جوشكاري غير مشابه فولاد زنگ نزن آستنيتي AISI 310S به فولاد زنگ نزن دوفازي UNS 32750 و ارزيابي خواص اتصال

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق، ريزساختار، خواص مكانيكي و رفتار خوردگي مقاطع اتصال غيرمشابه فولاد زنگ¬نزن آستنيتيAISI 310S به فولاد زنگ¬نزن دوفازي UNS 32750 مورد بررسي قرار گرفت. فولاد¬هاي زنگ¬نزن آستنيتي310S ودوفازي 32750 تحت عمليات جوشكاري قوسي-تنگستن¬گاز درحالتي كه قطبيت منفي است متصل شده¬اند. جوشكاري فولاد زنگ¬نزن 310S به 32750 با استفاده از فلز پركننده ER2594 و در چهار حرارت ورودي 540، 660، 770 و860 ژول بر ميلي¬متر انجام شد. به دليل تغييرات ريزساختاري فلز جوش، تحت اثر حرارت ورودي جوشكاري، بررسي¬هاي ريزساختاري در اولويت قرار گرفت. از آن¬جا كه خواص مكانيكي همچون سختي واستحكام كششي به تاثير از ريزساختار دچار تغيير شدند، در اولويت بعد، مورد ارزيابي قرار گرفتند. در بخش بررسي¬هاي ريزساختاري، ارزيابي ريزساختار نواحي فلز جوش و مناطق متاثر از حرارت عمليات جوشكاري با استفاده از ميكروسكوپ¬هاي نوري والكتروني انجام شد. تغييرات حرارت ورودي در جوشكاري، بر مقاومت به¬خوردگي عمومي تاثير مي¬گذارد، بنابراين رفتار خوردگي فلزات پايه وفلزجوش در حرارت¬هاي ورودي¬ 540 تا860 ژول برميلي¬متر ارزيابي شد. بررسي رفتار خوردگي تحت سه آزمون خوردگي مدار باز، پلاريزاسيون پتاسيوديناميك وپلاريزاسيون سيكلي صورت گرفت. نتايج بدست¬آمده از بررسي¬هاي ريزساختاري نشان¬مي¬دهد كه ساختار بدست آمده، ساختار دوفازي متشكل از دوفاز آستنتيت و فريت است، همچنين در حرارت¬هاي ورودي 540، 660، 770 و860 ژول برميلي¬متر به¬ترتيب با افزايش حرارت ورودي، درصد فاز آستنيت افزايش يافته است ومقادير درصد فاز آستنيت براي حرارت¬هاي ورودي540تا 860 ژول بر ميلي¬متر، به ترتيب 58، 67، 75و 82 درصد مي¬باشد. منطقه متاثر از حرارت در فلز پايه UNS 32750 ناحيه¬¬¬ي دوفازي متشكل از 35درصد آُستنيت است ودرفلز پايه¬ي 310S مقاديري فريت دلتا مشاهده شد. در بررسي¬هاي سختي سنجي در ناحيه¬ي جوش و ناحيه¬ي فلزات پايه، UNS 32750 از 310S مقادير سختي بالاتر ثبت كرد و در نواحي جوش در حرارت¬هاي ورودي 540، 660، 770 و860 ژول برميلي-متر، مقادير ريزسختي450، 420، 410و 398 ويكرز ثبت شد كه با افزايش حرارت ورودي، سختي فلزات جوش كاهش يافت. در آزمايشات پلاريزاسيون خوردگي، فولاد زنگ¬نزن32750 نسبت به 310S خوردگي عمومي بهتري را نشان داد ودر پتانسيل 1100 ميلي¬ولت دچار خوردگي حفره¬¬اي شد. در فلزات جوش نيز با افزايش حرارت ورودي از 540 تا 860 ژول برميلي¬متر و با دور شدن از نسبت تعادل فازي فريت وآستنيت، مقاومت به خوردگي عمومي كاهش¬يافت ولي تغيير زيادي در مقاومت به خوردگي حفره¬اي ديده نشد. در انتها نيز مقاومت به خوردگي حفره¬اي فلزات جوش تا پتانسيلي بالاتر از 1000 ميلي¬ولت، بدست آمد. باتوجه به نتايج حاصل از آزمايشات مي¬توان گفت؛ اتصال فولاد زنگ¬نزن UNS 32750 به310S با روش جوشكاري قوسي-تنگستن¬گاز، با كمك فلز پركننده ER2594 و با كنترل حرارت ورودي در حدود 700 ژول بر ميلي¬متر، مي¬توان اتصالي بدست آورد كه رفتارخوردگي آن نسبت به فلزات پايه بهتر باشد..

210632

شناسايي و انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمود منيرواقفي، محمدرضا طرقي نژاد

مرتضي شمعانيان اصفهاني. علي اشرفي