بررسی تأثیر مقدار جریان و فرکانس در فرآیند PC-GTAW بر تحولات ریزساختاری اتصال جوشکاری سوپرآلیاژ Hastelloy B-2

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

علی حیدری مقدم ¹ , مهدی خلاصی دزفولی ² , مهدی قبیتی حسب ³

1 - مرکز تحقیقات مواد و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول، دزفول، ایران
2 - مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران
3 - مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

تاريخ الإرسال : 23 السبت , ربيع الأول, 1440 تاريخ التأكيد : 03 الإثنين , محرم, 1441 تاريخ الإصدار : 24 الأربعاء , صفر, 1441

الکلمات المفتاحية: ریزساختار, Hastelloy B-2, PC-GTAW, مقدار جریان, مقدار فرکانس,

ملخص المقالة :

در این پژوهش ریزساختار اتصال سوپر آلیاژ پایه نیکل-مولیبدن Hastelloy B-2 با هدف بررسی اثر مقدار جریان و فرکانس بر تحولات ریزساختاری نواحی جوش داده شده مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، از فرآیندPC-GTAW و فلز پرکنندهERNiCrMo-2  استفاده گردید. با ثابت نگه داشتن دیگر پارامترهای این فرآیند، مقدار فرکانس در سه مقدار10، 30و50 هرتز و تغییرات جریان پالسی به­صورت80:20 و 60:40 تغییر داده شد. پس از جوشکاری تاثیر جریان و فرکانس بر روی ریزساختار فلز جوش توسط میکروسکوپ نوری(OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، همچنین به­منظور آنالیز رسوبات تشکیل شده ازآنالیز(EDS) استفاده شد. نتایج نشان داد، کاهش جریان بیشینه، منجر به کاهش حرارت ورودی به قطعه کار، در نتیجه منجر به کاهش شدید اندازه دندریت­ها در فلز جوش، کاهش اندازه دانه­های منطقه متاثر از حرارت (HAZ) و کاهش قابل توجه مقدارکاربیدهای مولیبدن در مناطق بین دندریتی در فلز جوش شده است. همچنین افزایش فرکانس، منجر به افزایش عرض و عمق جوش می­شود. زمانی­که فرکانس افزایش می­یابد، هم­پوشانی پالس­ها افزایش یافته و حرارت در فاصله زمانی کمتری به حوضچه مذاب وارد می­شود و ابعاد جوش افزایش می­یابد. مطالعات ریزساختاری نشان داد که افزایش فرکانس، منجر به افزایش دندریت­ها در فلز جوش و افزایش وسعت منطقه متاثر از حرارت می­شود.

المصادر:

[1]- دوپونت.جان، لیپولد.جان، کیسر.ساموئل، "متالورژی جوشکاری و جوش‌پذیری آلیاژهای پایه نیکل"، شمعانیان، مرتضی پورمحمد، حسین، امینی، مهدی و مصطفایی، محمد، چاپ اول، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان، 1392.

 [2]- Charlie. R.BrooksAnd Wang. Y.M “Effect on the Microstructure of Aging Hastelloy B-2 from 552 to 852ºC for 10222 Hours”,Camdridge University Press, 1989.

-[3] Charlie. R.BrooksAnd Wang. Y.M “Physical metallurgy of nickel-molybdenum alloys ”, Int. Met. Rev, 1984.

-[4] DuPont. J.N, “Welding Metallurgy and Weld ability of Nickel-Base Alloys”, Wiley, 2009.

[5]- Pandit, S., Joshi, V., Agrawal, M., 2014, Investigations on Mechanical and Metallurgical Properties of Dissimilar Continuous GTA Welds of Monel 400 and C-276, Procedia Engeering.

[6]- Wu, D., Ma, G., Gau, Y., 2010, Study of Weld Morphology on Thin Hastelloy C-276 Sheet Of Pulsed Laser Welding, Physics Procedia.

[7]- Manikandan, M., Arivazhagan, N., Nageswara Rao, M., Madhusudhan Reddy, G., 2015, Improvement of Microstructure and Mechanical Behavior of Gas Tungsten Arc Weldments of Alloy C-276 by Current Pulsing, Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.).

[8]- نجف‌زادگان، ف.، منصوری، ح.، شمعانیان، م.، 1390، بررسی خواص مکانیکی ناحیه جوش آلیاژ Hastelloy X جوشکاری شده به روش لیزر پالسی، ششمین همایش مشترک انجمن مهندسین متالورژی و انجمن علمی ریخته‌گری ایران.

[9]- WanxiaWanga,b, Li Jianga, Chaowen Lia, Bin Lenga, Xiang-Xi Yea, RenduoLiua, Shuangjian Chena, Kun Yua, Zhijun  Lia, Xingtai Zhoua, Effects of post-weld heat  treatment on microstructure and  mechanical properties of Hastelloy  N superalloy welds,Materials Today  Communications 19 (2019) 230–237.

[10]- ASME Sec IX, Qualification Standard for Welding and Brazing Procedure, Article II, Welding Procedure Qualification, 2001.

 [11]- Cabot. C, Kokomo. I “Hastelloy alloy B2 ”, Gordon and Breach, 1977.

 [12]- Smith. W.F, “Structure and Properties of Engineering Materials”, McGraw-Hill, 1987.

[13]- Tsunikawa.M., Ishikawa.M., Nakajima.M., “X-Ray Diffraction Studies of Austenite Stainless Steel Samples”, Shiga University Repository., 2013
.

[14]- Lippold, J.C. Welding metallurgy and weldability, John Wiley & Sons, 2014.

[15]- DuPont. J. N, Lippold. J. C, S. D. Kiser. “Welding Metallurgy and Weldability of Nickel-base Alloys”, John Wiley & Sons. Hoboken, New Jersey, 2009.

 [16]- Manikandan. M, Arivazhagan. N, Nageswara Rao. M, Madhusudhan Reddy. G, “Improvement of Microstructure and Mechanical Behavior of Gas Tungsten Arc Weldments of Alloy C-276 by Current Pulsing”, Acta Metall. Sin.(Engl. Lett.), 2015.

[17]- Balasubramanian.V., Ravisankar.V., Madhusudhan.G., “Effect of pulsed current welding on mechanical properties of high strength aluminum alloy”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2008.