Skip to main content
SUPERVISOR
Abdolmajid Eslami,Morteza Shamanian esfahani
عبدالمجید اسلامی (استاد راهنما) مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Abdollahi
محمد عبداللهی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Fusion welding of AISI 321 austenitic stainless steel and evaluation of joint properties
In this investigation, AISI 321 austenitic stainless steel joint were evaluated. Taguchi design of experiment were selected for PCGTAW parameter optimization. Welding parameter, pulsed current, based current, frequency and % on time, in 3 level selected. Pulsed current in 120, 140, 160 A levels, based current in 40, 50, 60 A levels, frequency in 2, 5, 7 Hz and % on time in 30, 50 and 70 % levels were choice. Taguchi L 9 orthogonal array used for experimental design. Corrosion resistance were evaluated in 1M H 2 SO 4 solution. For access the best current density of passivation LB characterization used. When experimental done, optimized condition were founds to use the 140 A for pulsed current, 50 A for based current, 5 Hz for frequency and 50% for %on time.by the parameters, current density logarithm were -4.5 A. Variance analysis shows the % on time and based current whit 46 and 36% were the most effective parameters on passivation current density for welding of AISI 321 austenitic stainless steels by PCGTAW. Results shows that the Taguchi method were effective but it’s may be associated with errors. Even of experimental has well mechanical properties. For evaluation of mechanical properties shear punch test done. Tensile strength were calculated by shear punch test result. In optimized condition the shear force peak were 3200N. Therefore, tensile strength was 612 MPa. Fracture surface of shear punch test specimen has two region, the shear deformation region and fracture region.in same heat input, optimized PCGTAW whit CCGTAW results were compared. Passivation current density in both process were similar. Tensile strength and shear force peak were closed. Delta ferrite in weld metal in both process that calculated by Image J were 17%. Results shows that the most effective parameter on AISI 321 austenitic stainless steel joint properties were heat input. Keywords: AISI 321 austenitic stainless steel, PCGTAW, Taguchi, Shear punch test, potansiodynamic polarization test
در این پژوهش، خواص اتصال فولاد زنگ نزن آستنیتی 321 از دیدگاه ریزساختاری، مکانیکی و خوردگی بررسی شد. به منظور دستیابی به عامل های بهینه فرایند جوشکاری قوسی تنگستن- گاز با جریان ضربانی (PCGTAW) از روش طراحی آزمایش تاگوچی بهره گیری شد. عامل های جوشکاری جریان ضربان در سه سطح 140،120 و 160 آمپر، جریان زمینه در سطح های 40 ، 50 و 60 آمپر، بسامد 2 ، 5 و 7 هرتز و درصد روشن بودن ضربان 30، 50 و 70 انتخاب شد. از آرایه متعامد 9 L روش تاگوچی برای طراحی آزمایش استفاده شد. مقاومت به خوردگی در محیط 1 مولار 4 SO 2 H توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک چرخه ای در دمای اتاق ارزیابی گردید. به منظور دستیابی به شرایط بهینه چگالی جریان رویین شدن، مشخصه کیفی هر چه کمتر بهتر (Low is Best) آنالیز آماری تاگوچی انتخاب شد. شرایط بهینه هنگامی حاصل شد که جریان زمینه و جریان ضربان 50 و 140 آمپر، بسامد 5 هرتز و درصد روشن بودن ضربان 50 بودند. تحت شرایط بهینه لگاریتم چگالی جریان رویین شدن 2 A/cm 5/4- حاصل شد. آنالیز واریانس نشان داد که درصد زمان روشن بودن ضربان و جریان زمینه با 46 و 36 درصد تاثیر گذارترین عامل ها بر چگالی جریان رویین شدن اتصال فولاد زنگ نزن آستنیتی 321 با فرایند PCGTAW می باشند. همچنین خواص مکانیکی هر یک از آزمایش ها در محدوده مطلوب قرار داشت. ارزیابی خواص مکانیکی توسط آزمون پانچ برشی انجام شد. در شرایط بهینه بیشینه نیروی برشی N3200 بدست آمد. با استفاده از روابط ارائه شده استحکام برشی به استحکام کششی تبدیل شد. استحکام کششی بدست آمده برابر MPa 612 بود. سطح شکست نمونه های آزمون پانچ برشی شامل دو ناحیه ی تغییر فرم برشی و ناحیه شکست بود. اطلاعات بدست آمده در شرایط بهینه فرایند PCGTAW با فرایند جوشکاری قوسی تنگستن- گاز با جریان ثابت (CCGTAW) در یک حرارت ورودی یکسان مقایسه شد. نتایج نشان داد که چگالی جریان رویین شدن در هر دو فرایند یکسان است. همچنین استحکام کششی محاسبه شده برای هر یک از فرایندها نزدیک به هم بود (MPa 612 و 602). همچنین مقدار فریت دلتای فلز جوش محاسبه شده برای هر یک از فرایندها با استفاده از نرم افزار Image J تقریبا 17 درصد بود. نتایج نشان داد که مهم ترین عامل تاثیر گذار بر خواص اتصال فولاد زنگ نزن آستنیتی 321 حرارت ورودی می باشد. کلمات کلیدی: فولاد زنگ نزن آستنیتی 321، PCGTAW، تاگوچی، آزمون پانچ برشی، آزمون پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی