Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2019, 67(1), 147-153 | DOI: 10.11118/actaun201967010147

CMT Welding of Titanium and Stainless Steel Using CuSi3 Electrode

Nela Poláková, Petr Dostál
Department of Technology and Automobile Transport, Faculty of AgriSciences, Mendel University in Brno, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Czech Republic

The article deals with the possibility of a tight permanent joint of X5CrNi 18-10 austenitic steel and UNS N50400 titanium. The nuclear and chemical industries are in particular interested in solving this problem. The joining by means of fusion welding has come up against unreliability due to the formation of brittle intermetallic compounds between titanium and iron. The article deals with joining of these two heterogeneous materials by an innovative CMT welding method. CuSi3 soldering electrode was chosen as the additional material. Protective atmosphere consisting of clean argon has been chosen due to the undesirable gas absorption by titanium at temperatures over 600 °C. The results will compare different welding parameters and their impact on the quality of the weld joint. The quality of the created welds will be verified on the basis of the tensile test and the results will be graphically visualized. The microhardness in the weld and its surroundings will be measured. The microhardness measurement results will be graphically displayed. The experimental results will be supplemented by macrostructure snapshots and metallographic analysis snapshots.

Keywords: soldering, weldment, argon, joint, tensile strength
Grants and funding:

The research has been supported by the project TP 6/2017: Defectoscopic quality assessment of technical and organic materials; financed by IGA AF MENDELU.

Received: August 27, 2018; Accepted: November 23, 2018; Published: February 28, 2019  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Poláková, N., & Dostál, P. (2019). CMT Welding of Titanium and Stainless Steel Using CuSi3 Electrode. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 67(1), 147-153. doi: 10.11118/actaun201967010147
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. BARTÁK, J., PILOUS, V. and KOVAŘÍK, R. 2002. Svařování: Učební texty pro evropské svářečské specialisty, praktiky a inspektory. Ostrava: ZEROSS.
    2. CHEN, S., ZHANG, M., HUANG, J., CUI, C., ZHANG, H. and ZHAO, X. 2014. Microstructures and mechanical property of laser butt welding of titanium alloy to stainless steel. Materials & Design, 53: 504-511. DOI: 10.1016/j.matdes.2013.07.044 Go to original source...
    3. EDER, T. 2010. Na hranici obloukového svarování - technologické a aplikacní inovace s CMT Advanced. Konstrukce. [Online]. Praha. Available at: http://www.konstrukce.cz/clanek/na-hranici-obloukoveho-svarovani-technologicke-a-aplikacni-inovace-s-cmt-advanced/ [Accessed: 2018, June 18].
    4. FURUKAWA, K. 2006. New CMT arc welding process-welding of steel to aluminium dissimilar metals and welding of super-thin aluminium sheets. Welding international, 20(6): 440-445. DOI: 10.1533/wint.2006.3598 Go to original source...
    5. KOUKAL, J., SCHWARZ, D. and HAJDÍK, J. 2009. Materiály a jejich svařitelnost. Ostrava: Český svářečský ústav.
    6. KOVAŘÍK, R. and ČERNÝ, F. 2000. Technologie svařování. 2nd Edition Plzeň: Západočeská univerzita.
    7. KUBÍČEK, J. 2016. Technologie svařování. Studijní opory pro výuku v kurzech 5TE, ETV, ETV-K ÚST, odbor svařování a PÚ. [Online]. Brno: VUT. Available at: http://ust.fme.vutbr.cz/svarovani/img/opory/technologie_svarovani_5te_etv_etv-k_kubicek.pdf [Accessed: 2018, June 12].
    8. MINAŘÍK, V. 2007. Obloukové svařování. 3rd Edition, Praha: Scientia.
    9. MORAVEC, J. 2009. Teorie svařování a pájení II: speciální metody svařování. Liberec: Technická univerzita v Liberci.
    10. MOTLOCH, J. 2011. Metalurgické obloukové spojování oceli s hliníkem. MM. [Online]. Praha. Available at: https://www.mmspektrum.com/clanek/metalurgicke-obloukove-spojovani-oceli-s-hlinikem.html [Accessed: 2018, April 12].
    11. NEUMANN, H. 2014. Teorie svařování a pájení. Liberec: Technická univerzita v Liberci.
    12. PARDAL, G., GANGULY, S., WILLIAMS, S. and VAJA, J. 2016. Dissimilar metal joining of stainless steel and titanium using copper as transition metal. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 86(5-8): 1139-1150. DOI: 10.1007/s00170-015-8110-2 Go to original source...
    13. PICKIN, C. G., WILLIAMS, S. W., LUNT, M. 2011. Characterisation of the cold metal transfer (CMT) process and its application for low dilution cladding. Journal of Materials Processing Technology, 211(3): 496-502. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2010.11.005 Go to original source...
    14. POLÁKOVÁ, N., DOSTÁL, P., ČERNÝ, M., VOTAVA, J. and DOBROCKY, D. 2017. Effect of heat treatment of CMT weld on its mechanical properties. In: MendelNet 2017: Proceedings of International PhD Students Conference. Brno: Mendel University in Brno, pp. 802-807.
    15. PTÁČEK, L. 2002. Nauka o materiálu II. 2nd Edition (corrected and extended). Brno: CERM.
    16. TALALAEV, R., VEINTHAL, R., LAANSOO, A. and SARKANS, M. 2012. Cold metal transfer (CMT) welding of thin sheet metal products. Estonian Journal of Engineering, 18(3): 243-250. DOI: 10.3176/eng.2012.3.09 Go to original source...
    17. UNMZ. 2018. Kovové materiály - Zkouška tvrdosti podle Vickerse - Část 1: Zkušební metoda. CSN EN ISO 6507-1. Praha: Urad pro technickou normalizaci, metrologii statni zkusebnictvi.
    18. UNMZ. 2016. Obloukové svařování a řezání - Netavící se wolframové elektrody - Klasifikace. CSN EN ISO 6848. Praha: Urad pro technickou normalizaci, metrologii statni zkusebnictvi.
    19. UNMZ. 2013. Destruktivní zkoušky svarů kovových materiálů - Příčná zkouška tahem. CSN EN ISO 4136. Praha: Urad pro technickou normalizaci, metrologii statni zkusebnictvi.
    20. UNMZ. 2013. Ocel - Mikrografické stanovení velikosti zrn. CSN EN ISO 643. Praha: Urad pro technickou normalizaci, metrologii statni zkusebnictvi.
    21. UNMZ. 1996. Příprava metalografických vzorků z mědi, hliníku, jejich slitin a kompozitů na jejich bázi. CSN 42 0466. Praha: Urad pro technickou normalizaci, metrologii statni zkusebnictvi.
    22. UNMZ. 1984. Metalografické snímky. Zvětšení, velikosti a označování. CSN 42 0460. Praha: Urad pro technickou normalizaci, metrologii statni zkusebnictvi.

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content