بررسی تأثیر گرمای ورودی جوشکاری بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیر مشابه فولاد زنگ نزن AISI310 و فولاد کم آلیاژ API5LX60

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مواد، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مواد، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

در این پژوهش خواص مکانیکی و ریزساختاری اتصال غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI310 به فولاد کم آلیاژ API5LX60 در سه حرارت ورودی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. جهت انجام عملیات جوشکاری از فرآیند قوسی تنگستن- گاز (GTAW) و فلز پرکنندهER2209 استفاده شده است. پس از جوشکاری، ریز ساختار مناطق مختلف اتصال شامل فلزات پایه، فلزات جوش، مناطق متأثر از حرارت (HAZ) و فصل مشترک‌ها با استفاده از میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. بررسی سطوح شکست به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. همچنین خواص مکانیکی اتصال با استفاده از آزمون ضربه و ریزسختی سنجی ارزیابی گردید. نتایج بررسی‌های ریزساختاری نشان داد فلزجوش ER2209 دارای ریزساختار فریتی– آستنیتی می‌باشد. با افزایش حرارت ورودی، در ناحیه متأثر از حرارت فولاد AISI310 تغییرات ریزساختاری چندانی مشاهده نشد اما این تغییرات در فلز پایه API5LX60 بوضوح قابل مشاهده بود. نتایج آزمون ضربه نشان داد که با افزایش حرارت ورودی، انرژی شکست فلز جوش بصورت قابل توجهی افزایش می‌یابد. از سوی دیگر افزایش حرارت ورودی، تأثیر چندانی بر سختی فلز جوش نداشته و تنها بصورت جزئی موجب کاهش سختی آن می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Farooq M.,Strengthening and degradation mechanisms in austenitic stainless steels at elevated temperature, PhD. Thesis, KTH Industrial Engineering and management, Stockholm, Sweden, 2013.
[2]  Graf M., Hillenbrand H. G., Development and production of high strength pipeline steels, Proceedings of The Niobium 2001 Conference, Orlando, USA, 2001.
[3]  Fallatah G., Sheikh A., Khan Z., Boah J.,Reliability of dissimilar metal welds subjected to sulfide stress cracking, Proceedings of The 6th Saudi Engineering Conference, KFUPM-King Fahd University of Petroleum & Minerals, Dhahran, Saudi Arabia, December, pp. 297-312, 2002
[4]  Wang J. Lu., Zhang M., Chang L., Xu W., Hu L., Effect of welding process on the microstructure and properties of dissimilar weld joints between low alloy steel and duplex stainless steel, International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, Vol. 19, pp.518-524, 2012
[6]  Dupont J. N., Marder A. R., Kermanpur A., Thermal efficiency of arc welding processes, Welding Research Supplement, pp. 406s-416s, December 1995
[7]  Shah Hosseini H., Shamanian M., Kermanpur A., Characterization of microstructures and mechanical properties of Inconel 617/310 stainless steel dissimilar welds, Materials Characterization, Vol. 62,  pp. 425-431, 2011
[8]  Hajiannia I., Shamanian M., Kasiri M.,The weldability evaluation of dissimilar welds of AISI 347 stainless steel to ASTM A335 low alloy steel by gas tungesten arc welding, Journal of Advanced Materials and Processing, Vol.1,  pp. 33-40, 2013
[9]  Mendoza B., Maldonado Z., Albiter H., Robles P., Dissimilar welding of super duplex stainless steel/HSLA steel for offshore applications joined by GTAW, Engineering, Vol. 2, pp. 520-528, 2010
[10]           Dupont J. N., Kusko C. S., Martensite formation in austenitic/ferritic dissimilar alloy welds, Welding Journal, Vol. 86, pp. 51–54, 2007
[11]           Lippold J. C., Koteki D. J., Welding metallurgy and weldability of Stainless steels, John Wiley & Sons Inc, 2005
[12]           Tasalloti H., Kah, Martikainen P. J., Effect of heat input on dissimilar welds of ultra high strength steel and duplex stainless steel: Microstructural and compositional analysis, Materials Charactrization, Vol. 123, pp. 29-41, 2017
[13]           Hejripour F., Aidun D. K., Consumable selection for arc welding between stainless steel 410 and Inconel 718, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 245, pp. 287-299, 2017