car corrision

خوردگی در صنایع خودروسازی

 

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فولاد کم آلیاژ استحکام بالاHSLA-X60  و ارزیابی خواص اتصال آن

 

چکیده

فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا، دسته‌ای از فولادها هستند که در کاربردهاییکه نیاز به استحکام بالا و جوش‌پذیری خوب است از جمله بدنه کشتی و صنعت خطوط لوله گاز و نفت مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از روش‌های ساخت قطعات از جنس این فولادها، جوشکاری بوده که امروزه عمدتا به صورت ذوبی انجام می‌شود. ایجاد مناطقی با اندازه دانه بزرگ در منطقه متاثر از حرارت جوش و افزایش حساسیت به ترک خوردن هیدروژنی، از مهمترین چالش‌های جوشکاری ذوبی به حساب می­آید. امروزه برای حل این مشکل استفاده از فرآیند جوشکاری حالت جامد اصطکاکی اغتشاشی مورد توجه قرار گرفته است. در این بررسی به ارزیابی ساختاری توسط میکروسکوپ نوری و ارزیابی خواص مکانیکی توسط تست کشش و ریز سختی مقطع جوش اصطکاکی اغتشاشی فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا X-60 پرداخته شده است. یافته‌های پژوهشی نشان داد تغییر پارامترهای جوشکاری و در نتیجه آن، تغییر درگرمای ورودی حین جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی تاثیر زیادی بر دمای بیشینه و نرخ سرد شدن داشته که موجب ایجاد ریزساختارهای فریتی و بینیتی در منطقه جوش شده که این تغییر ریزساختاری و کاهش منطقه جوش نسبت به جوشکاری ذوبی، موجب به بهبود خواص مکانیکی و توزیع یکنواخت‌تر سختی در مقطع جوش شده است. دیجی قطعه توانایی ساخت کلیه دستگاه های صنعتی و آزمایشگاهی را دارا می باشد.

کلمات کلیدی: فولاد کم‌آلیاژ استحکام بالاX-60 ، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، منطقه متاثر از حرارت، نرخ سرد شدن.

مقدمه

امروزه یکی از مهمترین آلیاژهای آهنی، فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا (HSLA)[4] است که بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از کاربردهای فولادهای HSLA می‌توان به استفاده آن در خطوط انتقال نفت و گاز، اجزای وسایل نقلیه سنگین، ماشین‌های کشاورزی و ساخت و ساز، تجهیزات صنعتی، مخازن تحت فشار و… نام برد. انتخاب یک فولاد HSLA مشخص، وابسته به ویژگی‌های کاربردی آن مثل مقاومت به خوردگی، شکل‌پذیری، جوش‌پذیری و امکان کاهش ضخامت می‌باشد[۱]. معمولا این فولادها توسط فرآیند ترمومکانیکال‌کنترل شده(TMCP)[5] تولید می‌شود و اضافه کردن برخی از عناصرکاربیدزا و نیتریدزا قوی مثل تیتانیوم، وانادیوم و نیوبیوم، موجب بهبود رفتار تغییر فرم، افزایش استحکام و چقرمگی آنها شده است. این عناصر با ایجاد رسوب در مرزدانه‌ها، مانع تبلور مجدد در حین نورد گرم و بزرگ شدن دانه های آستنیت شده و در ادامه سرد شدن موجب ایجاد ساختار فریت ریزدانه همراه با جزایر بینیتی می شود [۱و۲].

یکی از روش‌های ساخت و تولید قطعات، استفاده از فرآیندهای جوشکاری بوده که امروزه عمدتا به صورت ذوبی انجام می‌شود. در جوشکاری ذوبی، زمانی‌که گرمای ورودی ناشی از جوشکاری زیاد باشد، در منطقه متاثر از حرارت(HAZ)[6] در اثر بزرگ شدن دانه‌های آستنیت و حل شدن رسوبات استحکام بخش و رسوب مجدد آنها در مرزدانه های نواحی با اندازه دانه بزرگ، منجر به کاهش استحکام و چقرمگی جوش شده است[۳]. در موارد خاص، حل شدن رسوبات نیتریدی منجر به آزاد شدن نیتروژن در زمینه و ایجاد فازهای ترد و درون‌دانه‌ای و در نتیجه کاهش چقرمگی دمای پایین در HAZ شده است. علاوه بر آن جوشکاری ذوبی فولادهای HSLA موجب ایجاد ساختار مارتنزیتی در منطقه متاثر از حرارت که موجب افزایش حساسیت به ترک خوردن هیدروژنی،کاهش چقرمگی و افت خواص مکانیکی جوش می‌شود [۱و۴].

امروزه تحقیقات پژوهشگران به سمتی پیش رفته که از روش‌های جوشکاری با گرمای ورودی کمتر و جوشکاری حالت جامد جهت جوش مواد استفاده شود. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی(FSW)[7] در زمرة پروسه های جوش حالت جامد می باشد که در موسسه جوشکاری انگلستان (TWI)[8] و توسط وین توماس اختراع شد و گسترش این فرآیند توسط لاکهید مارتین در سال ۱۹۹۵ صورت گرفت [۵]. امروزه به طور گسترده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جهت اتصال آلیاژهای آلومینیومی که نقطه ذوب پایین داشته و با روش‌های ذوبی قابل جوشکاری نیستند، استفاده شده است. در سال‌های اخیر، با توسعه و گسترش ابزار جوشکاری که بتواند دمای بالا و تغییر فرم پلاستیکی شدید را در حین جوشکاری تحمل کند امکان جوشکاری FSW برخی از آلیاژهای پایه آهنی فراهم شده و مورد توجه محققین قرار گرفته است[۶-۸].

تفاوت اصلی بین فرایند FSW و جوشکاری ذوبی در دمای اتصال است  به گونه‌ای که جوشکاری FSW در حالت جامد و زیر نقطه ذوب ماده مورد نظر موجب اتصال می‌گردد. دما در FSW تا حدی بالا می‌رود که تغییر فرم پلاستیکی شدید و سیلان ماده به راحتی بتواند انجام شود. فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در مقایسه با جوشکاری ذوبی جدید بوده و مزیت‌های متفاوتی نسبت به جوش قوسی فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا دارد به طوری‌که جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، خواص مکانیکی قابل قبولی را ایجاد می‌کند و منجر به کاهش پیچیدگی در قطعه جوشکاری شده است. دیجی قطعه با استفاده از دانش نوین توانایی ساخت دستگاه، ساخت قطعه یا قطعات صنعتی و ساخت دستگاه های صنعتی را دارد

در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی گرمای ورودی یک پارامتر تاثیرگذار با ساختار جوشکاری شده است که خود به سرعت عبوری و سرعت چرخشی وابسته است. هر چه میزان گرمای ورودی به منطقه جوش زیاد باشد، دمای بیشینه در نمونه افزایش یافته و در مقابل سرعت سرد شدن کاهش می یابد[۴]. اثر متقابل بین دمای بیشینه و سرعت سرد شدن بر روی سختی‌پذیری و ایجاد فازهای مختلف در فولاد مثل بینیت، مارتنزیت و فریت اثر گذاشته و باعث ایجاد ریزساختار متفاوت در منطقه جوش شده است. با زیاد شدن نسبت سرعت چرخشی به سرعت عبوری، گرمای ورودی به عنوان یک پارامتر موثر اندیس گرما، افزایش یافته که موجب افزایش اندازه دانه فریت و تیغه های بینیتی در ساختار جوش می‌شود و همچنین موجب بزرگ شدن پهنای منطقه اغتشاش یافته و ناحیه متاثر از حرارت شده است دیجی قطعه با استفاده از دانش نوین توانایی ساخت دستگاه، ساخت قطعه یا قطعات صنعتی و ساخت دستگاه های صنعتی را دارد

جهت درک تحولات ریزساختاری جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فولادهایHSLA باید تاثیر پارامترهای جوشکاری بر تشکیل فاز آستنیت و استحاله تبدیل آن به ریزساختارهای متفاوت مورد بررسی قرار گیرد. تحقیقات انجام شده توسط لینرت بر روی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فولاد معمولی [۷]، اوزکین بر روی  فولادهای X80,L80 [9]، مشخص شده که مقطع جوش داده شده توسط جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی دارای خواص مکانیکی قابل قبولی بوده به طوری‌که نرم‌ترین منطقه در ناحیه متاثر از حرارت به خاطر فراتمپرشدن ساختار فلز پایه گزارش شده است.

در بررسی موضوع مقایسه بین جوش ذوبی زیر پودری و جوش  FSWفولاد HSLA-65، تحقیقاتی توسط کونکال و همکاران انجام شده است. نتایج بدست آمده مشخص ‌می‌کند که جوشکاری FSW توسط ابزار ‌W-Re دارای خواص مکانیکی قابل قبول و بهتر از جوش ذوبی است[۳و۴].

بررسی انجام شده توسط ‌لینگیون وی و همکاران ارتباط بین پارامترهای متغیر جوشکاری با ریزساختار خاصل از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فولاد HSLA-65 بیانگر آن است که با افزایش گرمای ورودی، ریزساختاراز بینیت به سمت فریت چندوجهی تغییر پیدا کرده و زمانی که گرمای ورودی خیلی زیاد شود، علاوه بر محصولات حاصل از استحاله در دمای بالا شامل فریت سوزنی وفریت هم‌محور، به علت بزرگ شدن دانه‌های آستنیت قبلی امکان ایجاد ساختار بینیت پرشکل همراه با ذرات ریز رسوب در مرزدانه دانه‌های قبلی آستنیت نیز وجود دارد[۱۰].

با توجه به کاربرد وسیع فولادهای میکروآلیاژی در صنایع مهندسی و لزوم جوشکاری قطعات فولادی، در این پژوهش به بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی مقاطع جوش داده شده فولاد X-60 و بررسی تاثیر پارامترهای جوشکاری پرداخته شده است.

روش تحقیق

در این تحقیق از فولاد میکروآلیاژی استحام بالاX-60  با ضخامت ۳ میلی متر استفاده شد. ترکیب شیمیایی فلز مورد استفاده به روش کوانتومتری تعیین شده است(جدول۱). عملیات سنگ­زنی قبل از جوشکاری توسط دستگاه سنگ مغناطیسی به منظور از بین بردن اعوجاج در سطح قطعه انجام پذیرفت و نمونه­ها در اندازه های mm3×۶۰×۱۵۰ آماده­سازی شدند. قبل از شروع فرایند، به منظور زدودن آلودگی و چربی از سطح ورق­ها، سطح هر دو ورق را با محلول استون تمیز شدند. جوشکاری توسط ابزار کاربید تنگستن مولیبدن دار(WC-Mo) و در سرعت­های چرخش ۷۰۰ و۱۰۰۰ دور بر دقیقه، سرعت­های پیشروی ۴۰ و۶۰ میلی متر بر دقیقه و با زاویه °۵/۲ درجه­ای ابزار نسبت به قطعه کار انجام شد.

جهت بررسی ریزساختار، ابتدا از مقطع عرضی جوش نمونه جدا گردید. پس از آن نمونه­ها بعد از سنباده زنی از سنباده ۱۲۰ تا ۴۰۰۰، پولیش با خمیر الماس و اچ با محلول۲% نایتال، توسط میکروسکوپ نوری مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی رفتار ریزسختی مقطع جوش توسط دستگاه ریزسختی koopa با بار اعمالی ۳۰۰ گرم و فواصل ۲ میلیمتر انجام شد. هم چنین رفتار مکانیکی توسط آزمون کشش به صورت عرضی مورد بررسی قرار گرفت. لازم به ذکر است که استحکام تسلیم و نهایی فولاد X-60 به ترتیب برابر ۴۱۰ و ۵۲۰ مگاپاسکال است.

نتایج و بحث

بررسی ریزساختار

ریزساختار ورق‌های نورد شده معمولی و نرماله شده دارای پرلیت­های نسبتا ریزی است که درون زمینه فریت هم‌محور قرار دارند. ریز ساختار فلز پایهHSLA-65  شامل فریت، پرلیت و رسوبات کاربید نیوبیوم است. ریز ساختار ایجاد شده پس از جوشکاری تابعی از سیکل­های حرارتی و مکانیکی ایجاد شده در حین جوش است. در واقع کسر فازهای ایجاد شده پس از جوشکاری تابع بیشترین گرمای ایجاد شده در آن منطقه و سرعت سرد شدن بعد از جوشکاری است[۱و۲].

ریزساختار منطقه جوش اصطکاکی اغتشاشی فولاد X-60 نشان دهنده تشکیل فاز آستنیت در حین جوشکاری و استحاله آن به فازهای متفاوت است. فازهایی که در فولادهای فریتی کم کربن و کم آلیاژ استحکام بالا تشکیل می‌شود وابستگی شدیدی به نرخ سرد شدن دارند. اثرگذاری پارامتر نرخ سرد شدن و ریزساختار از دیاگرام‌های استحاله فازی سرد شدن مداوم(CCT)[9] بدست می‌آید که وابستگی شدیدی به ترکیب شیمیایی و اندازه دانه آستنیت دارد به طوریکه با افزایش اندازه دانه آستنیت امکان تشکیل فریت و پرلیت به خاطر کاهش مناطق جوانه زنی و انرژی داخلی آستنیت، کاهش می یابد. کم شدن دمای بیشینه و گرمای ورودی در حین جوشکاری منجر به ریز شدن دانه‌های آستنیت قبلی و تقویت ایجاد فریت مرزدانه‌ای و فریت هم محور می شود. علاوه بر آن به خاطر تغییر فرم شدید حین جوشکاری دمای تشکیل بینیت کاهش یافته و امکان تشکیل فریت افزایش می یابد[۱۰و۱۱].

ریزساختار ناشی از جوشکاری به دو فاکتور دمای بیشینه و نرخ سرد شدن وابسته است که با تغییر پارامترهای جوشکاری و پیرو آن گرمای ورودی تغییر می‌کند[۹]. افزایش گرمای ورودی منجر به افزایش دمای بیشینه، کاهش نرخ سرد شدن و توزیع یکنواخت گرما در کل نمونه می‌شود. فاکتور دیگری که تاثیر بسزایی بر ریزساختار دارد گرمای ایجاد شده ناشی از اصطکاک شانه با فلز پایه و گرم کردن سطح نمونه شده و در مقابل به خاطر نزدیک بودن آن به محیط و انتقال حرارت سریع‌تر، سرعت سرد شدن بیشتری دارد[۱۰].

براساس شکل مشخص است که پس از جوشکاری به علت بالا رفتن دمای فلز پایه تا محدوده پایداری آستنیتی و سریع سرد شدن، ساختار آستنیتی به طور کامل به فریت هم محور و فریت سوزنی تبدیل شده است. علت وجود ریز ساختار ریز تیغه‌ای می‌تواند براثر سریع سرد شدن در حین جوشکاری و کرنش و تغییر شکل پلاستیکی در ناحیه اغتشاش یافته باشد [۴و۱۰]. در رابطه با ریزساختار ایجاد شده در منطقه تحت تاثير حرارتي- مکانيکي در همه نمونه‌ها دارای فریت­های ریزدانه همراه با کلونی­های سمنتیت بوده که ریز بودن دانه‌های فریت در آن نسبت به فریت فلز پایه به خاطر تنش و کرنش اعمالی ناشی از جوشکاری و تبلور مجدد دینامیکی فریت دانست. در مقابل منطقه تحت تاثير حرارتي به خاطر تجربه سیکل حرارتی تقریبا ریزساختار شبیه فلز پایه دارد اما مقداری از پرلیت در آن متلاشی شده و منجر به پخش شدن سمنتیت در زمینه فریت شده است [۱۱].

در رابطه با اثرگذاری پارامترهای جوشکاری بر ریزساختار منطقه اغتشاش، علاوه بر سیکل گرمایی، سیکل مکانیکی و توزیع کرنش و تنش نیز حائز اهمیت می‌شود. زمانی­که دانه­های آستنیت تغییر فرم شدیدی در حین سرد شدن تحمل می‌کنند، علاوه بر تبلور مجدد مکانیکی آستنیت، دمای شروع تشکیل استحاله بینیت از آستنیت کاهش یافته در حالیکه ایجاد فریت به خاطر افزایش مکان‌های جوانه زنی افزایش می‌یابد [۵و۱۰]. همچنین گزارش شده که دمای شروع تشکیل بینیت وابستگی شدیدی به دمای بیشینه، نرخ سرد شدن و نرخ کرنش و تنش در حین جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی دارد. به طوری­که کاهش گرمای ورودی و اندازه دانه آستنیت قبلی منجر به کاهش مقادیر بینیت می­شود؛ اما در مقابل موجب ریز شدن وکاهش فاصله بین تیغه‌های بینیتی و افزایش فریت هم محور می‌شود. علاوه بر آن گزارش شده در نمونه‌هایی که تنش و کرنش بیشتری تحمل کرده‌اند، تغییر فرم پلاستیک شدید و به تعویق افتادن استحاله‌های فازی منجر به زیاد شدن فریت هم محور شده است [۱۱و۱۲].

در رابطه با تاثیر گذاری سرعت چرخشی بر ریزساختار باید اشاره کرد سرعت چرخشی بالاتر منجر به افزایش گرمای ورودی، کاهش تنش سیلان ماده، بزرگتر شدن اندازه دانه‌های آستنیت قبلی، نرم شدن ماده و کاهش مقادیر کرنش و تنش موجود در ماده شده که منجر به ایجاد فریت ویدمن و بینیت می‌شود. در مقابل نمونه با سرعت چرخشی کمتر، به خاطر زیاد بودن کرنش و تنش در ماده، ایجاد آستنیت ریز دانه تر و زیاد بودن دانسیته نابه‌جایی­ها، مقادیر فریت بیشتری ایجاد می شود.

همچنین در رابطه با تاثیرگذاری سرعت عبوری بر ریزساختار باید اشاره کرد که کاهش سرعت عبوری منجر به افزایش زمان تماس بین ابزار و فلز در حین جوشکاری و افزایش گرمای ورودی می شود. علاوه بر آن دمای زیاد منجر به کاهش کرنش و تغییر فرم ماده می شود. اما در مقابل بزرگ شدن دانه­ها در اثر گرمای ورودی بیشتر منجر به ترغیب تشکیل فریت ویدمن و بینیت در ریزساختار می‌شود. در مقابل زیاد بودن تغییر فرم ماده در سرعت عبوری زیاد و افزایش محل جوانه زنی فریت هم‌محور منجر به تغییر در توزیع انواع فریت در مقطع جوش شده است [۱۱].

بررسی ریزسختی

رفتار متفاوت سختی، در واقع به علت رقابت بین اثرگذاری دمای بیشینه  و سرعت سرد شدن است که منجر به ایجاد ریز ساختارهای مختلف در مناطق متفاوت ایجاد شده حاصل از جوش می­شود. در تمام نمونه‌ها بیشترین میزان سختی در منطقه اغنشاش سمت پیشرو و کمترین سختی در HAZ و فلز پایه ایجاد شده است. همچنین زیاد بودن گرمای ورودی موجب بزرگتر شدن پهنای مناطق ایجاد شده، ناشی از جوشکاری می‌شود. بطوری‌که با افزایش سرعت عبوری، میزان گرمای ورودی کاهش یافته که ناحیه با سختی کم به ناحیه مرکزی جوش نزدیکتر شده که این موجب ایجاد شیب سختی زیاد در نمونه شده و  موجب نزدیک‌تر شدن خط جوش به HAZ  می‌شود[۱۰و۱۱].

پیرامون بیشترین میزان سختی در منطقه جوش و در قسمت پیشرونده گزارش شده که مکانیزم ایجاد منطقه‌ی سخت در قسمت پیشرو فولاد HSLA-65 به علت تفاوت در سرعت سرد شدن و وجود دمای بیشینه  بالاتر در قسمت پیشرونده نسبت به پسرونده منجر به ایجاد ریزساختار متفاوت شده است. سرعت سرد شدن حدود ۳ برابر از دمای بیشینه در ایجاد ریزساختار تاثیرگذارتر است و در ناحیه پیشرونده  حداقل /Sec150 بیشتر از قسمت پسرونده است [۱۳].

رفتار مکانیکی جوش

پس از آزمون کشش، همه‌ی نمونه‌ها در قسمت نزدیک به HAZ و در طرف پیشران جوش شکسته شدند. خواص مکانیکی حاصل از جوش۶۰ X-وابستگی شدیدی به اندازه دانه دارد. در جوشکاری­های قوسی  ارتباط کمی بین گرمای ورودی جوش، اندازه دانه پس از جوش و پهنای HAZ وجود دارد بطوری‌که خواص مکانیکی و اندازه دانه HAZ قابل کنترل است [۱و۴].

پارامترهای مختلف جوشکاری FSW از جمله سرعت عبوری موجب تغییر در نرخ کرنش و دمای بیشینه می‌شود. این دو فاکتور کنترل کننده اصلی در تبلور مجدد دینامیکی دانه‌های آستنیتی هستند. همانطور که در قسمت قبل بحث شد، اندازه دانه و استحاله فازی انجام شده در جوشکاری حالت جامدِ فولادهای با استحکام بالا، توسط تغییر شکل پلاستیکی شدید در محدوده دمای آستنیتی کنترل می‌شود. دمای تغییر فرم در حین جوشکاری FSW فولاد بالاتر از ۱۰۰۰ می‌رود که نشان‌دهنده آن است که تبلور مجدد دینامیکی مکانیزم اصلی در ریز دانه کردن منطقه جوش است. گرمای زیاد منجر به پیشرفت تبلور مجدد دینامیکی و رشد دانه‌های آستنیتی می‌شود دیجی قطعه با استفاده از دانش نوین توانایی ساخت دستگاه، ساخت قطعه یا قطعات صنعتی و ساخت دستگاه های صنعتی را دارد

در بررسی ارتباط بین گرمای ورودی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فولاد X-60 با خواص مکانیکی، مشخص شد که با افزایش گرمای ورودی استحکام تسلیم و استحکام نهایی جوش کاهش پیدا کرده است(نمونه mm/min40rpm 1000 نسبت به mm/min60rpm 740) اما در تمام شرایط استحکامی بیشتر از فلز پایه دارد که علت آن را می­توان ریز بودن ساختار منطقه جوش، ایجاد فازهای بینیت و فریت سوزنی در منطقه جوش و چگالی بالا نابه‌جایی‌ها در این منطقه دانست[۱۴].

نتیجه گیری

  1. جوش سالم و بدون عیب در اثر جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فولاد X-60 بدست آمد.
  2. ریزساختار منطقه جوش دارای فازهای فریت سوزنی،فریت هم محور و بینیت است.
  3. تغییر پارامترهای جوشکاری منجر به تغییر در توزیع فازهای موجود در منطقه اغتشاش و تغییر سختی در راستای مقطع جوش شده است.
  4. افزایش سرعت چرخشی منجر به افزایش گرمای ورودی،کاهش سختی در منطقه جوش و توزیع یکنواخت سختی شده است.
  5. ریزساختار ریز و هم محور منطقه اغتشاش منجر به افزایش استحکام نهایی و استحکام تسلیم نسبت به فلز پایه شده است.

مراجع

[۱] K. Sampath , “An understanding of HSLA-65 plate steels”, Journal of Materials Engineering and Performance,2006, Vol. 15, NO. 1, pp. 32-40.

[۲] P. Buahombura, “High Strength Low Alloy Steel”,۲۰۰۸, M.T., Suranaree University of Technology.

[۳] P. Konkol, J. Warren, P. Hebert, “Weldability of HSLA-65 steel for ship structures”, Welding journal, 1998, Vol. 77, NO., pp. 361-s.

[۴] P.J. Konkol, and M.F. Mruczek, “Comparison of friction stir weldments and submerged arc weldments in HSLA-65 steel”, Welding journal, 2007, Vol. 86, NO. 7, pp. 187.

[۵] R. S. Mishra, and M.W. Mahoney, ″Friction stir welding and processing″, ۲۰۰۷, ASM International.

]۶[ اهل سرمدی،م. “جوشکاری فولاد زنگ نزن سوپر دوفازی S32750  UNSبا روش­های اصطکاکی اغتشاشی و قوسی الکترود تنگستن گاز و ارزیابی خواص مکانیکی و ریزساختاری”، پایان نامه کارشناسی ارشد،دانشگاه صنعتی اصفهان، ۱۳۹۴٫

[۷] T. Lienert, W. Stellwag Jr, B. Grimmett, R. Warke, “Friction stir welding studies on mild steel”, Welding journal, 2003, Vol. 82, NO. 1, pp. 1-9.

[۸] A. Pradeep., “A Review of Friction Stir Welding of Steels”, International Journal of  Engineering Research and Development ,September 2012, Vol.3, Issue 11, pp. 75-79.

[۹] A. Ozekcin, H. Jin, J. Koo, N. Bangaru, R. Ayer, G. Vaughn, R. Steel, and S. Packer, “A microstructural study of friction stir welded joints of carbon steels”, International journal of offshore and polar engineering, 2004, Vol. 14, NO. 4, pp. 284-288.

[۱۰] L. Wei, and T. Nelson, “Correlation of microstructures and process variables in FSW HSLA-65 steel”, Welding journal,2011, Vol. 90, NO. 1-3, pp. 95s-101s.

[۱۱] D.M. Failla, “Friction Stir Welding and Microstructure Simulation of HSLA-65 and Austenitic Stainless Steels”,۲۰۰۹, M.T., Ohio State University.

[۱۲] J . C. Lippold,” Welding metallurgy and weldability”, ۲۰۱۵, New Jersy, John Wiley &Sons.

[۱۳] J.D. Allred, “An Investigation into the Mechanisms of Formation of the Hard Zone in FSW X65”, ۲۰۱۳, Master Thesis., Brigham Young University.

[۱۴] T. W. Nelson, L. Wei, and M. Abbasi, “Effect of Heat Input on Post-Weld Microstructure and Mechanical Properties in FSW X-65,” Proc. The Twenty-first International Offshore and Polar Engineering Conference, International Society of Offshore and Polar Engineers, 2011.

جدول۱٫ مقادیر عناصر موجود در فولاد X-60  مورد استفاده در این پژوهش

عناصر

C Si Mn P S V  Nb Ti Fe
درصد ۰/۱۶ ۰/۴۵ ۱/۶۵ ۰/۰۲ ۰/۰۱ ۰۸/۰ ۰/۰۵ ۰/۰۴ پایه

 

 

جدول۲٫ متغیرهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

شماره نمونه

سرعت چرخش (rpm) سرعت پیشروی (mm/min) زاویه ابزار نسبت به قطعه کار(°)
۱ ۷۰۰ ۶۰ ۳
۲ ۱۰۰۰ ۴۰ ۳
۳ ۱۰۰۰ ۶۰ ۳

111

جدول۳٫ نتایج آزمون کشش برای نمونه های جوشکاری شده

شماره نمونه سرعت چرخش (rpm) سرعت پیشروی (mm/min) استحکام تسلیم (Mpa) استحکام نهایی (Mpa) ازدیاد طول%
۱ ۷۰۰ ۶۰ ۴۴۰ ۵۸۰ ۲۶
۲ ۱۰۰۰ ۴۰ ۳۹۰ ۵۴۵ ۱۷
۳ ۱۰۰۰ ۶۰ ۴۳۲ ۵۶۶ ۱۸

111

 

111111

 

Captureدیجی قطعه با استفاده از دانش نوین توانایی ساخت دستگاه، ساخت قطعه یا قطعات صنعتی و ساخت دستگاه های صنعتی را دارد

0 پاسخ

ارسال یک پاسخ

می خواهید در گفتگو ها شرکت کنید؟
Feel free to contribute!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *