Temperature Distribution of Multipass TIG Welded AISI 304L Stainless Steel
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Ugur Esme
Abstract
Tungsten inert gas welding (TIG) is one of the most important material-joining processes widely used in industry. AISI type 304L stainless steel plates with 8 and 10mm thicknesses are widely used in the fabrication of pressure vessels and other components. These plates are mostly joined together by multipass welding methods. The temperature distribution that occurs during multipass welding affects the material microstructure, hardness, mechanical properties, and the residual stresses that will be present in the welded material. Very limited experimental data regarding temperature distribution during multipass welding of plates is available in the literature. Experimental work was carried out to find out the temperature distribution during multipass welding of the AISI 304L stainless steel plates. The temperature distribution curves obtained during the experiments are presented. The average maximum temperature rise during each pass of welding is calculated and plotted against the distance from the weld pad centre line. From these plots, the maximum temperature rise expected in the base plate region during any pass of welding operation can be estimated.
Kurzfassung
Das Wolfram-Inertgasschweißen (WIG-Schweißen) ist einer der am häufigsten angewendeten Fügeprozesse und wird von der Industrie in großer Breite angewendet. Stähle des Typs AISI 304L mit einer Blechdicke von 8 bis 10 mm finden ebenfalls breite Anwendung in der Fertigung von Druckbehältern und anderen Komponenten. Solche Bleche werden überwiegend mit Mehrlagentechnik gefügt. Die Temperaturverteilung während des Mehrlagenschweißens beeinflusst die Mikrostruktur, die Härte, die mechanischen Eigenschaften und die Eigenspannungen, die in dem Bauteil verbleiben. In der Literatur sind nur wenige exakte experimentelle Daten bezüglich der Temperaturverteilung während des Mehrlagenschweißens von Blechen aus dem Stahl AISI 304L hinterlegt. Für den vorliegenden Beitrag wurden experimentelle Untersuchungen angestellt, um die Temperaturverteilung in solchen Mehrlagenschweißverbindungen zu ermitteln. Die Kurven der Temperaturverteilung werden vorgestellt. Der durchschnittliche maximale Temperaturanstieg während jeder Lage wurde berechnet und über der Entfernung der Schweißmittellinie aufgezeichnet. Aus diesen Kurven kann der maximale Temperaturanstieg, der im Grundwerkstoff während jeder Lage zu erwarten ist, abgeschätzt werden.
References
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© 2011, Carl Hanser Verlag, München
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