The 10th International Conference

Innovative Technologies for Joining Advanced Materials

Program   & 

Abstracts

Organizers

National R&D Institute for Welding

and Material Testing – ISIM Timișoara

“Politehnica”

University Timişoara

Technical Sciences Academy of

Romania – Timişoara Subsidiary

Silver Sponsor

Bronze Sponsors

November 07-08, 2019

Hotel PERLA

Timișoara Romania

www.isim.ro/tima 

2 

PROGRAM

Thursday, November 07, 2019 (PERLA Hotel, 9 Protopop Ghe. Dragomir Str.)

8:30 ‐ 9:00  Registration of participants 9:00 ‐ 9:30  Conference opening 

• Welcome of participants - Dr.eng. Nicuşor‐Alin SÎRBU, General Director of ISIM Timișoara - Prof.dr.eng. Viorel‐Aurel ȘERBAN, Rector of Politehnica University Timișoara - Prof.dr.eng. Vladimir‐Ioan CREȚU, President of the Timișoara Subsidiary of ASTR 

09:30 ‐ 10:45  Session 1 / Moderator: Dr.eng. Aurel‐Valentin Bîrdeanu Mechanized Welding with Metal Cored Wire 

A.A. Golyakevich, L.N. Orlov, S.Yu. Maksimov Thermal and Mechanical Influence of Ultrasonically Aided Electrical Discharge Machining on Co‐Cr Alloys 

Cristea Bogdan‐Ionuț, Ghiculescu Daniel and Dumitru Mnerie Wps Design of Dissimilar Metal Welds between Austenitic Stainless Steel and Carbon Steel  for Building Thermal Power Plants 

Nguyen Duc Thang, Nguyen Tuan Hieu, Nguyen Van Duc Evaluation  of  the  Cavitation  Resistance  of  INCONEL  718,  in  Delivered  and  Respectively  Heat Treated Condition 

Cornelia Laura Salcianu, Ilare Bordeasu, Nicușor‐Alin Sîrbu, Rodica Bădărău, Gabriel Mălaimare, Mihai Hluscu, Daniel Ostoia, Octavian Victor Oanca 

10:45 ‐ 11:00  CLOSS 100 (ROBCON S.R.L.) – Company presentation 

11:00 ‐ 11:30  Coffee break 

11:30 ‐ 13:00  Session 2 / Moderator: Assoc.prof.dr.eng. Bogdan Radu Inspection and Repair Quality Plan of Regeneration Gas Heater 

Marko Jaric, Sanja Petronic, Nikola Budimir, Aurel Valentin Birdeanu, Srdjan Tadic Simulation and Experimental Based Analysis of the Laser Beam Welding of DP Steels 

Raghawendra P. S. Sisodia, Marcell Gáspár, Béla Fodor And László Draskóczi Assessment  of  the  cavitation  resistance  of  stainless  steel  X5CrNi18‐10,  subjected  to  thermal sensitization based on average durability 

Cornelia Laura Salcianu, Ilare Bordeasu, Nicușor‐Alin Sîrbu, Rodica Bădărău, Mihai Hluscu, Liviu Daniel Pirvulescu, Daniel Ostoia,Ocatvian Victor Oanca 

General considerations regarding friction stir welding of some steels used in important industrial fields 

Cristian Ciuca, Radu Cojocaru , Lia Nicoleta Boțilă and Ion Aurel Perianu The  IIW/EWF Manufacturer  Certification  System  for  the Management  of  Quality  in Welding Fabrication. Experience in Implementing the IIW/EWF System in Romania 

H. Daşcău, M. Oproiu 

13:00 ‐ 14:00  Lunch break at PERLA Timisoara Hotel's Restaurant 14: 00 ‐ 15:30  Session 3 / Moderator: Dr.eng. Victor Verbițchi Reliability in Microjoining Processes for Instrumented Nuclear Fuel Element Fabrication 

Truta Calin, Amzoi Adrian, Barbos Dumitru Testing of Welded  Joints between Pipes  for Pressure Vessels Made of Hot Rolled Fine‐Grained Steel P460NL1 

Miodrag Arsić, Srđan Bošnjak, Vencislav Grabulov, Mladen Mladenović, Zoran Savić 

3 

Influence of Cooling Time t8/5 on Impact Toughness of P460NL1 Steel Welded Joints Simon A. Sedmak, Mihajlo Aranđelović, Radomir Jovičić, Dorin Radu, Ivica Čamagić 

Integrity and Life Assessment of Welded Joints Made of Micro‐Alloyed High Strength Steels Simon A. Sedmak, Aleksandar Sedmak, Aleksandar Grbovic, Zoran Radakovic 

15:30 ‐ 16:00  Coffee break 16:00 ‐ 17.30  Session 4 / Moderator: Dr.eng. Horia Daşcău Mechanical Properties of Duplex Treated Steels Obtained by Instrumented Indentation 

Nistor Ana Maria, Becheru Andrei, Foltut Daniel, Buzdugan Ramona Monica, Buzdugan Dragos 

and Radu Bogdan Production of Bulk Metallic Glasses by Ultrasonic Welding of Nickel Based Amorphous Ribbons 

Nicolaescu Mircea, Codrean Cosmin, Emilia Binchiciu, Bogdan Radu Mechanical Testing of GFRP Composite Materials Used in Wind Turbine Blades Construction 

Ciprian  Morăraş,  Catalin  Andrei  Tugui,  Rozina  Steigmann,  Paul  Doru  Barsanescu,  Bogdan Leitoiu, Viorel Goanță 

Researches on Manufacturing Deo Roll Balls by Infrared Radiation Welding Dan Florin Teușdea, Nicușor‐Alin Sîrbu, Mircea Vodă, Octavian Oancă, Erwin Christian Lovasz 

Researches on Manufacturing Deo Roll Balls by Ultrasonic Welding Dan Florin Teușdea, Octavian Oancă, Mircea Vodă, Nicușor‐Alin Sîrbu, Erwin Christian Lovasz 

Friday, November 08, 2019 (ISIM Timişoara, 30 Mihai Viteazu Bv.)

9:00 ‐ 10:30  Session 5 / Moderator: Dr.eng. Victor Verbițchi Considerations about the Organic Acids Effect on Weldings in Food Processing Industry 

Mihaela Botis Nistoran, Gabriela‐Victoria Mnerie, Dumitru Mnerie Considerations on  the Ultimate Tensile Strength of Butt Welds of  the En Aw 5754 Aluminium Alloy, Made by Friction Stir Welding (FSW) 

Verbitchi Victor, Cojocaru Radu, Botila Lia‐Nicoleta, Ciucă Cristian and Perianu Ion‐Aurel Investigating the causes of destruction of a crankshaft 

Horia Binchiciu, Romulus Pascu, Victor Geanta, Emilia Binchiciu Experiments  with  the  purpose  of  expanding  the  loading  capacity  of  standard  construction grapples 

Daniel Tihanov‐Tănăsache, Radu Stefanoiu, Aurelia Binchiciu, Emilia Binchiciu 10:30 ‐ 11:00  Coffee break 11:00 ‐ 12:30  Session 6 / Moderator: Eng. Radu Cojocaru A  Comparison  Study  on  the  Influence  of  Cutting  Edge Hybrid Ultrasonic  Thermal  Technology versus Thermal Cutting on Seatbelt Processing Quality 

Răzvan Ionuț Iacobici, Gabriela‐Victoria Mnerie, Diana Sophia Codat, Camelia Verșan Roșu Waste Recovery from Thermal Galvanization Process, as Oxide Materials Used to Remove Dyes from Water 

Alexandra Maria Pricop, Laura Cocheci and Camelia Versan‐Rosu Research  on Welding  with  Electron  Beam  of Multiple  Overlapping  Nickel  Based  Amorphous Ribbons 

Nicolaescu Mircea, Codrean Cosmin, Gabriela‐Victoria Mnerie, Mina Popescu Efficient process to develop self‐sharpening active elements 

Victor  Geanta,  Ionelia  Voiculescu,  Emilia  Binchiciu,  Daniela Maria  Iovanas,  Radu  Stefanoiu, Horia Binchiciu 

12:00 ‐ 13.00  Visit the exhibition at ISIM Timisoara 13:00 ‐ 14:30  Meeting  for  building  partnerships  to  promote  Joint  European  projects 

(ISIM Timisoara 7th floor) 

4 

ABSTRACTS Mechanized Welding with Metal Cored Wire 

A.A. Golyakevich, L.N. Orlov, S.Yu. Maksimov Currently,  there  is a steady upward  trend  in  the consumption of  flux‐cored wires  in  the global market of 

welding consumables. One of  the  rapidly developing technologies  for  the manufacture of metal structures  is shielded gas arc welding with  flux‐cored wire with a metal core. According  to  the  technology of use, metal‐cored wires do not differ from solid wires, and even surpass them in some technological characteristics. Taking into account global trends in the development of mechanized welding and the lack of domestic analogues, LLC TM.VELTEK has developed and mastered the manufacturing of high‐performance metal cored wire TMB5‐MK for welding in mixtures of 82% Ar + 18% CO2, 90% Ar + 10% CO2. The research aimed to study the features of the process of welding with metal cored wire compared to welding with solid wire. It has been established that metal cored wire provides high stability of arc burning in a wide range of welding modes. When welding at the same conditions in the optimal range, the index of stability of arc burning when using solid wire Sv‐08G2S is 3 times lower. At the same time, the TMV5‐MK wire provides a reduction in spatter losses, an increase in welding productivity and high mechanical properties of  the weld metal.  It  is  shown  that  the  stability of  the welding process is significantly affected by the electrodynamic properties of the power source and this factor must be taken into account when evaluating the welding and technological properties of welding wires and developing recommendations for their use. 

Thermal and Mechanical Influence of Ultrasonically Aided Electrical Discharge Machining on Co‐Cr Alloys 

Cristea Bogdan‐Ionuț, Ghiculescu Daniel And Dumitru Mnerie The paper reviews machining of CoCr alloys by electric discharge machining and ultrasonic aided discharge 

machining.  The  removal  mechanism  is  discussed,  modeled  with  Comsol Multiphysics  and  validated  using experimental data. 

Wps Design of Dissimilar Metal Welds between Austenitic Stainless Steel and Carbon Steel for Building Thermal Power Plants 

Nguyen Duc Thang, Nguyen Tuan Hieu, Nguyen Van Duc Dissimilar metal welding (DMW) is frequently used to join stainless steels to other metals in Thermal Power 

Plants  (TPP)  and  industries. DMW  process  has  been  shown  to  have  great  advantages  for many  years.  This approach  is most often used where a  transition  in mechanical properties and/or performance  in  service are required. The objective of this research is to review the basic principles of fusion welding of dissimilar metals. 

In experiments, the two seamless pipes with 18 mm thick, one modified SS 304L austenitic stainless steel was welded to another modified carbon steel A 106B by means of shielded metal arc (SMAW) and gas tungsten arc  (GTAW)  welding  processes  using  ER309L  and  E  309L‐16  type  of  filler metal.  Before welding,  essential variables were analysed so that creating preliminary welding procedure specifications  (pWPS). After welding, weldment was  tested by NDT  such as visual, penetrant and  radiography. Microstructural examinations were carried  out  including macro  and micrographs,  grain  size  analysis,  and  hardness measurements.  Transverse tensile, and face/ root bend testing were carried out. Finally, WPS was established conformance to standards of TPP structure toward to building Nuclear Power Plant in Vietnam. 

Evaluation of the Cavitation Resistance of INCONEL 718, in Delivered and Respectively Heat Treated Condition 

Cornelia Laura Salcianu, Ilare Bordeasu, Nicușor‐Alin Sîrbu, Rodica Bădărău, Gabriel Mălaimare, Mihai Hluscu, Daniel Ostoia, Octavian Victor Oanca Inconel  718  is  a  very  difficult metal  for machining because of  its high plasticity.  Lately, more  and more 

researchers are  interested  in using  it for cavitation parts, such as the drawers of the valves. For this purpose, heat treatments have been initiated to facilitate mechanical machining, aiming simultaneously to obtain good compression and cavitation resistance results. Therefore, this paper presents the results of cavitation erosion behavior and cavitation resistance of ICONEL 718, subjected to two heat treatment regimes, differentiated by the duration (temperature 800 0C and residence times 5 hours, and respectively 10 hours). The assessment of the cavitation resistance provided by each heat treatment regime is based on the average durability cavitation parameter,  as  defined  by  K.  Steller.  The  research  is  achieved  by  using  the  standard  vibrator  device  with piezoceramic crystals from the Cavitation Laboratory of the Polytechnic University of Timisoara. 

5 

Inspection and Repair Quality Plan of Regeneration Gas Heater Marko Jaric, Sanja Petronic, Nikola Budimir, Aurel Valentin Birdeanu, Srdjan Tadic Gas heaters used in oil and petrol industry transfer heat to the produced gas stream. Heaters are especially 

used when producing natural gas or condensate to avoid the formation of  ice and gas hydrates.  In this work, the inspection practices for process heaters used in petroleum refineries and petrochemical plants is presented as well as critical places  for crack  formation. After  the  inspection of  the Regeneration Gas Heater  the cracks were found and immediately repaired. The inspection is performed using visual, liquid penetrant and ultrasonic testing. The inspection and plan repair by welding is covered according to API 573:2013 and ASME IX:2017. In this work, the results before and after repair are presented and discussed. 

Simulation and Experimental Based Analysis of the Laser Beam Welding of DP Steels Raghawendra P. S. Sisodia, Marcell Gáspár, Béla Fodor And László Draskóczi In this paper, heat affected zone characteristics of DP1000 steels was investigated during diode laser beam 

welding (LBW). A butt‐welded  joint of specimen  in dimension of 300 x 150 mm each  (according to EN15614‐11:2002) with 1 mm thickness is used for the experimental purpose. The welding thermal cycle and the cooling circumstances  in  the HAZ was  determined  by  real  experiment  and  the  physical  simulation. A Gleeble  3500 thermo‐physical simulator was used to physically simulate the coarse grain heat affected zone (CGHAZ) on the base material  specimens by  the utilization of  the  thermal  cycles  for  t8/5 =2.5  s. The  results of  the physical simulation were validated by real welding experiments. The properties of the simulated and the real HAZ was examined by optical microscopic, scanning electron microscope and hardness tests. 

Assessment of the cavitation resistance of stainless steel X5CrNi18‐10, subjected to thermal sensitization based on average durability 

Cornelia Laura Salcianu, Ilare Bordeasu, Nicușor‐Alin Sîrbu, Rodica Bădărău, Mihai Hluscu, Liviu Daniel Pirvulescu, Daniel Ostoia,Ocatvian Victor Oanca Among the uses of stainless steel X5CrNi18‐10 one mentions the hydraulic machine blades and the rotors, 

which are highly susceptible to cavitation. To achieve a long life service under cavitation conditions, the pieces made of this steel are subjected to volumetric thermal treatments, which change the structure and mechanical properties. In this paper, one presents the results of the research concerning the behavior and the resistance to the  cavitation  erosion  of  the  thermally  sensitized  X5CrNi18‐10  stainless  steel,  applying  four  different temperature regimes (two at 6500C and two at 7500C) and different durations (30 minutes and respectively 60 minutes). The results are presented in the form of cumulative mass loss curves M (t) and erosion rate v (t). The assessment  of  the  cavitation  resistance  provided  by  each  heat  treatment  regime  is  based  on  the  average durability cavitation parameter, as defined by K. Steller. The research was conducted on the standard vibrator with piezo‐ceramic crystals from the Cavitation Laboratory of the Politechnica University of Timisoara. 

General considerations regarding friction stir welding of some steels used in important industrial fields 

Cristian Ciuca, Radu Cojocaru , Lia Nicoleta Boțilă and Ion Aurel Perianu The paper present some general aspects regarding results obtained by ISIM Timișoara at FSW of steel alloys, 

with wide use in important industrial fields. The paper also contains information on own contributions of ISIM Timișoara in the field of FSW.  

Until the present, ISIM Timisoara has responded to some specific requests from the industry, for applying of the FSW process to light alloys and industrial copper Cu 99. 

The paper presents some general elements regarding the results obtained to welding steels having wide use in industry and which can substantiate industrial applications. 

The  experimental  welding  programs  were  developed  using  the  techniques  of  application  of  the  FSW process, made by  ISIM Timisoara: FSW welding machine, welding  tools  for steels, monitoring systems of  the welding process FSW, respectively system for applying of the FSW‐TIG hybrid welding process. 

Sintered  tungsten  carbide P20S  tools with  smooth  shoulder  and pine  in 3  constructive  variants:  smooth conical, smooth cylindrical and pine with four flat recesses (pyramid trunk) were used. 

It  has  been  shown  that  the welding  tools made  of  P20S  tungsten  carbide, with  sharp  edges,  are more resistant and present the best solution for FSW applications. 

Experimental programs have shown that by observing specific process conditions, the FSW process can be applied with excellent results when welding steel. 

6 

The IIW/EWF Manufacturer Certification System for the Management of Quality in Welding Fabrication. Experience in Implementing the IIW/EWF System in Romania 

H. Daşcău, M. Oproiu This article presents the developments and perspectives regarding the certification of the manufacturers of 

welded  constructions  from  the  scheme  developed  by  the  European  Welding  Federation  (EWF)  and  later implemented by the International Institute for Welding (IIW). In the beginning data and information related to the development by the European Welding Federation of the Harmonized Manufacturer Certification Scheme, according to EN 729 and later according to EN ISO 3834, are given, continuing with an in‐depth analysis of the type  of Manufacturers  that  have  applied  for  such  a  certificate.  The  status  in  Romania,  together with  the development  steps  of  the  EWF/IIW  Scheme  in  Romania  are  given  in  a  comparative manner,  from  starting moment to date, thus allowing a general view on the developments on the Romanian market. The analysis was realized  comparatively,  and  refers  also  to  the main  industrial  sectors  from which  the Manufacturers where certified.  The  last  part  of  the  article  presents  the  perspectives  of  certification  system  on  the European/International market, as well on the Romanian market. 

Reliability in Microjoining Processes for Instrumented Nuclear Fuel Element Fabrication Truta Calin, Amzoi Adrian, Barbos Dumitru The paper presents  the assembling  flux of  thermocouple‐instrumented nuclear  fuel element  for  research 

reactor,  from  the  point  of  view  of  the welding  /  brazing  engineer,  considering  nuclear  quality  and  safety requirements:  fuel element  structural  reliability  (no  radioactive  leaks  through  joints) and  temperature  signal reliability  (thermocouple  sheath  integrity),  this  signal  being  an  essential  parameter  for  reactor  normal operation and emergency shut‐down. 

The paper is a real case study for an experimental instrumented element recently developed at INR‐Pitesti describing  technology  choices  as  balance  between  fabrication  complexity  and  risk  of  failure  in  joining processes, especially in later stages when added value increases. 

All  joints  (welded or brazed)  fall  into microjoining category, and  it  is shown how some special provisions may  influence reliability. Focus  is put on brazing thin‐walled  Inconel sheathed thermocouples, where erosion and local loss of ductility are known issues, leading to sheath rupture. Choosing as filler the less aggressive BNi‐9 helped  too  little. A simple but efficient  technique has been developed  to address  this matter adequate  to narrow spaces  inside a nuclear fuel element,   where no room  is available for solutions described  in  literature e.g. distal preplacing of filler. The solution prevents sheath from having prolonged contact with large volume of molten filler by using  locally a miniature barrier (thin stainless‐steel coil or sleeve) which only allows capillary wetting, being also a perfect  real‐time visual  indicator of brazing progress and completion. As proved  in  the present paper,  this method  along with using  filler  formulation with  lower Carbon  content  (without organic binder) enhances significantly, 8 times at least, resistance to bending fatigue. 

A particular vacuum brazing chamber design  is employed: narrow quartz tube with external  induction coil and  top  fitting  letting  outside  the  long  thermocouples  attached,  reducing much  the  chamber  volume  and degassing. Careful impedance match is therefore required to overcome induction power loss due to the larger coil‐to‐workpiece gap. 

Additional joining problems are discussed e.g. inherent differential expansion of long parts during induction heating which afterwards may put  tension upon braze during  solidification and determine delayed  cracking, this  being  avoided  through wise  order  of  operations. Another  concern  is  the  final  precision weld  between instrumentation segment having attached the hard‐to‐handle long thermocouples bunch and nuclear segment with the heavy Uranium pellets. 

The result of this research is successful assembling of first Romanian prototype with joints exhibiting Helium leak rate bellow 1E‐09 std.cc/sec and  overall reliability proved during reactor irradiation testing. 

Testing of Welded Joints between Pipes for Pressure Vessels Made of Hot Rolled Fine‐Grained Steel P460NL1 

Miodrag Arsić, Srđan Bošnjak, Vencislav Grabulov, Mladen Mladenović, Zoran Savić This  paper  contains  results  of  tests  performed  in  order  to  determine mechanical  properties    of  steel 

P460NL1, used as filler material during the execution of welded joints. Arc welding of samples from which the specimens were taken was carried out through the application of welding process 111, because it is one of the processes for the execution of pipelines for pressure equipment. Microspecimens with diameter of ∅1,5 mm were tested  in order to determine tensile properties of material taken from the heat‐affected zone and weld metal, while  specimens with  diameter  of ∅6 mm were  tested  in  order  to  determine  tensile  properties  of 

7 

parent material. Standard Charpy V‐notch specimens were used in order to determine impact energy. Results of metallographic tests which refer to the structure of a pipe welded joint are also presented. 

Influence of Cooling Time t8/5 on Impact Toughness of P460NL1 Steel Welded Joints Simon A. Sedmak, Mihajlo Aranđelović, Radomir Jovičić, Dorin Radu, Ivica Čamagić The results of impact testing of welded joint specimens taken from a welded plate made of P460NL1 steel 

are presented in this paper, and analysed with regards to the cooling time t8/5, that was previously calculated. The  aim  was  to  determine  how  the  cooling  times  that  were  measured,  some  of  which  were  below  the minimum required values, affected the toughness,  in terms of total  impact energy and  its components, crack initiation  and  crack  propagation  energy.  In  addition,  this  analysis  included  the  effects  of  temperatures measured at the opposite ends of the plate during the welding process, since this had also affected the cooling times for each welding pass. 

After  observing  the  differences  in  total,  crack  initiation  and  propagation  energy  between  the  tested specimens taken from different parts of the welded plate, it was determined that the specimens from the part where the higher temperatures were measured had shown better, more uniform results, whereas the average total  impact energy  for  specimens  from both groups were very  similar.  It was also noticed  that  the  ratio of crack propagation to crack initiation was more favourable (greater) in the case of specimens from the second group  (with  higher  temperature),  as  the  values  of  crack  initiation  energy  decreased  slightly  and  the  crack propagation energy increased. 

Integrity and Life Assessment of Welded Joints Made of Micro‐Alloyed High Strength Steels Simon A. Sedmak, Aleksandar Sedmak, Aleksandar Grbovic, Zoran Radakovic Structural  integrity and  life of welded  joints made of a micro‐alloyed  low‐carbon  fine‐grained normalised 

high strength pressure vessel steel, P460NL1 is presented [1]. The researach performed within the scope of this topic involved a large number of experiments, including tensile and bending tests, hardness and toughness, as well as metallography and fractography tests, in order to determine the mechanical properties of the materials and  the welded  joints  in  detail,  along with  their microstructures  and  their  influence  on  the  obtained  test results. 

Specimens cut out of a welded plate with dimensions of 500x500x14 mm were used for the experiments, whereas certain tests required the making of notches in the specimens, inside the heat affected zone, and this welded joint region was the focus of the research. 

Fatigue  experimental  tests  were  based  on  the  assumption  that  fatigue  crack  growth  rate  changes depending on the regions through which the crack passed during its propagation. For this purpose, specimens used  in  toughness and  fatigue  tests were divided  into  four groups, depending on  the part of  the plate  from which  they were  taken. Numerical  calculations were  performed  using  the  extended  finite  element method (XFEM) [2]. Simulations were based on the experimentally determined values of Paris law coefficients, C i m [3‐5], for every region through which the crack propagated during each test. Obtained results have indicated good agreement with  the experimental ones, which verified  the application of extended  finite element method  in this case. 

Mechanical Properties of Duplex Treated Steels Obtained by Instrumented Indentation Nistor Ana Maria, Becheru Andrei, Foltut Daniel, Buzdugan Ramona Monica, Buzdugan Dragos and Radu Bogdan Nowadays there is a growing need to reduce or control wear, corrosion and fatigue in order to extend the 

lifetime of mechanical parts, to make engines and devices more efficient, to develop new advanced products, to conserve material resources, to save energy and to improve the safety. The surface properties of mechanical parts may  be  improved  through Duplex  treatments.  A Duplex  treatment  is  a  sequence  of  two  treatments, combining their advantages and leading to better surface properties. A Duplex treatment consisting in nitriding and work hardening through shot peening has been chosen as a solution  for  improving the properties of EN 34CrNiMo6 alloyed  steel. This paper  reports  the  results obtained  for hardness and bulk modulus on  treated and untreated samples. The samples were examined using a Dynamic Ultra Micro Hardness (DUH) tester under a set of maximum loads ranging from 100 to 1000 mN. Each sample was subjected to load‐unload cycle under the same amount of maximum load and the loads vs. penetration depth curves were plotted. Results showed a better mechanical behavior of Duplex treated. 

8 

Production of Bulk Metallic Glasses by Ultrasonic Welding of Nickel Based Amorphous Ribbons Nicolaescu Mircea, Codrean Cosmin, Emilia Binchiciu, Bogdan Radu With the evolution of society new materials or classes of materials must be developed. The metallic alloys 

with  amorphous  structure  have  exceptional  physical  properties  due  to  the  spatial  order  of  the  atoms  in structure  and  the  absence  of  crystalline  defects  such  as  dislocations,  grain  boundaries,  etc.  Due  to  the metastable states in which these alloys are located, obtaining massive materials from amorphous metal alloys is difficult, being  limited to simple geometries and high production cost. This problem can be solved by using the ultrasonic welding of amorphous foils for the production of bulk metallic glasses. 

Mechanical Testing of GFRP Composite Materials Used in Wind Turbine Blades Construction Ciprian Morăraş, Catalin Andrei Tugui, Rozina Steigmann, Paul Doru Barsanescu, Bogdan Leitoiu, Viorel Goanță The paper proposes to present the results of the evaluation of glass fiber reinforced polymers (GFRP) used 

in the construction of wind turbine blades. In a wind turbine, the blades are the most exposed to damages and the  defects  which  appear  are  various  and  are  connected  with  the  type  of  manufacture,  simple/complex loading, environmental conditions etc.  In order  to  increase  the  lifetime span and  to analyze  the degradation phenomena  during  the materials  functioning,  destructive  evaluation  tests  are  performed  to  determine  the mechanical property, by testing pure shear on specimens Iosipescu, from GFRP with woven reinforcement at ± 45° and 0°/90°, with the shear fixture, endowment of Technical University Gheorghe Asachi Iasi. 

Researches on Manufacturing Deo Roll Balls by Infrared Radiation Welding Dan Florin Teușdea, Nicușor‐Alin Sîrbu, Mircea Vodă, Octavian Oancă, Erwin Christian Lovasz The paper proposes the analysis of an alternative technology for manufacturing deodorant roll‐on balls of 

polypropylene. With the current extrusion‐blowing technology, the manufacturing of these balls results  in an uneven  wall  thicknesses  and  a  large  technological  runner  of  material  that  needs  to  be  grinded  and reintroduced into the injection equipment, which involves additional raw material and energy consumption. 

The proposed alternate method of manufacturing these balls (as spherical objects) is to form the ball from two ball halves  joined  together by  infrared radiation welding. This process will  result  in significant savings  in raw materials and energy.  

Further improvements of dimensional capabilities and control of welding parameters are required prior the transfer on high productivity manufacturing lines. 

Additionally,  this  technology  can be assimilated  into other applications where hollow balls of plastic are used. 

Researches on Manufacturing Deo Roll Balls by Ultrasonic Welding Dan Florin Teușdea, Octavian Oancă, Mircea Vodă, Nicușor‐Alin Sîrbu, Erwin Christian Lovasz Ultrasonic  welding  is  a  fast  and  economical  solution  for  plastic  parts.  This  article  proposes  Ultrasonic 

Welding  as  an  alternative  technology  for  manufacturing  deodorant  roll‐on  plastic  balls. With  the  current technology,  the manufacturing of  these balls  results  in an uneven wall  thicknesses and a  large  technological runner of material that needs to be grinded and reintroduced into the injection equipment. 

The  proposed method  of manufacturing  these  deodorant  balls  is  to  form  the  ball  from  two  ball  halves joined together by ultrasonic welding. This process will result in significant savings in raw materials and energy. 

Further  improvements  of  welding  parameters  and  dimensions  are  required  prior  the  transfer  on  high productivity manufacturing lines. 

This technology can be assimilated into other applications where hollow balls of plastic are used. 

Considerations about the Organic Acids Effect on Weldings in Food Processing Industry Mihaela Botis Nistoran, Gabriela‐Victoria Mnerie, Dumitru Mnerie For food processing equipment, welding uses heat to fuse together the various pipes and pieces of stainless 

steel. The quality of  the weld  is a determining  factor  in whether or not  the product meets hygienic design standards  for  the  food  processing  industry. When  fabricating  food  processing  equipment,  weld  quality  is extremely important to maintain the integrity of the products being processed. A weld does not meet hygienic design standards if there is potential for contamination that can result from cracks, crevices, 90‐degree angles, corrosion or over‐stresses surfaces in the processing equipment. 

When product is stuck in a crevice it becomes very difficult to remove through regular cleaning leaving the potential for bacteria to build up and contaminate additional food products. 

9 

Considerations on the Ultimate Tensile Strength of Butt Welds of the En Aw 5754 Aluminium Alloy, Made by Friction Stir Welding (FSW) 

Verbitchi Victor, Cojocaru Radu, Botila Lia‐Nicoleta, Ciucă Cristian and Perianu Ion‐Aurel Experiments have been performed for the butt welding of 160 mm x 90 mm x 2 mm sheets of EN AW 5754 

aluminium alloy, where the friction stir welding (FSW) has been used. Referring  to  the  parent  metal,  the  chemical  composition  and  the  form  of  wrought  products  of  the 

aluminium  alloy  EN AW  5754  is  presented,  according  to  the  standard  EN  573‐1:2005,  respectively  EN  573‐3:2013. The mechanical properties of EN AW‐5754 (Al Mg3) sheets are presented, according to EN 485‐2:2016. The experiments have been conducted on the own equipment for friction stir welding, type FSW‐4kW‐10kN, to execute 8 (eight) FSW test pieces, according to EN ISO 25239‐4. A quenched FSW tool, own‐made of C 45 grade steel,  EN  10083,  has  been  used.  The  parameters  of  the  FSW  tests  are  shown.  As  main  parameters,  the rotational speed of the FSW tool was in the range n = 800 – 1200 rev/min, respectively the travel speed was in the range v = 50 – 200 mm/min. The run of the joining experiments is described and the joining test pieces are presented  in  figures. The ultimate  tensile  strength of  the parent metal  (σmin,pm)  is based on  the  specified minimum tensile strength of the ”O” condition of the parent material, respectively this value  is also required for the weld, that is σmin,w = 190 MPa. The specimens T1.0, T1.1, T2.1, T2.2, T3.1, T3.2, T4.1, T4.2, T5.1, T5.2 și T6.1  are  adequate  and  accepted by  this  tensile  test.  The  specimens  T1.2,  T6.2,  T7.1,  T72.  and  T8.1  can be accepted, if higher properties are achieved with a full postweld treatment. Another possibility is a lower extent of the minimum tensile strength of the weld that shall be in accordance with another design specification, for example σmin,w = 145 MPa. By the correlation of the FSW parameters with the results of the tensile test, the ranges for the main parameters with adequate values of the ultimate tensile strength are established: n = 800 – 1000 rev/min and v = 50 – 100 mm/min. By the conclusions, the main aspects of the execution of the FSW test pieces, as well as the results of the tensile tests are selected. The involved industrial areas of the applications are: electro‐technique, electronics, manufacturing, shipbuilding and automotive industries. The FSW process is ecological, because it neither uses, nor produces hazardous substances. The references consist of 12 titles. 

Investigating the causes of destruction of a crankshaft Horia Binchiciu, Romulus Pascu, Victor Geanta, Emilia Binchiciu The paper presents studies carried out  in order  to determine  the causes of destruction, by cracking, of a 

crankshaft from the composition of a tractor used to process soil. Experiments were carried out  in two directions, namely a step by step study on the degraded area and a 

investigation into the operating conditions of the machine, on that specific work cycle. The degraded shaft was  investigated visually at a magnification of 10x and by hardness tests on the areas 

with embrittlement cracking. Hardness test enfolded large variations (in hardness), of up to 40%, leading to a high sensitivity to cracking 

by mechanical  fatigue,  induced by  the  structural  tension  concentrators. However, hardness examination did not reveal areas of shaft degradation due to fatigue, which determined us to study the operating conditions. The  shaft  cracking  occurred  during  soil  processing,  using  a multilayered  plow  and  in  difficult  exploitation conditions. 

Variations of mechanical characteristics of soils in the area of operation of the machine, is relatively large, fact which corroborated with the lack of safety elements when overloaded, of the endowment of the tractor‐plow system, led to the overcoming of the permissible load, which on a background of high hardness material, determined  the  embrittlement  cracking  of  the  crankshaft.  Research  performed  highlighted,  for  the  area  in which  the  machine  activates,  the  necessity  of  introducing  in  the  power‐generating  system  of  safety  and protection elements to prevent the destruction of components. 

Experiments with the purpose of expanding the loading capacity of standard construction grapples 

Daniel Tihanov‐Tănăsache, Radu Stefanoiu, Aurelia Binchiciu, Emilia Binchiciu Grapples  geometric  configuration  is  established  by  calculating  the  useful  load mass,  in  the  experiments 

performed in the present paper it is 3000 kg. In exploitation, in cases where relatively low density materials, if compared to standard materials, are being 

moved/processed adaptations to the volume capacity must be performed, they need to be correlated to the new materials as well as the exploitation conditions. 

The solution developed by the authors consists in prolonging and consolidating the active elements of the grapple, by equipping it with additional elements that take and process load tensions, in the present case hard 

10 

wood logs; and a consolidation and protection system that protects it from wear, that mostly appears when the hook crane repeatedly hits the ground in order to collect the deposited logs. 

The  additional  elements  for  handling  and  processing  logs  are made  out  of  low  alloyed  steel,  thus  by configuring  the  tips we assure  the good gliding of processed materials on  the active/used surfaces. The self‐protection system to wear is made out of boron micro‐alloyed steel sheets that have hardness values up to 500 HB. Joining the grapple ensemble with specialized elements was performed through welding. 

Efficient process to develop self‐sharpening active elements Victor Geanta, Ionelia Voiculescu, Emilia Binchiciu, Daniela Maria Iovanas, Radu Stefanoiu, Horia Binchiciu The  paper  presents  technologies  for  the  manufacturing  of  modulated  bi‐metal  elements,  used  as 

interchangeable reinforcement, according to patent RO129865. The bi‐metal was developed by surface build‐up  of  functional  layers  that  have  increased  hardness,  on  a  low  alloyed  steel  substrate,  so  as  to  ensure maximum lifespan in exploitation. Welded layers deposited on active areas has a thickness of 3 mm and have high hardness (about 50‐60 HRC) in order to ensure a good resistance to wear by abrasion, possibly combined with  fatigue,  erosion  or  corrosion.  The  modulated  elements  sizes  are  equal  to  or  higher  than  the  wear additions,  up  to  10%,  being  dimensioned  on  the  principles  of  preventive‐repetitive  maintenance.  The interchangeable  bi‐metal  elements  are welded  on  the  steel  components  of machines,  used  for  hot  or  cold processing of parts and semi‐finished products manufactured in series 

A Comparison Study on the Influence of Cutting Edge Hybrid Ultrasonic Thermal Technology versus Thermal Cutting on Seatbelt Processing Quality 

Răzvan Ionuț Iacobici, Gabriela‐Victoria Mnerie, Diana Sophia Codat, Camelia Verșan Roșu Research  conducted aimed  to  compare  the hybrid ultrasonic‐thermal  cutting  technology with  the  classic 

thermal  cutting  one.  The  experimental  program was  carried  out  on  the  ISIM  designed  hybrid  equipment, operating at a frequency of 35 KHz, with a cutting geometry of the ultrasonic horn ‐ sonotrode and the thermal anvil designed specifically for the task at hand; the first phase of the experimental program was developed on the thermal cutting module, the second one was performed on the US‐thermal hybrid module, both modules being part of the hybrid cutting equipment designed and patented by ISIM Timisoara. 

The  research  performed  in  this  present  paper,  intends  to  highlight  the  benefits  of  the  hybrid  cutting technology  when  compared  to  classical  thermal  cutting,  in  order  to  process  two  types  of materials  with different specifications and dimensions. After visually inspection cut materials have been then compared with automotive  seatbelt  quality  standard  IATF  ‐  International  Automotive  Task  Force  16949.  Experiments highlighted  that  hybrid  ultrasonic‐thermal  cutting  process  has  a  significant  influence  on  the  quality  of processed materials  when  compared  to  classic  thermal  cutting  process,  which    in  some  cases makes  the materials unsuitable  for use  in  the automotive  industry. The paper  further presents  two  types of  technology data sets suitable for 2 types of materials and up to automotive industry requirements.  

Waste Recovery from Thermal Galvanization Process, as Oxide Materials Used to Remove Dyes from Water 

Alexandra Maria Pricop, Laura Cocheci and Camelia Versan‐Rosu At  present  times  metals  are  an  important  resource  for  industrial  development  and  improving  human 

lifestyles. Thanks to advanced research that  is being carried out, worldwide, metals can be recycled over and over again with minimal  loss; therefore we can say that recycling has become a phenomenon and not  just a capitalizing process. 

Processing by thermal galvanizing means  immersing  iron or steel  in a molten zinc bath,  in order to form a zinc layer on their surface, a layer that protects parts against corrosion. At all stages of the thermal galvanizing process, waste is generated in solid, liquid and/or gas form. Residual solution, coming from the pickling stage of metallic objects,  is continuously discharged  from  the process and contains  significant amounts of  iron  (Fe2+ and Fe3+), zinc, chlorides and has an acidic pH (pH = 2). In this study, we used this residual solution as an iron source  for  the  synthesis  of  oxide materials,  that  have  been  shown  to  have  adsorbing  and  photo  catalytic properties in the elimination of dyes from residual water. 

Oxide materials have been obtained using the method of layered double hydroxides preparation, which is a synthesis process by co‐precipitation. Using a corresponding mass of Zn(NO3)3 . 6H2O and a required volume of residual water, the molar ratio Zn: Fe is 1:2, an oxidic material was obtained. This result was analyzed by X‐ray diffraction and showed the existence of a single crystalline phase, indicated as zinc ferrite or Franklinite (DB card No. 9002489). The  synthesized material was used as an adsorbent and  then as a photocatalyst,  in  the 

11 

process of  removing  the Congo Red dye  from  the water;  thus we can  identify a  lower dye  final  (or  residual) concentration  in the samples after the photocatalytic process of 8.87 mg/L  ( 76.2% removal yield) unlike the material used as an adsorbent, when we obtained a concentration of 31.7 mg/L ( 44,0 % removal efficiency). 

By comparing the two processes, we can conclude that by photo catalysis, zinc ferrite has better properties of removing dye from residual water. 

The novelty elements the present study contains are the method of synthesis of the oxide materials, as well as the source of metals (‐ industrial residual water). The entire study, the synthesis and the use of waste water treatment processes of materials obtained from residual waters can be regarded as a close circuit process,  in which industrial wastewater is purified. 

Future  studies  will  be  carried  out  in  order  to  remove/recycle  different  types  of  metals  from  various industrial waste waters  (for example  the mining  industry and other metallurgical  industries) as well as using synthesized oxide materials  in the purification process, by means of absorption and photocatalysis of specific types of waste water, that contain organic compounds  (waste waters  from the organic  industry of synthesis, textile, pharmaceutical industry). 

Research on Welding with Electron Beam of Multiple Overlapping Nickel Based Amorphous Ribbons 

Nicolaescu Mircea, Codrean Cosmin, Gabriela‐Victoria Mnerie, Mina Popescu This  paper  presents  experiments  regarding  the welding with  electron  beam  of multiple  overlapping Ni‐

based amorphous  ribbons produced by  "Planar  flow  casting" method  [1]. Welded  samples were performed, using the electron beam welding equipment “Chamber Machine EBG 45‐150 K14” [2]. The welded joints were analyzed by SEM, EDX, XRD  in order to optimize some technological parameters to avoid deterioration of the amorphous ribbons during the welding process [3]. 

Efficient process to develop self‐sharpening active elements Victor Geanta, Ionelia Voiculescu, Emilia Binchiciu, Daniela Maria Iovanas, Radu Stefanoiu, Horia Binchiciu The  paper  presents  technologies  for  the  manufacturing  of  modulated  bi‐metal  elements,  used  as 

interchangeable reinforcement, according to patent RO129865. The bi‐metal was developed by surface build‐up  of  functional  layers  that  have  increased  hardness,  on  a  low  alloyed  steel  substrate,  so  as  to  ensure maximum lifespan in exploitation. Welded layers deposited on active areas has a thickness of 3 mm and have high hardness (about 50‐60 HRC) in order to ensure a good resistance to wear by abrasion, possibly combined with  fatigue,  erosion  or  corrosion.  The  modulated  elements  sizes  are  equal  to  or  higher  than  the  wear additions,  up  to  10%,  being  dimensioned  on  the  principles  of  preventive‐repetitive  maintenance.  The interchangeable  bi‐metal  elements  are welded  on  the  steel  components  of machines,  used  for  hot  or  cold processing of parts and semi‐finished products manufactured in series. 

 

12