عنوان پایان‌نامه
بررسی ریز ساختار و خواص مکانیکی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-جوشکاری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 42029;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 759
- تاریخ دفاع
- ۰۹ مهر ۱۳۸۷
- دانشجو
- افشین مجتبی نژادشریعت پناهی
- استاد راهنما
- حسن فرهنگی
- چکیده
- چکیده در این مقاله ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیر¬همجنس دو فولاد Mo1Cr-25/2 و L316 در سه نوع اتصال بدون لایه واسطه و با لایه واسطه به ضخامت 3 و5 میلیمتر مورد بررسی قرار گرفته است. جوشکاری بصورت سر به سر و با روش SMAW و با الکترود اینکونل 182 انجام گرفت. نتایج نشان می¬دهد که رقیق شدگی در سمت فولاد فریتی با استفاده از لایه واسطه و افزایش ضخامت آن به شدت کاهش یافته و این مساله باعث محدودتر شدن ناحیه توزیع غیریکنواخت عناصر آلیاژی نظیر Fe, Cr, Ni و Nb در فلز جوش می¬گردد. همچنین در نتیجه استفاده از لایه واسطه، ساختار انجمادی غالب در فلز¬جوش از دندریت¬های سلولی در اتصال بدون لایه واسطه به ترکیبی از دندریت¬های ستونی و هم محور تغییر یافته است. نتایج آزمون¬های مکانیکی نشان می¬دهد که با اعمال لایه واسطه میانگین سختی، داکتیلیته کششی و انرژی ضربه فلز¬جوش در مقایسه با اتصال بدون لایه واسطه افزایش قابل ملاحظه¬ای یافته در صورتی که در استحکام تسلیم و کششی تغییرات محسوسی مشاهده نگردیده است. همچنین در ناحیه تحت تاثیر حرارت فولاد فریتی نیز انرژی ضربه با استفاده از لایه واسطه و افزایش ضخامت آن افزایش قابل ملاحظه¬ای داشته است و این درحالیست که در ناحیه تحت تاثیر حرارت فولاد زنگ¬نزن آستنیتی هیچگونه تغییری در انرژی ضربه آن مشاهده نمی¬گردد. سطوح شکست نمونه¬های کشش و ضربه در نواحی مختلف اتصال نشان دهنده شکست نرم می¬باشد که مکانیزم رشد ترک از حالت بین¬دندریتی در اتصال بدون لایه واسطه به درون دندریتی در اتصال با لایه واسطه تغییر نموده است. واژه های کلیدی: اتصال ها غیر¬همجنس، لایه واسطه، ریزساختار، خواص مکانیکی
- Abstract
- Abstract: Dissimilar weld joints between ferritic and austenitic steels are prone to frequent failures in the heat affected zone on the ferritic steel side. Residual stresses, brittle phase formation and carbon migration are among the factors which weaken the HAZ region. The use of an intermediate Inconel buttering layer and stress relief heat treatment prior to fill-up of the weld joint has been shown to be effective in reducing the residual stresses. In this study, mechanical properties and microstructure of dissimilar weldments of 2.25Cr-1Mo ferritic steel and 316L austenitic stainless steel with buttering layer thicknesses of 3 and 5 mm and without buttering have been investigated. The base plates were butt welded by the shielding metal arc welding process. The investigation included metallography, tensile and impact tests, SEM fractography, and EDS analysis. The results show that the Inconel-182 buttering layer and the stress relief employed in the dissimilar weld joints increased the final elongation of the weld metal without affecting its tensile strength. Moreover, impact energy of the weld metal and the HAZ region in the ferritic steel side was also significantly improved. The microstructure of the fusion zone was columnar-dendritic and exhibited a distribution of Nb-rich precipitates in the interdendritic regions. Wide-ranging variations in Fe, Cr, and Nb contents were noted in the welded joint without a buttering layer due to dilution. In contrast, the contents of these elements remained relatively constant within the fusion zone of welded joints with a buttering layer and the variations were mainly confined to the buttering layer region. The fracture location of transverse tensile specimens was in the ferritic base metal. The fracture surfaces of all mechanical test specimens exhibited a dimpled morphology. Transdendritic and interdendritic regions with tear ridges were identified on the fracture surfaces of weld metal tensile and impact test specimens. Key words: Dissimilar joint, Ferritic steel, Buttering layer
