Influence of Electron Beam’s Oscillations on Weld’s Structure Formation of Dissimilar Materials on an Example Steel with Bronze

Influence of Electron Beam’s Oscillations on Weld’s Structure Formation of Dissimilar Materials on an Example Steel with Bronze

 

The results of metallographic studies of dissimilar materials welds joint’s structure are presented. Welds were obtained from steel (12Х21Н5Т in Russian) and bronze (БрХ-06 in Russian), using EBW with the oscillation of beam (with transverse, and x-shaped trajectory, and beam’s splitting into three). It is shown, that the use of beam’s oscillations leads to mixing of metals in the weld pool, and formation of welds with strongly expressed inhomogeneous structure by the width. X-shaped oscillations, compared with transverse oscillations, cause more intensive mixing of welded materials. It is leads to the formation of the central part of the weld with more homogeneous mixing of phases during crystallization. Formation of such structures leads to considerable unevenness of weld’s hardness by width and depth. Application of techniques of beam’s splitting (into three), with concomitant heating of bronze, allows to obtain a homogeneous structure of the weld’s metal. That is finely dispersed mechanical mixture of the two systems: 1) eutectic copper-based; 2) mixture of solid solutions based on α-Fe and γ-Fe. Formation of similar structure leads to the equalization of hardness in the weld by width and depth.

 

Резултатите от металургическите изследвания на структурата на заваръчни шевове са представени. Съединявани бяха стомана 12Х21Н5Т и бронз БрХ-06 с помощта на ЕЛЗ с осцилации на снопа (с напречни и Х-образни траектории и лъч разделен на три). Показано е, че осцилациите на снопа водят до смесване на метала в заваръчната вана и формиране на шев със силни нехомогенности по ширина на шева. Колебанията на лъча по Х-образна траектория, по сравнение с напречните осцилации причиняват по-интензивно смесване на заваряваните материали. Това води към образуване на централна част на лъча с по-хомогенно смесване на фази по време на кристализация. Формирането на такава структура води до значителна неравномерност на твърдостта на шева по ширина и по дълбочина. Прилагането на техниката на разделянето на снопа на три, със едновременно нагряване на бронза позволява да се наблюдава хомогенна структура на метала в заварявания шев. Това е фино разпределена механична смес на две системи: 1) евтектична базирана на мед; 2) смес на твърди разтвори основаващи се на α-Fe и γ-Fe. Формирането на тази структура води до изравняването на твърдостта на шева по ширина и дълбочина.

 

Download PDF full text