Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Behzad Niroumand
مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما) بهزاد نیرومند (استاد راهنما)
 
STUDENT
Navid Sayyar
نوید سیار

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Assessment of Properties and Weldability of Dissimilar Joints between INCOLOY 825 and AISI 321 SS with Gas Tungsten Arc Welding Process
Effect of chemical composition on microstructure evolution, mechanical properties and solidification cracking sensitivity in dissimilar welding of Incoloy 825 and AISI 321 stainless steel was investigated in this research. Samples of mentioned parent metals were prepared with the design of butt joint and each of them was GTA welded with Inconel 625, Incoloy 65, and ER347 filler metals. Optical Microscope, Scanning Electron Microscope, Energy Dispersive X-ray analysis and X-ray Diffraction method were used to investigate different areas including base metals microstructure, weld zone, and heat affected zone. Tensile strength, impact toughness and micro-hardness of the weldments were tested. Weld metals had predominantly austenitic structure and segregation of Mo and Nb to inter-dendritic spaces and solidification grain boundaries led to secondary phase precipitation in Incoloy and Inconel welds. Tensile test results showed that Inconel 625 weld had the highest strength and ruptures occurred in stainless steel base metals. All weldments showed the ductile mode of fracture. The lowest hardness value belongs to ER347 weld comparing to other samples. Varestraint weldability tests were done to evaluate the welded sample’s resistivity of solidification cracking. Thus, innumerous standard samples were fitted up and welded, and then GTA was applied to remelt the weld metal while the samples are under bending strains of 0.25, 1, 2 and 4 percents. Cracked solidified weld pools were extracted by Plasma Cutting Process for further investigations with Optical Microscope, and combined Scanning Electron Microscope with Energy dispersive X-ray method. Inconel 625 welds had the most hot crack resistivity, while continuous network of low-melting phases precipitated along ER347 welds grain boundaries caused a high crack sensitivity comparing to other welds. Dilatometery test also was done over samples of dissimilar base metals and undiluted filler metals to . Results demonstrated that among three fillers, Inconel 625 could be effective as a bridge to join two dissimilar parent metals in terms of thermal expansion coefficient. Key words; Incoloy 825, dissimilar welding, weldability, Varestraint, dilatometery
در این پژوهش اثر ترکیب شیمیایی بر تکامل ریزساختاری، خواص مکانیکی و حساسسیت به ترک‌ انجمادی در جوشکاری غیرمشابه سوپر‌آلیاژ اینکولوی‌ 825 به فولاد زنگ‌نزن 321AISI مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌هایی از فلزات پایه به‌صورت لب‌به‌لب ساده آماده‌سازی شده و با فلزات پرکننده اینکونل 625، اینکولوی 65 و فولاد زنگ‌نزن 347ER توسط فرایند قوسی تنگستن-گاز جوشکاری شدند. ریزساختار مناطق مختلف اعم از فلزات پایه، منطقه ذوب و نواحی تحت تاثیر حرارت به کمک میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز طیف سنجی اشعه ایکس و آنالیز پراش پرتو ایکس مشخصه‌یابی شد. خواص مکانیکی نمونه‌ها توسط آزمون‌های کشش و ریزسختی‌سنجی مورد بررسی قرار گرفت. ساختار فلزات جوش غالبا آستنیتی بوده و جدایش عناصر آلیاژی مولیبدن و نیوبیوم در فضاهای بین دندریتی و مرزدانه‌های انجمادی موجب ایجاد رسوبات فاز ثانویه در فلز جوش اینکونل و اینکولوی شد. نتایج آزمون کشش نشان داد که فلز جوش اینکونل 625 بیشترین استحکام کششی را داشته و گسیختگی از فلز پایه زنگ‌نزن رخ داد. در بررسی‌ سطوح شکست مشخص شد که شکست‌ها از نوع نرم بوده اند. فلز جوش 347ER کمترین مقدار سختی را در مقایسه با سایر نمونه‌ها دارا بود. آزمایشات جوش‌پذیری وارسترینت به‌منظور ارزیابی مقاومت فلزات جوش به ترک‌های انجمادی انجام گرفت. لذا نمونه‌های متعددی با ابعاد استاندارد جوشکاری شدند و در کرنش‌های خمشی 25/0، 1، 2 و 4 درصد تحت عملیات ذوب مجدد با اعمال فرایند قوسی تنگستن گاز قرار گرفتند. بررسی‌های آزمایشگاهی بر‌روی حوضچه‌های جوش انجمادیافته و حاوی ترک بیانگر این بود که فلز جوش اینکونل 625 بالاترین مقاومت به ترک را داشته و شبکه پیوسته ای از فازهای زود ذوب در مرزدانه‌های فلز جوش 347ER، آن را مستعد به ترک نمود. همچنین جهت اطمینان از انتخاب پرکننده مناسب، آزمون دیلاتومتری بر روی فلزات پایه و پرکننده انجام گرفت. نتایج نشان داد که پرکننده اینکونل 625 می‌تواند نقش موثری در برقراری یک ارتباط مناسب از نظر ضریب انبساط حرارتی مابین دو فلز پایه غیرمشابه داشته باشد. کلمات کلیدی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی