Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Mohmmad ali Golozar
مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما) محمدعلي گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Mehdi Safaei
محمدمهدي صفائي

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 اين پژوهش به بررسي خواص اتصال غيرمشابه سوپرآلياژ اينکونل 617 به فولاد زنگ نزن آستنيتي 321 AISI 321 AISI به روش قوسي تنگستن- گازي پرداخته شد. اتصال اين دو آلياژ با فلز پرکننده ERNiCrCoMo و در سه حرارت ورودي متفاوت با مقادير 418/4، 126/5 و 22/6 کيلو1ول بر ميلي متر انجام شد. بررسي ريزساختار فلزات پايه، فلزات جوش و فصل مشترک فلز جوش با دو فلز پايه با بهره گيري از ميکروسکوپ نوري، ميکروسکوپ الکتروني روبشي و آناليز پراش پرتو ايکس انجام شد. خواص مکانيکي اتصال با استفاده از آزمون هاي ريزسختي سنجي و ضربه بررسي گرديد. در پايان نيز با انجام آزمون خوردگي تافل در محلول 5/3 درصد کلريد سديم، رفتار خوردگي فلزت پايه و فلز جوش و تاثير حرارت ورودي بر آن فلز جوش بررسي شد. با توجه به به بررسي هاي انجام شده بر ريزساختار نوري با استفاده از نرم افزارهاي تحليلي مشخص شد؛ با افزايش حرارت ورودي مناطق گذرا (TZ) و مخلوط نشده مکانيکي (UZ) بزرگ تر شدند. هم چنين اندازه دانه هاي انجمادي افزايش يافته اما از طرف ديگر دانه هاي فرعي انجماد به ريخت دندريت هاي هم محور تمايل پيدا کرده و از نظر ابعاد کوچک تر شدند. بنابراين به طور کلي با ظريف تر شدن ساختار با افزايش حرارت ورودي خواص مکانيکي بهبود يافت يافت اما خواص خوردگي افت کرد . مقاومت به خور د گي فلز پايه اينکونل 617 نسبت به فلز جوش بيش تر بود. با افزايش حرارت ورودي مقا ومت به خوردگي فلز جوش افت کرد. در مقطع جوش نمونه با بيش ترين حرارت ورودي در فلز جوش مرز نوع ? به صورت موضعي مشاهده شد. در حالي که در دو ساير نمونه ها ديگر رشد رونشستي با حالت نرمال رخ داد. وقوع اين پديده در نمونه با بيش ترين حرارت ورودي باعث شد به دليل تشکيل کاربونيتريدهاي تيتانيوم در مرز ذوب، سختي به صورت موضعي افزايش يابد. هم چنين تصاوير ميکروسکوپ الکتروني بيان گر اين بودکه با افزايش حرارت ورودي، مکانيزم شکست نرم باقي مي ماند و تغييري نمي کند و فقط چقرمگي شکست افزايش مي يابد. به طوري که با افزايش حرارت ورودي نمونه هاي A و C به ترتيب 18 و 13 درصد زياد مي شود . بنابراين به دليل بهبود خواص مکانيکي و افت خواص خوردگي با افزايش حرارت ورودي، نمي توان يک حرارت ورودي مشخص و بهينه تعيين نمود وانتخاب شرايط جوشکاري بايد با توجه به شرايط سرويس دهي باشد. اما نمونه با حرارت متوسط هم از نظر خواص مکانيکي و هم از نظر خواص خوردگي در ح الت ميانه قرار دارد و شا يد بتواند به عنوان شرايط بهينه در نظر گرفته شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی