Effect of Heat Treatment on Austenitic Steel Weld Deposit Formed by WAAM

Abstract

This study investigates the influence of post-deposition heat treatment on the mechanical and microstructural behaviour of WAAM-fabricated S308L austenitic stainless steel. Samples were produced using a GMAW-based WAAM process with ESAB 308LSi wire and evaluated in both as-deposited and heat-treated conditions. Non-destructive testing, including visual and liquid penetrant inspection, was performed to assess surface integrity, followed by destructive testing such as tensile, hardness, impact, and bending tests to determine mechanical performance. Heat-treated samples demonstrated improved ductility and a more uniform hardness distribution as a result of stress relief and microstructural homogenisation. The results highlight the effectiveness of heat treatment in enhancing the reliability and consistency of WAAM components.

Tato studie zkoumá vliv tepelného zpracování po nanesení na mechanické a mikrostrukturální vlastnosti austenitické nerezové oceli S308L vyrobené technologií WAAM. Vzorky byly vyrobeny pomocí procesu WAAM založeného na GMAW s drátem ESAB 308LSi a byly hodnoceny jak v původním stavu po nanesení, tak po tepelném zpracování. K posouzení integrity povrchu byla provedena nedestruktivní zkouška, včetně vizuální kontroly a kontroly penetrační kapalinou, následovaná destruktivními zkouškami, jako jsou zkoušky tahem, tvrdosti, rázem a ohybem, za účelem stanovení mechanických vlastností. Tepelně zpracované vzorky vykazovaly zlepšenou tažnost, houževnatost a rovnoměrnější rozložení tvrdosti v důsledku uvolnění napětí a homogenizace mikrostruktury. Výsledky zdůrazňují účinnost tepelného zpracování při zvyšování spolehlivosti a konzistence komponentů vyrobených technologií WAAM.