Skip to main content
SUPERVISOR
Aboozar Taherizadeh,Abdolmajid Eslami,Navid Saeidi
ابوذر طاهري زاده (استاد راهنما) عبدالمجيد اسلامي (استاد راهنما) نويد سعيدي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sajad Asghari
سجاد اصغري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Effect of welding parameters on microstructure and mechanical properties of dissimilar pipeline steel joints
In this study, the microstructure and mechanical properties of API-X42 steel-free API-B steel couplings have been investigated. The bonding of these two metals was performed by the arc welding process of coated metal in three welding streams of 85, 100 and 115 amps. A microscope, scanning electron microscope and X-ray diffraction analysis were used to investigate the microstructure and characterization of base metals and weld metals. Mechanical properties of bonding were investigated using impact, tensile, micro hardness and failure failure tests. The evaluations showed that by increasing the incoming heat during the ferritic welding of the microstructure, the amount of cooling was decreased by 50%, and the amount of Widgetman Stretched ferrite, multi-ferrite, and ferrite ferrite increased. Also, by increasing the incoming heat, the size of the grains increased in the metal and, in particular, HAZ increased. Increasing grain size at the base of base metal is due to the shortage of nitride alloy elements and Nb and Ti carbide. The semi-quantitative EDS analysis of the bubbles in the weld metal showed that these entrails contain a large amount of Mn and Ti, which is necessary for the formation of phytonutrients in the microstructure. The results of micro-tachometric test showed that the welding metal at all the average input temperatures has a higher hardness than the other regions and the hardness of the weld center to the base metals has decreased. According to the results of the longitudinal tensile test, it was found that the welding metal at all incoming temperatures had the highest yield strength and tensile strength compared to other regions due to the formation of needle ferrite in the boiling metal. The cross-sectional tensile test results showed that in the welding process, a deflection amplitude of 85 A occurs from base metal B, but due to the increase in the heat input due to the size increase of the grains in the region affected by the fracture heat, this region occurred at the base of the base metal B. The impact test results showed that the welding metal at all input energy points had a greater impact than other regions. By increasing the inlet temperature, a sharp drop in the impact energy of the heat affected region on both sides of the base metal, so that in the welding current of 115 amperes, the impact energy of HAZ is less than that of base metals. According to the failure diagrams of the tofence, it was found that the welding metal had a resistance to cracking resistance of 85 amps in the cracking region more than other regions due to the formation of needle ferrite. key words Pipeline, welding, inlet heat, microstructure, mechanical properties
چکيده در اين پژوهش به بررسي ريزساختار و خواص مکانيکي اتصال غيرمشابه فولاد API-X42 به فولاد API-B پرداخته شده است. اتصال اين دو فلز توسط فرآيند جوشکاري قوسي فلز پوشش‌دار در سه جريان جوشکاري 85، 100 و 115 آمپر انجام گرفت. براي بررسي ريزساختار و مشخصه‌يابي فلزات پايه و فلزات جوش از ميکروسکوپ نوري، ميکروسکوپ الکتروني روبشي و آناليز پراش پرتو ايکس استفاده شد. خواص مکانيکي اتصال با استفاده از آزمو‌ن‌هاي ضربه، کشش، ريزسختي و تافنس شکست مورد بررسي قرار گرفت. ارزيابي‌هاي انجام گرفته نشان داد که با افزايش حرارت ورودي در حين جوشکاري فريت سوزني در ريزساختار به دليل کاهش نرخ سرد شدن به مقدار 50 درصد کاهش يافته و مقدار فريت ويدمن اشتاتن، فريت چندوجهي و فريت مرزدانه‌اي افزايش يافته است. همچنين با افزايش حرارت ورودي اندازه دانه‌ها در فلز جوش و به‌ويژه HAZ افزايش يافته است. افزايش اندازه دانه در سمت فلز پايه B به دليل کمبود عناصر آلياژي نيتريد و کاربيدزاي Nb و Ti بيشتر است. آناليز نيمه کمي EDS از آخال‌هاي موجود در فلز جوش نشان داد که اين آخال‌ها شامل مقدار زيادي Mn و Ti مي‌باشند، که براي تشکيل فريت سوزني در ريزساختار لازم است. نتايج آزمون ريزسختي سنجي نشان داد که فلز جوش در همه‌ي حرارت‌هاي ورودي متوسط سختي بالاتري نسبت به ساير مناطق دارد و سختي از مرکز جوش به سمت فلزات پايه کاهش يافته است. با توجه به نتايج آزمون کشش طولي مشخص شد که فلز جوش در همه‌ي حرارت‌هاي ورودي بيشترين استحکام تسليم و استحکام کششي را نسبت به ساير مناطق دارد که دليل آن تشکيل فريت سوزني در فلز جوش است. نتايج آزمون کشش عرضي نشان داد که در جريان جوشکاري 85 آمپر شکست از فلز پايه B رخ مي‌دهد ولي با افزايش حرارت ورودي به دليل بزرگ شدن اندازه دانه‌ها در منطقه متأثر از حرارت شکست از اين ناحيه در سمت فلز پايه B رخ داده است. نتايج آزمون ضربه مشخص کرد که فلز جوش در همه‌ي حرارت‌هاي ورودي انرژي ضربه بيشتري نسبت به ساير مناطق دارد. با افزايش حرارت ورودي افت شديدي در انرژي ضربه منطقه متأثر از حرارت در هر دو طرف فلز پايه رخ داد به طوري که در جريان جوشکاري 115 آمپر انرژي ضربه HAZ کمتر از فلزات پايه است. با توجه به نمودارهاي تافنس شکست مشخص شد که فلز جوش در جريان جوشکاري 85 آمپر مقاومت در برابر رشد ترک بيشتري نسبت به ساير مناطق به دليل تشکيل فريت سوزني در آن را دارد. کلمات کليدي خط لوله، جوشکاري، حرارت ورودي، ريزساختار، خواص مکانيکي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی