Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Mohmmad ali Golozar
مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما) محمدعلی گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Mehdi Safaei
محمدمهدی صفائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
In this research, the properties of the dissimilar welding between Inconel 617 superalloy and AISI 321 AISI 321 austenitic stainless steel were investigated by Gass Tungdten Arc Welding (GTAW) method. The bonding of these two alloys was carried out with ERNiCrCoMo-1 filler metal and at three different heat inputs of 4.418, 5.126 and 6.22 Kj/mm . Microstructure study of base metals, welding metals and interface between base metals and weld metal investigated by using optical microscope, Scanning Electron Microscope (SEM) and X-ray diffraction analysis. The mechanical properties of the weld metal were investigated using microhardness and impact tests. Finally, Tafel corrosion test was performed in 3.5% sodium chloride solution and the effect of heat input on corrosion behavior of the weld metals were studied. According to the investigations on optical microstructure and the result of the the analytical software, Transition Zone (TZ) and Unmixed Zone (UZ) extended as the heat input increased. Also, the size of solidification grains has increased, but solidification subgrains decreased. Therefore increasing heat input leads the microstructure to finer morphology and finally mechanical properties improved, but corrosion behavaior declined. At the weld metal of the specimen with the highest input, type ? boundary observed locally. While in two other cases, normal epitaxial growth occured. The occurrence of this phenomenon in the specimen with the highest input temperature caused the local hardness to increase due to the formation of titanium carbonitrides at the fusion boundary. Also, the SEM micrographs showed that with the increase in the heat input, the failure mechanism remains soft and does not change, and only the fracture toughness increases. As a result of increasing the heat input, fracture toughness of samples A and C improved by 18% and 13%, respectively. Therefore, due to the improvement of mechanical properties and the deterioation of corrosion properties by increasing the heat input, it is not possible to determine the optimal heat input and the welding parameters should be considered in accordance with the conditions of service.
در این پژوهش به بررسی خواص اتصال غیرمشابه سوپرآلیاژ اینکونل 617 به فولاد زنگ نزن آستنیتی 321 AISI 321 AISI به روش قوسی تنگستن- گازی پرداخته شد. اتصال این دو آلیاژ با فلز پرکننده ERNiCrCoMo و در سه حرارت ورودی متفاوت با مقادیر 418/4، 126/5 و 22/6 کیلو1ول بر میلی متر انجام شد. بررسی ریزساختار فلزات پایه، فلزات جوش و فصل مشترک فلز جوش با دو فلز پایه با بهره گیری از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز پراش پرتو ایکس انجام شد. خواص مکانیکی اتصال با استفاده از آزمون های ریزسختی سنجی و ضربه بررسی گردید. در پایان نیز با انجام آزمون خوردگی تافل در محلول 5/3 درصد کلرید سدیم، رفتار خوردگی فلزت پایه و فلز جوش و تاثیر حرارت ورودی بر آن فلز جوش بررسی شد. با توجه به به بررسی های انجام شده بر ریزساختار نوری با استفاده از نرم افزارهای تحلیلی مشخص شد؛ با افزایش حرارت ورودی مناطق گذرا (TZ) و مخلوط نشده مکانیکی (UZ) بزرگ تر شدند. هم چنین اندازه دانه های انجمادی افزایش یافته اما از طرف دیگر دانه های فرعی انجماد به ریخت دندریت های هم محور تمایل پیدا کرده و از نظر ابعاد کوچک تر شدند. بنابراین به طور کلی با ظریف تر شدن ساختار با افزایش حرارت ورودی خواص مکانیکی بهبود یافت یافت اما خواص خوردگی افت کرد . مقاومت به خور د گی فلز پایه اینکونل 617 نسبت به فلز جوش بیش تر بود. با افزایش حرارت ورودی مقا ومت به خوردگی فلز جوش افت کرد. در مقطع جوش نمونه با بیش ترین حرارت ورودی در فلز جوش مرز نوع ? به صورت موضعی مشاهده شد. در حالی که در دو سایر نمونه ها دیگر رشد رونشستی با حالت نرمال رخ داد. وقوع این پدیده در نمونه با بیش ترین حرارت ورودی باعث شد به دلیل تشکیل کاربونیتریدهای تیتانیوم در مرز ذوب، سختی به صورت موضعی افزایش یابد. هم چنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی بیان گر این بودکه با افزایش حرارت ورودی، مکانیزم شکست نرم باقی می ماند و تغییری نمی کند و فقط چقرمگی شکست افزایش می یابد. به طوری که با افزایش حرارت ورودی نمونه های A و C به ترتیب 18 و 13 درصد زیاد می شود . بنابراین به دلیل بهبود خواص مکانیکی و افت خواص خوردگی با افزایش حرارت ورودی، نمی توان یک حرارت ورودی مشخص و بهینه تعیین نمود وانتخاب شرایط جوشکاری باید با توجه به شرایط سرویس دهی باشد. اما نمونه با حرارت متوسط هم از نظر خواص مکانیکی و هم از نظر خواص خوردگی در ح الت میانه قرار دارد و شا ید بتواند به عنوان شرایط بهینه در نظر گرفته شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی