Streszczenia / Abstracts 6 / 2013

Transkrypt

1 Streszczenia / s 6 / 2013 Andrzej Ambroziak Piotr Białucki Wiesław Derlukiewicz Artur Lange Ocena jakości złączy spawanych ze stali X6Cr17 i X5CrNi18-10 stosowanych w wymiennikach ciepła Quality assessment of X6Cr17 and X5CrNi18-10 steels welded joints used in heat exchanger Przemysłowe urządzenia grzewcze często stanowią spawaną konstrukcję stalową wykonaną z cienkościennych rur i blach ze stali nierdzewnych. W obudowie o kształcie bryły prostopadłościennej umieszczone są rury powietrzne. We wnętrzu obudowy znajduje się komora spalania gazu, a cała przestrzeń obudowy jest przedzielona grodziami ukierunkowującymi odpowiednio przepływ spalin. Z obudową łączą się też rurki do odprowadzenia kondensatu, rura kominowa, tunel palnika itp. Główne połączenia spawane występujące w wymiennikach ciepła to złącza blach obudowy oraz połączenia rur powietrznych z blachą obudowy. Z uwagi na wymaganą szczelność są to spoiny ciągłe. Słowa kluczowe: wymiennik ciepła, stale energetyczne, jakość złączy Industrial heaters are often a welded steel construction made of thin-walled tubes and sheets of stainless steel. In the case of a rectangular-shaped blocks are placed air pipe (fig. 1). Inside the cabinet is a gas combustion chamber, and the whole of the enclosure is divided by bulkheads targetable properly exhaust flow. With housing combine a tube to drain condensate flue pipe tunnel burner, etc. Main welded joints occurring in heat exchangers are sheet joints housing and the air pipe joints with sheet metal casing. In view of the required tightness they are continuous weld. This paper presents the results of the quality of joints found in industrial and commercial heating. Keywords: heat exchanger, power plant steels, welds quality Strony / Pages: 2 6 Krzysztof Dutka Jan Stabryła Analiza przyczyn niskiej trwałości złącza spawanego wału inspektomatu The causes analysis of short life of the shaft in the car-wheel balancing device W artykule przedstawiono analizę zastosowanego sposobu modernizacji wykonania wałka inspektomatu, który uległ szybkiemu zużyciu. Modernizacja polegała na zastąpieniu połączenia skręcanego połączeniem spawanym. Miejsce i sposób wykonania spoiny łączącej końcówkę wałka z rurą spowodowały podhartowanie strefy wpływu ciepła (SWC) sięgające w obszar karbu geometrycznego związanego ze stopniem wałka. Podhartowanie było bezpośrednią przyczyną powstania licznych ognisk pękania zmęczeniowego, które doprowadziło do zniszczenia po rocznej eksploatacji. Słowa kluczowe: trwałość, złącza spawane, wały This paper presents an analysis of the method used for regeneration of the shaft in car-wheel balancing device which has rapid wear in the short period of time. Modernization contained the screw connection replacement by welded joint. The weld placement and heat input caused local hardening of heat affected zone (HAZ) and the area of geometrical notch effect from diameter change in the shaft. Local hardening caused directly by numerous fatigue cracks, which propagation resulted damage after one year use. Keywords: life time, welded joints, shafts Strony / Pages: 7 10 PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 6 /2013 Strona 1

2 Streszczenia / s 6 / 2013 Andrzej Ambroziak Piotr Białucki Wiesław Derlukiewicz Artur Lange Leszek Łatka Badania połączeń elektrotechnicznych lutowanych na miękko Study of soldered electrotechnical joints Przedmiotem badań były złącza elektrotechniczne przewodów miedzianych do miedzianej ścieżki płytki obwodu drukowanego lutowanych lutem miękkim bezołowiowym na osnowie cyny. Zakres badań obejmował określenie wytrzymałości złączy lutowanych na ścinanie przy siłach rozciągających złącze oraz wykonanie badań makro- i mikroskopowych. Słowa kluczowe: złącza lutowane, lutowanie miękkie, mikrostruktura, właściwości mechaniczne The electrotechnical soldered joints of copper wires to copper track printed circuit board were the object of investigations. The scope of research included determining the shear strength of soldered joints and macro- and microscopic investigations. Keywords: soldered joints, soldering, microstructure, mechanical properties Strony / Pages: Sylwia Mosińska Andrzej Ambroziak Artur Lange Piotr Białucki Wpływ przygotowania powierzchni na lutowność stali austenitycznych Influence of surface preparation on the solderability of austenitic steels W artykule przedstawiono techniki oczyszczania powierzchni z tlenków oraz zanieczyszczeń (smarów, olejów, zadziorów, opiłków i innych) powierzchni obrabianego metalu. Przedstawiono również trudności występujące przy lutowaniu stali austenitycznej. Słowa kluczowe: lutowność, stale austenityczne, właściwości powierzchni The paper presents techniques for cleaning the surface to elimination of oxides and contaminants (grease, oil, burrs, chips and other) from the surface of the machined metal piece. It also presents difficulties of soldering austenitic steel. Keywords: solderability, austenitic steels, surface properties, Strony / Pages: PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 6 /2013 Strona 2

3 Streszczenia / s 6 / 2013 Sven Selling Ronald Steusloff Wpływ płomienia acetylenu, propanu i metanu do podgrzewania wstępnego na właściwości stali drobnoziarnistej Effect of acetylene, propane and methane flame for preheating on the fine-grained steel properties Wykonano próby podgrzewania kilku gatunków stali do różnych wartości temperatury, mające na celu określenie skuteczności i wydajności ww. paliw gazowych oraz rozpoznanie ich potencjalnie szkodliwych skutków dla właściwości materiału. Badano możliwość wykorzystania poszczególnych gazów do ogrzewania, suszenia i podgrzewania wstępnego. Omówiono wpływ gazów na tworzenie się wody kondensacyjnej na powierzchni podgrzewanych elementów i w konsekwencji na ich korozję. Najlepszym gazem okazał się acetylen. Badania właściwości mechanicznych oraz próba twardości wykazały, że podgrzewanie nie powoduje szkodliwych skutków dla obrabianych materiałów, a zwłaszcza kruchości wodorowej. Stwierdzono, że podgrzewanie wstępne jest procesem niezbędnym w przetwórstwie stali konstrukcyjnych o podwyższonej i wysokiej wytrzymałości. Słowa kluczowe: płomień gazowy, gazy palne, stale drobnoziarniste, podgrzewanie wstępne The paper presents results of tests of several kinds of steels heating to various temperatures, to determine the effectiveness and efficiency of acetylene, propane and methane flame as gaseous fuels and to identify their potentially harmful effects on the properties of the material. Investigated the possibility of using different gases for heating, drying and preheating. The influence of various gases on the formation of condensation water on the surface of heated elements, and consequently on their corrosion. The most preferred gas was acetylene. The study of the mechanical properties and hardness test showed that the heating does not cause the expected adverse effects on treated materials, particularly hydrogen embrittlement. It was found that pre-heating is necessary in the manufacturing process strengthen structural steels and high strength steels. Keywords: gas flame, fine-grained steel, preheating Strony / Pages: Ryszard Pakos Próba zginania doczołowych złączy spawanych wymagania podstawowe i alternatywne Bend test of butt-weld joints basic and optional requirements W artykule podano sposoby wykonywania prób zginania doczołowych złączy spawanych. Przedstawiono rodzaje próbek, ich wymiary, sposób przygotowania do badań i kryteria doboru średnicy trzpienia gnącego. Na przykładzie badań własnych zilustrowano błędy wyników próby, związane z nieodpowiednim wyborem metody gięcia. Słowa kluczowe: próba zginania, złącza doczołowe, wymagania The methods of bend test of butt-weld joints is presented in the paper. The types of specimen, their dimensions, preparation methods for testing and diameter of bend top punch selection criteria are discussed. On the basis of own test are considered the results errors according to unfit bend test method selection. Keywords: bending test, butt-weld-joints, requirements Strony / Pages: PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 6 /2013 Strona 3

4 Streszczenia / s 6 / 2013 Lesław Sozański Paweł Sokołowski Normalizacja wykrywania i oceny powierzchniowych niezgodności spawalniczych Standardization of detection and evaluation of welding imperfections Badania nieniszczące dostarczają informacji o jakości złączy spawanych bez zmiany ich przydatności użytkowej. Normy, definiujące metody przeprowadzania badań nieniszczących, obejmują bardzo szeroki zakres zagadnień. W pracy omówiono podstawowe grupy norm, określające istotne elementy procedur badań nieniszczących złączy spawanych w zakresie wykrywania i oceny niezgodności powierzchniowych. Analiza uzyskanych wskazań pozwala na wyznaczenie poziomów akceptacji i poziomu jakości kontrolowanego złącza. Słowa kluczowe: standaryzacja, niezgodności, powierzchnia Non destructive testing provides useful information about the quality of welds without changing any of their properties. The standards for non-destructive testing (NDT) methods include a lot of different issues. This paper discusses an important group of standards which defines the essential elements of non-destructive weld examination procedures. These procedures are useful to detect and evaluate of welding defects located at the surface of joined elements. The analysis of received data allows determining the acceptance levels and the quality of the controlled weld. Keywords: imperfections, surface, standardization Strony / Pages: Tomasz Piwowarczyk Aleksandra Małachowska Paweł Sokołowski Tendencje rozwojowe zgrzewania łukiem wirującym w aspekcie zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym Development direction for magnetically impelled arc butt welding in the automotive industry W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania zgrzewania łukiem wirującym w przemyśle motoryzacyjnym. Scharakteryzowano ideę i aspekty teoretyczne procesu. Opisano zgrzewanie wybranych materiałów inżynierskich. Przedstawiono rozwój zgrzewania łukiem wirującym na świecie i zestawiono to z warunkami krajowymi. Zaprezentowano trendy rozwojowe zgrzewania łukiem wirującym w aspekcie zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym. Opisano możliwości metody podyktowane rozwojem metod numerycznych. Przedstawiono także możliwości rozwoju metod badań nieniszczących połączeń zgrzewanych łukiem wirującym. Słowa kluczowe: łuk wirujący, przemysł motoryzacyjny, zgrzewanie This paper presents actual knowledge about Magnetically Impelled Arc Butt (MIAB) welding and possibility of application this method in the automotive industry. The conception and theoretical aspects of this process were characterized. This method enables joining of many combinations of materials therefore the article describes possibility of welding selected engineering materials. The development of MIAB welding in the world was analyzed and was compared with its expansion in Poland. The trends in terms of application of Magnetically Impelled Arc Butt welding in the automotive industry were presented. In the article were described also the opportunities associated with the development of numerical methods. The development of non-destructive test methods for MIAB welded joints was presented. Keywords: magnetically impelled arc, automotive industry, welding Strony / Pages: PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 6 /2013 Strona 4

5 Streszczenia / s 6 / 2013 Grzegorz Rogalski Dariusz Fydrych Włodzimierz Walczak Zastosowanie zgrzewania wybuchowego do wytwarzania kompozytów metalowych z osnową aluminiową Application of explosion welding for fabrication of aluminum matrix metal composites Energia wybuchu może zostać wykorzystana do realizacji wielu procesów technologicznych, m.in. wytwarzania złączy zgrzewanych, prasowania proszków, tłoczenia, odprężania i utwardzania metali. Bardzo interesującym zastosowaniem technologii zgrzewania wybuchowego jest wytwarzanie kompozytów metalowych. W artykule scharakteryzowano kompozyty metalowe i zgrzewanie wybuchowe jako jedną z metod ich otrzymywania. Przedstawiono autorską technologię uzyskiwania kompozytów metalowych z osnową aluminiową wzmocnionych wysokostopowymi drutami stalowymi. Na podstawie wyników badań metalograficznych, wytrzymałościowych oraz analitycznych wykazano przydatność wykorzystania energii wybuchu do wytwarzania kompozytów z aluminium wzmacnianego drutami stalowymi oraz zaproponowano kierunki dalszych badań. Słowa kluczowe: zgrzewanie wybuchowe, kompozyty metalowe, aluminium The energy of explosion can be used to implement a number of processes, including manufacturing of explosion welded joints, pressing powders, press forming, annealing and hardening of metals. Highly interesting application for explosion welding technology is the production of metal composites. The article characterizes the metal composites and explosion welding as one of the methods for obtaining them. An original technology of obtaining metal composites with aluminum matrix strengthened with steel wires was presented. Based on the results of metallographic, strength and analytic tests the suitability of the use of energy of explosion to produce composites of aluminum strengthened with steel wires was demonstrated and directions for future research were suggested. Keywords: explosion welding, metal composites, aluminum Strony / Pages: PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 6 /2013 Strona 5

6 Streszczenia / s 6 / 2013 Dariusz Fydrych Grzegorz Rogalski Włodzimierz Walczak Wpływ cyklu cieplnego na właściwości zgrzewanych wybuchowo złączy stal-aluminium The effect of thermal cycle on properties of explosion welded steel-aluminum joints W artykule omówiono budowę, właściwości oraz technologię wytwarzania trójwarstwowych łączników zgrzewanych wybuchowo typu stal-stop aluminium AlMg. W łącznikach tego typu występuje połączenie stali z aluminium, które decyduje o ich właściwościach eksploatacyjnych. Szczególną uwagę zwrócono na proces spawania łączników, który może być przyczyną znaczącego spadku wytrzymałości złączy stalaluminium. Przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych (wytrzymałości na odrywanie oraz mikrotwardości) newralgicznego obszaru złączy zgrzewanych wybuchowo po obróbce cieplnej. Na ich podstawie podjęto próbę wyjaśnienia mechanizmów decydujących o zmniejszaniu wytrzymałości połączenia stal-aluminium pod wpływem oddziaływania cyklu cieplnego. Słowa kluczowe: cykl cieplny, zgrzewanie wybuchowe, złącza stal-aluminium The article presents the construction, properties and manufacturing technology of explosion welded threelayer steel-aluminum alloy AlMg transition joints. In this type of connectors, joining of steel and aluminum occurs, which determines their exploitation properties. Particular attention has been given to the process of welding of transition joints, which may cause a significant decrease in the strength of steel-aluminum welds. The results of tests of mechanical properties (ram tensile strength and microhardness) of vulnerable area of explosion welded joints after heat treatment were shown. On their basis an attempt was made to elucidate the mechanisms affecting the reduction of strength of the steel-aluminum welds due to the thermal cycle. Keywords: thermal cycle explosion welding, steel-aluminum joints Strony / Pages: Jan Stabryła Krzysztof Dutka Wpływ technologiczności na awarię spawanej konstrukcji aluminiowej Producibility aspects influence on aluminum welded roof failure W artykule omówiono zależność pomiędzy awarią spawanej konstrukcji zadaszenia a jakością złączy spawanych. Na niezawodność konstrukcji ma wpływ nie tylko jakość złączy, ale i ich konstrukcja. Artykuł dotyczy złączy wykonanych na elementach nośnych zadaszenia obiektu widowiskowego. Podczas obciążenia wywołanego silnym wiatrem konstrukcja dźwigarów zadaszenia uległa uszkodzeniu. W celu zbadania przyczyny awarii, uszkodzone złącza poddano badaniom laboratoryjnym i analizie technologiczności. Badania wykazały wiele niedociągnięć zarówno w zakresie samej technologii wykonania, jak i błędów konstrukcyjnych. Słowa kluczowe: technologiczność, aluminium, konstrukcja spawana The paper discusses the relationship between the failure of welded roof and the quality of welded joints. The reliability of the structure is affected not only the quality of the joints, but also their design. The joints are made in the support facility spectacular roof. The loading by a strong wind, the structure of roof beams has been damaged. To investigate the cause of the failure, damaged joints were subjected to laboratory testing and analysis of producibility. The number of shortcomings are found in, both the same, production technology and design errors. Keywords: producibility, aluminum, welded structure Strony / Pages: PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 6 /2013 Strona 6

7 Streszczenia / s 6 / 2013 Marcin Winnicki Aleksandra Małachowska Paweł Sokołowski Wpływ stereometrii powierzchni na właściwości adhezyjne warstwy naniesionej metodą LPCS The surface stereometry influence on the adhesive properties of LPCS made layer Metoda niskociśnieniowego natryskiwania na zimno (low pressure cold spray LPCS) jest wykorzystywana do wykonywania różnego rodzaju warstw przewodzących, antykorozyjnych, izolujących itp., jak również uzupełniania ubytków materiału. Proces może być zautomatyzowany, poprzez podłączenie palnika urządzenia do robota bądź manipulatora, lub też obsługiwany ręcznie, co czyni go bardzo mobilnym. Jednakże automatyzacja jest o tyle korzystna, że umożliwia uzyskanie równomiernie nałożonej warstwy o pożądanej grubości. Ze względu na dużą liczbę współzależnych parametrów, w jednym przejściu palnika można uzyskać ścieg o grubości rzędu od kilkuset mikrometrów do nawet kilku milimetrów. Powstaje wskutek tego warstwa o zróżnicowanej falistości i chropowatości powierzchni. W przedstawionym artykule skupiono się na wyznaczeniu wpływu parametrów procesu LPCS, dających warstwę o określonej falistości oraz chropowatości, przy grubości warstwy do 1 mm. W badaniach wykorzystano proszek aluminium z domieszką korundu, co pozwoliło uzyskać warstwy kompozytowe, które znajdują szerokie zastosowanie jako zabezpieczenie stali przed korozją. Słowa kluczowe: stereometria powierzchni, warstwy adhezyjne, LPCS, właściwości Low Pressure Cold Spray (LPCS) is used to perform various kinds of conductive layers, anti-corrosion, insulating, etc., as well as filling the discontinuities in the material surface. The process can be automated by connecting the burner unit to the robot or manipulator and manual, making it extremely mobile. However, the automated system is advantageous in that it allows a uniformly applied layers of a desired thickness. Due to the large number of interdependent parameters in a single burner pass can be seam thickness of the order of several hundred microns to several millimeters - this results in a layer of varying waviness and roughness of the surface. The article focuses on determining the impact of LPCS process parameters on layer having a particular waviness and roughness, and the layer thickness of 1 mm. In the test were used aluminum powder mixed with alumina, allowing for composite layers, which is widely used to protect steel from corrosion. Keywords: surface stereometry, adhesive layers, LPCS, properties Strony / Pages: Tomasz Szulc Notatki z historii natryskiwania termicznego Notes of thermal spraying history Zaprezentowano pierwsze technologie natryskiwania termicznego opracowane w czasach wprowadzenia technologii spawalniczych oraz pierwsze technologie natryskiwania, które zostały zastosowane w praktyce. Przedstawiono pierwsze zastosowania natryskiwania oraz ujawniono słabe strony każdej z metod. Omówiono także pokrótce początki nowocześniejszych technologii natryskiwania: plazmowego, HVOF oraz gazodynamicznego. Słowa kluczowe: natryskiwanie termiczne, historia First technologies of thermal spraying, developed in early years of welding and early technologies which have found practical use were presented. First applications of thermal spraying and weak points of each method were described. Roots of more modern thermal spraying technologies like plasma spraying, HVOF spraying and cold spraying were briefly described too. Keywords: thermal spraying, history Strony / Pages: PRZEGLĄD SPAWALNICTWA 6 /2013 Strona 7