A R C H I V E S O F M E T A L L U R G Y A N D M A T E R I A L S Volume Issue 2 DOI: /v x

Podobne dokumenty
A R C H I V E S O F M E T A L L U R G Y A N D M A T E R I A L S Volume Issue 3 DOI: /amm

Wpływ pierwiastków stopowych na właściwości mechaniczne stopiwa

Volume Issue 4 DOI: /amm Shaft wear after surfacing with micro-jet cooling

NAPRAWY RAM POJAZDÓW CIĘśAROWYCH PRZY UśYCIU ELEKTROD ZASADOWYCH Z DODATKIEM MOLIBDENU

INSPECTION METHODS FOR QUALITY CONTROL OF FIBRE METAL LAMINATES IN AEROSPACE COMPONENTS

SPAWANIE POWYPADKOWYCH RAM SAMOCHODÓW CIĘŻAROWYCH ELEKTRODAMI OTULANYMI Z DODATKIEM MOLIBDENU

SPAWANIE Z CHŁODZENIEM MIKROJETOWYM PROPOZYCJĄ NOWEJ TECHNOLOGII NAPRAW POJAZDÓW

Streszczenia / Abstracts 7/ 2012

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

DOI: / /32/37

INNOWACYJNOŚĆ PROCESOWA W SPAWANIU LASEROWYM Z WYKORZYSTANIEM TECHNOLOGII CHŁODZENIA MIKRO-JET

THE POSSIBILITY OF USING LASER AND MICRO-JET TECHNOLOGY IN THE WELDING OF STRUCTURAL ELEMENTS OF VEHICLES

NAPRAWY RAM POJAZDÓW CIĘśAROWYCH NISKO-TLENOWYMI METODAMI SPAWALNICZYMI

PROCEEDINGS OF THE INSTITUTE OF VEHICLES 2(106)/2016 (12 pt)

INNOWACYJNOŚĆ PROCESOWA I PRODUKTOWA W SPAWANIU WIELKOGABARYTOWYCH KONSTRUKCJI STALOWYCH RAM OPADOWYCH

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

Pro-tumoral immune cell alterations in wild type and Shbdeficient mice in response to 4T1 breast carcinomas

The influence of the chosen welding technology on the microstructure and selected mechanical properties of welded magnesium alloy AZ91

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

Konsorcjum Śląskich Uczelni Publicznych

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Tychy, plan miasta: Skala 1: (Polish Edition)

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?


Emilka szuka swojej gwiazdy / Emily Climbs (Emily, #2)

Dr inż. Łukasz Rogal zatrudniony jest w Instytucie Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Polskiej Akademii Nauk na stanowisku adiunkta

A R C H I V E S O F M E T A L L U R G Y A N D M A T E R I A L S Volume Issue 4

Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

ROZPRAWY NR 128. Stanis³aw Mroziñski

WPŁYW CHARAKTERU WSTĘPNEGO OBCIĄŻENIA POŁĄCZEŃ SPAWANYCH RAMY SAMOCHODU NA ICH WŁASNOŚCI PLASTYCZNE

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture 11. Spectral Embedding + Clustering

Proposal of thesis topic for mgr in. (MSE) programme in Telecommunications and Computer Science

Standardized Test Practice

Streszczenia / Abstracts 6/ 2011

ARNOLD. EDUKACJA KULTURYSTY (POLSKA WERSJA JEZYKOWA) BY DOUGLAS KENT HALL

EXAMPLES OF CABRI GEOMETRE II APPLICATION IN GEOMETRIC SCIENTIFIC RESEARCH

ZASTOSOWANIE SPLOTU FUNKCJI DO OPISU WŁASNOŚCI NIEZAWODNOŚCIOWYCH UKŁADÓW Z REZERWOWANIEM

Patients price acceptance SELECTED FINDINGS

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

Weronika Mysliwiec, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

MaPlan Sp. z O.O. Click here if your download doesn"t start automatically

Karpacz, plan miasta 1:10 000: Panorama Karkonoszy, mapa szlakow turystycznych (Polish Edition)

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

NAPRAWY KONSTRUKCJI NOŚNEJ KOPARKO-ŁADOWAREK Z ZASTOSOWANIEM CHŁODZENIA METODĄ MIKROJETOWĄ

SSW1.1, HFW Fry #20, Zeno #25 Benchmark: Qtr.1. Fry #65, Zeno #67. like

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

INVESTIGATION OF SCREWS FOUND IN WILHELM ORE MINE

TECHNICAL CATALOGUE WHITEHEART MALLEABLE CAST IRON FITTINGS EE

THEORETICAL STUDIES ON CHEMICAL SHIFTS OF 3,6 DIIODO 9 ETHYL 9H CARBAZOLE

Egzamin maturalny z języka angielskiego na poziomie dwujęzycznym Rozmowa wstępna (wyłącznie dla egzaminującego)

Cracow University of Economics Poland. Overview. Sources of Real GDP per Capita Growth: Polish Regional-Macroeconomic Dimensions

Knovel Math: Jakość produktu

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK9

Analysis of Movie Profitability STAT 469 IN CLASS ANALYSIS #2

Network Services for Spatial Data in European Geo-Portals and their Compliance with ISO and OGC Standards

Formularz recenzji magazynu. Journal of Corporate Responsibility and Leadership Review Form

The Overview of Civilian Applications of Airborne SAR Systems

Wybrzeze Baltyku, mapa turystyczna 1: (Polish Edition)

WPŁYW MIESZANKI EGZOTERMICZNEJ NA BAZIE Na 2 B 4 O 7 I NaNO 3 NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE STOPU AlSi7Mg

Rozpoznawanie twarzy metodą PCA Michał Bereta 1. Testowanie statystycznej istotności różnic między jakością klasyfikatorów

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

Przewody do linii napowietrznych Przewody z drutów okrągłych skręconych współosiowo

PROMIENIOWANIE WIDZIALNE ŁUKU SPAWALNICZEGO METODY TIG

PROCEEDINGS OF THE INSTITUTE OF VEHICLES 2(106)/2016 (12 pt)

Conception of reuse of the waste from onshore and offshore in the aspect of

THE INFLUENCE OF THE STEEL CHEMICAL COMPOSITION ONTO THE POSSIBILITIES OF USING IT IN THE PROCESS OF COLD SHAPING

CENTRUM CZYSTYCH TECHNOLOGII WĘGLOWYCH CLEAN COAL TECHNOLOGY CENTRE. ... nowe możliwości. ... new opportunities

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

Institutional Determinants of IncomeLevel Convergence in the European. Union: Are Institutions Responsible for Divergence Tendencies of Some

ABOUT NEW EASTERN EUROPE BESTmQUARTERLYmJOURNAL

BARIERA ANTYKONDENSACYJNA

SPAWANIE RUR W GATUNKU GR. C/6/X52 DRUTEM PROSZKOWYM M. STANKIEWICZ 1, H. JONDERKO 2, D. KIJOWSKI 3, W. PSONKA 4

DETECTION OF MATERIAL INTEGRATED CONDUCTORS FOR CONNECTIVE RIVETING OF FUNCTION-INTEGRATIVE TEXTILE-REINFORCED THERMOPLASTIC COMPOSITES

AKCESORIA DO KABIN PRYSZNICOWYCH SHOWER ENCLOSURES FITTINGS VESUVIO


OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

Few-fermion thermometry

SPRAWNOŚĆ UKŁADÓW HAMULCOWYCH SAMOCHODÓW OSOBOWYCH PORUSZAJĄCYCH SIĘ PO POLSKICH DROGACH PERFORMANCE OF CAR S BRAKE SYSTEMS USED ON POLISH ROADS

PRACE INSTYTUTU ODLEWNICTWA TRANSACTIONS OF FOUNDRY RESEARCH INSTITUTE

ANALIZA PROCESU ODLEWANIA POD NISKIM CIŚNIENIEM KÓŁ SAMOCHODOWYCH ZE STOPÓW Al-Si

LED WASHER 30x3W WHITE IP65 F

WPŁYW PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ TAŚM ZE STALI X6CR17 NA ICH WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I STRUKTURĘ

Unit of Social Gerontology, Institute of Labour and Social Studies ageing and its consequences for society

BLACKLIGHT SPOT 400W F

Stargard Szczecinski i okolice (Polish Edition)

EPS. Erasmus Policy Statement

ZMIANA WYTRZYMAŁOŚCI NA ROZCIĄGANIE STOPU AlSi12 PO OBRÓBCE MIESZANKĄ EGZOTERMICZNĄ ZŁOŻONĄ Z Na 2 B 4 O 7, NaNO 3 I Mg

DUAL SIMILARITY OF VOLTAGE TO CURRENT AND CURRENT TO VOLTAGE TRANSFER FUNCTION OF HYBRID ACTIVE TWO- PORTS WITH CONVERSION

Tytuł pracy w języku angielskim: Microstructural characterization of Ag/X/Ag (X = Sn, In) joints obtained as the effect of diffusion soledering.

DM-ML, DM-FL. Auxiliary Equipment and Accessories. Damper Drives. Dimensions. Descritpion

Wpływ powłoki Al Si na proces wytwarzania i jakość zgrzewanych aluminiowanych rur stalowych

W trzech niezależnych testach frezy z powłoką X tremeblue typu V803 był w każdym przypadku prawie 2 razy bardziej wydajne niż wersja niepowlekana.

A R C H I V E S O F M E T A L L U R G Y A N D M A T E R I A L S Volume Issue 4 DOI: /amm

Revenue Maximization. Sept. 25, 2018

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

Effective Governance of Education at the Local Level

Warsztaty Ocena wiarygodności badania z randomizacją

SURFACING WELD REGENERATION WITH MICRO-JET COOLING OF CUTTING HEAD SHAFT OF ROADHEADER

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF A SIMILAR T24 STEEL WELDED JOINT AFTER SERVICE

Transkrypt:

A R C H I V E S O F M E T A L L U R G Y A N D M A T E R I A L S Volume 57 2012 Issue 2 DOI: 10.2478/v10172-012-0056-x T. WĘGRZYN, J. PIWNIK LOW ALLOY STEEL WELDING WITH MICRO-JET COOLING SPAWANIE STALI NISKOSTOPOWEJ Z MIKROJETOWYM CHŁODZENIEM Low alloy steel is used for many important structures. In that material there is a small amount of carbon and controlled percentage of alloy elements such as Ni, Mn, Mo, Si in steel and welded joints. Especially Ni, Mo, O could be treated as elements positively influencing impact toughness of welded structures. Metallographic structure of weld metal deposit (WMD) having composition of 400 ppm O and 2% Ni or 0.4% Mo and is very beneficial because of high percentage of acicular ferrite (until 65%) and thus WMD has good mechanical properties. For a long time researchers were putting two questions: how to lift percentage of AF in weld, and further what consequence that fact gives? Micro-jet technology could be treated as a chance to resolve that problem. The present paper describes the influence of artificially lifted amount of acicular ferrite in WMD (above 65%) on the behaviour of steel weld properties using micro-jet cooling. Keywords: micro-jet cooling, weld, metallographic structure, acicular ferrite, impact toughness Do ważnych konstrukcji używana jest stal niskostopowa, bardzo często z małą ilością węgla i kontrolowana zawartością pierwiastków stopowych, takich jak Ni, Mn, Mo, Si. Zwłaszcza Ni, Mo, O są uważane za pierwiastki pozytywnie wpływające na udarność spawanych konstrukcji. Struktura metalograficzna stopiwa posiadającego 400 ppm O i 2% Ni albo 0,4% Mo korzystnie wpływa na własności mechaniczne złącza z powodu wysokiej zawartości drobnoziarnistego wewnątrz-ziarnowego ferrytu (ferryt AF) w stopiwie (do 65%) i przez to na dobre własności mechaniczne. Przez długi czas badacze zadają dwa pytania: jak można podnieść zawartość ferrytu AF w spoinie i jakie to przyniesie następstwa? Technologię microjetową uważa się za szanse na rozwiązanie tego problemu. Przedstawiony artykuł opisuje wpływ sztucznie zawyżonej zawartości ferrytu AF w stopiwie (ponad 65%) na właściwości stalowego złącza ze względu na zastosowanie mikrojetowego chłodzenia. 1. Introduction The influence of positively influencing elements on mechanical properties of steel car body welds such as manganese, nickel, molybdenum, and oxygen were well analysed in the last 15 years [1-6]. Especially nickel, molybdenum and oxygen could have the positive influence on impact properties of steel car body welds. Authors of the main publications present that nickel content should not exceed 3%, molybdenum content should not exceed 0,5% and the oxygen amount should not be greater than 500 ppm [3-6]. WMD with mentioned chemical composition has positive influence on the acicular ferrite formation in welds. Welding parameters, metallographic structure and chemical composition of weld metal deposit are regarded as the important factors influencing the impact toughness of deposits [7-8]. There were also analysed great role of oxide inclusions on acicular ferrite formation [5]. The influence of the most beneficial amounts of nickel, molybdenum and oxygen (oxide inclusions) could guarantee even 65% of acicular ferrite in weld, but no more [2]. To obtain higher amount of acicular ferrite in WMD it was installed welding process with micro-jet injector (cooling stream of argon with diameter of 40 µm). Welding conditions with micro-jet cooling were similar like in standard welding procedure [2]. There was even gettable the same percentage of total ferrite percentage as a sum of its main morphology forms (Fig. 1): fraction of grain boundary ferrite (GBF), fraction of side plate ferrite (SPF), fraction of ferrite AF). SILESIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, FACULTY OF TRANSPORT, 40-019 KATOWICE, 8 KRASIŃSKIEGO STR., POLAND BIAŁYSTOK UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, MECHANICAL FACULTY, 15-351 BIAŁYSTOK, 45A WIEJSKA STR., POLAND

540 2. Experimental procedure Fig. 1. Fraction of ferrite (GBF, SPF, AF) in WMD The goal of that paper was analyse welding with micro-jet cooling and possibilities of getting higher amount of AF instead of GBF and SPF forms. Weld metal deposit was prepared in two ways (Fig. 2): standard MIG process, welding with micro-jet cooling. The principal diameter of wire was 4 mm. The standard current was 220 A, and the voltage was 24 V, argon was chosen as a shielded gas. Argon was also chosen for micro-jet cooling with diameter of 40 µm of stream). Firstly there were tested welding conditions without and with installed micro-jet injector. Results are presented on Figures 2, 3. Fig. 2. Equipment for MIG welding with micro-jet cooling Fig. 3. Weld cooling conditions without micro-jet injector

541 Fig. 4. Weld cooling conditions with micro-jet injector Cooling with micro-jet infector is more intensively (Fig. 3) than in firth standard case. Cooling micro-jet parameters (argon pressure) were slowly varied to obtain cooling system with temperature- time characteristic shown on Figure 3, that was treated as optimal, because there were gettable very similar amount of total amount of ferrite (also without martensite and bainit structures). For further tests were chosen cooling system with temperature- time characteristic shown on Fig. 4. 3. Results and discussion A typical weld metal deposited had similar chemical composition in two tested cases (showed in Table 1). Fig. 5. Acicular ferrite in MWD, 57%. Magnification 200 x Composition of typical weld metal TABLE 1 C 0.08% Mn 0.79% Si 0.39% P 0.017%. S 0.018% O N 380 ppm 85 ppm There were typical analysed structures for classic MIG weldig (Fig. 5) and for MIG weldig with micro-jet cooling (Fig. 6): Fig. 6. Acicular ferrite in MWD, 73%. Magnification 200 x

542 In standard MIG process (without micro-jet) there were gettable higher amounts of GBF and SPF fraction (Fig. 7) meanwhile in micro-jet cooling both of GBF and SPF structures were not dominant. Fig. 7. High amount of GBF and SPF ferrite in MWD of MIG process. Magnification 400 x High percentage of AF ferrite was gettable only for welding with micro-jet cooling. Acicular ferrite with percentage above 70% was gettable only after micro-jet cooling (shown on Fig. 8). TABLE 2 Impact toughness and amount of AF ferrite of WMD for tested processes MIG process without micro-jet cooling MIG process with micro-jet cooling AF, % KCV ( 40 C), J KCV ( 40 C), J 57 43 182 AF, % KCV ( 40 C), J KCV ( 40 C), J 73 57 187 It is possible to deduce after the analysis of Table 2 that impact toughness at negative temperature of weld metal deposit is not strongly affected by the micro-jet cooling system. In automotive welded structures there are two general types of tests performed: impact toughness and structure. Acicular ferrite and MAC (self-tempered martensite, upper and lower bainite, retained austenite, carbides) phases were analysed and counted for each weld metal deposit. MAC phases were on the similar level of 4% in both deposits, also total amount of ferrite was on the similar level. The main marked difference in tested deposits (with and without micro-jet system cooling) was observed in AF amount. Because of the AF percentage in deposits with micro-jet cooling there are gettable respectively very good impact toughness properties. 4. Conclusions On the basis of investigation it is possible to deduce that: 1. Micro-jet-cooling could be treated as a important element of MIG welding process. 2. Micro-jet-cooling after welding can prove amount of acicular ferrite, the most beneficial phase in low alloy steel WMD. 3. High amount of acicular ferrite can guarantee respectively good impact toughness properties. 4. Because of using micro-jet after welding it could be possible to steer the metallographic structure. REFERENCES Fig. 8. Acicular ferrite in WMD after micro-jet cooling After that the chemical analysis, micrograph tests and Charpy V impact test of the deposited metal were carried out. The Charpy tests were done mainly at + 20 C and 40 C on 5 specimens having been extracted from each weld metal. The impact toughness results are given in Table 2. [1] P. J u d s o n, D. M c K e o w n, Advances in the control of weld metal toughness, Offshore welded structures proceedings, London 2, 1982. [2] T. W ę g r z y n, J. P i w n i k, P. B a r a n o w s k i, A. S i l v a, M. P l a t a, Micro-jet welding for low oxygen process, Interational Conference ICEUBI2011 Inovation and Development, Covilha, Portugal 2011. [3] A. G r u s z c z y k, J. G ó r k a, Heterogeneity of chemical composition and the structure of welded joints and padding welded joints. Welding Technology Review 3, 3-6 (2010).

543 [4] T. W ę g r z y n, D. H a d r y ś, M. M i r o s, Optimization of Operational Properties of Steel Welded Structures, Maintenance and Reliability 3, 30-33 (2010). [5] T. W ę g r z y n, J. M i r o s ł a w s k i, A. S i l v a, D. P i n t o, M. M i r o s, Oxide inclusions in steel welds of car body, Materials Science Forum 636-637, 585-591 (2010). [6] V.K. G o y a l, P.K. G h o s h, J.S. S a i n i, Influence of Pulse Parameters on Characteristics of Bead-on-Plate Weld Deposits of Aluminium and Its Alloy in the Pulsed Gas Metal Arc Welding Process. Metallurgical and Materials Transactions A 39, 13, 3260-3275 (2008). [7] K. K r a s n o w s k i, Influence of Stress Relief Annealing on Mechanical Properties and Fatigue Strength of Welded Joints of Thermo-Mechanically Rolled Structural Steel Grade S420MC. Archives of Metallurgy 54, 4, 1059-1072 (2009). [8] T. W ę g r z y n, Mathematical Equations of the Influence of Molybdenium and Nitrogen in Welds. Conference of International Society of Offshore and Polar Engineers ISOPE 2002, KitaKyushu, Japan 2002, Copyright by International Society of Offshore and Polar Engineers, vol. IV, ISBN 1-880653-58-3, Cupertino California USA, 263-267 (2002). Received: 10 December 2011.