Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Mehdi Salehi
مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما) مهدی صالحی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sayed Pouya Miriyan
سیدپویا میریان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Welding of GX48 NiCrWSi 48-28-5 (HV) Heat Resistant Alloy by Gas-Tungsten Arc and Evaluation of Microstructure and Hot Corrosion
Service aged HV alloy repair welding has made many challenges for craftsmen and researchers. In this study, repair welding of alloy HV was evaluated using TiG welding and Butter layer method. Microstructure pictures showed some specimens have microcracks in their Partials-Melted-Zone (PMZ) near the weld line that in the result of carbides Constitutional-Melting in this zone. In this regard, the butter layer filler metals was selected from base nickel (In625 کاملا آستنیتی این آلیاژ دارای کاربیدهای بزرگ و بلوکی شکل M23C6 و M6C است که حاصل پیرشدگی فلز در شرایط سرویس دهی در دمای بالا است. وجود تنگستن برای افزایش مقاومت به خزش فلز الزامیست ولی این عنصر با تسهیل استحاله M23C6 به M6C که کاربیدی مقاوم¬تر است، سبب کاهش زیاد انعطاف پذیری آلیاژ شده است. ارزیابی تصاویر ریزساختاری نشان داد که در برخی نمونه¬ها ریزترک¬هایی در منطقه ذوب جزئی شده نزدیک مرز جوش بوجود آمده¬اند که حاصل ذوب ترکیبی کاربیدهای آن منطقه می¬باشند ( مانند نمونه¬ای که لایه میانی آن از جنس اینکونل 82 است). در این پژوهش فلز پرکننده لایه میانی از فلزات پایه نیکل (In625,In601,In82,NiCrCoMo-1)، مقاوم به حرارت (45/35 و 35/25) و پایه کبالت (Stellite SF6) با ریزساختارهای آستنیتی انجام شده است. نتایج آزمون کشش دمای محیط نشان داد که فلز جوش و لایه میانی استحکام لازم را داشته و تمام نمونه¬ها از فلز پایه شکسته شده¬اند. آزمون¬های مکانیکی مانند ضربه و ریزسختی سنجی نیز نشان داد که نمونه¬ای که لایه میانی آن با فلز پرکننده (NiCrCoMo-1) انجام شده است و نمونه¬ایکه لایه میانی آن با فرآیند ذوب سطحی انجام شده است، به ترتیب دارای بیشترین انرژی ضربه (37 ژول) و بیشترین سختی (510 ویکرز) هستند و خواص دما پایین خوبی را ارائه می¬کنند ولی در زمان قرار گیری در برابر محیط خورنده حاوی نمک¬های مذاب، محیط مذاب نمک را اسیدی کرده و خوردگی داغ بصورت خود پیشرونده و مخرب بوقوع می¬پیوندد. در مقابل، نمونه¬هایی که لایه میانی نداشته و یا جنس لایه میانی آنها به مقدار زیادی به فلز جوش و پایه نزدیک است مقاومت به خوردگی داغ بهتری را از خود نشان داده¬اند، بعلاوه اینکه ریزساختاری عاری از ترک به همراه خود داشته¬اند. در مجموع می¬توان گفت نمونه¬ای که لایه میانی آن از جنس خود فلزجوش است (45/35)، و همچنین نمونه با لایه میانی اینکونل 625 نزدیک¬ترین ویژگی¬ها را به به خواص مورد انتظار داشتند.
در این پژوهش جوشکاری تعمیری آلیاژ HV به روش قوسی تنگستن گاز با استفاده از لایه میانی (باتر) مورد ارزیابی قرار گرفت. این آلیاژ به دلیل استحکام بالا و مقاومت خوب در برابر خوردگی و خزش در دمای بالا کاربرد فرآوانی در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی پیدا کرده است. جوشکاری تعمیری این آلیاژ که در سرویس پیرشده است چالش¬های زیادی را برای صنعتگران و محققین ایجاد کرده است که در اینجا استفاده از لایه میانی مورد پژوهش قرار گرفته است. بررسی¬های ریزساختاری که توسط میکروسکوپ¬های نوری و الکترونی مجهز به آنالیز عنصری، انجام گرفته است، نشان داد که ریزساختار کاملا آستنیتی این آلیاژ دارای کاربیدهای بزرگ و بلوکی شکل M23C6 و M6C است که حاصل پیرشدگی فلز در شرایط سرویس دهی در دمای بالا است. وجود تنگستن برای افزایش مقاومت به خزش فلز الزامیست ولی این عنصر با تسهیل استحاله M23C6 به M6C که کاربیدی مقاوم¬تر است، سبب کاهش زیاد انعطاف پذیری آلیاژ شده است. ارزیابی تصاویر ریزساختاری نشان داد که در برخی نمونه¬ها ریزترک¬هایی در منطقه ذوب جزئی شده نزدیک مرز جوش بوجود آمده¬اند که حاصل ذوب ترکیبی کاربیدهای آن منطقه می¬باشند ( مانند نمونه¬ای که لایه میانی آن از جنس اینکونل 82 است). در این پژوهش فلز پرکننده لایه میانی از فلزات پایه نیکل (In625,In601,In82,NiCrCoMo-1)، مقاوم به حرارت (45/35 و 35/25) و پایه کبالت (Stellite SF6) با ریزساختارهای آستنیتی انجام شده است. نتایج آزمون کشش دمای محیط نشان داد که فلز جوش و لایه میانی استحکام لازم را داشته و تمام نمونه¬ها از فلز پایه شکسته شده¬اند. آزمون¬های مکانیکی مانند ضربه و ریزسختی سنجی نیز نشان داد که نمونه¬ای که لایه میانی آن با فلز پرکننده (NiCrCoMo-1) انجام شده است و نمونه¬ایکه لایه میانی آن با فرآیند ذوب سطحی انجام شده است، به ترتیب دارای بیشترین انرژی ضربه (37 ژول) و بیشترین سختی (510 ویکرز) هستند و خواص دما پایین خوبی را ارائه می¬کنند ولی در زمان قرار گیری در برابر محیط خورنده حاوی نمک¬های مذاب، محیط مذاب نمک را اسیدی کرده و خوردگی داغ بصورت خود پیشرونده و مخرب بوقوع می¬پیوندد. در مقابل، نمونه¬هایی که لایه میانی نداشته و یا جنس لایه میانی آنها به مقدار زیادی به فلز جوش و پایه نزدیک است مقاومت به خوردگی داغ بهتری را از خود نشان داده¬اند، بعلاوه اینکه ریزساختاری عاری از ترک به همراه خود داشته¬اند. در مجموع می¬توان گفت نمونه¬ای که لایه میانی آن از جنس خود فلزجوش است (45/35)، و همچنین نمونه با لایه میانی اینکونل 625 نزدیک¬ترین ویژگی¬ها را به به خواص مورد انتظار داشتند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی