokiej częstotliwości (90 Hz) każdego wykonanego ściegu miało na celu zmniejszenie naprężeń w złączu spawanym poprzez wprowadzenie do niego naprężeń rozciągających. Został do tego wykorzystany młot pneumatyczny Weld Line 10 firmy PITEC GmBH. Poza badaniami wymaganymi przez normę EN ISO 15614-1 wykonane zostały pomiary naprężeń z wykorzystaniem efektu Barkhausena w oparciu o procedurę badawczą dostawcy technologii – Firmę NNT. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie przekuwania o wysokiej częstotliwości po wykonaniu każdego ściegu nie wpłynęło na negatywny wynik wszystkich badań wymaganych podczas kwalifikowania technologii spawania blachy S960QL w porównaniu do płyt próbnych w stanie po spawaniu i po obróbce cieplnej – wyżarzanie odprężające. Przekuwanie międzyściegowe lica spoiny i SWC spowodowało redukcję naprężeń szczątkowych po spawaniu w odległości 15 mm od osi złącza w porównaniu do wyniku pomiaru naprężeń dla próbki w stanie po spawaniu. Pozwala to na pozytywną ocenę przekuwania w kontekście redukcji naprężeń rozciągających w obszarze linii wtopienia i SWC.

3

Structural changes and chemical composition changes during the plasma cutting process

Rzeźnikiewicz Agnieszka, Górka Jacek

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2023

|

Vol. 67, No. 1

14--20

EN

Cutting is usually one of the initial and primary operations used when making welded structures and fabricating structural elements. Increasingly often, the preparation of elements involves the use of thermal, in particular plasma arc, cutting. The plasma arc cutting process consists in melting and ejecting liquid metal from the cut gap by highly concentrated plasma electric arc burning between a non-consumable electrode and a workpiece. The article presents results of tests concerning the influence of plasma gas on structural changes and chemical composition changes resulting from the cutting of unalloyed steel using air plasma arc. The tests revealed that the application of the air plasma arc cutting process led to the formation of an amorphous layer characterized by a very high nitrogen content (of approximately 1.6%) and a hardness of 750 HV 0.2. This high nitriding effect was triggered by the diffusion of nitrogen from the plasma gas. At the same time, the effect of air plasma arc gases on the liquid metal led to the carburising of the cut surface (up to approximately 0.5%) as well as to the burnout of alloying components (in accordance with the theory of selective oxidation of chemical elements). After the air plasma cutting process, the material structure revealed features intermediate between those of the structure formed through oxygen cutting and those of the structure formed as a result of nitrogen plasma cutting. The tests also revealed that the argon-hydrogen plasma cutting process had the lowest effect on the material subjected to cutting.

PL

Cięcie jest zwykle jedną z początkowych i podstawowych operacji procesu wytwarzania konstrukcji spawanych oraz wykonywania gotowych elementów konstrukcji. Coraz częściej do przygotowania elementów używa się cięcia termicznego, a w szczególności cięcia łukiem plazmowym. Proces cięcia łukiem plazmowym polega na stopieniu i wyrzuceniu ciekłego metalu ze szczeliny cięcia silnie skoncentrowanym plazmowym łukiem elektrycznym, jarzącym się między elektrodą nietopliwą a ciętym przedmiotem. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu gazu plazmowego na zmiany strukturalne i zmiany składu chemicznego powstałe w wyniku procesu cięcia łukiem plazmy z zastosowaniem powietrza w stali niestopowej. Wykazano, że w wyniku procesu cięcia plazmą z zastosowaniem powietrza na powierzchni cięcia powstaje warstwa bezpostaciowa o bardzo dużej zawartości azotu (około 1,6%) i twardości rzędu 750 HV 0,2. To silne naazotowanie jest spowodowane dyfuzją azotu z gazu plazmowego. Jednocześnie w wyniku oddziaływania gazów łuku plazmy z zastosowaniem powietrza na ciekły metal dochodzi do nawęglenia powierzchni cięcia (do około 0,5%) i wypalenia składników stopowych, w myśl teorii selektywnego utleniania pierwiastków chemicznych. Po procesie cięcia plazmą z zastosowaniem powietrza struktura materiału wykazuje cechy pośrednie między strukturą powstałą po procesie cięcia tlenem a plazmą z zastosowaniem azotu. Najmniejszy wpływ na materiał cięty wywiera proces cięcia plazmą z zastosowaniem mieszanki argon-wodór.

4

The effect of air plasma cutting on the quality, structural transformations and changes in the chemical composition of structural steel

Górka Jacek

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e215, 2023

EN

The article presents results of tests concerning the effect of technological parameters of the plasma arc cutting process (involving the use of air as plasma gas) on the quality of cut surfaces as well as on structural transformations and changes in the chemical composition of 14 mm-thick plates made of steel S235JR. The tests revealed that the adjustment of optimum parameters of the cutting process enabled the obtainment of cut surfaces representing quality class I in accordance with the ISO 9013 standard. Only the surfaces processed using the maximum cutting rates represented quality class II. The chemical composition analysis was performed using an ICXA 733 X-ray microanalyser (Jeol) equipped with an energy-dispersive spectrometer (EDS) and an ISIS 300 analytical system (OXFORD). The cut surfaces were observed and their characteristic areas were photographed using an X-ray microanalyser and the backscattered electrons (BSE) technique. The phase analysis was performed using a PHILIPS PW 1050 X’Change machine operated in the B–B (Bragg–Brentano) geometry. It was observed that the application of the air plasma cutting process led to the formation of an amorphous phase on the cut surface. The amorphous phase was characterised by a very high nitrogen content (of approximately 1.6%) and a hardness of 750 HV 0.2. The intense nitration resulted from the diffusion of nitrogen from the plasma gas. At the same time, the effect of air plasma arc gases on the liquid metal was responsible for the carburising of the cut surface (up to approximately 0.5%) and the burnout of alloying components (in accordance with the theory of the selective oxidation of chemical elements). The quality of the cut surfaces was primarily affected by the cutting rate. An increase in the cutting rate was accompanied by the deterioration of the geometric features of cut surfaces. In addition, higher cutting rates also translated into the significant reduction of the HAZ width and that of the size of the zone of chemical composition changes. The tests revealed that, in terms of the 14 mm-thick plates made of steel S235JR, the optimum cutting rates were restricted within the range of 600 mm/min to 1500 mm/min. The tests carried out made it possible to determine the influence of the active plasma gas (oxygen, nitrogen) both on changes in the chemical composition of the tested steel and on the quality of the cut surfaces obtained.

5

Analiza struktury i twardości nadstopu niklu Inconel 625 spawanego metodą TIG

Górka Jacek

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2022

|

nr 9-10

52--60

PL

Rozwój wielu gałęzi przemysłu istotnych dla gospodarki, zwłaszcza przemysłu energetycznego, chemicznego, spożywczego, lotniczego i kosmicznego, a także inżynierii morskiej i jądrowej oraz ochrony środowiska, wymaga opracowania nowych technologii wytwarzania materiałów metalicznych i ich wyrobów wykorzystujących zarówno wysokie właściwości mechaniczne, jak i odporność na działanie silnie agresywnych środowisk korozyjnych, w szczególności korozji gazowej w podwyższonej temperaturze eksploatacji.

6

Structure and properties of laser-cladded Inconel 625-based in situ composite coatings on S355JR substrate modified with Ti and C powders

Poloczek Tomasz, Lont Aleksandra, Górka Jacek

Materials Science Poland

|

2022

|

Vol. 40, No. 4

14--27

EN

This article presents the research results on the production of laser-cladded Inconel-625 in situ composite coatings on the S355JR substrate by addition of titanium and graphite powders to pure Inconel 625 alloy powder mixture for increased hardness and erosive wear resistance of the coatings. The research featured in the article includes penetrant testing, macro-, and microscopic observations of produced coatings, phase and chemical composition analysis, hardness and solid particle erosion tests. The results showed that the addition of titanium and graphite powders resulted in the composite microstructure formation by precipitation of Ti, Nb, Mo, and C-rich blocky and eutectic particles during crystallization. The conducted tests revealed that the microstructure change resulted in an increase in hardness and erosive wear resistance by 27% and 30%, respectively.

7

The analysis of the structure and the hardness of TIG-welded joints made of nickel superalloy Inconel 600

Górka Jacek, Kik Tomasz, Chruściel Marek, Jamrozik Wojciech, Kiel-Jamrozik Marta

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 4

37--44

EN

The tests discussed in the article aimed to analyse the structure and hardness of the heat affected zone and that of the weld in thin butt joints (1.0 mm) made of nickel superalloy Inconel 600 using the TIG method and variable welding linear energy restricted within the range of 45 J/mm to 80 J/mm. The test joints were subjected to visual tests, macro and microscopic metallographic tests, scanning electron microscopy-based structural observations and hardness measurements. The tests concerned with the effect of parameters applied during the TIG welding of butt joints made of 1.0 mm thick sheets (Inconel 600) in laboratory conditions revealed that the most favourable quality of the sheets was obtained when welding arc linear energy was restricted within the range of approximately 45 J/mm to 80 J/mm. An increase in linear energy within the above-presented range led to an increase in the width of the weld and that of the HAZ (observed in the joints subjected to macroscopic metallographic tests). In addition, an increase in linear energy restricted within the aforesaid range increased the grain size in matrix γ (in the HAZ) from approximately 120 μm to approximately 200 μm. The structure of the weld contained the zone of columnar grains oriented towards the fusion line as well as large groups of primary grains having the dendritic structure with clearly visible axes of primary dendrites of varied orientation. In addition, the weld structure also contained precipitates in the form of low-melting eutectics located in interdendritic spaces. The X-ray microanalysis concerning fragments having an area of 0.045mm2, examined in the individual zones of the welded joints made of Inconel 600, revealed only slight differences in terms of mass and atomic concentrations of the primary chemical elements of the superalloy matrix such as nickel, chromium and iron or larger differences as regards carbide-forming elements such as niobium and titanium and the concentration of carbon itself.

PL

Celem badań była analiza struktury i twardości strefy wpływu ciepła oraz spoiny w złączach doczołowych blach cienkich (1,0 mm) wykonanych z nadstopu niklu typu Inconel 600 metodą TIG, przy zmiennej energii linowej spawania w zakresie 45–80 J/mm. Uzyskane złącza spawane poddano: badaniom wizualnym, badaniom metalograficznym makro- i mikroskopowym, obserwacjom struktury w elektronowym mikroskopie skaningowym oraz pomiarowi twardości. Przeprowadzone badania wpływu parametrów procesu spawania metodą TIG złączy doczołowych ze stopu Inconel 600 o grubości 1 mm spawanych doczołowo wykazały, że: złącza blach cienkich z badanego nadstopu w warunkach laboratoryjnych wykazują najlepszą jakość przy zachowaniu energii liniowej łuku w zakresie ok. 45–80 J/mm, wzrost energii liniowej spawania w stosowanym zakresie powoduje zwiększenie szerokości spoiny i SWC badanych makroskopowo złączy, zwiększenie energii liniowej łuku w procesie w zakresie 45–80 J/mm powoduje w SWC wzrost wielkości ziaren osnowy γ odpowiednio od ok. 120 μm do ok. 200 μm, struktura spoiny wykazuje mniej lub bardziej wyraźną strefę ziaren słupkowych zorientowanych do linii wtopienia oraz duże kolonie ziaren pierwotnych o budowie dendrytycznej z wyraźnie ujawnionymi osiami głównymi dendrytów o różnej orientacji oraz wydzieleniami w postaci eutektyk niskotopliwych w przestrzeniach międzydendrytycznych, wyniki mikroanalizy rentgenowskiej z obszarów o powierzchni 0,045 mm2 badanych w poszczególnych strefach złącz blach spawanych z nadstopu Inconel 600 wykazują niewielkie zróżnicowanie wartości masowego i atomowego stężenia podstawowych pierwiastków osnowy nadstopu takich, jak nikiel, chrom i żelazo oraz większe w przypadku stężenia pierwiastków węglikotwórczych, takich jak niob i tytan, a także stężenia samego węgla.

8

Assessment of the corrosion resistance and the mechanical properties of laser welded joints made of steel DOCOL 1200M

Górka Jacek, Kciuk Monika, Stano Sebastian, Domżal Szymon

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 2

7--14

EN

The article presents test results concerning the corrosion resistance of laser beam welded joints made of steel DOCOL 1200M. The thickness of the joints subjected to the tests amounted to 1.8 mm. The joints were welded in the flat position (PA), without the use of the filler metal; the linear welding energy was restricted within the range of 25 J/mm to 55 J/mm. The non-destructive tests revealed that the joints represented quality level B in accordance with the ISO 13919 standard. The results of mechanical tests demonstrated the possibility of obtaining joints, the strength of which equalled that of the base material, which is unobtainable when welding such high strength steel (1200 MPa) using arc welding. The corrosion resistance tests were performed using the gravimetric method in alkaline, inert and acidic environments (0.1 M solution of sodium hydroxide (NaOH), the 3.5% solution of sodium chloride (NaCl) and the 0.1 M solution of sulphuric acid (VI) (H₂SO₄)). The material subjected to analysis was characterised by varied corrosion resistance, resulting from the test environments. The test joints contained various forms of corrosion-triggered damage including cracks, pits, swells and material losses. The above-presented corrosion resistance tests revealed that welded joints made of steel DOCOL 1200M were characterised by the highest corrosion resistance in the alkaline solution and the lowest corrosion resistance in the acidic solution.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności korozyjnej stali DOCOL 1200M spawanej wiązka laserową. Badaniom poddano złącza doczołowe o grubości 1,8 mm, spawane w pozycji podolnej, bez materiału dodatkowego, przy zmiennej energii linowej spawania, w zakresie od 25 J/mm do 55 J/mm. Przeprowadzone badania nieniszczące pozwoliły sklasyfikować złącza w poziomie jakości B zgodnie z normą ISO 13919. Badania własności mechanicznych wykazały możliwość uzyskania złączy o wytrzymałości równej wytrzymałości materiału rodzimego, co nie jest do osiągnięcia przy spawaniu łukowym stali o tak wysokiej wytrzymałości (1200 MPa). Badania korozyjne przeprowadzono metodą grawimetryczną w środowisku: zasadowym, obojętnym i kwasowym (0,1 M roztwór wodorotlenku sodu – NaOH, 3,5% roztwór chlorku sodu – NaCl oraz 0,1 M roztwór kwasu siarkowego (VI) – H2 SO4 ). Analizowany materiał charakteryzuje się zróżnicowaną odpornością korozyjną, wynikającą z zastosowanego środowiska. W badanych złączach dochodzi do różnorodnych form zniszczenia korozyjnego metalu, takich jak pęknięcia, wżery, spęcznienia i ubytki materiału. Przeprowadzone badania odporności korozyjnej wykazały, że złącza spawane ze stali DOCOL 1200M mają najlepszą odporność korozyjną w roztworze zasadowym, a najgorszą w roztworze kwasowym.

9

Attempts to Modify Austenitic Steel with Carbon Nanotubes

Górka Jacek, Kik Tomasz, Burda Michal

Archives of Metallurgy and Materials

|

2022

|

Vol. 67, iss. 1

349--356

EN

In this work, research on influence of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs), produced in Catalic Chemical Carbon Vapor Deposition, NANOCYLTM NC7000CNTs on a structure and properties of AISI 301 steel remelted by TIG arc. In the assessment of influence a type of carbon on properties and structure of austenitic steel, as a carbon filler was use also carburizer. In the specimens (AISI 301 plates) with dimensions 155×60×7 [mm] were drilled holes with 1.3 mm diameter and placed 0.5 mm under specimen surface. Next, to the drilled holes was implemented CNTs, carburizer and mixture of these both powders. Prepared specimens were remelted by TIG method on the CASTOTIG 2200 power source with 2.4 mm tungsten thoriated electrode with parameters sets for obtain 3.0 mm penetration depth. Remelted specimens were cut into the half of the welds distance and prepared for metallographic examinations. Cross sections of the specimens were tested on classical metallography microscopes, hardness tests, SEM analyses (on JEOL 5800 LV SEM EDX equipment) and phase identification by X-ray phase analysis on Philips APD X’Pert PW 3020 diffractometer. Hardness analysis indicates about 25% increase of hardness in the remelted area when the CTNs are used. In the specimens with carburizer there is no significant changes. SEM analyses of remelted areas on AISI 301 specimens modificated with CNTs, indicates that dark areas, initially interpret as one of the phase (based on optical microscope) is finally densely packed bladders with dimensions from 50 nm up to a few µm. These bladders are not present in the specimens with carburizer filler. High resolution scanning microscopy allow to observe in the this area protruding, longitudinal particles with 100-300 nm length. For identification of this phase, X-ray analysis was done. But very small dimensions of used CNTs (diameters about 9,5 nm), random orientation and small weight amount can make difficult or impossible to CNTs detection during XRD tests. It means that it is not possible to clearly determine nature of particles filling the cavities, it is only possible to suppose that they are CNTs beams with nanoparticles comes from their disintegration. Results of the researches indicates, that fill in the weld pool with different form of carbon (CNTs and carburizer) it is possible to achieve remelted beads with different structure and hardness distribution. It confirms validity of the research continuation with CNTs as a modifier of steels and also other metals and theirs alloys.

10

Zrobotyzowane spawanie metodą TIG stali DOCOL 1200M

Górka Jacek

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2021

|

nr 5-6

56--60

PL

W pracy przedstawiono strukturę i własności złączy doczołowych spawanych metodą TIG stali DOCOL 1200M o grubości 1,8 mm. Stal DOCOL 1200M o strukturze martenzytycznej przeznaczona jest głównie do wytwarzania zderzaków samochodowych, belek bocznych oraz innych elementów zapewniających bezpieczeństwo użytkowników pojazdów mechanicznych.

EN

The paper presents the structure and properties of butt joints of the TIG- -welded 1.8 mm thick DOCOL 1200M steel. The DOCOL 1200M martensitic steel is mainly designed for the manufacture of car bumpers, side beams and other elements ensuring safety for the users of motor vehicles.

11

Qualifying the TIG orbital welding technology of titanium pipes with a perforated bottom

Górka Jacek, Przybyła Mateusz, Chudzio Andrzej, Ładak Dariusz, Szmul Marcin

Welding Technology Review

|

2020

|

R. 92, nr 3

47--53

EN

The article presents the method of qualifying orbital welding technology using the TIG (142) method of the perforated bottom heat exchanger made of steel A516M (Grade 485) explosively clad with titanium B265 (Grade 1) with titanium pipes B338 (Grade 2) with a diameter of 34.93 mm and thickness 0.7 mm. Based on preliminary tests, welding technologies have been developed that meet the acceptance criteria for acceptance requirements. Qualification of the developed technology and welding parameters that were used during welding was carried out in accordance with PN-EN ISO 15614 Specification and qualification of metal welding technology, welding technology testing, Part 8: Welding of tubes with perforated bottom. This standard specifies the requirements for the qualification of automatic arc welding technology, metal pipe joints with perforated bottom by means of technology testing. As part of the tests, the test joints were subjected to: visual tests, penetration tests, radiographic tests and macroscopic tests.

PL

W artykule przedstawiono sposób kwalifikowania technologii spawania orbitalnego metodą TIG (142) dna sitowego wymiennika ciepła wykonanego ze stali A516M (Grade 485) platerowanej wybuchowo tytanem B265 (Grade 1) z rurami tytanowymi B338 (Grade 2) o średnicy ø 34,93 mm i grubości 0,7 mm. Na podstawie badań wstępnych opracowano technologie, która spełnia kryteria akceptacji przy wymaganiach odbiorowych. Kwalifikowanie opracowanej technologii i parametrów, które zostały zastosowane podczas spawania zostało przeprowadzone zgodnie z normą PN-EN ISO 15614 Specyfikacja i kwalifikowanie technologii spawania metali, badanie technologii spawania, Część 8: Spawanie rur z płytami sitowymi. Norma ta określa wymagania dotyczące kwalifikowania technologii spawania łukowego automatycznego, metalowych złączy rur z płytami sitowymi za pomocą badania technologii. W ramach przeprowadzonych badań złącza próbne poddano: badaniom wizualnym, badaniom penetracyjnym, badaniom radiograficznym oraz badaniom makroskopowym.

12

Spawanie laserowe stali 4330V

Żuk Marcin, Górka Jacek, Stano Sebastian

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2020

|

Nr 2-3 (48-49)

14--16

PL

Spawanie laserowe to jedna z nowoczesnych metod spawania, gdzie skoncentrowana wiązka promieniowania świetlnego stapia krawędzie łączonych materiałów, co w wyniku powoduje utworzenie złącza spawanego. Spawanie laserowe jest jedną z wydajniejszych metod spawania. Charakteryzuje się skróceniem czasów spawania, uzyskaniem spoin bez materiału dodatkowego z wąską strefą wpływu ciepła (SWC). W przypadku spawania laserowego wymagane jest staranne przygotowanie złącza przed spawaniem, co podnosi koszty samego procesu.

13

Rola mikrododatków stopowych w stalach konstrukcyjnych walcowanych termomechanicznie

Górka Jacek

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2020

|

Nr 1 (47)

14--16

PL

Nowoczesne stale wytworzone drogą obróbki termomechanicznej muszą spełniać nie tylko stawiane im wymogi wytrzymałościowe, ale również wymogi środowiskowe i społeczne. Podniesienie właściwości wytrzymałościowych w tych stalach związane jest z wykorzystaniem mikrododatków stopowych, takich jak: Nb, V, Ti o sumarycznej zawartości nieprzekraczającej 0,22%, które powodują rozdrobnienie ziarna oraz umożliwiają zachodzenie procesów umocnienia wydzieleniowego.

14

Detection of slag inclusions in MMA joints with passive thermography techniques

Jamrozik Wojciech, Górka Jacek, Kiel-Jamrozik Marta

Diagnostyka

|

2020

|

Vol. 21, No. 2

111--117

EN

Arc welding with coated electrode, called also manual metal arc wetehilding (MMA) is one of the most popular welding methods. One of the disadvantages of this method is the formation of slag inclusions caused by improper removal of slag from the previously made bead, too little heat supplied to the joint or too little gap in the height of the root. Such inclusions significantly reduce the mechanical properties of the joint, eliminating them already at the manufacturing stage is important from the point of view of ensuring the quality of the products. A method of detecting solid inclusions in the weld using infrared monitoring has been proposed. Thermograms were subjected to Fourier 2D transformation. For the two-dimensional spectra (F-images) images obtained in this way, point features describing the weld condition in a given measuring window were determined. The results of the analyses plotted as a function of the electrode path allowed for their comparison with X-rays and selection of F-image features, the best in terms of detection of slag inclusions in welds.

PL

Spawanie łukowe elektrodą otuloną jest jedną z najpopularniejszych metod spajania. Jedną z wad tej metody jest powstawanie wtrąceń żużla powodowanych niewłaściwym usunięciem żużla z poprzednio wykonanej spoiny, zbyt małą ilością ciepła doprowadzonego do złącza lub zbyt małym odstępem w wysokości grani. Wtrącenia takie znacznie obniżają własności mechaniczne złącza ich wyeliminowanie już na etapie wytwarzania jest ważne z punktu zapewnienia odpowiedniej jakości produktów. Zaproponowano metodę wykrywania wtrąceń stałych w spoinie, z zastosowaniem monitorowania w podczerwieni. Termogramy poddano transformacji Fouriera 2D. Dla tak otrzymanych obrazów widm dwuwymiarowych (F-obrazów) wyznaczono cechy punktowe opisujące stan spoiny w danym oknie pomiarowym. Wyniki analiz wykreślone w funkcji drogi elektrody pozwoliły na ich zestawienie z rentgenogramami i wybór cech F-obrazów, najlepszych z punktu widzenia detekcji wtrąceń żużla w spoinach.

15

The effect of post-weld heat treatment temperature on the structure and hardness of joints made in steel 10CrMoVNb9-1

Kotarska Aleksandra, Górka Jacek, Walczak Tomasz

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2020

|

Vol. 64, No. 2

7--12

EN

The article discusses the effect of annealing temperature applied during heat treatment as well as the suitability of preheating before the welding of butt joints in pipes (having a diameter of 33.7 mm and a wall thickness of 4.5 mm) made of steel X10CrMoVNb9-1 (P91). In the article, the structure and properties of a joint subjected to heat treatment performed in accordance with manufacturing standards concerning power unit elements are compared with those of a joint not subjected to heat treatment. The welding process discussed in the paper was based on the TIG method and involved the use of filler metal Thermanit MTS 3 (W Cr Mo 91). The material of steel X10CrMoVNb9-1 after welding and not subjected to heat treatment is both very hard and brittle. Because of the fact that the power engineering steel of the above-presented characteristics cannot be exposed to the effect of a high-pressure and high-temperature medium (due to possible crack formation), the welding of such steel should be followed by appropriate post-weld heat treatment.

PL

Poddano ocenie wpływ temperatury wyżarzania podczas obróbki cieplnej oraz zasadności zastosowania podgrzewania wstępnego przed spawaniem złączy doczołowych rur ze stali X10CrMoVNb9-1 (P91) o średnicy 33,7 mm i grubości ścianki 4,5 mm. Porównano struktury i własności złącza po obróbce cieplnej wykonanej zgodnie z normami wykonawczymi dla elementów bloków energetycznych ze strukturą i własnościami złącza niepoddanego obróbce cieplnej. Proces spawania przeprowadzono metodą TIG przy użyciu materiału dodatkowego Thermanit MTS 3 (W Cr Mo 91). Materiał stali X10CrMoVNb9-1 po spawaniu i bez obróbki cieplnej jest bardzo twardy i kruchy. Stal energetyczna w takim stanie nie sprawdzi się w warunkach oddziaływania dużego ciśnienia medium o wysokiej temperaturze i może to być przyczyną powstania pęknięć, dlatego też odpowiednia obróbka cieplna po spawaniu jest konieczna.

16

Electron beam welding of TMCP steel S700MC

Górka Jacek, Błacha Sylwester, Zagrobelny Dawid

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2020

|

Vol. 64, No. 4

17--23

EN

The article discusses tests aimed to determine the effect of electron beam welding on the properties of butt welded joints made in 10 mm thick TMCP steel S700MC. The welding process was performed in the flat position (PA) using an XW150:30/756 welding and surface processing machine (Cambridge Vacuum Engineering). The joints obtained in the tests were subjected to non-destructive tests including visual tests and magnetic particle tests. The joints were also subjected to destructive tests including static tensile tests, bend tests, toughness tests (performed at a temperature of -30°C), hardness tests as well as macro and microscopic metallographic tests. The destructive tests revealed that the joint represented quality level B in accordance with the PN EN ISO 13919-1 standard. The analysis of the destructive test results related to the electron beam butt welded joint (made in steel S700MC) revealed its high mechanical and plastic properties. The toughness tests revealed a decrease in toughness in the HAZ (27 J/cm2) in comparison with that of the base material (50 J/cm2). In addition, the hardness of the HAZ and of the weld increased up to approximately 330 HV; the hardness of the base material amounted to 280 HV.

PL

Określono wpływ spawania wiązką elektronową na własności doczołowych złączy spawanych stali walcowanej termomechanicznie S700MC o grubości 10 mm. Proces spawania przeprowadzono w pozycji podolnej na urządzeniu do spawania oraz modyfikowania powierzchni firmy Cambridge Vacuum Engineering, model XW150:30/756. Uzyskane złącza poddano badaniom nieniszczącym (badania wizualne, badania magnetyczno-proszkowe) oraz badaniom niszczącym: statycznej próbie rozciągania, próbie zginania, badaniom udarności w temperaturze -30°C, pomiarowi twardości oraz badaniom metalograficznym makro i mikroskopowym. Badania niszczące wykazały, że złącze spełnia wymagania poziomu jakości B zgodnie z normą PN EN ISO 13919-1. Analiza wyników badań niszczących doczołowego złącza spawanego wiązką elektronową wykazała wysokie własności wytrzymałościowe i plastyczne złączy doczołowych stali S700MC. Badania udarności wykazały, że w obszarze SWC dochodzi do spadku udarności w stosunku do udarności materiału rodzimego. Udarność SWC spada do 27 J/cm2, przy udarności materiału rodzimego 50 J/cm2. Dodatkowo zwiększa się również twardość SWC i spoiny do poziomu około 330 HV, przy twardości materiału rodzimego 280 HV.

17

Robotic spot welding of DOCOL 1200M steel

Górka Jacek, Ozgowicz Andrzej, Matusek Kamil

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 4

33--38

EN

The paper presents robotic spot resistance welding technologies for DOCOL 1200M steel with a thickness of 1.8 mm. DOCOL 1200M steel with a martensitic structure is intended mainly for the production of car bumpers, side beams and other elements ensuring the safety of the user of motor vehicles. The test joints were made on a robotic station equipped with a KUKA KR180 robot and a welding from ARO. The obtained welded joints were subjected to macro and microscopic metallographic tests, hardness measurement and strength tests. It has been shown that for properly selected resistance spot welding, DOCOL 1200M steel joints with a satisfactory strength level can be obtained.

PL

W pracy przedstawiono technologię zrobotyzowanego zgrzewania punktowego stali DOCOL 1200M o grubości 1,8 mm. Stal DOCOL 1200M o strukturze martenzytycznej przeznaczona jest głównie na wytwarzanie zderzaków samochodowych, belek bocznych oraz innych elementów zapewniających bezpieczeństwo użytkownika pojazdów mechanicznych. Złącza próbne wykonano na stanowisku zrobotyzowanym, wyposażonym w robota KUKA KR180, oraz zgrzewadło firmy ARO. Uzyskane złącza zgrzewane zostały poddane badaniom metalograficznym makro i mikroskopowym, pomiarowi twardości oraz badaniom wytrzymałościowym. Wykazano, że dla odpowiednio dobranych parametrów zgrzewania punktowego oporowego można uzyskać złącza stali DOCOL 1200M o zadawalającym poziomie wytrzymałościowym.

18

Attempts of braze welding galvanized steel with a trifocal multi-beam laser system

Górka Jacek, Kciuk Monika, Figzał Emil

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 9

7--12

EN

The paper presents the evaluation of the brazing capabilities of the multi-beam Trifocal laser joint system made of galvanized steel DX51D with a thickness of 3 mm, covered with a protective coating of Magnelis type. The brazed joints obtained have been subjected to metallographic, strength and corrosion resistance tests in the Ascott CCIP450 salt cell. The tests have shown that there is a certain range of brazing process parameters that allow to make the correct overlap joints of high quality with small welding distortions and a narrow heat affected zone. The obtained joints are characterized by a slightly worse corrosion resistance than the basic material, and zinc evaporation by means of additional low-power laser beams improves the solder's flow.

PL

W pracy przedstawiono ocenę możliwości lutospawania wielowiązkowym systemem laserowym Trifocal złączy zakładkowych ze stali ocynkowanej DX51D o grubości 3 mm, pokrytej powłoką ochronną typu Magnelis. Uzyskane złącza lutospawane zostały poddane badaniom metalograficznym, wytrzymałościowym oraz badaniom odporności korozyjnej w komorze solnej Ascott CCIP450. Przeprowadzone badania wykazały, że istnieje zakres parametrów procesu lutospawania pozwalający na wykonywanie poprawnych złączy zakładkowych charakteryzujących się wysoką jakością z niewielkimi odkształceniami spawalniczymi oraz wąską strefą wpływu ciepła. Uzyskane złącza charakteryzują się minimalnie gorszą odpornością korozyjną od materiału podstawowego, a odparowanie cynku przy pomocy dodatkowych wiązek laserowych niskiej mocy poprawia rozpływność lutu.

19

Jakość cięcia plazmą powietrzną wybranych materiałów konstrukcyjnych. Cz. 1

Górka Jacek

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2019

|

nr 1-2

98--102

PL

W artykule opisano ocenę jakości procesu cięcia plazmą powietrzną wybranych materiałów konstrukcyjnych (stal S960Q, stal S700QM, stop aluminium 5754, miedź M1E) o grubości 8 mm. Ocenie poddano jakość powierzchni po cięciu (odchyłkę prostopadłości, chropowatość powierzchni, kąt ukosu), szerokość szczeliny cięcia oraz średnicę otworu przebicia. Powierzchnie cięte poddano ocenie wg normy ISO 9013:2017.

20

Jakość cięcia plazmą powietrzną wybranych materiałów konstrukcyjnych. Cz. 2

Górka Jacek

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2019

|

nr 3-4

85--86

PL

W pierwszej części artykułu opublikowanej w nr. 1-2/2019 czasopisma „STAL Metale&Nowe Technologie” opisano jakość procesu cięcia plazmą powietrzną wybranych materiałów konstrukcyjnych (stal S960Q, stal S700QM, stop aluminium 5754, miedź M1E) o grubości 8 mm. Niniejsza druga część artykułu opisuje analizę przeprowadzonych badań, które wykazały przydatność procesu cięcia plazmą powietrzną w przypadku wszystkich wytypowanych materiałów konstrukcyjnych.