Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Mohmmad ali Golozar
مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما) محمدعلي گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Milad Vahman tadi
ميلاد وهمن طادي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Effect of heat input of gas-tungsten arc welding on microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of UNS S32906 super duplex stainless steel
In this study, microstructural and mechanical characteristics and corrosion resistence of the UNS S32906 super duplex steainless steel were investigated. The gas tungsten arc welding technique with direct current electrode negative polarity was used. Also the Sandvik 29.8.2.L was used as the filler metal. Heat input is one of the most important factors which affects welding structure and properties. In order to evaluate the influence of heat input, welding was carried out in 1.19, 1.46 and 1.87 Kj/mm. microstructure of base metal and weldments was examined using optical and scanning electron microscopes. EDS technique was used to understand how the alloying elements are distributed into the ferrite and austenite phases. Hardness and impact test was used to evaluate the mechanical properties. Tafel test was applied to evaluate the corrosion behavior of base metal and weldments and the corrosion resitance and also the effect of heat input on that was examined. Corrosion test was conducted in 1M NaCl solution. The results showed that the amount of ferrite phase decreased from 59.4 to 49.4 as the heat input increses. Also only ferrie and austenite phases were observed in the microstructure without any other detrimental phases. The hardness test results showed that the hardness of weld metal went up in comparison with base metal. Furthermore, the more heat input was used, the more austenite phase was formed, the less weldment hardness was appeared. The impact test showed that the toughness of samples and the amount of austenite phase increases with heat input and subsequently the highest heat input welded sample showed the highest toughness and the lowest hardness. Tafel test showed that base metal has better corrosion behavior irrespective of the heat input of weldments. With the increasing of heat inpute the ferrite and austenite ratio approaches to 50/50 portion and the corrosion behavior improves. So the highest heat input welded sample, the better corrosion behavior. Eventually it can be said that whethere in terms of microstructure or mechanical properties included hardness and impact behavior or corrosion resistance the sample wich was welded with the highest heat input which is 1.87 Kj/mm, showed the best properties. Keywords : Tungsten- Arc welding method, Super duplex stainless steel, Heat-input, microstructure, mechanical properties, corrosion behavior.
چکيده در پژوهش حاضر به بررسي ريزساختار، خواص مکانيکي و نيز خواص خوردگي فولاد زنگ‌نزن سوپردوفازي UNS S32906 پرداخته شد. فرايند جوشکاري به روش قوسي تنگستن- گاز و به صورت قطبيت منفي انجام گرفت. فلز پرکننده Sandvik 29.8.2.L جهت ايجاد اتصال استفاده شد. حرارت ورودي مورد استفاده در جوشکاري يکي از مهمترين عوامل موثر بر خواص و ساختار نهايي اتصال مي‌باشد. به منظور بررسي تاثير حرارت ورودي، فرايند جوشکاري بر اساس دستورالعمل پيشنهادي جوشکاري ارائه شده توسط سازنده، در سه حرارت ورودي 19/1، 46/1 و 87/1 کيلوژول بر ميلي متر انجام شد. بررسي ريزساختار فلز پايه و فلزات جوش توسط ميکروسکوپ نوري و نيز ميکروسکوپ الکتروني روبشي انجام گرفت. همچنين به منظور بررسي نحوه توزيع عناصر آلياژي بين فازهاي فريت و آستنيت موجود در ساختار از روش آناليز EDS استفاده شد. خواص مکانيکي نمونه‌ها با انجام آزمون سختي و ضربه مورد بررسي قرار گرفت. به علاوه رفتار خوردگي فلز پايه و نيز فلزات جوش توسط آزمون تافل مورد بررسي قرار گرفت و مقاومت به خوردگي نمونه‌ها و تاثير حرارت ورودي بر آن‌ها بررسي شد. براي بررسي رفتار خوردگي از محلول 1 مولار NaCl استفاده شد. نتايج نشان داد با افزايش ميزان حرارت ورودي درصد فاز فريت در ريزساختار از 4/59 به 4/49 کاهش يافت. همچنين تنها دو فاز فريت و آستنيت در ريزساختار تمامي نمونه‌ها مشاهده شد و هيچگونه فاز مضر ديگري در ساختار حضور نداشت. نتايج سختي حاکي از افزايش سختي در فلز جوش در قياس با فلز پايه بود. ضمن آنکه با افزايش حرارت ورودي و افزايش ميزان آستنيت در ريزساختار، مقدار سختي جوش کاهش يافت. آزمون ضربه نشان داد چقرمگي نمونه‌ها با افزايش حرارت ورودي و افزايش آستنيت موجود در ريزساختار افزايش مي‌يابد و بدين ترتيب نمونه با بالاترين حرارت ورودي داراي چقرمگي بالاتر و سختي کمتر در قياس با ساير نمونه‌هاي جوشکاري شده بود. نتايج آزمون تافل نشان داد رفتار خوردگي و مقاومت به خوردگي فلز پايه در مقايسه با تمامي فلزات جوش حاصل از حرارت ورودي‌هاي کم تا زياد بهتر بود. در اين بين با افزايش حرارت ورودي و نزديک شدن نسبت فريت و آستنيت در ريزساختار به نسبت تعادلي 50/50، رفتار خوردگي بهبود مي‌يابد. درنتيجه نمونه با بالاترين حرارت ورودي داراي بهترين رفتار خوردگي بود. نتيجه‌گيري کلي نشان داد چه از لحاظ ريزساختار و چه از لحاظ خواص مکانيکي شامل سختي و ضربه و چه از نظر مقاومت به خوردگي نمونه جوشکاري شده با بالاترين حرارت ورودي يعني 87/1 کيلوژول بر ميلي‌متر داراي بهترين و مطلوب‌ترين خواص مي‌باشد. کلمات کليدي جوشکاري قوسي تنگستن- گاز، فولادهاي زنگ‌نزن سوپردوفازي، حرارت ورودي، ريزساختار، خواص مکانيکي، خوردگي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی