Skip to main content
SUPERVISOR
Fakhreddin Ashrafizadeh,Ahmad Saatchi,Morteza Shamanian esfahani
سیدفخرالدین اشرفی زاده (استاد راهنما) احمد ساعت چی (استاد مشاور) مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Homam Naffakh Moosavy
همام نفاخ موسوی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Weldability in Dissimilar Joint Between 310 Stainless Steel and Inconel 657 Superalloy and Evaluation of Join Properties
The austenitic stainless steels such as AISI 310 and cast nickel-based supper alloys such as Inconel 657 are of engineering materials that are used widely in high temperature components of Oil-Refinery industries. To perform dissimilar joining between AISI 310 SS and Inconel 657 supperalloy, fusion joining should be used. The current investigation is discussed about cases such as weldability, base metals microstructure, welds microstructure (weld metals, heat-affected zones, interfaces and partially melted zones) and mechanical properties of dissimilar welds between AISI 310 SS and Inconel 657 superalloy in order to select the best filler material(s). Because this joint should stand at 1000±50 ?C of work condition, therefore joint microstructure and mechanical properties also investigated after the aging treatment. The experimental researches showed that the size of unmixed zone in the 310 SS base metal side is wider than of Inconel 657 base metal side. The grain growth has occurred only in the HAZ of 310 SS base metal, whereas the partially melted zone is formed only in the HAZ of Inconel 657 base metal. The microhardness measurements exhibited that the highest and lowest hardness values have been seen in Inconel A and 310 SS weld metals, respectively. Also, the result of tension tests for the age weldments showed that the failure occurred at the weld metal (for Inconel 617 and 310 SS weld metals) or at 310 SS base metal (for Inconel A and Inconel 82 weld metals). The impact energy values for aged Inconel 617 and 310 SS weld metals showed high decreasing, where can be attributed to the severe precipitation and weak thermal stability of these weld metals. The Varestraint weldability test for the weld metals exhibited that Inconel A weld metal has the best resistance to hot cracking. At last it can be concluded that Inconel A and Inconel 82 weld metals are the best compromise, respectively for the dissimilar weld between AISI 310 SS and Inconel 657 superalloy.
فولادهای زنگ نزن آستنیتی همچون 310 AISI و سوپرآلیاژهای ریختگی پایه نیکل مانند اینکونل 657 از جمله مواد مهندسی هستند که بطور گسترده ای در صنایع دمای بالا از جمله پالایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند. برای ایجاد اتصال غیرمشابه بین فولاد زنگ نزن 310 AISI و سوپرآلیاژ اینکونل 657 لازم است از فرایندهای جوشکاری ذوبی استفاده نمود. تحقیق حاضر در مورد مسائلی همچون جوش پذیری، ریزساختار فلزات پایه، ریزساختار مناطق جوش (فلزجوش، منطقه متاثر از حرارت، فصل مشترک ها و مناطق ذوب جزیی شده) و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه بین فولاد زنگ نزن 310 AISI و سوپرآلیاژ اینکونل 657 در قالب تعیین بهترین فلز پرکننده انجام پذیرفته است. به دلیل اینکه اتصال فوق الذکر باید در دمای 50 ± 1000 درجه سانتیگراد کار کند لذا خواص اتصال پس از پیرسازی در این دما نیز مورد بررسی قرار گرفت. تحقیقات آزمایشگاهی صورت گرفته در مورد این اتصال نشان داد وسعت منطقه مخلوط نشده در طرف فلز پایه فولادی 310 وسیع تر بوده است. رشد دانه ها فقط در ناحیه فلز پایه فولاد 310 و ذوب موضعی مناطق بین دندریتی فقط در فلز پایه اینکونل 657 رخ داده است. ریزسختی فلزات جوش نشان داد بیشترین سختی از آن فلزجوش اینکونل A و کمترین آن برای فولاد 310 است. نتایج آزمون کشش از مقاطع جوش پیرشده حاکی از آن است که شکست یا در ناحیه فلز جوش (در مورد فلزجوش اینکونل 617 و فولاد 310) و یا در ناحیه فلزپایه فولاد 310 (در مورد فلزجوش اینکونل 82 و اینکونل A) رخ داده است. انرژی ضربه برای فلزات جوش پیرشده مربوط به اینکونل 617 و فولاد 310 کاهش نسبتا زیادی را نشان می دهد که به رسوبگذاری شدید و ناپایداری حرارتی این فلزات پرکننده بر می گردد. آزمون جوش پذیری وارسترینت در مورد اتصالات مزبور نشان می دهد که فلزجوش اینکونل A بهترین مقاومت به ترک داغ را در بین فلزات جوش دارا می باشد. در نهایت می توان گفت فلزات پرکننده اینکونل A و اینکونل 82 به ترتیب بهترین انتخاب برای اتصال غیرمشابه فولاد زنگ نزن 310 به اینکونل 657 هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی