اثر فلز پر کننده بر خواص مکانیکی و تریبولوژیکی اتصال فولاد AISI 1/6959-فولاد ابزار-میلگرد آلیاژی

اثر فلز پر کننده بر خواص مکانیکی و تریبولوژیکی اتصال فولاد AISI 1/6959 با استفاده از فرایند جوشکاری تیگ

در این پژوهش خواص مکانیکی و تریبولوژیکی جوش حاصل از چهار نوع فلز پر کننده مختلف. بر روی فولاد AISI 1/6959 از طریق جوش تیگ مورد بررسی قرار گرفت. فلزهای پرکننده مورد استفاده در این تحقیق شامل ER 70S-6,ER 80S-G,ER 80S-Ni1,ER 80S-B2 بوده و ترکیبات شیمیایی نزدیک به فلز پایه دارند. به منظور بررسی خواص جوش و کیفیت اتصال، آزمون های کشش، ضربه، سختی و سایش. با استفاده از دستگاه های کشش و ضربه و سایش انجام گردید. و ساختار میکروسکوپی نیز توسط میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت.

اثر فلز پر کننده

نتایج حاصل حاکی از آن است که تغییرات فازی و حضور عناصر آلیاژی مولیبدن و کروم، منجر به تغییر در خواص اتصال جوش دهی شد. بیشترین و کمترین مقاومت به سایش به ترتیب در جوش حاصل از فلز پرکننده ER 80S-Ni1 و ER 70S-6. و بهترین کیفیت جوش و خواص مکانیکی با استفاده از فلز پر کننده ER 80S-B2 حاصل گردید. و استحکام کششی نیز تا حدود 38 درصد نسبت به فلز پایه بهبود یافت.

جوشکاری یکی از مهمترین فرایندهای ساخت و تولید در صنعت می باشد. و در صنایع مختلف نظیر خودروسازی، نفت و گاز، پتروشیمی، تأسیسات، ساختمان و پل ها، حمل و نقل. کشتی سازی، صنایع ریلی، نیروگاه ها، صنایع دفاعی و هوافضا، محصولات پزشکی. الکترونیکی و تجهیزات دقیق و غیره کاربردهای فراوانی دارد. اتصال فلزات با ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوت باعث پیدایش مشکلات زیادی در طول فرایند جوشکاری یا بعد از آن می گردد.

این اختلاف ترکیب شیمیایی می تواند بین دو فلز پایه یا بین فلزات پایه با فلز پر کننده باشد. که در نتیجه ترکیب فلز جوش متأثر از تمامی اجزا تشکیل دهنده آن خواهد بود. این ترکیب شیمیایی با توجه به طراحی اتصال، نوع فرایند جوشکاری و فلز پرکننده و میزان اختلاط و دستورالعمل جوشکاری تغییر می کند. در نتیجه این عوامل و همچنین هرگونه عملیات حرارتی فلز جوش باید از قبل مشخص بشود. و قبل از تولید به طور صحیحی ارزیابی و اجرا شود. هدف اصلی از جوشکاری فلزات غیر هم جنس نیز ایجاد اتصالی است که الزامات شرایط کاری را برآورده می کند.

اثر نوع فلاکس فعال کننده سطحی بر عرض گرده و عمق جوش و پیچیدگی زاویه ای در روش تیگ. توسط امینی و همکاران مورد بررسی قرار گرفت و دو نوع فلاکس ZrO2 و TiO2. مورد بررسی قرار گرفت و بیشترین سختی را در حالت استفاده از 90 درصد اکسید تیتانیوم. و کمترین سختی در حالت استفاده از 90 درصد ZrO2 حاصل گردید. مشخص شد که فلاکس می تواند بر عمق و عرض جوش و اندازه دانه و سختی اثر بگذارد [1]. یکی از روش های رسوب جوش بر روی یک فلز دیگر از طریق عملیات روکش کاری بر روی قطعات انجام می گیرد.

اثر فلز پر کننده

تا ضمن بهبود خواص سطح مورد سائیدگی، ابعاد آن نیز بزرگتر می شود و به مقدار اولیه خود می رسد. و مقاومت سطح در مقابل سائیدگی، ضربه، حرارت و محیط های خورنده بهبود یابد. روش های گوناگونی از قبیل پر کردن یا بازسازی، لایه دهی توسط جوشکاری و فلز پاشی برای عملیات پوشش سطح وجود دارد. که غالباً یکی از اقتصادی ترین روش ها برای بازسازی قطعات مستهلک و افزایش عمر قطعات تازه به کار گرفته شده می باشد. عواملی از قبیل میزان رقت، ناخالصی ها و آلودگی ها، عملیات حرارتی، ظاهر سطح و تنش های حرارتی باید در عملیات سطحی کنترل شوند [2].

در پژوهشی توسط دهملایی و همکاران در جوشکاری قوسی تنگستن-گاز با جریان پالسی [3]. اثر فلزات پر کننده مختلف بر خواص اتصال غیر مشابه فولاد APISI-X80 به فولاد DSS-2205، بررسی شد. بدین منظور از فلزات پر کننده ER309L,ER2209 و KJS-124 استفاده شده است.

نتایج نشان می دهد که ریزساختار در نمونه های مورد جوشکاری تابع نوع الکترود می باشد. و انرژی ضربه ای و مقدار فریت با تغییر الکترود تغییر کرده و بالاترین انرژی ضربه ای مربوط به الکترود ER-2209 و ER-309 می باشد.

نصیری و همکاران [4] تأثیر حالت جوش و فلز پر کننده بر ریزساختار. و خواص مکانیکی اتصالات غیر مشابه فولاد ترمومکانیکی S900MC به فولاد کربنی ST52. با روش جوشکاری تیگ را مورد بررسی قرار دادند. جوشکاری در دو طرح مختلف مهیاسازی نمونه ها با شیار V و مربعی شکل. به ترتیب با و بدون استفاده از فلز پر کننده ER70S انجام شد. یک ریزساختار بینیتی در فلز جوش نمونه های متصل شده در حالت جریان پیوسته مشاهده گردید. در حالی که ریزساختار فلز جوش در حالت جریان پالسی. و استفاده از فلز پر کننده از فریتی به مارتنزیتی مورد تمپر در طراحی شیار V تغییر یافت.

در نرخ کرنش های عادی، هیچ تمایز قابل توجهی بین استحکام تسلیم و استحکام کششی اتصالات مختلف. با تغییر نوع جریان و نوع مهیا سازی نمونه ها وجود نداشت. با این حال، میزان تغییر طول نسبی اتصالات با جریان متداوم بهتر از اتصالات با جریان پالسی بود. افزایش نرخ کرنش منجر به بهبود شدید استحکام تسلیم و کششی اتصالات جوش دهی گردید. در حالت پیوسته و بدون استفاده از فلز پر کننده شد.

اثر فلز پر کننده

در تحقیقی دیگر رفتار سایشی جوش حاصل از فرایند مختلف جوشکاری GMAW,SMAW و FCAW. مورد بررسی قرار گرفت و فرایند تیگ یا GMAW کمترین میزان مقاومت به سایش. و سختی 200 ویکرز را از خود نشان داد. در نهایت، پوشش کاری مجدد با استفاده از فرایند FCAW بهترین نتیجه را برای قطعه ای به شکل محور. و از جنس فولاد AISI 4140 ایجاد کرد که این گزینه در طول عمر محور نیز بسیار تأثیر گذار بود [5].

تأثیر فلز پر کننده بر ریزساختار و عملکرد مکانیکی با روش جوشکاری با الکترود تنگستن با گاز محافظ (تیگ). روی نمونه اینکونل 625 در دمای اتاق و دمای بالا توسط عباسی و درخشنده حقیقی [6] مورد بررسی قرار گرفتند. هدف آنها ارزیابی تأثیر فلزات پر کننده ER321 و ERNiCr-3 بر عملکرد مکانیکی اتصالات جوش داده شده بود. نشان می دهد که فلز پر کننده ER321 در مقایسه با ERNiCr-3 از خواص کششی و ضربه ای قابل توجهی برخوردار نیست. ازدیاد طول در اثر کشش برای جوش های ERNiCr-3 که (13.1 درصد) بیشتر از اتصالات ER321 یعنی (10.2 درصد) بود. و میانگین چقرمگی ضربه جوش های ERNiCr-3 حدود دو برابر بیشتر از ER321 گزارش شد.

تأثیر سایش ضربه ای و مکانیزم تخریب اتصالات ایجادی در ریل راه آهن. با روش جوشکاری جرقه ای لب به لب مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان می دهد. که مقاومت به سایش ضربه ای جوش ریل بالاتر از مواد خود ریل می باشد. میزان حجم مواد حاصله در این نوع تست سایش تابع تعداد سیکل و نیروی ضربه ای بوده. و بدلیل ساختار متفاوت جوش با ساختار خود ریل، مسیر رشد ترک نیز متفاوت خواهد بود [7].

تأثیر پارامترهای جوشکاری بر خواص مکانیکی و متالورژیکی جوشکاری فولاد زرهی. با استفاده از جوشکاری تیگ با دو فلز پر کننده AWS A5.18 ER90S-6 و AWS A5.9 ER307. توسط مورسی و همکاران [8]، مورد مطالعه قرار گرفته است. در حالی که شیارهای اعمالی شده به شکل V و مخروطی بودند. مشاهدات نشان می دهد که فلز پایه ساختار مارتنزیتی دارد. اما ریزساختارهای فلز جوش به فلز پر کننده فولاد کربنی یا فولاد آستنیتی، یک ریزساختار مارتنزیتی/آستنیتی را نشان می دهد. و این با نمودار شفلر مطابقت دارد.

و درصد رقت بالا بوده و حدود 35 درصد را نشان می دهد. بنابراین منجر به افزایش قابل توجهی در استحکام اتصال و مقاومت بالا در برابر ضربه خواهد شد.

اثر ترکیب فلز پر کننده بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد API 5L X65 مورد جوش دهی. با قوس زیرپودری با چهار الکترود توسط بیدختی و پورمنش [9]، مورد بررسی قرار گرفت. مشاهدات ریزساختاری نشان می دهد که هر چه فریت سوزنی شکل بیشتری در ریزساختار تشکیل شود، خواص مکانیکی بهتری حاصل می گردد. نمونه های حاوی مقادیر بیشتری از تیتانیوم و بور دارای انرژی ضربه و استحکام بالاتری بودند. و دمای انتقال نرم به ترد نیز با افزایش مقدار فریت سوزنی کاهش می یابد. افزودن تیتانیوم، باعث ایجاد اجزای اکسیدی ریز شده و جوانه زایی فریت سوزنی را در ریزساختار تسهیل می نماید.

اسداللهی و همکاران [10] به بررسی اثرات فلزات پر کننده 25Cr-35Ni-35Cr-45Ni بر جوش پذیری. ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد مقاوم در برابر حرارت 25Cr-35Ni پرداخته اند. نتایج نشان می دهد که ریزساختار در ناحیه تحت تأثیر حرارت در هر دو مورد. تا حد زیادی تحت تأثیر گرمای ورودی بر طول فرایند جوشکاری قرار می گیرد. انحلال کاربید به طور قابل توجهی در هر دو مورد مشاهده شد. و در هیچ یک از فلزهای پر کننده نشانه ای از تشکیل فاز سیگما در جوش وجود نداشت. که بدلیل نیکل بالای فلزات پر کننده است. همچنین نتایج نشان داد که خواص مکانیکی در هر دو مورد توسط ناحیه تحت تأثیر حرارت کنترل می شود.

تأثیر فلزات پر کننده بر خواص مکانیکی جوش های غیر مشابه بین سوپر آلیاژ اینکونل 625. و فولاد زنگ نزن سوپر آستنیتی AISI 904L با استفاده از جوش قوسی تیگ با جریان مداوم. با استفاده از فلزهای پر کننده ERNiCrMo-4 و ERNiCrCoMo-1 توسط پارابو و همکاران [11] انجام گردید. خواص مکانیکی و قابلیت جوشکاری نتایج آزمایش کشش تأیید کرد که شکستگی در فلز پایه AISI 904L. صرف نظر از فلز پرکننده مورد استفاده برای همه آزمایش ها رخ داده است. مقادیر سختی در سمت جوش اینکونل 625 برای پر کننده ERNiCrMo-4 به دلیل وجود عناصر تقویت کننده مانند Cr,Ni,Mo,W بیشتر مشاهده شد.

آزمایش ضربه تأکید کرد که جوش هایی که از فلز پر کننده ERNiCrMo-4 استفاده می کنند. چقرمگی ضربه ای بهتری را در دمای اتاق ارائه می دهند. نتایج آزمایش خمش نشان داد که جوش هایی که از این پرکننده ها استفاده می کنند. شکل پذیری خوبی را بدون ترک از خود نشان می دهند.

هدف از این مقاله، بررسی جوش پذیری فولاد کم آلیاژ AISI 1/6959 می باشد. در این راستا لازم است آزمون های متالورژیکی و مکانیکی متعددی از جمله آزمون کشش، آزمون ضربه، سختی سنجی و آنالیز شیمیایی به کارگیری شود. تا صحت پارامترهای انتخابی، مورد ارزیابی قرار گیرند. در بسیاری از موارد در حین فرایند تولید و با سرویس دهی قطعات، آسیب های سطحی به قطعات وارد می شود. که تعمیر آنها با استفاده از فرایند جوشکاری و حصول خواص مکانیکی نزدیک به قطعه اصلی. منجر به جلوگیری از صرف هزینه و زمان مازاد می شود.

استیل دی (Steel day)

با سالها تجربه در زمیه عرضه و توزیع انواع استیل بگیر و استیل نگیر. و همچنین انواع فولادهای نسوز و فولادهای دریایی و ساختمانی توانسته است رضایت مشتریان خویش را فراهم نماید. زیرا کارشناسان مجرب استیل دی آماده اند تا در زمینه مشاوره و ارائه دادن بهترین پیشنهادات خرید محصول به مشتریان عزیز خدمات رسانی نمایند.صنعتگر محترم و گرامی از اینکه استیل دی را جهت خرید فولاد آلیاژی مورد نیاز خویش انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.تمام محصولات استیل دی بر حسب نوع کالا دارای گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر داخلی و خارجی می باشند.

ارتباط با ما:

09922704358

02166396590

واتس آپ: 09922704358

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/steel_day تلگرام

https://www.instagram.com/steel_day.ir اینستاگرام

https://twitter.com/MDlakan توییتر

https://lnkd.in/eEExHwW3 لینکدین
https://www.pinterest.com/steeldayfoolad/ پینترست

https://www.tumblr.com/steel-day تامبلر

ایمیل: steelday.foolad@gmail.com

https://steel-day.ir/ وبسایت استیل دی