Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani
مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammadamir Derakhshi
محمدامیر درخشی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1398

TITLE

Assessment on Properties of Dissimilar Welds between Inconel 617 SuperAlloy and 310 Austenitic Stainless Steel by Electron beam Welding Method
The aim of this research was to analyze the relationship between the microstructure and mechanical or chemical properties of Inconel 617/AISI 310 stainless steel electron beam welds. The microstructure of the weldments was studied using scanning electron microscopy and the electron backscatter diffraction (EBSD) technique. Mechanical properties of the weldments, including tensile behavior, hardness and impact toughness resistance, were evaluated. The results indicated that the electron beam welding process led to the segregation of elements in the weld metals, and the formation of secondary phases rich in Co, Nb and Mo was reported too. EBSD studies also showed that the grains of the weldment had a variety of orientations. Also, the fraction of coincident-site lattice boundaries was non-uniformly distributed across the weldments. The tensile strength of the weldments was similar to that of the AISI 310 parent metal, and the tensile samples underwent the ductile fracture mode. Upon Charpy impact testing, the weldments underwent notch deformation and the ductile mode of fracture; however, the impact toughness resistance was lower, as compared with the base metals. Based on the performed tests, the heat input of 168 KJ/m could be recommended. The microstructure-corrosion beahvior results showed that the weld metals had weaker general corrosion resistance and pitting corrosion behavior than parent metals, as a result of the segregation of the elements and formation of the precipitates which were rich in Mo, Nb, Cr and Co. With increasing the welding travel speed, a finer dendritic microstructure was observed in weld metal, leading to the improvement of general corrosion resistance and localized corrosion behavior of the weld metal. The aim of this research was to analyze the relationship between the microstructure and mechanical or chemical properties of Inconel 617/AISI 310 stainless steel electron beam welds. The microstructure of the weldments was studied using scanning electron microscopy and the electron backscatter diffraction (EBSD) technique. Mechanical properties of the weldments, including tensile behavior, hardness and impact toughness resistance, were evaluated. The results indicated that the electron beam welding process led to the segregation of elements in the weld metals, and the formation of secondary phases rich in Co, Nb and Mo was reported too. EBSD studies also showed that the grains of the weldment had a variety of orientations. Also, the fraction of coincident-site lattice boundaries was non-uniformly distributed across the weldments. The tensile strength of the weldments was similar to that of the AISI 310 parent metal, and the tensile samples underwent the ductile fracture mode. Upon Charpy impact testing, the weldments underwent notch deformation and the ductile mode of fracture; however, the impact toughness resistance was lower, as compared with the base metals. Based on the performed tests, the heat input of 168 KJ/m could be recommended. The microstructure-corrosion beahvior results showed that the weld metals had weaker general corrosion resistance and pitting corrosion behavior than parent metals, as a result of the segregation of the elements and formation of the precipitates which were rich in Mo, Nb, Cr and Co. With increasing the welding travel speed, a finer dendritic microstructure was observed in weld metal, leading to the improvement of general corrosion resistance and localized corrosion behavior of the weld metal. Keywords: Inconel 617, AISI 310, microstructure, welding, High-energy beam, pitting corrosion Keywords: Inconel 617, AISI 310, microstructure, welding, High-energy beam, pitting corrosion
اتصال سوپرآلیاژها به فولادهای زنگ‌نزن از مباحثی است که اخیراً در تحقیقات بسیاری ازمحققین مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش انجام شده، بررسی ومشخصه یابی بین میکروساختاروخواص مکانیکی/شیمیایی اتصال غیرمشابه فولادزنگ نزن آستنیتی 310 به سوپرآلیاژاینکونل 617 توسط جوشکاری پرتوالکترونی پرداخته شده است.دراین پژوهش ابتدامیکروساختاراتصال غیرمشابه توسط میکروسکوپ نوری والکترونی مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفت، نتایج آزمون پراش الکترونی برگشتی حاکی ازآن است که جهت گیری دانه ها درناحیه جوشکاری متفاوت ازفلزات پایه می باشد، ازطرفی نتایج آزمون طیف سنجی توزیع انرژی نشان می دهد جدایش عناصرآلیاژی نظیرکبالت، مولیبدن ونئوبیوم باعث تشکیل فازهای ثانویه درمیکروساختارناحیه جوشکاری شده است. درادامه رفتارمکانیکی اتصالات صورت گرفته نظیراستحکام کششی، سختی وچقرمگی ضربه مورد مطالعه قرارگرفت، نتایج بررسی ها نشان می دهند استحکام کششی ناحیه جوشکاری شده به فلزپایه فولاد زنگ نزن آستنیتی 310 نزدیک تراست وازطرفی چقرمگی ضربه درناحیه جوشکاری شده درمقایسه با فلزات پایه ضعیف ترمی باشد، تصاویرشکست نمونه های مربوط به ارزیابی های مکانیکی حاکی ازشکست نرم درنمونه های جوشکاری شده دارند، لازم به ذکراست حرارت ورودی بهینه برای نمونه های جوشکاری شده 168 کیلوژول پیشنهاد می شود. درنهایت رفتارخوردگی اتصال مذکوردراین پژوهش مورد بررسی ومطالعه قرارگرفت، نتایج بدست آمده نشان می دهند جدایش عناصرآلیاژی درناحیه جوشکاری شده باعث تشکیل یکسری فازهای ثانویه می شوند که این شکل گیری باعث وخیم ترشدن مقاومت به خوردگی اتصالات مذکور بویژه مقاومت به خوردگی حفره ای دراین ناحیه می شود که با افزایش سرعت جوشکاری و درنتیجه میکروساختار ریزتراین عیب تا حدودی مرتفع می شود. کلمات کلیدی سوپرآلیاژاینکونل617، فولاد زنگ نزن آستنیتی310، جوشکاری پرتوالکترونی، خوردگی حفره ای.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی