Zastosowanie technologicznej warstwy pośredniej w układach platerowanych wybuchowo na przykładzie układu cyrkon–stal

• Autorzy: Prażmowski, M. , Paul, H. , Żok, F.

Warianty tytułu

EN

Application of a technological interlayer in the explosive welding on the example of zirconium–steel clad

• Konferencja: XIX Konferencja Spawalnicza Spawanie w Energetyce, Jarnołtówek, 8-10 kwietnia 2014 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki prób związanych z doborem optymalnych parametrów procesu zgrzewania wybuchowego próbnych płyt z cyrkonu Zr 700 o grubości 10 mm ze stalą niestopową (P265GH). Do badań przygotowano układ bimetalowy Zr-stal oraz trimetalowy Zr-Ti-stal, w którym tytan jest międzywarstwą technologiczną ułatwiającą uzyskanie połączenia. Badania prowadzono dla złączy w stanie wyjściowym, tj. bezpośrednio po zgrzewaniu wybuchowym. Poddano analizie zmiany strukturalne łączonych blach, ze szczególnym uwzględnieniem charakterystyki granicy połączenia. Wykonano badania właściwości mechanicznych otrzymanych platerów, tj. próbę ścinania, odrywania oraz zginania bocznego. Systematyczne pomiary rozkładu mikrotwardości umożliwiły analizę zjawiska umocnienia materiału w procesie zgrzewania wybuchowego, zarówno w strefie bezpośrednio przy granicy połączenia, jak i w całym przekroju plateru. Analiza uzyskanych wyników pozwoliła na ocenę wpływu zastosowania międzywarstwy technologicznej z czystego technicznie tytanu na jakość uzyskanego połączenia, tj. jego charakterystykę i właściwości wytrzymałościowe. Stwierdzono, że w przypadku platerowania cyrkonem o grubości 10 mm zastosowanie międzywarstwy technologicznej pozwala uzyskać połączenie o dobrych właściwościach mechanicznych i optymalnej charakterystyce granicy połączenia.

EN

The paper presents the results of trials aimed at selecting optimal settings of the explosion welding process of 10 mm thick zirconium (Zr 700) plates with carbon steel (P265GH). A bimetal Zr-steel and trimetal Zr-Ti-steel were prepared for testing purposes, where titanium serves as a technological intermediate layer facilitating the bonding. The research was carried out for as-bonded joints, i.e. immediately following explosion welding. Structural changes of the joined sheets underwent analysis, particularly focusing on the characteristic of the joint interface. Mechanical properties of the obtained cladders were tested with shearing, peel test and lateral bending test. Systematic measurements of microhardness distribution enabled analyzing the strengthening of the material resulting from explosion welding both at the bond interface zone and throughout the whole section of the clad. The resulting analysis enabled the assessment of the impact the application of the interlayer of pure titanium had on the quality of the bond, i.e. its characteristic and strength properties. It was established that during explosion welding with 10 mm zirconium the application of the interlayer allows obtaining a joint with good mechanical properties and optimal characteristic of the interface.

Słowa kluczowe

PL

zgrzewanie wybuchowe; platerowanie; złącze różnorodne; warstwa pośrednia; cyrkon; stal; bimetal

EN

explosion welding; plating; dissimilar joint; interlayer; zirconium; steel; bimetal

• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 86, nr 4
• Strony: 36--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Prażmowski, M.

• Politechnika Opolska,

autor

Paul, H.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków

autor

Żok, F.

• Zakład Technologii Wysokoenergetycznych Explomet, Opole

Bibliografia

• [1] Blazynski T.Z. , Explosive Welding, Forming and Compaction, Applied Science Publishers LTD, New York, 1983.
• [2] Prażmowski M., Paul H.: The effect of stand-off distance on the structure and properties of zirconium - carbon steel bimetal produced by explosion welding, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 57, Issue 4, pp. 1201+1210.
• [3] Paul H., Prażmowski M., Morgiel J., Faryna M., Skuza W.: Przemiany fazowe w strefie połączenia blach zgrzewanych wybuchowo, Rudy i metale nieżelazne R 58/2013, nr 11 s. 611-614.
• [4] PN-EN 13445-2 Nagrzewane płomieniem zbiorniki ciśnieniowe - Część 2 Materiały. PKN, 2009.
• [5] ASTM A 578/A 578M-96, Standard specification for straightbeam ultrasonic examination of plain and clad steel plates for special applications, ASTM Standard, 1996.
• [6] PN-EN 10160 Badania ultradźwiękowe wyrobów stalowych płaskich grubości równej lub większej niż 6mm (metoda echa), PKN 2010.
• [7] ASTM B 898-11, Standard specification for reactive and refractory metal clad plate. Book of ASTM Standards, vol. 02.04, 2011.
• [8] PN-ISO 6507-3 Pomiar twardości sposobem Vickersa poniżej HV 0.2 (mikrotwardość), PKN, 2000.