بررسی ریزساختار، خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی اتصال بین فولاد کم آلیاژ70X و فولاد زنگ‌نزن 2304 با جوشکاری قوس الکتریکی تنگستن – گاز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مواد و متالورژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

2 استادیار، مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

چکیده

در این تحقیق، فولاد کم آلیاژ 70X با فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی تنگستن – گاز (GTAW) به فولاد زنگ‌نزن دوفازی 2304 با استفاده از فلز پرکننده ER316L، متصل گردید. هر یک از پارامترهای جریان زمینه، جریان بیشینه، فرکانس و درصد زمان روشن بودن پالس در سه سطح تغییر داده شدند. ریزساختار، خواص مکانیکی (کشش، ضربه، سختی)، سطوح شکست و مقاومت به خوردگی فلز جوش نمونه های مختلف بررسی گردیدند. بر اساس مشاهدات میکروسکوپ نوری ریزساختار فلز جوش شامل فاز غالب آستنیت به همراه فریت اسکلتی می باشد. اگر چه در تست کشش به دلیل گسیخته شدن نمونه ها از سمت فولاد زنگ‌نزن 2304 خواص کششی نمونه ها نزدیک به هم هستند لیکن افزایش جریان زمینه، کاهش جریان بیشینه، ‏افزایش فرکانس و کاهش درصد زمان روشن بودن پالس، سختی و چقرمگی اتصال را افزایش می دهد. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی سطح شکست فلز جوش نشان داد که شکست از نوع مختلط (نرم/ ترد) است. جوشکاری با جریان پالسی در مقایسه با جریان مستقیم، مقاومت فلز جوش در برابر خوردگی را بهبود ‌می بخشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


  • Wang W.K., Liu Y., Zhang Q.B., Zhang L.J., Zhang J.X., Microstructure and local mechanical properties of a dissimilar metal welded joint with buttering layer in steam turbine rotor, Materials Science and Engineering: A, Vol. 747, No. 1, pp. 244-254, 2019.
  • Rajkumar V., Arivazhagan N., Role of pulsed current on metallurgical and mechanical properties of dissimilar metal gas tungsten arc welding of maraging steel to low alloy steel, Materials & Design, Vol. 63, No. 1, pp. 69-82, 2014.
  • Arivazhagan N., Singh S., Prakash S., Reddy G.M., Investigation on AISI 304 austenitic stainless steel to AISI 4140 low alloy steel dissimilar joints by gas tungsten arc, electron beam and friction welding, Materials and Design, Vol. 32, No. 5, pp. 3036-3050, 2011.
  • Rathod D., Pandey S., Aravindan S., Singh P.K., Diffusion control and metallurgical behavior of successive buttering on SA508 steel using Ni–Fe alloy and Inconel 182, Metallography, Microstructure, and Analysis, Vol. 5, No. 1, pp. 450-460, 2016.
  • Sharma S., Taiwade R.V., Vashishtha H., Effect of pulsed current gas tungsten arc process on the dissimilar weldments between nickel-based superalloy/austenitic stainless steel, ISIJ International, Vol. 57, No. 6, pp. 1080-1086, 2017.
  • Rathod D., Aravindan S., Singh P.K., Pandey S., Metallurgical Characterization and Diffusion Studies of Successively Buttered Deposit of Ni–Fe Alloy and Inconel on SA508 Ferritic Steel, ISIJ International, Vol. 54, No. 8, pp. 1866-1875, 2014.
  • Pouraliakbar H., Hamedi M., Kokabi M.H., Nazari A., Designing of CK45 carbon steel and AISI 304 stainless steel dissimilar welds, Materials Research, Vol. 17, No. 1, pp. 106-114, 2014.
  • . Tseng K.H, Chou C.P., The Effect of Pulsed GTA Welding on The Residual Stress of a Stainless Weldment. Journal of Materials Processing Technology, Vol.123, No. 3, pp. 346-353, 2002.
  • Zareie H.R., Shamanian M., Effects of pulsed GTA Welding on Microstructure and Mechanical roperties of AISI 316 Stainless Steel Welds, In Proceedings of The IIW International Congress on Welding & Joining, Tehran, Iran, 2009.

[10] Shojaati M., Beidokhti B., Characterization of AISI 304/AISI 409 stainless steel joints using different filler materials, Construction and Building Materials, Vol.147, No. 1, pp. 608-615, 2017.

[11] Abu-Aesh M., Taha M., El–Sabbagh A., Dorn L., Welding of fully–Austenitic stainless steel using PCGTAW process; Part I: Bead structure, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 38, No. 1, pp. 21-29, 2019.

[12] Ganesh P., Moitra A., Tiwari P., Sathyanarayanan S., Kumar H., Rai S.K., Kaul R., Paul C.P., Prasad R.C., Kukreja L.M., Fracture behavior of laser-clad joint of Stellite 21 on AISI 316L stainless steel, Materials Science and Engineering: A, Vol. 527, No. 16–17, pp. 3748-3756, 2010.