Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Coaxial Laser Wire Deposition of AISI 316L steel - research on influence of processing parameters

Koruba Piotr, Radkiewicz Przemysław, Kędzia Jakub, Dziedzic Robert, Smuga Piotr, Reiner Jacek

Welding Technology Review

|

2023

|

R. 95

67--77

EN

Laser cladding technology is a well-established process, commonly used for deposition of improved-property coatings, repair of machine parts and additive manufacturing. Currently, in terms of application of laser cladding, the method based on powder deposition is much more common, as the use of an adapted nozzle allows the coaxial and direction-independent feeding of additional material into the weld pool. However, laser cladding with powder also has some significant drawbacks, e.g., limited powder feeding and melting efficiency, lower productivity and the resulting dust that poses a health risk to operators. The solution to these limitations is the use of additional material in the form of wire. To maintain the ability to coaxially feed the wire to the laser beam interaction point, a specialized cladding head is necessary. In mentioned system the laser beam, while being passed through the optical system, is divided into three separate beams that are focused on the substrate on the working point of the head. In this study, the COAX wire cladding head was integrated into the robot station and laser cladding process was carried out to determine the influence of the processing parameters on the deposition results. The parameters of the cladding system were identified, including the measurement of laser beam caustic. The experimental trials were carried out using AISI 316L wire deposited on S420MC substrate. The effect of the processing parameters on the geometry of the clad was determined with particular emphasis on the wire feeding.

2

Influence of laser and TIG cladding methods on microstructure morphology and hardness of Stellite 694 overlay deposited onto DS200+Hf alloy substrate

Gancarczyk Natalia, Gradzik Andrzej, Kościelniak Barbara, Gancarczyk Kamil, Góral Marek

Mechanik

|

2023

|

R. 96, nr 7

26--34

EN

In this paper the influence of cladding method - laser and TIG - on microstructure and properties of Stellite 694 coatings deposited onto DS200+Hf nickel based alloy substrate is presented. Manual TIG cladding process were carried out using LORCH V24 DC, laser cladding process was carried out using Yb:YAG, TruDisk 1000 TRUMPF. Cobalt alloy - Stellite 694 was used as a filler material. Effect of different cladding methods was examined based on chemical composition and microstructure analysis as well as hardness measurements of the deposited layers.

PL

W niniejszej pracy prowadzono ocenę morfologii składników fazowych mikrostruktury i właściwości warstwy ochronnej Stellite 694 na podłożu z żarowytrzymałego nadstopu niklu DS200+Hf, wytworzonej w procesach napawania elektrycznego (TIG) i laserowego. Napawanie elektryczne metodą TIG przeprowadzono z użyciem spawarki LORCH V24 DC, natomiast laserowe - za pomocą lasera dyskowego Yb:YAG, TruDisk 1000 firmy TRUMPF. Materiałem dodatkowym był stop kobaltu Stellite 694. Określono stopień oddziaływania źródła ciepła i warunków procesu na skład chemiczny napoiny, jej mikrostrukturę oraz twardość w mikroobszarach.

3

New approach towards the machining process after laser cladding

Shen Xuehui, Su Hao, Wang Jiatian, Zhang Changsheng, Xu Chonghai, Bai Xiaolan

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 1

136--152

EN

As a chip-free and high-efficiency three-dimensional forming technology, laser cladding has been successfully applied in the green manufacturing and remanufacturing of some high-end engineering parts/components. However, in most cases, cladding coatings need to be machined due to the poor surface finishing by sole laser cladding technique. The study aims to explore an effective way to replace the current machining process after laser cladding, which is supposed to be incapable of satisfying the various technical requirements of some high-demand engineering parts/components. With this purpose, three new surface strengthening processes, i.e. ultrasonic roller burnishing at ambient temperature (URB), ultrasonic roller burnishing at warm temperature (UWB), and UWB coupled with continuous heat treatment (UWB/HT), were proposed and comparatively explored. The contact stresses between the contact pairs in URB were calculated and analyzed in theory. A set of ultrasonic roller burnishing equipment was self-manufactured to perform the experiment. Comparing with the conventional process, the three new processes were evaluated mainly from aspects of surface finishing, the adhesion behavior and corrosion resistance of the finished surface. Summarily, ultrasonic warm burnishing coupled with continuous heat treatment (UWB/HT) is considered to have the greatest potential to achieve the effective machining after laser cladding with excellent surface finishing over the other two strategies, which is expected to further advance the application of laser cladding technique particularly in the fabrication of some high-demand products serving in harsh conditions.

4

Remanufacturing and surface modification in micro-areas by laser beam and microTIG methods

Połaski Przemysław, Jakubowski Jerzy

Welding Technology Review

|

2020

|

R. 92, nr 1

31--43

EN

Over the past years, intensive development of welding technologies that enable precise impact on the workpiece has been observed. The laser technology is the most known and commonly used tool for precise machining, both in terms of obtaining the appropriate geometry and heat distribution. This technology is now easily available, but it still has many limitations in its "basic edition". An attractive alternative in machining micro-areas can be the arc method ‒ microTIG, which is a modification of the TIG method. The work compares the effects of cladding of selected pairs of substrate materials using the microTIG method and a laser beam. The results of microscopic tests and hardness measurements of deposits made with a laser beam and the microTIG method are presented. The advantage of cladding with the microTIG method was the possibility of obtaining deposits with a lower dilution of the substrate material in the clad weld compared to laser cladding. On the other hand, clad welds produced with the laser beam had a significantly smaller amount of welding defects.

PL

Na przestrzeni ostatnich lat można było zaobserwować intensywny rozwój technologii spawalniczych umożliwiających precyzyjne oddziaływanie na materiał obrabiany. Najbardziej znanym i powszechnie stosowanym narzędziem do precyzyjnej obróbki, zarówno pod względm uzyskania odpowiedniej geometrii jak i dozowania ciepła były i są lasery. Technologia ta jest obecnie łatwo dostępna, jednak dalej w swoim "podstawowym wydaniu" ma wiele ograniczeń. Atrakcyjną alternatywą w obróbce mikroobszarów może być metoda łukowa - mikroTIG będąca modyfikacją metody TIG. W pracy dokonano porównania efektów napawania wybranych par materiałów podłoża metodą mikroTIG i wiązką lasera. Przedstawiono wyniki badań mikroskopowych oraz twardości napoin wykonanych wiązką lasera i metodą mikroTIG. Zaletą napawania metodą mikroTIG była możliwość uzyskania napoin o mniejszym udziale materiału podłoża w napoinie, w porównaniu do napawania laserem. Z kolei w napoinach wykonanych metodą laserową występowała znacznie mniejsza ilość niezgodności spawalniczych.

5

Wpływ parametrów technologicznych napawania laserowego na strukturę oraz właściwości napoin wykonanych stopem trudnościeralnym na osnowie kobaltu

Poloczek Tomasz

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2020

|

Nr 2-3 (48-49)

30--33

PL

Tomasz Poloczek Nadstopy kobaltu są szeroko stosowane w przemyśle jako materiały aplikowane na warstwy wierzchnie elementów narażonych na silne obciążenia mechaniczne oraz termiczne. Znajdują zastosowanie w szeregu gałęziach przemysłu – samochodowym (powierzchnia gniazd zaworów silników spalinowych), energetycznym (powierzchnie zasuw i zaworów, osłony erozyjne turbin parowych), hutniczym (walce robocze), przemyśle papierniczym (prowadnice pił łańcuchowych), gazowniczym (łożyska świdrów). Dzięki ich wysokim właściwościom wytrzymałościowym i stabilności termicznej podczas pracy w złożonych warunkach środowiskowych i podwyższonej temperaturze oraz wysokiej odporności na zużycie ścierne i zmęczeniowe są szczególnie interesującą grupą stopów ciągle badaną i rozwijaną przez naukowców.

6

Microstructure and Properties of Laser Additive Deposited of Nickel Base Super Alloy Inconel 625

Danielewski H., Antoszewski B.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 3

53--59

EN

Article presents results of laser overlaying welding of metal powder Inconel 625. Laser metal deposition by laser engineered net shaping (LENS) is modern manufacturing process for low scale production series. High alloy materials such as Inconel 625 nickel based super alloy have high thermal resistant and good mechanical properties, nevertheless it's hard to machining. Plastic forming of high alloy materials such as Inconel 625 are difficult. Due to high strength characteristic performing components made from Inconel alloy are complex, selective melting of metallic powder using laser beam are alternative method for Inconel tooling. Paper present research of additive deposition of spatial structure made from Inconel 625 metallic powder with CO2 laser and integrated powder feeder. Microstructure analysis as well as strength characteristic in normal condition and at elevated temperature was performed. Possibility of using LENS technology for manufacturing components dedicated for work in high temperature conditions are presented.

7

The Impact of Material Selection on Durability of Exhaust Valve Faces of a Ship Engine – A Case Study

Smoleńska Hanna, Kończewicz Włodzimierz, Bazychowska Sylwia

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 3

165--174

EN

Two alloys were used in order to extend the service life of marine engine exhaust valve head. Layers of cobalt base alloys were made of the powders with chemical composition as follow: the layer marked L12; C-1.55%; Si-1.21%; Cr-29.7%; W-9%; Ni-2%; Mo<0.01%; Fe-1.7%; Co-54.83% and the layer marked N; C-1.45%; Co-38.9%; Cr24.13%; Ni-10.43%; W-8.75%; Fe-7.64%; Mo-7.56%; Si-2.59%. Base metal was valve steel after heat treatment. It was consisted of: C-0,374%; Cr-9,34%; Mn-0.402%; Ni-0.344%; Si-2.46%; Mo-0.822%; P-0.0162%; S-0.001%. Layers on the valve faces were produced by laser cladding using the HPDL ROFIN DL020 laser. Grinding treatment is a very popular form of regeneration of seat and valve plug adhesions. Properly performed grinding operation ensures dimensional and shape accuracy of the surface from 7 to 5 accuracy class and surface roughness Ra not less than 0.16 μm, depending on the object and method of grinding. The 75H and 150S types are a significantly simplified form of valve plug face grinders. Finishing treatment was carried out with a Chris-Marine AB75H sander on a sanding stand equipped with a compressed air system - the stand was designed by the author. The sander has been set up to the surface of the valve stem so that the grinding angle of the valve faces is 30°+10°. A flat grinding wheel T1CRA54–K was used for machining. The plunge feed was 0.01 mm/rev. The thickness of the welded layer after grinding was 1.2 mm. Both valves were installed in the ship’s engine and were used in real life. After 2000 hours of operation, the valve marked N was damaged. The valve marked L12 showed no damage and was in operation for the next 1000 hours.

8

Sliding wear examination of new protecting coatings on railway buffer heads

Gamon Wojciech

Journal of KONBiN

|

2019

|

Vol. 49, iss. 4

401--419

EN

The paper presents the results of tests of sliding wear of bronze coatings made on the surface of specimen made of S355J2 steel by laser cladding method. On the basis of the conducted tests it was found that the wear of the specimens with CuAl9Fe3 bronze coating is characterized by average values which are close to lubricated specimens. In addition, the registration of friction coefficients of particular couples showed very similar characteristics of these two friction couples and friction coefficient values at a very similar level. This allows to assume that the currently used method of protecting railway buffer heads, consisting of periodically covering their surface with lubricant, can be replaced with another, more durable, based on bronze protection coatings.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zużycia ściernego powłok z brązów wytworzonych na powierzchni próbek wykonanych ze stali S355J2 metodą napawania laserowego. Na podstawie badań stwierdzono, że zużycie próbek z napoinami z brązu CuAl9Fe3 cechuje się wartościami średnimi zbliżonymi do próbek smarowanych. Ponadto, rejestracja współczynników tarcia poszczególnych skojarzeń wykazała bardzo zbliżone charakterystyki tych dwóch par ciernych oraz wartości współczynników tarcia na bardzo podobnym poziomie. Pozwala to na założenie, że obecnie stosowana metoda zabezpieczania zderzaków kolejowych, polegająca na okresowym pokrywaniu ich powierzchni smarem, może zostać zastąpiona inną, trwalszą, bazującą na wykonywaniu powłok zabezpieczających z brązów.

9

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.

10

Modelling aspects of laser cladding of bioactive glass coatings on ultrafine-grained titanium substrates

Bajda Szymon, Krzyzanowski Michal

Computer Methods in Materials Science

|

2019

|

Vol. 19, No. 3

138--149

EN

Titanium alloys, due to their exceptional mechanical properties and biocompatibility, are commonly used to produce medical implants nowadays. However, the presence of such elements as aluminium and vanadium can be harmful to human health. One of the possible solutions could be replacing the titanium alloys with ultrafine-grained commercially pure titanium (cpTi). The yield and also the ultimate strength of cpTi can exceed 1000 MPa. One of the most promising methods in manufacturing medical implants with improved biological fixation is laser cladding in which bioactive glass coatings are imposed on metallic substrates. The aim of this work is development of a 3D numerical model of the above mentioned additive manufacturing process. The obtained model is able to predict the stress-strain and temperature distributions during the processing. A sequentially coupled finite element (FE) model of laser cladding has been developed by applying element birth and death technique to calculate the transient temperature fields used in the stress analysis. The concentrated volumetric heat source from the laser beam moving along the metal surface has been represented by the Gaussian distribution in the radial and exponential decay in the depth direction. The developed FE based numerical model is capable to support the optimal design of such advanced multi-layered structural materials using the laser cladding technique.

PL

Stopy tytanu są obecnie powszechnie stosowane do produkcji implantów medycznych ze względu na wyjątkowe własności mechaniczne i biokompatybilność. Jednakże obecność takich pierwiastków jak aluminium i wanad może być szkodliwa dla zdrowia ludzkiego. Jednym z możliwych rozwiązań tego problemu może być zastąpienie stopów tytanu ultradrobnoziarnistym komercyjnie czystym tytanem (cpTi), którego granica plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie cpTi może przekraczać nawet 1000 MPa. Jedną z najbardziej obiecujących metod produkcji implantów medycznych jest napawanie laserowe, w którym powłoki szkła bioaktywnego są nakładane na podłoża metaliczne. Celem pracy było opracowanie modelu numerycznego 3D w/w procesu wytwarzania przyrostowego. Otrzymany model jest w stanie przewidywać rozkłady naprężeń, odkształceń i temperatur występujących w trakcie procesu. Opracowano model sekwencyjny napawania laserowego wykorzystując metodę elementów skończonych (MES) i technikę dezaktywacji i aktywacji elementów skończonych, co pozwoliło obliczyć przejściowe pola temperatury, które wykorzystano następnie do analizy naprężeń. Skoncentrowane objętościowe źródło ciepła wiązki laserowej przemieszczającej się wzdłuż powierzchni metalu było opisane za pomocą rozkładu Gaussa. Opracowany model numeryczny może wspomóc projektowanie i wytwarzanie zaawansowanych wielowarstwowych materiałów z wykorzystaniem techniki napawania laserowego.

11

Napawanie laserowe warstw kompozytowych na osnowie stopu Inconel 625

Janicki D., Górka J., Kotarska A.

Welding Technology Review

|

2018

|

R. 90, nr 9

6--12

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań procesu napawania laserem diodowym warstw wierzchnich kompozytowych na osnowie stopu niklu Inconel 625 wzmacnianych cząstkami WC oraz Cr3C2. Określono wpływ energii linowej napawania oraz morfologii cząstek fazy umacniającej (FU) na stopień jej rozpuszczenia w osnowie warstwy. Ponadto, określono wpływ morfologii cząstek FU na odporność erozyjną warstw.

EN

Inconel 625-based composite coatings reinforced by WC and Cr3C2 particles have been produced via a diode laser cladding process. The effect of heat input level and morphology of the reinforcing particles on the degree of their dissolution has been established. Additionally, the influence of the morphology of the reinforcing particles on the erosive wear behaviour of the coatings was studied.

12

Welding with micro-jet cooling as a way to improve the mechanical properties of mode of transportation shaft surface

Hadryś D.

Transport Problems

|

2018

|

T. 13, z. 4

65--76

EN

The use of surface welding with micro-jet cooling allows to control the structure of the surface layer. It is a way to significantly increase the mechanical properties (for example hardness) of the surface layer. The effect of this is to extend the life of the kinematic pair. The main aim of this paper was to determine the influence of using micro-jet cooling for surface welding on tribological properties (e.g., friction coefficient and weight loss). Results of traditional surface welding (without micro-jet cooling) were compared with results of surface welding with micro-jet cooling. In this case, the medium of cooling was argon and nitrogen. Hardness, time to seizure, friction coefficient, and specimen weight loss were compared. The results showed that the use of a suitable cooling medium for surface welding process could improve the tribological properties of the surface weld.

13

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.

14

Charakterystyka napoin wykonanych technologią Laser Metal Deposition

Łyczkowska K., Adamiec J., Urbańczyk M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

121--124

PL

W artykule przedstawiono wyniki prób napawania proszkowego z użyciem wiązki laserowej (LMD – ang. Laser Metal Deposition) wykonanych w Instytucie Spawalnictwa w Gliwicach. Technologia LMD umożliwia wytworzenie funkcjonalnych powłok o ulepszonych właściwościach mechanicznych, a dodatkowo pozwala na minimalizację kosztów poprzez naprawę elementu, zapobiegając tym samym kosztownej wymianie. Badania prowadzone były na precyzyjnie odlewanych łopatkach pracujących w gorącej części silnika. Badania obejmowały analizę makro i mikrostruktury napoiny, materiału podłoża i strefy wpływu ciepła. Praktyka przemysłowa potwierdza, że stop Inconel 713C jest materiałem trudnospawalnym ze skłonnościami do pękania gorącego, jednak otrzymane wyniki dowodzą, że zminimalizowanie ilości wprowadzanego ciepła do materiału eliminuje powstawanie pęknięć umożliwiając tym samym jego naprawę.

EN

This paper presents the results of pad welds made by laser metal deposition technology (LMD) in Institute of Welding in Gliwice. LMD technology allows for the creation of functional coatings with improved mechanical properties and additionally allows minimizing costs by repairing the element and preventing expensive replacement. The tests were conducted on precisely cast test blades working in the hot part of the engine. The studies included analyses of the macro- and microstructure of the pad welds, the base materials, and the heat-affected zones. The industrial practice confirms that the Inconel 713C alloy is a low-weldability material with hot cracking tendencies, however, the obtained results prove that minimizing the amount of heat entering the material eliminates the formation of cracks, thus enabling its repair.

15

Ocena jakości warstw z proszków metali nakładanych w technologii osadzania laserowego (LDT)

Mazurkiewicz A., Poprzeczka A.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 12

1064-1066

PL

Badano napawanie na stali niestopowej C45 w technologii osadzania laserowego (LDT) proszku ze Stellitu oraz stali wysokochromowej. Stwierdzono występowanie pęknięć w napoinie przy określonych parametrach wytwarzania, które należy wiązać ze zmiennymi parametrami dostarczania i odprowadzania ciepła na niepodgrzewanym podłożu.

EN

The article presents the research results of welding of non-alloy steel C45 by laser metal deposition (LDT) with Stellit powder and high-chromium. The occurrence of cracks in the weld was found, with specific production parameters, which should be associated with variable parameters of heat supply and heat dissipation on the unheated substrate.

16

Laser treatment with 625 Inconel powder of hot work tool steel using fibre laser YLS-4000

Dobrzański L. A., Jonda E., Pakieła W., Dziekońska M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2018

|

Vol. 91, nr 2

60--67

EN

Purpose: The purpose of this investigation was to determine the changes in the surface layer (Inconel 625), obtained during the laser treatment of tool-steel alloy for hot work by the use high-power fibre laser. Design/methodology/approach: Observations of the layer structure, HAZ, and substrate material were made using light and scanning microscopy. The composition of elements and a detailed analysis of the chemical composition in micro-areas was made using the EDS X-ray detector. The thickness of the resulting welds, heat affected zone (HAZ) and the contribution of the base material in the layers was determined. Findings: As a result of laser cladding, using Inconel 625 powder, in the weld overlay microstructure characteristic zones are formed: at the penetration boundary, in the middle of weld overlay and in its top layer. It was found that the height of weld overlay, depth of penetration, width of weld overlay and depth of the heat affected zone grows together with the increasing laser power. Practical implications: Laser cladding is one of the most modern repair processes for eliminating losses, voids, porosity, and cracks on the surface of various metals, including tool alloys for hot work. Laser techniques allow to make layers of materials on the repaired surface, that can significantly differ in chemical composition from the based material (substrate material) or are the same. Originality/value: A significant, dynamic development in materials engineering as well as welding technologies provides the possibility to reduce the cost of production and operation of machinery and equipment, among others by designing parts from materials with special properties (both mechanical and tribological) and the possibility of regeneration of each consumed element with one of the selected welding technologies.

17

Ocena jakości warstw nakładanych metodą laserowego osadzania metalu w proszku LDT

Mazurkiewicz A., Poprzeczka A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 6

591--596, CD

PL

W artykule przedstawiono badania próbek ze stali niestopowej C45 napawanych metodą laserowego osadzania metalu proszkiem typu Stellit Co-21w technice LDT (Laser Deposition Technology). Obserwowano mikrostrukturę przekroju poprzecznego próbek wytworzonych z różną prędkością skanowania oraz ilością podawanego proszku przy stałej mocy lasera. Analizując powierzchnie przekrojów poprzecznych próbek stwierdzono występowanie w napoinie pęknięć, przy określonych parametrach wytwarzania, które należy wiązać z ilością dostarczanego i odprowadzanego ciepła, szczególnie przy niepodgrzewanym podłożu. Potwierdzać to może występowanie w mikrostrukturze napoin podłużnych dendrytów słabo rozgałęzionych, co należy wiązać z kierunkowym procesem odprowadzania ciepła oraz szybką krystalizacją kierunkową. Istnieje możliwość regulowania tych zjawisk przez dobór odpowiednich parametrów obróbki. Analiza mikrostruktury powierzchni przekrojów poprzecznych próbek po napawaniu techniką LDT wskazuje na dobrą jakość metalurgiczną napoiny z wyraźnym wtopieniem i niedużą strefą wpływu ciepła wynoszącą od około 660÷760 µm. Pomiary mikrotwardości wykonane na przekrojach próbek wskazywały na szeroki przedział mikrotwardości wynoszący od 510HV1 w napoinie, około 410HV1 w strefie wpływu ciepła, do 270HV1 w podłożu ze stali konstrukcyjnej C45.

EN

The article presents the results of a study of C45 carbon steel hardfacing using laser metal deposition with Stellit Co- 21 powder. The microstructure of the cross-section of samples prepared with different scanning speed and the amount of used powder at constant laser power was observed. Analyzing the cross-sectional areas of the samples, it was found that, at specific production parameters, cracks occur in weld overlay, which should be associated with the amount of heat supplied and discharged, especially at the unheated basis. This may be confirmed by the presence of deposits of weakly branched dendrites in the microstructure, which should be related to the directional heat dissipation process and rapid directional crystallization. It is possible to regulate these phenomena by selecting appropriate processing parameters. The microstructure analysis of cross-sectional areas of samples after hardfacing using LDT technique indicates good metallurgical quality of the deposit with a small heat affected zone of about 660÷760 µm. The microhardness measurements on the sample cross-sections indicated a wide micohardness distribution ranging from 510HV1 in the weld overlay, about 410HV1 in the heat affected zone, to 270HV1 in the C45 steel base.

18

Napawanie laserowe tarcz zderzaków kolejowych brązem aluminiowym

Sitarz M., Kurc-Lisiecka A., Gamon W.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2017

|

nr 9-10

80--84

PL

W artykule opisano wyniki badań procesu napawania laserowego powierzchni tarcz zderzaków kolejowych ze stali S355J2 proszkiem na bazie brązu aluminiowego. Próby napawania wykonano za pomocą lasera diodowego dużej mocy (HPDL) LDF 4000-30 firmy LaserLine o mocy maksymalnej 4,0 kW. Badania obejmowały również obserwacje metalograficzne wytworzonych warstw, badania ich odporności na zużycie ścierne i pomiary twardości. Stwierdzono, że w wyniku napawania laserowego tarcz zderzaków kolejowych ze stali S355J2 proszkiem brązu CuAl9Fe3 i laserem diodowym HPDL możliwe jest wykonanie wysokiej jakości napoin bez nieciągłości strukturalnych i o korzystnej, drobnoziarnistej strukturze dendrytycznej w obszarze napoiny. Wykazano również, że napawanie laserowe brązem aluminiowym zapewnia znaczący wzrost odporności na zużycie ścierne powierzchni czołowych tarcz zderzaków kolejowych i pozwala na wyeliminowanie konieczności okresowego ich smarowania.

EN

The paper presents the results of the study of the laser powder cladding of railway buffers heads made of the S355J2 steel by aluminium bronze-based powder. The high power diode laser (HPDL) LDF 4000-30, produced by LaserLine, with the maximum output power of 4.0 kW, was used for the cladding trials. The investigations included also the metallographic observations of the clad layers, wear behaviour and hardness measurements. It was found that it is possible to produce high-quality clad layers of the aluminium bronze CuAl9Fe3 on the steel substrate, without any internal imperfections, such as voids or structural discontinuities, and characterized by fine-grained dendritic structure in the fusion zone of the clad. It was also shown that the laser cladding of aluminium bronze provides a significant increase of wear resistance of buffer working surfaces and can also eliminate the need of periodical greasing of these surfaces.

19

Technologia ultraszybkiego napawania laserowego do nakładania powłok funkcjonalnych Stellite 6 w branży lotniczej

Koruba P., Jurewicz P., Reiner J., Dworak A., Mądry J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 6

15--19

PL

Technologia ultraszybkiego napawania laserowego stanowi rozwinięcie metod deponowania powłok funkcjonalnych przy użyciu wiązki lasera. Charakteryzuje się ona wysokimi prędkościami procesu, pozwalając uzyskiwać znaczne szybkości chłodzenia oraz niewielkie wymieszanie z podłożem, co prowadzi do dużej czystości materiału powłoki i lepszych własności nałożonej warstwy w porównaniu z konwencjonalnym napawaniem laserowym. W niniejszym artykule przedstawiono technologię ultraszybkiego napawania laserowego w aplikacji dla przemysłu lotniczego. Zaprezentowano opracowane stanowisko do realizacji procesu oraz weryfikację technologii na komponencie podwozia samolotu, modyfikowanym w ramach projektu AMpHOra. Uzyskane rezultaty wskazują, że otrzymane tą technologią powłoki mogą stanowić alternatywę względem powłok elektrolitycznych z twardego chromu.

EN

Ultra-High-Speed Laser Cladding technology is one of the developments of functional coating deposition methods with usage of laser beam. It is characterized by high cladding velocities, allowing to obtain a significant cooling rates and low dilution, which leads to high purity of the clad and thus increase of properties of the deposited coating in comparison with the conventional laser cladding. In this paper a technology of Ultra-High-Speed Laser Cladding has been shown in case of applications for the aviation industry. The developed setup for the process has been presented and verification of the technology on the airplane chassis component for AMpHOra project has been discussed. The obtained results shown indicate that the coating received via this technology may compete with hard chrome plating.

20

Laser cladding by tru laser cell of SSAB BORON B27 STEEL applied in agriculture

Kapcińska-Popowska D., Gościański M., Piasecki M., Kamiński P.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2017

|

Vol. 62, nr 1

74--77

EN

The article presents the effect of conventional heat treatment applied after overlaying welding with laser on properties of SSAB BORON B27 STEEL used in agriculture. In order to select the optimum parameters of laser processing and heat treatment for the best tribological properties of strength microhardness tests were carried out as well as observation of microstructures.

PL

W artykule przedstawiono wpływ konwencjonalnej obróbki cieplnej zastosowanej po napawaniu laserowym na właściwości stali SSAB BORON B27 stosowanej w rolnictwie. W celu wytypowania optymalnych parametrów obróbki laserowej i cieplnej dla uzyskania najlepszych właściwości tribologicznych i wytrzymałościowych przeprowadzono badania mikrotwardości oraz obserwację mikrostruktur.