Spawanie staliwa Cr-Mo z dodatkiem pierwiastków ziem rzadkich metodą TIG

Podobne dokumenty
analiza morfologii przełomów udarnościowych złączy spawanych ze staliwa dla energetyki typu Cr-Mo z dodatkiem metali ziem rzadkich

... Definicja procesu spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną (MMA):... Definicja - spawalniczy łuk elektryczny:...

SPAWANIE ELEKTRONOWE I SPAWANIE TIG BLACH Z TYTANU TECHNICZNEGO

... Definicja procesu spawania gazowego:... Definicja procesu napawania:... C D

... Definicja procesu spawania łukowego elektrodą topliwą w osłonie gazu obojętnego (MIG), aktywnego (MAG):...

... Definicja procesu spawania łukowego w osłonie gazu obojętnego elektrodą nietopliwą (TIG):...

Wpływ kierunku walcowania blach ze stali obrobionej termomechanicznie na jakość złączy spawanych

SPRAWOZDANIE ĆWICZENIE NR SP

Właściwosci złącza spawanego szyny podsuwnicowej spawanej metodą 111

SPRAWOZDANIE ĆWICZENIE SP-1. LABORATORIUM SPAJALNICTWA Temat ćwiczenia: Spawanie gazowe (acetylenowo-tlenowe) i cięcie tlenowe. I.

NIEKTÓRE WŁASNOŚCI SPAWANYCH ZŁĄCZY MIESZANYCH STALI P91 ZE STALĄ 13HMF W STANIE NOWYM I PO DŁUGOTRWAŁEJ EKSPLOATACJI

Eliminacja odkształceń termicznych w procesach spawalniczych metodą wstępnych odkształceń plastycznych z wykorzystaniem analizy MES

Wpływ obróbki cieplnej po spawaniu na własności i strukturę złączy ze stali 4330V

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

Walidacja procesu spawania jako narzędzie zarządzania jakością

WPŁYW WANADU I MOLIBDENU ORAZ OBRÓBKI CIEPLNEJ STALIWA Mn-Ni DLA UZYSKANIA GRANICY PLASTYCZNOŚCI POWYŻEJ 850 MPa

Spawanie naprawcze staliwa G20Mn5

TWARDOŚĆ, UDARNOŚĆ I ZUŻYCIE EROZYJNE STALIWA CHROMOWEGO

MODYFIKACJA STOPU AK64

1. Harmonogram. Data realizacji. Godziny realizacji zajęć od-do. Miejsce realizacji zajęć/nazwa instytucji (miejscowość, ulica, nr lokalu, nr sali)

Wpływ temperatury odpuszczania na własności niskostopowego staliwa

The project "TEMPUS - MMATENG"

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

Porównanie właściwości złączy spawanych ze stali Domex 700 MC i Alform 700 M

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

Właściwości i struktura złączy spawanych stalowych belek stropowych z lat 30. XX w. ze wzmocnieniami z niestopowej stali konstrukcyjnej

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

Wtrącenia niemetaliczne w staliwie topionym w małym piecu indukcyjnym

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

Trwałość eksploatacyjna złączy spawanych z nadmierną szerokością spoiny

NAPAWANIE ELEMENTÓW SPIEKANYCH MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH

Repair duplex steel castings GX2CrNiMoCu MAG cored wire

OBRÓBKA CIEPLNA STALIWA Cr Mo V PO DŁUGOTRWAŁEJ EKSPLOATACJI

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA 3. CPV Wymogi techniczne Zgodnie z załącznikiem nr 1

Metody łączenia metali. rozłączne nierozłączne:

Cr+Cu+Mo+Ni P235GH 1.1 EN ,16 0,35 1,20 0,025 0,020 0,020 c 0,30 0,30 0,08 0,01 b 0,30 0,04 b 0,02 b 0,70

MODYFIKACJA SILUMINU AK12. Ferdynand ROMANKIEWICZ Folitechnika Zielonogórska, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

ANALIZA WPŁYWU SZYBKOŚCI CHŁODZENIA NA STRUKTURĘ I WŁASNOŚCI STALIWA L21HMF PO REGENERUJĄCEJ OBRÓBCE CIEPLNEJ

Ocena możliwości spawania stali wysokowytrzymałych ulepszanych cieplnie

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STALIWA ZA POMOCĄ PROGRAMU KOMPUTEROWEGO

OK AristoRod SFA/AWS A 5.28: ER80S-G EN ISO A: G Z 3Ni1Cu

OK AristoRod SFA/AWS A 5.28: ER 80S-D2 EN ISO A: G4Mo

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY PROJEKT DYPLOMOWY INŻYNIERSKI

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

OK AristoRod SFA/AWS A 5.28: ER80S-G EN ISO A: G Z 3Ni1Cu

OK Autrod 1070 (OK Autrod 18.01)*

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

POŁĄCZENIA SPAWALNICZE ELEMENTÓW NADWOZIA WYKONYWANE PODCZAS NAPRAW POWYPADKOWYCH POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

Wybrane własności aluminiowych złączy spawanych wiązką elektronów

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 74/P ZASADY KWALIFIKOWANIA TECHNOLOGII SPAWANIA marzec

Wpływ nastawy prądu na zmiany wielkości geometrycznych przekrojów napoin

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

WPŁYW SPAWANIA NA ROZKŁAD TWARDOŚCI W ZŁĄCZU SPAWANYM NA PRZYKŁADZIE STOPU AW-7020

WSTĘP OBRÓBKA CIEPLNA KORPUSÓW TURBIN PAROWYCH PRZEPROWADZANA JEST W FAZIE PRODUKCJI ORAZ, JEŚLI ISTNIEJE TAKA POTRZEBA, PODCZAS REMONTU

OZNACZENIE EGZAMINU KWALIFIKACYJNEGO SPAWACZA WEDŁUG PN-EN I PN-EN ISO

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

Spawanie hybrydowe laser + MAG elementów urządzeń dźwigowych wykonanych ze stali ulepszonej cieplnie S960QL

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

WPŁYW PROCESU ODTLENIANIA I MODYFIKACJI NA UDZIAŁ I MORFOLOGIĘ WTRĄCEŃ NIEMETALICZNYCH STALIWA WĘGLOWEGO

Właściwości mechaniczne niejednorodnego złącza spawanego stali VM12/X20 po wyżarzaniu

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

UDARNOŚĆ STALIWA L15G W TEMPERATURZE -40 C. RONATOSKI Jacek, ABB Zamech Elbląg, GŁOWNIA Jan, AGH Kraków

WŁASNOŚCI ODLEWANYCH MONOBLOKOWYCH KRZYŻOWNIC WYKONANYCH ZE STALIWA BAINITYCZNEGO

Normy przywołane do norm zharmonizowanych do. Dyrektywa 97/23/WE

JAKOŚĆ BEZSTYKOWYCH ZŁĄCZY SZYNOWYCH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 193

KURS SPAWANIA HARMONOGRAM ZAJĘĆ SZKOLENIA PODSTAWOWEGO. Spawacz metodą MAG Termin realizacji:

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 74/P ZASADY KWALIFIKOWANIA TECHNOLOGII SPAWANIA

WPŁYW MODYFIKACJI NA PRZEBIEG KRYSTALIZACJI, STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRĄZU CYNOWO-FOSFOROWEGO CuSn10P

ZGRZEWANIE TARCIOWE STOPU ALUMINIUM EN AW-6005A METODĄ FSW

NAPRAWA ODLEWÓW ZE STOPÓW MAGNEZU ZA POMOMOCĄ SPAWANIA I NAPAWANIA

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

WPŁYW RODZAJU MASY OSŁANIAJĄCEJ NA STRUKTURĘ, WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I ODLEWNICZE STOPU Remanium CSe

WPŁYW WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU NA WYTRZYMAŁOŚĆ ŻELIWA SFEROIDALNEGO NA ROZCIĄGANIE

43/59 WPL YW ZA W ARTOŚCI BIZMUTU I CERU PO MODYFIKACJI KOMPLEKSOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIW A NADEUTEKTYCZNEGO

Struktura i właściwości mechaniczne złącza ze stali T91 z niskostopową warstwą graniową

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

WPŁYW MAGNEZU I BIZMUTU NA MODYFIKACJĘ STOPU AlSi7 DODATKIEM AlSr10

ER 146 SFA/AWS A5.1: E 6013 EN ISO 2560-A: E 38 0 RC 11. rutylowa

Stop AW-7075, którego polskim odpowiednikiem

Normy przywołane do norm zharmonizowanych do. Dyrektywa 87/404/EWG

Badania spoin wykonanych metodą MAg w różnych osłonach gazowych

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

Wpływ utwardzenia krawędzi ciętej na właściwości wytrzymałościowe złącza spawanego

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

WPŁYW WSTĘPNEGO PRZETAPIANIA ŻELIWA NA JAKOŚĆ NAPRAWCZYCH NAPOIN I SPOIN W ODLEWACH

Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 P Ai'l - Oddział Katowice PL ISSN POCICA-FILIPOWICZ Anna, NOWAK Andrzej

WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej im. prof. Meissnera

Rozwój metod spawania łukowego stali nierdzewnych w kierunku rozszerzenia możliwości technologicznych i zwiększenia wydajności procesu

Badanie właściwości i struktury połączeń spawanych nowej i eksploatowanej stali 14 MoV6-3 (13HMF)

Zespół Szkół Samochodowych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 608

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

Technologia Friction Stir Welding i jej modyfikacje w zastosowaniu do spajania i przetwarzania materiałów metalicznych. Dr inż. Krzysztof Mroczka*

Transkrypt:

Andrzej Skrzypczyk, Justyna Kasińska przeglad Welding Technology Review Spawanie staliwa Cr-Mo z dodatkiem pierwiastków ziem rzadkich metodą TIG Welding of Cr-Mo cast steel with rare earth elements using the TIG welding process Streszczenie W pracy przedstawiono efekty spawania złączy próbnych wykonanych metodą TIG ze staliwa G17CrMo5-5 przeznaczonego do pracy w podwyższonych temperaturach. Wykonano złącza próbne na dwóch seriach wytopów tj. niemodyfikowanego oraz z dodatkiem metali ziem rzadkich (MZR). Modyfikację staliwa prowadzono przy użyciu mieszanki cerowej w postaci mischmetalu. Autorzy opisują technologię spawania złączy próbnych metodą TIG. W celu określenia jakości wykonanych połączeń przeprowadzono obserwacje makroskopowe złączy na przekroju poprzecznym. Dokonano pomiarów rozkładu twardości oraz obserwacje mikroskopowe wybranych obszarów złączy. Autorzy wykazali różnice we własnościach pomiędzy staliwem niemodyfikowanym a modyfikowanym. Słowa kluczowe: staliwo; spawanie TIG; twardość Abstract The paper shows the effect of the welding test welded joints made of TIG welding process of G17CrMo5-5 cast steel designed to operate at elevated temperatures. The test welded joints were made on two sets of melt that are unmodified and with rare earth metals (MZR). Modification of cast steel was performed using mischmetal cerium mixture. The authors describe the technology of welding process with the TIG method. To determine the quality of the connections carried out macroscopic observation of joints in cross-section. Hardness distribution measurements and microscopic observations of selected joint areas were performed. The authors showed differences in properties between unmodified and modified cast steel. Keywords: cast steel; TIG welding process; hardness Wstęp Staliwa z dodatkiem chromu i molibdenu są szeroko stosowane w energetyce do pracy w podwyższonych temperaturach. Staliwo G17CrMo5-5 wykorzystywane jest na odlewy kadłubów oraz pokrywy zaworów przeznaczonych do zabudowy w instalacjach rurociągowych przewodzących nieagresywne i nietoksyczne czynniki robocze. Montaż zaworu na instalacji odbywa się przy użyciu przyłączy z gwintem lub poprzez wykonanie złączy spawanych (rys. 1) [1]. Zagadnienie to jest również istotne w aspekcie naprawy wad odlewniczych lub remontów korpusów zaworów czy turbin po długim czasie eksploatacji, lub w sytuacji uszkodzeń awaryjnych [2]. Najczęściej przyłącza ze staliwa G17CrMo5-5 spawa się głównie elektrodami otulonymi (111) lub w osłonie gazów ochronnych metodą TIG (141). Stosuje się materiały dodatkowe o składzie chemicznym stopiwa odpowiadającym składowi materiału podstawowego [3]. Zagadnienie spawania odlewów staliwnych jest o tyle trudne, że należy brać pod uwagę wady, jakie mogą wystąpić w stanie lanym tj. mikrorzadzizny, pęknięcia, pęcherze itp. Rys. 1. Przykładowy zawór zwrotny z przyłączem spawanym [1] Fig. 1. An example of a check valve with welded connection [1] co może wpływać na jakość wykonanych złączy. Istotna jest również geometria spawanego elementu oraz grubości ścianek. Często, aby przeprowadzić poprawny proces spawania uwzględnia się zabiegi obróbki cieplnej. W przypadku złączy wykonanych z odlewami ze staliwa G17CrMo5-5 stosuje się wyżarzanie w temperaturze ok. 700 C [4]. Nagrzewanie prowadzi się poprzez zastosowanie palników, nagrzewnic oporowych lub indukcyjnych. Zastosowanie obróbki cieplnej ma na celu uzyskanie odpowiedniej struktury złącza oraz usunięcie naprężeń zazwyczaj po przekroczeniu pewnej grubości. Dr inż. Andrzej Skrzypczyk, dr inż. Justyna Kasińska Politechnika Świętokrzyska w Kielcach. Autor korespondencyjny/corresponding author: kasinska@tu.kielce.pl 10 PRZEGLĄD SPAWALNICTWA Vol. 89 6/2017

Tablica I. Skład chemiczny staliwa G17CrMo5-5 Table I. Chemical composition of G17CrMo5-5 cast steel Pierwiastek [% mas] Przed odtlenianiem i dodaniem MZR C Si Mn P S Cr Mo Ni Al MZR 0,17 0,28 0,57 0,024 0,016 1,13 0,54 0,11 0,004 Po odtlenianiu i dodaniu MZR 0,16 0,37 0,62 0,022 0,013 1,22 0,53 0,12 0,050 <0,01 Materiał do badań Do badań wykorzystano próbki ze staliwa G17CrMo5-5 niemodyfikowanego oraz z dodatkiem metali ziem rzadkich. Do modyfikacji użyto mieszankę cerową w postaci mischmetalu (49,8 %Ce, 21,8 %La, 17,1 %Nd, 5,5 %Pr, 5,35 % reszta MZR). Analizy składu chemicznego wykonano po końcowym odtlenianiu aluminium na próbkach pobranych z wlewków próbnych. Zawartość tlenu, węgla i siarki określono w analizatorze LECO z wykorzystaniem systemu detekcji podczerwieni. Zawartość pozostałych pierwiastków określono w analizatorze ARL metodą atomowej spektrometrii emisyjnej. Wyniki analizy składu chemicznego przedstawiono w tablicy I. Próbki pobrane z wlewków próbnych poddano obróbce cieplnej tj. wyżarzaniu normalizującemu (940 C / 1h / pow.) oraz odpuszczaniu (710 C / 2h / pow.). Modyfikacja staliwa G17CrMo5-5 miszmetalem metalu spowodowała zmianę granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie (tabl. II). Wartość granicy plastyczności zwiększa się o 44 MPa, a wytrzymałości na rozciąganie o 24 MPa, przy czym wartości wydłużenia i przewężenia pozostają praktycznie niezmienione. Szczególnie istotna jest zmiana udarności, która wzrasta z 30 do 99 J/cm 2 [5,6]. Badania prowadzone były w temperaturze otoczenia. Zmiany opisane powyżej mogą wpłynąć na właściwości wykonanych połączeń spawanych. Tablica II. Właściwości mechaniczne staliwa G17CrMo5-5 Table II. Mechanical properties of G17CrMo5-5 cast steel R e [MPa] R m [MPa] A 5 [%] Z [%] KV [J/cm 2 ] Rys. 2. Widok lica spoiny złącza doczołowego ze staliwa G17CrMo 5-5 Fig. 2. View of butt joint of G17CrMo 5-5 cast steel Rys. 3. Rozwiązanie konstrukcyjne rowka spawalniczego Fig. 3. Constructional solution of the welding groove Rysunek 4 przedstawia sposób wykonania spoiny (sposób rozmieszczenia poszczególnych ściegów i warstw oraz kolejność ich wykonania). W tablicy III ujęto podstawowe parametry technologiczne wykonania złączy spawanych. Złącza próbne wykonano w pozycji podolnej PA. G17CrMo5-5 507,4 661 20,08 63,6 30 G17CrMo5-5 z dodatkiem MZR 551,4 685,2 19,92 62,4 99 Wykonanie złączy próbnych Z próbek przygotowanych ze staliwa G17CrMo5-5 wykonano doczołowe złącza próbne w stanie płaskim o wymiarach x 84 x 12 mm. Do spawania złączy próbnych zastosowano ręczne spawanie metodą TIG. Widok lica (fragment) jednego z wykonanych złączy próbnych pokazano na rysunku 2. W charakterze spawalniczych materiałów dodatkowych zastosowano drut lity w gatunku LNT/LNM-19 [7] oraz argon jako gaz osłonowy [8]. Spawanie metodą TIG realizowano jako wielowarstwowe dwustronne. Na rysunku 3 pokazano sposób przygotowania brzegów do spawania. Rys. 4. Sposób wykonania spoiny Fig. 4. A method for making joint Wyniki badań Obserwacje makroskopowe Zdjęcia wykonano przy użyciu mikroskopu AZ100 Multizoom firmy NIKON oraz w mikroskopie skaningowym JSM 7100F. Już wstępne obserwacje wskazują na brak niezgodności spawalniczych co świadczy o poprawności przeprowadzonego procesu spawania (rys. 5a, 5c). Obserwacje makroskopowe z obszarów spoina linia wtopienia strefa wpływu ciepła potwierdziły prawidłową budowę złączy PRZEGLĄD SPAWALNICTWA Vol. 89 6/2017 11

Tablica III. Parametry technologiczne wykonania złączy próbnych Table III. Technological parameters of performance test joints Nr ściegu Metoda spawania Średnica spoiwa [mm] Natężenie prądu [A] Napięcie łuku [V] Prędkość spawania [cm/min] Przepływ gazu osłonowego [l/min] 1, 3 141 Φ=2,0 100 11,3 25 30 8,0 10,0 2, 4 141 Φ=2,4 120 11,9 20 25 12,0 5 10 141 Φ=2,4 130 13,2 20 25 12,0 Temperatura podgrzewania: 100 [ C], temperatura międzyściegowa: 230 [ C], wyżarzanie 710 [ C] a) b) c) d) 500 µm 100 µm 500 µm 100 µm Rys. 5. Makrostruktura próbnych złączy spawanych ze staliwa G17CrMo5-5: a), b) staliwo niemodyfikowane; c), d) staliwo z dodatkiem MZR Fig. 5. Macrostructure of weldet joints made of G17CrMo5-5 cast steel: a),b) non-modified cast steel; c),d) modified cast steel spawanych na przekroju poprzecznym z poprawnym wtopieniem w materiał rodzimy (rys. 5b, 5d). W obu przypadkach złącza charakteryzują się wąską strefą wpływu ciepła (od 1,5 do 2,4 mm) typową dla spawania metodą TIG oraz stosunkowo płaskim licem z łagodnym przejściem do łączonych brzegów. Pomiary twardości i badania udarności Badania twardości [9] na przekroju poprzecznym złączy pokazano na rysunkach 6 i 7. W przypadku złączy próbnych ze staliwa bez dodatków pierwiastków ziem rzadkich zauważalny jest spadek twardości w środku spoiny. Znaczna różnica twardości występuje pomiędzy materiałem rodzimym (MR) a strefą wpływu ciepła (SWC). Wyżarzanie złączy po spawaniu w temperaturze 710 C nie zmieniło charakteru rozkładu twardości złączy oraz nie doszło do istotnych zmian ich wartości. Jedynie zaobserwowano ujednolicenie rozkładu twardości dla wszystkich obszarów złączy tj. obu lic oraz osi spoiny. Badania udarności połączeń spawanych wykonano zgodnie z normą ISO 9016:2012 [11] na próbkach udarnościowych z karbem naciętym w osi spoiny (próbki typu VWT) oraz w SWC (próbki typu VHT). W obszarze spoiny dla obu rodzajów złączy (ze staliwa niemodyfikowanego oraz z dodatkiem MZR) uzyskano podobne wyniki udarności tj. kolejno 48,7 i 45,6 [J/cm 2 ]. Wzrost udarności odnotowano w SWC złączy ze staliwa z dodatkiem MZR, która wyniosła 78,5 J/cm 2, przy wartości dla staliwa niemodyfikowanego 44,4 J/cm 2. 12 PRZEGLĄD SPAWALNICTWA Vol. 89 6/2017

lico góra złącza oś złącza lico dół złącza a) 300 b) 300 MR SWC SPOINA SWC MR MR SWC SPOINA SWC MR Rys. 6. Rozkład twardości HV10 złączy: a) złącze ze staliwa niemodyfikowanego, b) złącze ze staliwa z dodatkiem MZR Fig. 6. HV 10 hardness distributions of joints: a) welded joint of non-modified cast steel, b) welded joint of modified cast steel lico góra złącza oś złącza lico dół złącza a) 300 b) 300 MR SWC SPOINA SWC MR MR SWC SPOINA SWC MR Rys. 7. Rozkład twardości HV10 złączy wyżarzanych: a) złącze ze staliwa niemodyfikowanego, b) złącze ze staliwa z dodatkiem MZR Fig. 7. HV 10 hardness distributions of annealed joints: a) welded joint of non-modified cast steel, b) welded joint of modified cast steel Struktura złączy spawanych Obserwacje mikrostruktury materiału rodzimego wykazały, że wprowadzenie mieszanki cerowej wpływa na zmniejszenie wielkości ziarna oraz na procesy wydzieleniowe (rys. 8) [5,6]. W mikrostrukturze staliwa modyfikowanego doszło do utworzenia się bardziej równomiernej struktury bainitycznej z lokalnie występującymi ziarnami ferrytu o mniejszych rozmiarach. Obserwacja mikrostruktury nie pokazuje różnic w poszczególnych strefach złączy dla staliwa modyfikowanego oraz niemodyfikowanego. Jak widać na rysunku 9 podczas badań mikrostruktury przy powiększeniach x5000 ujawniają się różnice w poszczególnych obszarach złączy. Jest to również efektem zastosowanej modyfikacji. Wprowadzenie metali ziem rzadkich spowodowało zmianę morfologii wtrąceń niemetalicznych oraz doszło do zwiększenia dyspersji faz wtórnych w osnowie staliwa modyfikowanego. a) b) Rys. 8. Mikrostruktura staliwa G17CrM05-5: a) staliwo niemodyfikowane, b) staliwo z dodatkiem MZR Fig. 8. Microstructure of G17CrMo5-5 cast steel: a) non-modified cast steel, b) modified cast steel PRZEGLĄD SPAWALNICTWA Vol. 89 6/2017 13

staliwo niemodyfikowane staliwo z dodatkiem MZR (MZR)O,S strefa wpływu ciepła (MnFe)S linia wtopienia spoina Rys. 9. Mikrostruktura złączy ze staliwa G17CrM05-5 Fig. 9. Microstructure of G17CrM05-5 welded joints Podsumowanie Wprowadzenie do staliwa G17CrMo5-5 metali ziem rzadkich w postaci mischmetalu spowodowało zmianę mikrostruktury staliwa. W staliwie obserwuje się bardziej równomierną strukturę bainityczną i zmniejszenie wielkości ziarna w stosunku do staliwa niemodyfikowanego. Dla złączy obu rodzaju wytopów podczas spawania metodą TIG uzyskano złącza spawane charakteryzujące się poprawną budową. Stosując technikę spawania złączy doczołowych ściegami o małej grubości dla obu wytopów otrzymano zbliżone rozkłady twardości na przekrojach poprzecznych. Twardość poszczególnych odcinków złącza spawanego w stanie wyjściowym oraz po wyżarzaniu odprężającym nie przekracza HV. W przypadku złączy ze staliwa modyfikowanego zauważalny jest wzrost twardości i udarności w strefie wpływu ciepła w stosunku do staliwa niemodyfikowanego. Literatura [1] Karta katalogowa zaworu zwrotnego TYP 564, www.wakmet.com.pl [2] R. Bęczkowski, M. Gucwa: Wybrane aspekty napraw odlewów korpusów urządzeń energetycznych, Przegląd Spawalnictwa, vol. 87 (5), s. 106-109, 2015 [3] Poradnik Inżyniera Spawalnictwo Tom 1, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 3. [4] M. Gucwa, R. Bęczkowski, M. Sobala: Spawanie złączy doczołowych rur ze staliwa G17CrMo5-5 do pracy w podwyższonej temperaturze, Przegląd Spawalnictwa, vol. 87 (10), s. 84-87, 2015. [5] M. Gajewski, J. Kasińska: Rare earth metals influence on mechanical properties and crack resistance of GPGH and G17CrMo5-5 cast steels, Archives of Foundry Engineering, vol.9 (4), pp. 37-44, 9. [6] J. Kasińska: Wide ranging influence of mischmetal on properties of G17CrMo5-5 cast steel, Metalurgija, vol. 54 (1), pp. 135-138, 2015. [7] PN-EN ISO 21952-A Materiały dodatkowe do spawania Druty elektrodowe. [8] PN-EN ISO 14175:9P Materiały dodatkowe do spawania Gazy i mieszaniny gazów do spawania i procesów pokrewnych. [9] PN-EN ISO 9015-1 Badania twardości prowadzone na podstawie próbek poprzecznych z metalowych złączy spawanych łukowo. [10] PN-EN ISO 17639 Badania niszczące spawanych złączy metali Badania makroskopowe i mikroskopowe złączy spawanych. [11] ISO 9016:2012 Badania niszczące złączy spawanych metali Badanie udarności Usytuowanie próbek, kierunek karbu i badanie 14 PRZEGLĄD SPAWALNICTWA Vol. 89 6/2017