بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیر هم‌جنس فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی AISI 310 به AISI 316 توسط جوشکاری قوسی تنگستن- گاز با جریان پالسی (PCGTAW)

نویسندگان

1 عضو هیئت‌علمی، گروه مهندسی مکانیک، واحد فسا، دانشگاه آزاد اسلامی، فسا، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.441060.1927
چکیده

در این تحقیق فلزات غیر هم­جنس فولاد زنگ­نزن آستینی ٣١٠ و ٣١٦ با استفاده از روش جوشکاری قوسی تنگستن-گاز پالسی جوشکاری شدند. جوشکاری تحت حفاظت گازهای Ar و Ar-10%CO2 و با استفاده از سه نوع فلز پرکننده ER309L، ER310 و ER316L بعنوان متغیرهای فرایند انجام شد و تأثیر نوع گاز محافظ و فلز پرکننده بر ریز ساختار و خواص مکانیکی اتصالات جوشکاری شده مورد ارزیابی قرار گرفت. ریزساختار اتصالات جوشکاری شده توسط میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی خواص مکانیکی جوش­ ها توسط آزمون کشش، ریزسختی سنجی و ضربه انجام شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که تغییر نوع فلز پر کننده باعث ایجاد تغییر در ریزساختار، به ویژه در مورفولوژی فریت می­ شود که فلز پرکننده ٣١٦ باعث تولید فریت اسکلتی ستونی در ریز ساختار جوش ­ها شد و در ریزساختار مابقی جوش­ ها، فریت اسکلتی هم­محور مشاهده شد. همچنین در نمونه های جوشکاری شده با گاز محافظ مخلوط به دلیل افزایش حرارت ورودی، فاز فریت درشت دانه­تر در ریزساختار جوش­ ها دیده شد و انرژی ضربه کاهش یافت. در تمامی نمونه ­های جوشکاری شده پس از آزمون کشش، شکست در منطقه HAZ و فلز پایه رخ داد که نشان از استحکام کششی بالای فلز جوش در اتصال تمامی نمونه ­ها دارد. در آخر، با مقایسه نتایج به دست آمده، فلز پرکننده ER309 و گاز محافظ مخلوط آرگون و CO2 مناسب ترین انتخاب برای اتصال غیر هم­جنس فولاد زنگ ­نزن آستینی ٣١٠ و ٣١٦ تشخیص داده شد.