مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

ارزیابی خواص ساختاری و خواص مکانیکی اتصال غیرهم جنس سوپرآلیاژ اینکونل 625 به فولاد استحکام بالای کوئنچ و تمپرشده

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی متالورژی و مواد/دانشگاه تهران
2 دانشکده مهندسی متالورژی ومواد/دانشگاه تهران
چکیده
در این پژوهش، جوشکاری غیرمشابه سوپر آلیاژ پایه نیکل اینکونل 625 به فولاد استحکام بالای کوئنچ تمپرشدهA517 Gr.B با استفاده از لیزر پالسی مورد بررسی قرار گرفت. این اتصال دارای کاربردهای ویژه در صنایع زیردریایی می‌باشد. پس از جوشکاری، ریز ساختار مناطق مختلف اتصال بهینه که شامل فلز جوش و مناطق متأثر از حرارت می‌باشد، با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. بررسی‌ها نشان‌دهنده وجود ساختار دندریتی ظریف در فلز جوش بوده که رسوبات کاربید نیوبیوم و فاز یوتکتیک لاوه در ریز ساختار آن به وفور یافت می شوند. نتایج آنالیز عنصری نشانگر جدایش مولیبدن و نایوبیوم به مناطق بین دندریتی در فلز جوش می‌باشد. رشد دانه در ناحیه HAZ سوپر آلیاژ پایه نیکل رخ نداده ولی رسوبات بسیار ریزی در این نواحی تشکیل گردیدند. در فصل مشترک فولاد و فلز جوش، شاهد تشکیل یک ناحیه انتقالی با عرض تقریبی 65 میکرومتر خواهیم بود که شامل یک ناحیه مارتنزیتی (10-20 میکرومتر) در امتداد مرز جوش و یک ناحیه آستنیتی همراه با مقادیر بسیار کمی فریت در نزدیکی فلز پایه خواهیم بود. استحکام کششی و ریز سختی سنجی مقطع اتصال نمونه بهینه مورد بررسی قرار گرفت. رفتار الکتروشیمیایی فلز جوش در محلول %5/3 وزنی NaCl در دمای اتاق با استفاده از پلاریزاسیون پتانسیودینامیک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقاومت در برابر خوردگی فلز جوش کمتر از اینکونل و بیشتر از فولاد می‌باشد. با انتخاب بهینه پارامترهای جوشکاری، امکان دست‌یابی به جوشی سالم بانفوذ کامل میسر گردید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Characterization of microstructural and mechanical properties of Inconel 625/A517 high strength quenched and tempered steel dissimilar welds

نویسندگان English

Hadi Ramezani 1
Seyed Ali Asghar Akbari Musavi 2
چکیده English

Dissimilar welding between Inconel 625 nickel base superalloy and high strength quenched and tempered A517 Gr.B steel investigated by pulsed ND:YAG laser beam welding equipment. This joint has special application at submarine components. After welding, the optimized joint microstructure including the weld metal and heat affected zones were characterized by optical and scanning electron microscopy (SEM). The results showed a fine dendritic structure and existence of large amount of Niobium carbide and Laves eutectic phase in the weld metal. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis showed Nb and Mo segregation to interdendritic zones at the weld metal. Grain growth in the heat affected zone of Inconel 625 did not occur, however, ultrafine precipitations were deposited at the heat affected zone. An approximately 65 µm wide transition zone was observed at the steel and weld zone interface; consisted of a martensitic layer (10-20µm) along the weld interface and the austenite phase region with a little ferrite adjacent to the base metal. The tensile test and micro hardness test of the optimized sample was investigated. The electrochemical behavior of the weld metal was investigated at room temperature in 3.5% NaCl solution using potentiodynamic polarization. The results show that the corrosion resistance of weld metal is more than that of Inconel 625 and less than that of A517 Gr.B. It can be concluded that a proper selection of laser beam welding parameters provides sound, fully-penetrated welds.

کلیدواژه‌ها English

Inconel 625
high strength quenched and tempered steel
LBW
Mechanical properties
corrosion properties