مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ تیتانیوم Ti-3Al-2.5V تحت فرایند جوشکاری میکروپلاسما

نویسندگان
1 استاد
2 دانشجو
چکیده
در این مقاله، فرایند و برپایی سامانه جوشکاری میکروپلاسما بر روی ورق نازک از آلیاژ تیتانیوم Ti-3Al-2.5V گزارش شده است. جوشکاری با استفاده از تجهیزات متداول جوش قوسی با گاز محافظ (GTAW) به همراه مشعلی که در طی این پژوهش طراحی و ساخته شد، گزارش شده است. نمونه‌های تجربی با پارامترهای کنترل شده شامل: جریان، ولتاژ، سرعت جوشکاری و گذر نرخ حجمی گاز محافظ تحت جوشکاری قرار گرفتند. خواص مکانیکی و ریزساختار نمونه‌های جوشکاری شده مورد بررسی قرار گرفت تا پارامترهای مناسب جوشکاری مشخص شود. آزمایش‌های مکانیکی شامل آزمون کشش، خمش و میکروسختی‌سنجی نشان داد که در صورت تنظیم صحیح پارامترهای جوشکاری، جوش فاقد ترک و شکاف بوده و استحکام کشش نمونه‌های جوشکاری شده به فلز اصلی بسیار نزدیک است در حالی که سختی فلز جوش از فلز اصلی و منطقه تحت تاثیر گرما (HAZ) بیشتر می‌باشد. آزمایش‌های شکست‌نگاری، طیف سنجی پراش اشعه X و متالوگرافی برای مطالعه سطح شکست و تغییرات ریز‌ساختار مورد استفاده قرار گرفتند. این آزمایش‌ها نشان دادند که به طور کلی شکست نمونه‌ها از نوع شکست نرم بوده و تغییر فاز مارتنزیتی از فاز در درجه حرارت بالا به فاز سوزنی شکل در منطقه جوش و (HAZ) اتفاق می‌افتد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Mechanical properties and microstructure evolution of Ti-3Al -2.5V thin sheets welded using micro-plasma arc welding process

نویسندگان English

farhad javidrad 1
hosain farghadani 1
mohammad haydari 2
mahdi mashayekhy 2
چکیده English

In this paper, the process of joining Ti-3Al-2.5V titanium alloy thin sheets by means of micro-plasma arc welding (MPAW) is reported. An experimental set-up was developed using traditional gas tungsten arc welding apparatus and a home-built torch for butt welding of coupon specimens. The specimens were welded under controlled welding parameters, such as voltage, current, travel speed and shielding gas flow rate. An appropriate set of parameters for MPAW process was examined by mechanical properties tests and microstructure characterization. Mechanical tests including tensile test, bending test and micro-hardness evaluation across the weld line generally show that if suitable welding parameters are used, the tensile strength of the welded specimen is well comparable with that of the base metal while its hardness increased at the fusion zone (FZ). The bending test revealed that using appropriate welding parameters, no crack or notch appeared at the welded joint. Fractography, X-ray diffraction and metallograpghy were also performed to study the microstructure evolution. SEM images of the fracture surface presented characteristics of ductile rupture. Studies on microstructure morphology of the specimens at the FZ and HAZ reveal occurrence of phase transformation from high temperature phase to acicular phase

کلیدواژه‌ها English

Ti-3Al-2.5V titanium alloy"
" micro-plasma arc welding"
" microstructure"
" fracture surface morphology"
" metallography