PL238091B1 - Method of welding and heat treatment of the welded joint of sheets made of low-alloy, wear-resistant steel with boron - Google Patents
Method of welding and heat treatment of the welded joint of sheets made of low-alloy, wear-resistant steel with boron Download PDFInfo
- Publication number
- PL238091B1 PL238091B1 PL429129(22)20190304A PL42912919A PL238091B1 PL 238091 B1 PL238091 B1 PL 238091B1 PL 42912919 A PL42912919 A PL 42912919A PL 238091 B1 PL238091 B1 PL 238091B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- max
- welded joint
- welding
- temperature
- heat treatment
- Prior art date
Links
Abstract
Sposób spawania i obróbki cieplnej złącza spawanego blach Brinar 400 z niskostopowej, trudnościeralnej stali z borem, przedstawiony na rysunku, w którym niskostopową, trudnościeralną blachę o grubości od 6 do 12 mm i wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym: C — 0,16÷0,18; Si — 0,22÷0,25; Mn — 1,10÷1,20; P — max. 0,015; S — max. 0,005; Cr – 0,30÷0,60; Ni - max 0,38; Mo - 0,18÷0,30; Al - max. 0,10; B - max. 0,005, o równoważniku węgla CEV ≤ 0,58, spawa się metodą MAG (135), stopiwem w proporcji: 9÷11% stopiwa G3Si1 zgodnie z normą EN ISO 14341-A oraz 89÷91% stopiwa GMn4Ni2CrMo zgodnie z normą EN-ISO 16834-A, stosując parametry spawania: prędkość v ≤ 5 mm/s; znamionowy prąd łuku elektrycznego I = 90÷160 A; napięcie łuku elektrycznego U = 15÷22 V; energia liniowa Q ≤ 1,0 kJ/mm; temperatura międzywarstwowa w zakresie Ti < 250°C; przepływ gazu osłonowego w postaci mieszanki Ar + 18% CO2, przepuszczanego w ilości 15 l/min, charakteryzuje się tym, że otrzymane złącze spawane poddaje się normalizowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 900÷920°C przez 60 min z chłodzeniem na wolnym powietrzu; kolejno hartowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 920÷930°C przez 15÷20 min i następne chłodzenie w wodzie o temperaturze ≤ 30°C; oraz odpuszczaniu w temperaturze 150°C przez 120 min, po którym złącze spawane chłodzi się na powietrzu.Method of welding and heat treatment of the welded joint of Brinar 400 sheets made of low-alloy, wear-resistant steel with boron, shown in the drawing, in which a low-alloy, wear-resistant sheet with a thickness of 6 to 12 mm and chemical composition expressed as a percentage by weight: C - 0.16÷0 .18; Si — 0.22÷0.25; Mn — 1.10÷1.20; P - max. 0.015; S - max. 0.005; Cr – 0.30÷0.60; Ni - max 0.38; Mo - 0.18÷0.30; Al - max. 0.10; B - max. 0.005, with carbon equivalent CEV ≤ 0.58, welded using the MAG (135) method, weld metal in the proportion: 9÷11% of G3Si1 weld metal in accordance with the EN ISO 14341-A standard and 89÷91% of GMn4Ni2CrMo weld metal in accordance with the EN-ISO standard 16834-A, using welding parameters: speed v ≤ 5 mm/s; rated electric arc current I = 90÷160 A; electric arc voltage U = 15÷22 V; linear energy Q ≤ 1.0 kJ/mm; interlayer temperature in the Ti range < 250°C; the flow of shielding gas in the form of a mixture of Ar + 18% CO2, passed at the rate of 15 l/min, is characterized by the fact that the obtained welded joint is normalized by austenitizing at a temperature of 900÷920°C for 60 min with cooling in the open air; successively hardening by austenitizing at a temperature of 920÷930°C for 15÷20 min and subsequent cooling in water at a temperature of ≤ 30°C; and tempering at 150°C for 120 min, after which the welded joint is cooled in air.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób spawania i obróbki cieplnej złącza spawanego blach Brinar 400 o grubości od 6 do 12 mm, z niskostopowej, trudnościeralnej stali z borem o wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym: C - 0,16:0,18; Si - 0,22:0,25; Mn - 1,10:1,20; P - max. 0,015; S - max. 0,005; Cr - 0,30:0,60; Ni - max 0,38; Mo - 0,18:0,30; Al - max. 0,10; B - max. 0,005, charakteryzującym się równoważnikiem węgla CEV < 0,58, dającym wytrzymałość na rozciąganie (Rm) min 980 MPa i średnią wartość udarności (KCV+20) min. 90 J/cm2.The subject of the invention is a method of welding and heat treatment of a welded joint of Brinar 400 sheets with a thickness of 6 to 12 mm, made of low-alloy, wear-resistant boron steel with a chemical composition expressed as a percentage by weight: C - 0.16: 0.18; Si - 0.22: 0.25; Mn - 1.10: 1.20; P - max. 0.015; S - max. 0.005; Cr - 0.30: 0.60; Ni - max 0.38; Mo - 0.18: 0.30; Al - max. 0.10; B - max. 0.005, characterized by a carbon equivalent CEV <0.58, giving a tensile strength (Rm) of min 980 MPa and an average value of impact strength (KCV + 20) min. 90 J / cm 2 .
Na przestrzeni ostatnich lat, bardzo dużą popularność zyskują spawalne, odporne na zużywanie ścierne stale martenzytyczne. Cechą charakterystyczną takich stali, oprócz wysokiej ich odporności na zużywanie ścierne, są także ich bardzo wysokie właściwości mechaniczne, uzyskiwane poprzez wytwarzanie jednorodnych struktur na całym przekroju blach z tych stali. Omawiana stal swoje właściwości mechaniczne zawdzięcza zależnej od grubości blach kompozycji składu chemicznego, stosowanej razem lub oddzielnie z mikrododatkami Ti, V i Nb, a także obniżonej zawartości fosforu i siarki. Pożądane właściwości tych stali uzyskuje się najczęściej poprzez poddanie ich obróbce cieplno-plastycznej.In recent years, weldable, wear-resistant martensitic steels have become very popular. The characteristic feature of such steels, in addition to their high abrasion resistance, are also their very high mechanical properties, obtained by producing homogeneous structures over the entire section of the sheets of these steels. The steel in question owes its mechanical properties to the composition of the chemical composition dependent on the thickness of the sheets, used together or separately with the micro-additives Ti, V and Nb, as well as to the reduced content of phosphorus and sulfur. The desired properties of these steels are most often obtained by subjecting them to thermoplastic treatment.
W procesach cieplnych zachodzących podczas spawania, w strefach wpływu ciepła następuje degradacja struktur spawanych stali. Skutkuje to znacznymi zmianami poziomów twardości, a także lokalną utratą odporności na zużywanie ścierne. W literaturze przedmiotu dotyczącej obróbki cieplnej stali martenzytycznych oraz stali ulepszanych cieplnie przyjmuje się, iż:In the thermal processes that occur during welding, the welded structures of steel are degraded in heat-affected zones. This results in significant variations in hardness levels as well as a local loss of abrasion resistance. In the literature on the subject concerning the heat treatment of martensitic steels and heat-treated steels, it is assumed that:
- w strefie wpływu ciepła występuje problem „warstwy rozhartowanej”, która decyduje o wytrzymałości całej konstrukcji;- in the heat affected zone there is a problem of the "toughened layer", which determines the strength of the entire structure;
- w strefie wpływu ciepła połączeń ze stali, które przed spawaniem były tylko poddane hartowaniu lub hartowaniu i niskiemu odpuszczaniu, następują zmiany prowadzące do powstania stref o obniżonej twardości i wytrzymałości na rozciąganie wynikające z procesów odpuszczania w zakresie temperatur 250:AC1;- in the heat-affected zone of steel joints, which before welding were only subjected to hardening or hardening and low tempering, changes take place, leading to the formation of zones of reduced hardness and tensile strength resulting from the tempering processes in the temperature range 250: AC1;
- poprzez odpowiedni dobór składu chemicznego materiałów dodatkowych oraz optymalnie dobrane warunki i parametry spawania, możliwe jest uzyskanie w strefie wpływu ciepła struktur i właściwości mechanicznych zbliżonych do materiału rodzimego bez stosowania dodatkowych zabiegów.- through the appropriate selection of the chemical composition of additional materials and optimally selected welding conditions and parameters, it is possible to obtain structures and mechanical properties similar to the parent material in the heat-affected zone without additional treatments.
Z chińskiego opisu wynalazku CN102230135 znana jest obróbka cieplna martenzytycznej stali odpornej na ścieranie o składzie chemicznym wyrażonym w procentach wagowych: C - 0,30:0,35; Si □,6:1,2; Mn 1,0:1,5; Cr 2,5:3,5; B 0,003:0,007; Ti 0,03:0,06; Re 0,10:0,15; Al 0,01:0,03;From the Chinese description of the invention CN102230135 it is known to heat a martensitic abrasion resistant steel with a chemical composition expressed as a percentage by weight: C - 0.30: 0.35; Si □, 6: 1.2; Mn 1.0: 1.5; Cr 2.5: 3.5; B 0.003: 0.007; Ti 0.03: 0.06; Re 0.10: 0.15; Al 0.01: 0.03;
S < 0,035; P < 0,035. Obróbka cieplna składała się z następujących zabiegów: hartowanie po austenityzowaniu w temperaturze 1000-1050°C od 2 do 4 godzin. Do temperatury austenityzowania podgrzewa się próbkę umieszczoną w piecu nagrzanym do temperatury 650°C. Proces odpuszczania w temperaturze 170:200°C w czasie od 5 do 8 godzin realizowany jest po co najmniej dwóch godzinach od hartowania.S <0.035; P <0.035. The heat treatment consisted of the following procedures: hardening after austenitizing at the temperature of 1000-1050 ° C for 2 to 4 hours. The sample placed in an oven heated to a temperature of 650 ° C is heated to the austenitizing temperature. The tempering process at the temperature of 170: 200 ° C for 5 to 8 hours is carried out at least two hours after hardening.
Z chińskiego opisu wynalazku CN106011398 znane są trzy sposoby obróbki cieplnej stali odpornej na ścieranie o procentowym składzie wagowym: C - 0,38, Si 1,25, Mn - 1,10, Cr - min. 0,77, Mo 0,18, Cu 0,50, Re 0,08, P max. 0,025, S max. 0,025. Pierwsza z metod polega na austenityzowaniu w temperaturze 830°C przez 55 minut, hartowaniu izotermicznym w temperaturze 260°C przez 5 minut w kąpieli solnej 50% KNO3 + 50% NaNOs i odpuszczaniu w temperaturze 300°C przez 90 minut. W wyniku powyższej obróbki cieplnej uzyskuje się twardość 50:55 HRC i udarność 30:35 J/cm2. Kolejny zaprezentowany sposób obróbki cieplnej tej stali polega na austenityzowaniu w temperaturze 880°C przez 48 minut, hartowaniu izotermicznym w temperaturze 240°C przez 3 minuty w kąpieli solnej 50% KNO3 + 50% NaNO3 i odpuszczaniu w temperaturze 350°C przez 40 minut. W wyniku powyższej obróbki cieplnej uzyskuje się twardość 43:47 HRC i udarność 23:28 J/cm2. Ostatni sposób obróbki cieplnej ujawniony w tym wynalazku polega na austenityzowaniu w temperaturze 850°C przez 50 minut, hartowaniu izotermicznym w temperaturze 290°C przez 1 minutę w kąpieli solnej 50% KNO3 + 50% NaNO3 i odpuszczaniu w temperaturze 320°C przez 60 minut. W wyniku powyższej obróbki cieplnej uzyskuje się twardość 45:49 HRC i udarność 25:30 J/cm2.From the Chinese description of the invention CN106011398, three methods of heat treatment of abrasion-resistant steel with a percentage composition by weight are known: C - 0.38, Si 1.25, Mn - 1.10, Cr - min. 0.77, Mo 0.18, Cu 0.50, Re 0.08, P max. 0.025, S max. 0.025. The first method consists in austenitizing at 830 ° C for 55 minutes, isothermal quenching at 260 ° C for 5 minutes in a 50% KNO3 + 50% NaNOs salt bath and tempering at 300 ° C for 90 minutes. As a result of the above heat treatment, a hardness of 50:55 HRC and an impact strength of 30:35 J / cm 2 are obtained. Another presented method of heat treatment of this steel consists in austenitizing at the temperature of 880 ° C for 48 minutes, isothermal quenching at the temperature of 240 ° C for 3 minutes in a salt bath of 50% KNO3 + 50% NaNO3 and tempering at the temperature of 350 ° C for 40 minutes. As a result of the above heat treatment, a hardness of 43:47 HRC and an impact strength of 23:28 J / cm 2 are obtained. The last heat treatment method disclosed in this invention is austenitizing at 850 ° C for 50 minutes, isothermal quenching at 290 ° C for 1 minute in a salt bath of 50% KNO3 + 50% NaNO3 and tempering at 320 ° C for 60 minutes. . As a result of the above heat treatment, a hardness of 45:49 HRC and an impact strength of 25:30 J / cm 2 are obtained.
Wadą większości stosowanych dotychczas rozwiązań spawania stali o wysokiej odporności na zużywanie ścierne jest powstawanie w spoinie stref obniżonej twardości i wytrzymałości. Otrzymywane znanymi dotychczas technikami spawania złącze spawane blach ze stali Brinar 400 posiada szerokie w stosunku do materiału rodzimego strefy obniżonej twardości.The disadvantage of most of the previously used welding solutions for steels with high abrasion resistance is the formation of zones of reduced hardness and strength in the weld. The welded joint of Brinar 400 steel sheets, obtained by means of known welding techniques, has a wide zone of reduced hardness compared to the native material.
PL 238 091 B1PL 238 091 B1
Znany jest również z polskiego zgłoszenia wynalazku P.422170 sposób obróbki cieplnej złącza spawanego blach ze stali martenzytycznej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne, w którym dla wytworzenia złącza spawanego blachę ze stali martenzytycznej o podwyższonej odporności na zużywanie ścierne o grubości od 10 do 14 mm i wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym C - 0,40:0,45; Si - 0,13:0,18; Mn - 0,50:0,55; P - max. 0,015; S - max. 0,010; Cr - 0,30:0,35; Ni - 1,95:2,10; Mo - 0,13:0,15; B - 0,002:0,004 o równoważniku węgla CEV < 0,76, spawa się z prędkością v < 140 mm/min., przy znamionowym napięciu prądu łuku elektrycznego: U = 9,5 V i energii liniowej: Q < 0,5 kJ/mm, stopiwem w proporcji 80:85% stopiwa EN-ISO 16834-A GMn4Ni2CrMo i 15:20% stopiwa EN ISO 14341-A G3Si1, elektrodą wolframową z tlenkiem toru przy natężeniu prądu dla poszczególnych warstw spoiny do 90 A i utrzymywaniu temperatury międzywarstwowej w zakresie 250°C < Ti < 400°C, przy czym proces spawania prowadzi się w przepływie gazu osłonowego w postaci argonu przepuszczanego w ilości od 9 do 11 L/min. Otrzymane złącze spawane poddaje się normalizowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 900-920°C przez 60 min., a następnie chłodzenie na powietrzu, kolejno hartowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 930-940°C przez 15-20 min., a następnie chłodzenie w oleju mineralnym o lepkości kinematycznej w zakresie 18-22 mm2/s o temperaturze < 40°C, oraz odpuszczaniu w temperaturze 200-220°C przez 120 min., po którym złącze chłodzi się na powietrzu. Powyższe rozwiązanie dla stali Hardox 600 pozwala na uzyskanie złącza spawanego cechującego się wskaźnikiem wytrzymałości na poziomie Rm = 1380 MPa i średnią twardością powyżej 500 HV przy zachowaniu udarności KCV+20= 40 J/cm2.A method of heat treatment of a welded joint of martensitic steel sheets with increased abrasion resistance is also known from the Polish patent application P.422170, in which, to produce a welded joint, a sheet of martensitic steel with increased abrasion resistance with a thickness of 10 to 14 mm and expressed as a percentage by weight of the chemical composition C - 0.40: 0.45; Si - 0.13: 0.18; Mn - 0.50: 0.55; P - max. 0.015; S - max. 0.010; Cr - 0.30: 0.35; Ni - 1.95: 2.10; Mo - 0.13: 0.15; B - 0.002: 0.004 with a carbon equivalent CEV <0.76, welded at a speed v <140 mm / min., With a rated electric arc voltage: U = 9.5 V and linear energy: Q <0.5 kJ / mm, a weld metal in the proportion of 80: 85% of the weld metal EN-ISO 16834-A GMn4Ni2CrMo and 15: 20% of the weld metal EN ISO 14341-A G3Si1, a tungsten electrode with thorium oxide at the current intensity for individual weld layers up to 90 A and maintaining the interlayer temperature in in the range of 250 ° C <Ti <400 ° C, the welding process is carried out in the flow of shielding gas in the form of argon passed in the amount of 9 to 11 L / min. The obtained welded joint is normalized by austenitizing at the temperature of 900-920 ° C for 60 minutes, followed by cooling in air, successively hardening by austenitizing at the temperature of 930-940 ° C for 15-20 minutes, and then cooling in mineral oil with a kinematic viscosity in the range of 18-22 mm 2 / s with a temperature <40 ° C, and tempering at a temperature of 200-220 ° C for 120 minutes, after which the joint is cooled in the air. The above solution for Hardox 600 steel allows to obtain a welded joint with a strength index of Rm = 1380 MPa and an average hardness above 500 HV while maintaining the impact strength KCV + 20 = 40 J / cm 2 .
Celem wynalazku jest rozwiązanie, w którym spawanie oraz następująca po nim obróbka cieplna stali Brinar 400, nie powodowałyby powstawania stref złącza spawanego o obniżonej twardości.The object of the invention is that the welding and the subsequent heat treatment of the Brinar 400 steel would not produce welded joint zones of reduced hardness.
Celem wynalazku jest rozwiązanie pozwalające na uzyskanie przez obróbkę cieplną złącza spawanego o strukturze i właściwościach mechanicznych zbliżonych do struktury i właściwości mechanicznych materiału rodzimego.The object of the invention is a solution allowing to obtain by heat treatment a welded joint with a structure and mechanical properties similar to the structure and mechanical properties of the parent material.
Sposób spawania i obróbki cieplnej złącza spawanego blach z niskostopowej, trudnościeraln ej stali z borem, w którym niskostopową, trudno ścieralną blachę o grubości od 6 do 12 mm i wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym: C - 0,16:0,18; Si - 0,22:0,25; Mn - 1,10:1,20; P max. 0,015; S - max. 0,005; Cr - 0,30:0,60; Ni - max 0,38; Mo - 0,18:0,30; Al - max. 0,10; B - max. 0,005, o równoważniku węgla CEV < 0,58, spawa się metodą MAG (135), stopiwem w proporcji: 9:11% stopiwa G3Si1 zgodnie z normą ENIS014341-A oraz 89:91% stopiwa GMn4Ni2CrMo zgodnie z normą EN-ISO 16834-A, stosując parametry spawania: prędkość v < 5 mm/s; znamionowy prąd łuku elektrycznego I = 90:160 A; napięcie łuku elektrycznego U = 15:22 V; energia liniowa Q < 1,0 kJ/mm; temperatura międzywarstwowa w zakresie Ti < 250°C; przepływ gazu osłonowego w postaci mieszanki Ar + 18% CO2, przepuszczanego w ilości 15 l/min, według wynalazku charakteryzuje się tym, iż otrzymane złącze spawane poddaje się normalizowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 900:920°C przez 60 min. z chłodzeniem na wolnym powietrzu; kolejno hartowaniu poprzez austenityzowanie w temperaturze 920:930°C przez 15:20 min. i następne chłodzenie w wodzie o temperaturze < 30°C; oraz odpuszczaniu w temperaturze 150°C przez 120 min., po którym złącze spawane chłodzi się na powietrzu.A method of welding and heat treatment of a welded joint of sheets made of low-alloy, wear-resistant boron steel, in which a low-alloy, wear-resistant sheet with a thickness of 6 to 12 mm and a chemical composition expressed as a percentage by weight: C - 0.16: 0.18; Si - 0.22: 0.25; Mn - 1.10: 1.20; P max. 0.015; S - max. 0.005; Cr - 0.30: 0.60; Ni - max 0.38; Mo - 0.18: 0.30; Al - max. 0.10; B - max. 0.005, with a carbon equivalent of CEV <0.58, welded using the MAG (135) method, a weld metal in the proportion of: 9: 11% G3Si1 weld metal in accordance with ENIS014341-A and 89: 91% GMn4Ni2CrMo weld metal in accordance with EN-ISO 16834- A, using welding parameters: speed v <5mm / s; rated arc current I = 90: 160 A; electric arc voltage U = 15:22 V; linear energy Q <1.0 kJ / mm; interlayer temperature in the range of Ti <250 ° C; shielding gas flow in the form of a mixture of Ar + 18% CO2, passed in the amount of 15 l / min, according to the invention, is characterized by the fact that the obtained welded joint is normalized by austenitizing at the temperature of 900: 920 ° C for 60 minutes. with cooling in the open air; successively hardening by austenitizing at 920: 930 ° C for 15:20 min. followed by cooling with water <30 ° C; and tempering at 150 ° C for 120 minutes, after which the welded joint is cooled in air.
Korzystnie spawaniu i obróbce cieplnej poddaje się blachę o grubości 12 mm.Preferably, a sheet of 12 mm thickness is welded and heat treated.
Schemat wykonywanych złącz spawanych został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sposób przygotowania blachy do spawania, a fig. 2 schemat nakładania stopiwa podczas spawania: 1 - stopiwo G3Si1, 2 - stopiwo GMn4Ni2CrMo, 3 - arkusze blachy materiału rodzimego poddane procesowi spawania.The diagram of the welded joints performed is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows the method of preparing the metal sheet for welding, and Fig. 2 shows the method of depositing the weld metal during welding: 1 - G3Si1 weld metal, 2 - GMn4Ni2CrMo weld metal, 3 - base material sheets subjected to the welding process .
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
W przykładzie pierwszym realizacji wynalazku, arkusze (3) blachy o grubości 12 mm ze stali Brinar 400, o wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym; C - 0,17; Si - 0,22; Mn - 1,14; P - 0,008; S - 0,0005; Cr - 0,60; Ni - 0,38; Mo - 0,30; Al - 0,07, B - 0,002 oraz równoważniku węgla CEV = 0,58, łączy się metodą MAG (135) spoiną jednostronną, wielościegową, wielowarstwową, według następujących parametrów gwarantujących prawidłowy przetop blach:In an example of the first embodiment of the invention, 12 mm thick Brinar 400 sheets (3) having a chemical composition expressed as a percentage by weight; C - 0.17; Si - 0.22; Mn - 1.14; P - 0.008; S - 0.0005; Cr - 0.60; Ni - 0.38; Mo - 0.30; Al - 0.07, B - 0.002 and the carbon equivalent CEV = 0.58, are joined by the MAG (135) method with a single-sided, multi-pass, multi-layer weld, according to the following parameters that guarantee the correct penetration of the sheets:
- typ spoiny: BW (czołowa);- weld type: BW (butt weld);
- pozycja spawania: PA (podolna);- welding position: PA (flat);
- średnica elektrody (elektroda 1/2): 1,0/1,0 mm;- electrode diameter (electrode 1/2): 1.0 / 1.0 mm;
- napięcie łuku elektrycznego (elektroda 1/2): 15/21,8 V;- arc voltage (electrode 1/2): 15 / 21.8 V;
- natężenie prądu (elektroda 1/2): 90/160 A;- current (electrode 1/2): 90/160 A;
PL 238 091 B1PL 238 091 B1
- biegunowość: DC (+);- polarity: DC (+);
- prędkość podawania drutu elektrodowego: 9 m/min.;- wire feeding speed: 9 m / min .;
- prędkość spawania: ~5 mm/s;- welding speed: ~ 5 mm / s;
- materiał dodatkowy (1), udział w złączu: G3Si1 wg EN ISO 14341-A, ~9% obj.;- additional material (1), share in the joint: G3Si1 according to EN ISO 14341-A, ~ 9% vol .;
- materiał dodatkowy (2), udział w złączu: GMn4Ni2CrMo wg EN-ISO 16834-A, ~91% obj.;- additional material (2), share in the joint: GMn4Ni2CrMo according to EN-ISO 16834-A, ~ 91% vol .;
- gaz ochronny: M21 wg PN-EN ISO 14175 (82%Ar + 18%CO2);- protective gas: M21 according to PN-EN ISO 14175 (82% Ar + 18% CO2);
- natężenie przepływu gazu osłonowego: 15 l/min;- shielding gas flow rate: 15 l / min;
- podgrzewanie wstępne: brak;- pre-heating: none;
- temperatura międzywarstwowa: < 250°C.- interlayer temperature: <250 ° C.
W utworzonym według powyższych parametrów złączu, wykonanym zgodnie z zaleceniem producenta, w całym obszarze występują zróżnicowane zmiany mikrostruktury, skutkujące lokalnym obniżeniem poziomów twardości i wytrzymałości w stosunku do materiału rodzimego. W celu ich wyeliminowania, po spawaniu przeprowadza się obróbkę cieplną złącza według następujących parametrów:In the joint formed according to the above parameters, made in accordance with the manufacturer's recommendations, various changes in the microstructure occur throughout the area, resulting in a local reduction in the levels of hardness and strength compared to the parent material. In order to eliminate them, after welding, heat treatment of the joint is carried out according to the following parameters:
- normalizowanie: austenityzowanie w temperaturze 920°C przez 60 min., chłodzenie na powietrzu do temperatury otoczenia;- normalizing: austenitizing at 920 ° C for 60 minutes, air cooling to ambient temperature;
- hartowanie: austenityzowanie w temperaturze 920°C przez 20 min., chłodzenie w wodzie o temperaturze 30°C;- hardening: austenitizing at 920 ° C for 20 minutes, cooling in water at 30 ° C;
- odpuszczanie: w temperaturze 150°C przez 120 min., chłodzenie do temperatury otoczenia na wolnym powietrzu.- tempering: at 150 ° C for 120 minutes, cooling to ambient temperature in the open air.
Zrealizowane według powyższych parametrów zabiegi cieplne pozwoliły uzyskać w całej strefie złącza spawanego morfologicznie zbliżone do siebie mikrostruktury, korespondujące z mikrostrukturą materiału rodzimego, oraz wyeliminowały zasadniczo z całego obszaru złącza spawanego strefy bardzo niskiej twardości. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na uzyskanie złącza spawanego cechującego się korzystnymi wskaźnikami wytrzymałościowymi, tj. wytrzymałością na rozciąganie Rm = 980 MPa, minimalną twardością 350 HV, przy zachowaniu udarności KCV+20 = 100 J/cm2.The thermal treatments carried out according to the above parameters made it possible to obtain morphologically similar microstructures in the entire area of the welded joint, corresponding to the microstructure of the parent material, and eliminated the zones of very low hardness from the entire area of the welded joint. The solution according to the invention allows for obtaining a welded joint characterized by favorable strength indexes, i.e. tensile strength Rm = 980 MPa, minimum hardness 350 HV, while maintaining the impact strength KCV + 20 = 100 J / cm 2 .
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
W przykładzie drugim realizacji wynalazku, arkusze (3) blachy o grubości 6 mm ze stali Brinar400, o wyrażonym w procencie wagowym składzie chemicznym: C - 0,18; Si - 0,23; Mn - 1,19; P0,001; S - 0,0005; Cr - 0,34; Ni - 0,03; Mo - 0,18; Al - 0,08, B - 0,002 oraz równoważniku węgla CEV = 0,49, łączy się metodą MAG (135) spoiną jednostronną, wielościegową, wielowarstwową, według następujących parametrów gwarantujących prawidłowy przetop blach:In the second embodiment of the invention, sheets (3) of 6 mm thick Brinar400 steel sheet, with the chemical composition expressed as a percentage by weight: C - 0.18; Si - 0.23; Mn - 1.19; P0.001; S - 0.0005; Cr - 0.34; Ni - 0.03; Mo - 0.18; Al - 0.08, B - 0.002 and the carbon equivalent CEV = 0.49, are joined by the MAG (135) method with a single-sided, multi-pass, multi-layer weld, according to the following parameters that guarantee the correct penetration of the sheets:
- typ spoiny: BW (czołowa);- weld type: BW (butt weld);
- pozycja spawania: PA (podolna);- welding position: PA (flat);
- średnica elektrody (elektroda 1/2): 1,0/1,0 mm;- electrode diameter (electrode 1/2): 1.0 / 1.0 mm;
- napięcie łuku elektrycznego (elektroda 1 /2): 15/22 V;- arc voltage (electrode 1/2): 15/22 V;
- natężenie prądu (elektroda 1/2): 90/160 A;- current (electrode 1/2): 90/160 A;
- biegunowość: DC (+);- polarity: DC (+);
- prędkość podawania drutu elektrodowego: 9 m/min;- wire feeding speed: 9 m / min;
- prędkość spawania: ~5 mm/s;- welding speed: ~ 5 mm / s;
- materiał dodatkowy (1), udział w złączu: G3Si1 wg EN ISO 14341-A, ~11% obj.;- additional material (1), share in the joint: G3Si1 according to EN ISO 14341-A, ~ 11% vol .;
- materiał dodatkowy (2), udział w złączu: GMn4Ni2CrMo wg EN-ISO 16834-A, ~89% obj.;- additional material (2), share in the joint: GMn4Ni2CrMo according to EN-ISO 16834-A, ~ 89% vol .;
- gaz ochronny: M21 wg PN-EN ISO 14175 (82% Ar + 18% CO2);- protective gas: M21 according to PN-EN ISO 14175 (82% Ar + 18% CO2);
- natężenie przepływu gazu osłonowego: 15 l/min;- shielding gas flow rate: 15 l / min;
- podgrzewanie wstępne: brak;- pre-heating: none;
- temperatura międzywarstwowa: < 250°C.- interlayer temperature: <250 ° C.
W utworzonym według powyższych parametrów złączu, wykonanym zgodnie z zaleceniem producenta, w całym obszarze występują zróżnicowane zmiany mikrostruktury, skutkujące lokalnym obniżeniem poziomów twardości i wytrzymałości w stosunku do materiału rodzimego. W celu ich wyeliminowania, po spawaniu przeprowadza się obróbkę cieplną złącza według następujących parametrów:In the joint formed according to the above parameters, made in accordance with the manufacturer's recommendations, various changes in the microstructure occur throughout the area, resulting in a local reduction in the levels of hardness and strength compared to the parent material. In order to eliminate them, after welding, heat treatment of the joint is carried out according to the following parameters:
- normalizowanie: austenityzowanie w temperaturze 900°C przez 60 min., chłodzenie na powietrzu do temperatury otoczenia;- normalizing: austenitizing at 900 ° C for 60 minutes, air cooling to ambient temperature;
- hartowanie: austenityzowanie w temperaturze 930°C przez 15 min,, chłodzenie w wodzie o temperaturze 20°C;- hardening: austenitizing at 930 ° C for 15 minutes, cooling in water at 20 ° C;
- odpuszczanie: w temperaturze 150°C przez 120 min., chłodzenie do temperatury otoczenia na wolnym powietrzu.- tempering: at 150 ° C for 120 minutes, cooling to ambient temperature in the open air.
PL 238 091 B1PL 238 091 B1
Zrealizowane według powyższych parametrów zabiegi cieplne pozwoliły uzyskać w całej strefie złącza spawanego morfologicznie zbliżone do siebie mikrostruktury, korespondujące z mikrostrukturą materiału rodzimego, oraz wyeliminowały zasadniczo z całego obszaru złącza spawanego strefy bardzo niskiej twardości. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na uzyskanie złącza spawanego cechującego się korzystnymi wskaźnikami wytrzymałościowymi, tj. wytrzymałością na rozciąganie Rm = 1000 MPa, minimalną twardością 360 HV, przy zachowaniu udarności KCV+20 = 102 J/cm2.The thermal treatments carried out according to the above parameters made it possible to obtain morphologically similar microstructures in the entire area of the welded joint, corresponding to the microstructure of the parent material, and eliminated the zones of very low hardness from the entire area of the welded joint. The solution according to the invention allows for obtaining a welded joint characterized by favorable strength indexes, i.e. tensile strength Rm = 1000 MPa, minimum hardness 360 HV, while maintaining the impact strength KCV + 20 = 102 J / cm 2 .
Obróbka cieplna złącza spawanego realizowana według różnych kombinacji parametrów z zakresów wskazanych w zastrzeżeniu patentowym każdorazowo pozwala na uzyskanie złącza spawanego cechującego się wskaźnikiem wytrzymałości, średnią twardością oraz udarnością na poziomie zbliżonym jak w powyższych przykładach wykonania.Heat treatment of the welded joint carried out according to various combinations of parameters from the ranges indicated in the patent claim each time allows to obtain a welded joint characterized by the strength index, average hardness and impact toughness at a level similar to that in the above embodiments.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL429129(22)20190304A PL238091B1 (en) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Method of welding and heat treatment of the welded joint of sheets made of low-alloy, wear-resistant steel with boron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL429129(22)20190304A PL238091B1 (en) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Method of welding and heat treatment of the welded joint of sheets made of low-alloy, wear-resistant steel with boron |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL429129A1 PL429129A1 (en) | 2020-09-07 |
| PL238091B1 true PL238091B1 (en) | 2021-07-05 |
Family
ID=72291492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL429129(22)20190304A PL238091B1 (en) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Method of welding and heat treatment of the welded joint of sheets made of low-alloy, wear-resistant steel with boron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL238091B1 (en) |
-
2019
- 2019-03-04 PL PL429129(22)20190304A patent/PL238091B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL429129A1 (en) | 2020-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10745775B2 (en) | Galvannealed steel sheet and method for producing the same | |
| KR101111023B1 (en) | Bend pipe and process for producing the same | |
| CN105378131B (en) | Pipeline heavy wall electric welded steel pipe and its manufacture method | |
| CN109477182B (en) | High-strength steel sheet and method for producing same | |
| US20100319814A1 (en) | Bainitic steels with boron | |
| ES2853925T3 (en) | Hot rolled steel strip and manufacturing procedure | |
| KR101843705B1 (en) | Plating steel sheet excellent in plating property, workability and delayed fracture resistance, and manufacturing method thereof | |
| KR101843704B1 (en) | Plating steel sheet excellent in plating property, workability and delayed fracture resistance, and manufacturing method thereof | |
| KR101908819B1 (en) | High strength steel having excellent fracture initiation resistance and fracture arrestability in low temperature, and method for manufacturing the same | |
| KR101908818B1 (en) | High strength steel having excellent fracture initiation resistance and fracture arrestability in low temperature, and method for manufacturing the same | |
| JPH09316598A (en) | Pearlitic rail, excellent in wear resistance and weldability, and its production | |
| CN104745952B (en) | Pressure vessel steel, manufacturing method thereof and manufacturing method of deep drawing article | |
| EP3514253B1 (en) | Hot-rolled steel & method for manufacturing hot-rolled steel | |
| JP3045856B2 (en) | Method for producing high toughness Cu-containing high tensile steel | |
| JP2002256380A (en) | Thick high tensile strength steel plate having excellent brittle crack propagation arrest property and weld zone property and production method therefor | |
| PL238091B1 (en) | Method of welding and heat treatment of the welded joint of sheets made of low-alloy, wear-resistant steel with boron | |
| PL171175B1 (en) | Steel for components of railway tracks and method of making same | |
| PL238090B1 (en) | Method of welding and heat treatment of the welded joint of sheets made of low-alloy, wear-resistant steel | |
| JP7006154B2 (en) | Manufacturing method of thick steel plate and thick steel plate | |
| JP7044195B2 (en) | Steel sheet manufacturing method and member manufacturing method | |
| KR20200076788A (en) | High strength cold rolled steel sheet and manufacturing method for the same | |
| PL232433B1 (en) | Method for heat treatment of the welded joint of martensitic steel sheets with increased resistance to abrasive wear | |
| PL239910B1 (en) | Method of welding and heat treatment of martensitic boron steel with increased resistance to abrasive wear | |
| JP7251512B2 (en) | Steel plate and its manufacturing method | |
| RU2603404C1 (en) | Method for production of high-hardness wear-resistant sheet products |