اثر عملیات پیش‌سرد بر جوش‌پذیری سوپرآلیاژ اینکونل 718 با استفاده از لیزر پالسی Nd:YAG

نویسندگان

1 بخش مهندسی مواد، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 بخش مهندسی مواد، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
چکیده

اینکونل ۷۱۸ که یک سوپرآلیاژ پایه نیکلی رسوب سخت‌شونده محسوب می‌شود و براساس رسوبات گاما دابل پرایم (γ″) با ترکیب شیمیایی Ni۳Nb مستحکم می‌شود، به‌صورت گسترده برای کاربردهای دمای متوسط و بالا در صنایع مختلفی به‌کار می‎رود. هدف از انجام این پژوهش اثر عملیات پیش‌سرد در جوشکاری سوپرآلیاژ اینکونل ۷۱۸ با استفاده از جوشکاری لیزر پالسی Nd:YAG و بررسی ریزساختار، هندسه جوش، جوش‌پذیری و مکانیزم ترک‌خوردگی در ناحیه متاثر از حرارت این سوپرآلیاژ است. برای بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و برای بررسی خواص مکانیکی از آزمون سختی استفاده شد. نتایج محاسبات عددی با استفاده از رابطه رزنتال نشان داد که طول مناطق مختلف جوش شامل ناحیه خمیری، ناحیه ذوب جزیی‌شده و ناحیه متاثر از حرارت با اعمال شرایط پیش‎سرد به‌ترتیب ۴۶، ۴۶ و ۵۶% کاهش می‎یابد. نتایج محاسبات تجربی نیز نشان داد که طول ناحیه ذوب جزیی‌شده و ناحیه متاثر از حرارت و همچنین مساحت ناحیه متاثر از حرارت با اعمال شرایط پیش‎سرد به‌ترتیب ۲/۱، ۲/۵، ۲/۵برابر کاهش یافته است. با توجه به اینکه ذوبی‌شدن مرزدانه‌ها در تمامی نمونه‌ها مشاهده شد، مکانیزم محتمل برای ترک ذوبی ناحیه متاثر از حرارت، ذوب ترکیبی کاربیدهای غنی از Nb و همچنین رسوبات دلتا است که تشکیل فیلم مذاب در مرزدانه‌ها را ترغیب می‌کند و موجب ترک ذوبی در این ناحیه می‌شود. همچنین پروفیل سختی نشان داد که با اعمال شرایط پیش‏سرد، سختی فلز جوش افزایش می‏یابد.