Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Behzad Niroumand
مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما) بهزاد نيرومند (استاد راهنما)
 
STUDENT
Navid Sayyar
نويد سيار

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
چکيده در اين پژوهش اثر ترکيب شيميايي بر تکامل ريزساختاري، خواص مکانيکي و حساسسيت به ترک‌ انجمادي در جوشکاري غيرمشابه سوپر‌آلياژ اينکولوي‌ 825 به فولاد زنگ‌نزن 321AISI مورد بررسي قرار گرفت. نمونه‌هايي از فلزات پايه به‌صورت لب‌به‌لب ساده آماده‌سازي شده و با فلزات پرکننده اينکونل 625، اينکولوي 65 و فولاد زنگ‌نزن 347ER توسط فرايند قوسي تنگستن-گاز جوشکاري شدند. ريزساختار مناطق مختلف اعم از فلزات پايه، منطقه ذوب و نواحي تحت تاثير حرارت به کمک ميکروسکوپ نوري، ميکروسکوپ الکتروني روبشي، آناليز طيف سنجي اشعه ايکس و آناليز پراش پرتو ايکس مشخصه‌يابي شد. خواص مکانيکي نمونه‌ها توسط آزمون‌هاي کشش و ريزسختي‌سنجي مورد بررسي قرار گرفت. ساختار فلزات جوش غالبا آستنيتي بوده و جدايش عناصر آلياژي موليبدن و نيوبيوم در فضاهاي بين دندريتي و مرزدانه‌هاي انجمادي موجب ايجاد رسوبات فاز ثانويه در فلز جوش اينکونل و اينکولوي شد. نتايج آزمون کشش نشان داد که فلز جوش اينکونل 625 بيشترين استحکام کششي را داشته و گسيختگي از فلز پايه زنگ‌نزن رخ داد. در بررسي‌ سطوح شکست مشخص شد که شکست‌ها از نوع نرم بوده اند. فلز جوش 347ER کمترين مقدار سختي را در مقايسه با ساير نمونه‌ها دارا بود. آزمايشات جوش‌پذيري وارسترينت به‌منظور ارزيابي مقاومت فلزات جوش به ترک‌هاي انجمادي انجام گرفت. لذا نمونه‌هاي متعددي با ابعاد استاندارد جوشکاري شدند و در کرنش‌هاي خمشي 25/0، 1، 2 و 4 درصد تحت عمليات ذوب مجدد با اعمال فرايند قوسي تنگستن گاز قرار گرفتند. بررسي‌هاي آزمايشگاهي بر‌روي حوضچه‌هاي جوش انجماديافته و حاوي ترک بيانگر اين بود که فلز جوش اينکونل 625 بالاترين مقاومت به ترک را داشته و شبکه پيوسته اي از فازهاي زود ذوب در مرزدانه‌هاي فلز جوش 347ER، آن را مستعد به ترک نمود. همچنين جهت اطمينان از انتخاب پرکننده مناسب، آزمون ديلاتومتري بر روي فلزات پايه و پرکننده انجام گرفت. نتايج نشان داد که پرکننده اينکونل 625 مي‌تواند نقش موثري در برقراري يک ارتباط مناسب از نظر ضريب انبساط حرارتي مابين دو فلز پايه غيرمشابه داشته باشد. کلمات کليدي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی