تأثیر فلز پرکننده بر رفتار مکانیکی اتصال جوش فولاد زنگ نزن به روش جوشکاری قوسی تنگستن -گاز GTAW

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، موسسه آموزش عالی علوم و فنون خوارزمی، قشم، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.458059.1961
چکیده

اتصال جوش فولاد زنگ نزن SS-316 در صنایع نفت و گاز از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق، جوشکاری فولاد زنگ نزن 316L بـا اسـتفاده از روش قوسی تنگستن - گاز خنثی، با هدف ارزیابی رفتار مکانیکی فلزات پرکننده مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از سه فلز پرکننده ER309L، ER316L و ER309LMo استفاده گردید. ریز ساختار، آزمون کشش، سختی و مقاومت به ضربه اتصال جوش مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج ریز ساختار نواحی مختلف جوش نشان داد ساختار جوش سه نوع فلز پرکننده مشابه و دارای ساختار آستنیت و فریت دلتا می‌باشد و تفاوت اندکی در میزان توزیع فریت دلتا در زمینه آستنیتی وجود دارد. نتایج سختی­سنجی نشان داد میانگین سختی فلز پرکننده ER309LMO (205 ویکرز) بیشتر از میانگین سختی فلزات پرکننده ER316L (197 ویکرز) و ER309 (189 ویکرز) بود. همچنین سختی ناحیه متأثر از حرارت اتصال فولاد 316L در هر سه فلز پرکننده افزایش داشت. استحکام نهایی اتصال هر سه فلز پرکننده بالاتر از 545 مگاپاسکال بود به ‌طوری ‌که نمونه کششی از محل فلز پایه دچار شکست شد. میانگین انرژی ضربه (156 ژول) فلز جوش ER316L بیشتر از میانگین انرژی ضربه (96 ژول) فلز جوش ER309L و میانگین انرژی ضربه (58 ژول) فلز جوش ER309LMO بود و این کاهش انرژی ضربه دو فلز جوش ER309 ناشی از ریز ساختار فریت دلتا می‌باشد. استفاده از فلز پرکننده ER316L با طراحی اتصال V به علت بهبود انرژی ضربه، فلز پرکننده مناسب‌تری برای این اتصال می‌باشد.