بخشی از مقاله
چکیده :
فولاد زنگ نزن 310 و سوپر آلیاژ پایه آهن-نیکل اینکلوی 825 جز مواد مهندسی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون در دمای بالا هستند . در بسیاری از موارد امکان اتصال غیر مشابه آنها جهت کاهش هزینه ها وبهره گیری از ویژگی های دو آلیاژ وجود دارد. در این پژوهش اتصال غیر مشابه به روش جوشکاری GTAW و با سه حرارت ورودی 2,52 ، 2,88 و - kj/mm - 3,24 و با استفاده از فلز پر کننده اینکونل 82 و قطبیت DCEN انجام شد.
عملیات متالوگرافی با استفاده از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی انجام شد و نواحی فلز پایه ، فلز جوش و مناطق متاثر از حرارت - HAZ - مورد بررسی قرار گرفت. رسوبات موجود در فلز جوش و فلزات پایه توسط آنالیز EDS بررسی شدند . در نهایت مشخص شد که افزایش حرارت ورودی سبب افزایش اندازه دانه ها در منطقه متاثر از حرارت و حل شدن رسوبات موجود می شود. همچنین مشخص شد که با افزایش حرارت ورودی سختی فلز جوش کاهش می یابد.
مقدمه:
در بین فولاد های زنگ نزن آستنیتی فولاد 3101 به دلیل داشتن مقادیر بالایی از عناصر آلیاژی مانند کروم و نیکل در ترکیب شیمایی و وجود زمینه آستنیتی یکی از رایج ترین و متداول ترین آلیاژهای مورد استفاده در دمای بالا و محیط های اکسید کننده به شمار می آید. به همین دلیل این فولاد در کاربرد های دمایی بسیار بالا مانند اجزای کوره ها در صنایع عملیات حرارتی، صنایع فراوری نفت، غلطک های نورد و همچنین آتش زن های مربوط به اتاق ریفرمر در صنایع تولید فولاد مورد استفاده قرار می گیرد.
اینکلوی 825 یک سوپر آلیاژ پایه نیکل آهن استحکام یافته با محلول جامد است که حضور کاربید ها و نیترید ها در زمینه آستنیتی این آلیاژ به افزایش استحکام آن کمک می کنند. مقاومت عالی در برابر ترک خوردن ناشی از خوردگی تنشی 2 - SCC - در محیط های حاوی کلر یکی از ویژگی های مهم این آلیاژ است . مقدار کروم زیاد این آلیاژ سبب ایجاد مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون می شود.
به منظور جایگزنی سوپرآلیاژ اینکلوی 825 با فولاد زنگ نزن 310 با هدف کاهش هزینه ها و یا هدف کارایی در مقاطع بحرانی تر ایجاد اتصال فلزی غیر مشابه بین این دو آلیاژ با استفاده از فرایند های ذوبی امری ضروری است. پارامتر حرارت ورودی یک عامل تاثیر گذار بر خواص اتصال بوده و انتخاب مناسب آن از عوامل ناخواسته مانند عیوب ماکروسکوپی و میکروسکوپی تا حد زیادی جلوگیری می کند. هدف از این پژوهش تاثیر حرارت ورودی ، بر خواص فلز جوش و ناحیه متاثر از حرارت و انتخاب یک حرارت ورودی مناسب می باشد.
مبانی نظری پژوهش:
انرژی آزاد شده بر واحد طول جوش ”حرارت ورودی“ ناشی از قوس الکتریکی در طی جوشکاری از رابطه 1 محاسبه می شود در جوشکاری GTAW حرارت ورودی به وسیله تغییر شدت جریان و همچنین سرعت حرکت خطی جوشکار قابل تغییر می باشد
