Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Ahmad KermanPour
مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما) احمد کرمانپور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Reza Degmolaei
رضا دهملائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1380

TITLE

Dissimilar Welding of Incoloy 800 Superalloy/25Cr-35Ni Heat Resistant Steel and Evaluation of the Joint Properties
Incoloy 800 superalloy and HP heat resistant steel are alloys having excellent strength and corrosion resistance at high temperature. Dissimilar welds of both alloys are widely used at environments such as steam generator materials, reformer and pyrolysis tubes in the refinery and petrochemical industries. In this research, first microstructural and mechanical properties changes of two alloys were characterized before and after the aging. The microstructures were identified using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) equipped with energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis. The aging effects of two alloys on its weldability, microstructure and properties of weld metal and its heat affected zone were then studied. It was found that the aging causes crack formation in the heat affected zone of two alloys resulting in decreasing of the weldability. The effects of heat input, interpass temperature, type of filler material and a pre-weld solution annealing were then investigated. It was found that the most important step to improve weldability and to reduce cracking susceptibility is solution annealing. A suitable annealing treatment was then proposed. Hot cracking susceptibility of base and filler materials was investigated by Varestraint test. The results showed that the aging increases hot cracking susceptibility, while the solution annealing treatment can reduce this susceptibility. It was concluded that dissimilar welding of alloy 800 to HP steel can be successfully carried out under the conditions of erforming a suitable pre-weld solution annealing and selecting low heat input, low interpass temperature with using Inconel 82 or 617 filler materials.
سوپر آلیاژ اینکولوی 800 و فولاد مقاوم به حرارت HP به دلیل استحکام بالا و مقاومت عالی به خوردگی و اکسیداسیون در دماهای بالا کاربردهای متنوعی را در صنایع گوناگون پیدا کرده و اتصال آنها اهمیت یافته است . در این پژوهش ابتدا تغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی دو آلیاژ اینکولوی 800 و فولاد HPقبل و بعد از قرار گرفتن طولانی مدت درمعرض دماهای بالا مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریز ساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپهای الکترونی SEM وTEM مجهز به سیستم آنالیز شیمیایی (EDS) انجام شد. دو آلیاژ در شرایط مختلف با استفاده از روش جو.شکاری قوسی-تنگستن با گاز محافظ (GTAW ) جوشکاری شدند. سپس تاثیر پیر شدن دو آلیاژ بر جوش پذیری آنها و خواص و ساختار منطقه جوش و ناحیه متاثر از حرارت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پیر شدن باعث کاهش جوش پذیری و ایجاد ترک در ناحیه متاثر از حرارت آنها گردیده است. در ادامه اثرات متغیرهای حرارت ورودی، دمای بین پاسی، نوع فلز پرکننده و عملیات حرارتی آنیل انحلالی قبل از جوشکاری بر ریز ساختار و خواص اتصال غیر مشابه دو آلیاژ مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. مشخص شد که عملیات آنیل انحلالی نسبت به متغیرهای دیگر دارای بیشترین تاثیر بر خواص اتصال فوق بوده و باعث برگشت ساختار میکروسکوپی به حالت اولیه قبل از پیر شدن و بهبود انعطاف پذیری و مقاومت به ضربه هر دو آلیاژ شده است. نتایج نشان داد که پس از انجام عملیات آنیل انحلالی، جوش پذیری دو آلیاژ بهبود یافته و اثری از ترک در منطقه جوش یا ناحیه متاثر از حرارت مشاهده نشد. حساسیت به ترک داغ فلزات پایه وجوش با استفاده از آزمایش وارسترینت مورد ارزیابی قرار گرفت. مشخص شد که در اثر پیر شدن، حساسیت به ترک داغ افزایش یافته در صورتی که آنیل انحلالی میزان حساسیت به ترک داغ هر دو فلز را به میزان قابل توجهی کاهش داده است. نتایج همچنین نشان داد که فلز پر کننده اینکونل 82 دارای کمترین حساسیت به ترک داغ و فلزات پر کننده اینکونل 617 و فولاد زنگ نزن 309 دارای بیشترین حساسیت به ترک داغ هستند. پژوهش انجام شده نشان داد که جوشکاری غیرمشابه اینکولوی 800 به فولاد مقاوم به حرارت HP تحت شرایط آنیل انحلالی قبل از جوشکاری، حرارت ورودی مناسب(J/mm-935-820)، دمای بین پاسی پایین (کمتر از 200 درجه سانتی گراد) و استفاده از فلزات پرکننده اینکونل 82 و اینکونل 617 می تواند با موفقیت انجام گردد

ارتقاء امنیت وب با وف بومی