Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Mohsen Safavi,Masoud Atapoor
سید محسن صفوی (استاد راهنما) مسعود عطاپور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Seid ali Mirsolemani
سیدعلی میرسلیمانی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Assessment of Weldability and Effect of welding Parameters on Microstructure and Mechanical Properties in Dissimilar Friction Stir Welding between Austenitic Stainless Steel 321 and Carbon Simple Steel
In this present study, microstructural and mechanical properties of dissimilar jointing between austenitic stainless steel AISI321 and simple carbon steel St 52by friction stir welding has been investigated. The welding was carried out with rotational speed of 530, 710, 900 rpm and linear speed of 50, 80 mm/min. The microstructure was characterized scanning electron microscopy ( SEM ) and optical microscopy. Possible phase transformation were determined using X-ray diffraction technique. Tensile test, shear punch test and microhardness measurements were conducted to evaluate the mechanical properties of the jonts. The results showed that using friction stir welding, joints without defects were produced. In addition, no carbide and brittle phase were detected at the joining boundary. Microstructural investigation showed that significant decrease in grain siz was occurred in the stir zone of the austenitic stainless steel AISI321 for sample weld at rotational speed of 710 rpm and linear speed of 80 mm/min. Tensile test results demonstrated that failure was occurred in the weld metal for sample welded at rotational speed of 400 rpm for all linear speeds. Wherease, failure was occurred in the St 52 base metal for samples welded at rotational speeds of 710, 900rpm and linear speeds of 50, 80 mm/min. According to the shear punch test, the highest ultimate shear strength as well as yield shear strength was achieved for sample welded at rotational speed of 710 rpm and linear speed of 80 mm/min, while the mentioned sample showed the least elongation. In addition, the highest microhardness was measured in the stir zone of austenitic stainless steel sample welded with the above mentioned welding condition. Keywords: Friction stir welding, Austenitic stainless steel AISI321, Simpale carbon steel St 52, Mechanical properties, Dissimilar joint
در این تحقیق به بررسی تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی 321AISI به فولاد ساده کربنی 52St با استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی پرداخته شد. برای انجام جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، سرعت‌های چرخشی 530، 710، rpm900 و سرعت‌های پیشروی 50 و rpm80 به کار گرفته شد. بررسی‌های فازی توسط آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) و بررسی‌های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی ( SEM) انجام شد. خواص مکانیکی اتصال با استفاده از آزمون کشش، آزمون سوراخ برشی و آزمون ریز سختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با استقاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جوش‌های سالم بین این دو فولاد به دست می‌آید. بررسی های فازی در مرز اتصال، عدم تشکیل کاربید و ترکیبات بین فلزی را نشان داد. بررسی‌های ریزساختاری نیز مشخص کرد، بیش‌ترین میزان کاهش اندازه دانه‌ها، در ناحیه اغتشاشی سمت فولاد زنگ نزن آستنیتی نمونه جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm600 و سرعت خطی mm/min80 رخ می‌دهد. نمونه‌های آزمون کشش جوشکاری شده با سرعت چرخشی ثابت rpm530 و سرعت های پیشروی 50 و mm/min 80 از ناحیه جوش دچار شکست شدند. این در حالی است که محل شکست سایر نمونه های جوشکاری شده فلز پایه فولاد 52St بود. نتایج آزمون سوراخ برشی بیش‌ترین استحکام برشی نهایی و بیش‌ترین استحکام تسلیم برشی را برای نمونه جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm710 و سرعت پیشروی mm/min80 نشان داد. با این وجود این نمونه کم‌ترین میزان ازدیاد طول را داشت. بیش‌ترین میزان ریزسختی در ناحیه اغتشاشی سمت فولاد 321AISI نمونه جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm710 و سرعت خطی mm/min80 به دست آمد. کلمات کلیدی : جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ، فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 321، فولاد ساده کربنی 52St ، خواص مکانیکی، اتصال غیرمشابه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی