مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

لحیم کاری سخت به کمک لیزر فولادهای زنگ نزن 321 و 410 با ماده پرکننده پایه نیکل BNi-2

نویسندگان
1 محقق در دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2 کارشناس موتورهای هوایی
3 استادیار مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر
چکیده
در این مقاله ، لحیم کاری سخت به کمک لیزر فولادهای زنگ نزن آستنیتی (321) و مارتنزیتی (410) با استفاده از لیزر پالسیNd:YAG 400 وات با ماده پرکننده پایه نیکل BNi-2 انجام پذیرفت. فرآیند لحیم کاری سخت به کمک لیزر در درزهای اتصال متفاوت انجام پذیرفت. میکروساختار و آنالیز ترکیب ماده پرکننده و اتصال با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. تست سختی و کشش برای بررسی خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری شده انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که ماده پرکننده ترشوندگی و پخش شوندگی خوبی بر روی فولادهای زنگ نزن 321 و 410 در فرآیند لحیم کاری سخت به کمک لیزر دارد. ماده پرکننده شامل محلول جامد نیکل، بورید نیکل و بورید کروم می‌باشد. اتصالات لحیم کاری شده عمدتا شامل محلول جامد نیکل و بورید نیکل در مرکز اتصال و بورید کروم در نزدیکی سطح مشترک با فلزپایه می‌باشد. میانگین میکروسختی ماده پرکننده 550 ویکرز و میانگین میکروسختی اتصالات لحیم کاری شده 500 ویکرز می‌باشد. استحکام کششی اتصالات لحیم کاری شده بین 200 تا 480 مگاپاسکال است که به سبب درزهای اتصال متفاوت است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Laser brazing of 321 and 410 stainless steels using BNi-2 nickel-based filler metal

نویسندگان English

Ali Khoram 1
Abed Jafari 2
Mahmoud Moradi 3
چکیده English

In this paper, laser brazing of austenitic stainless steel (type 321) and martensitic stainless steel (type 410) was performed using 400W pulsed Nd:YAG laser with nickel-based filler metal (BNi-2). Laser brazing process was carried out at different gap distances. Microstructure and composition analysis of the filler metal and the brazed joints were examined by optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Mechanical properties of the brazed joints were measured in the form of Micro hardness and tensile test. Results show that filler metal shows good wetting and spreading on 321 and 410 stainless steel in laser brazing process. Filler metal consists of nickel solid solution, nickel-rich boride and chromium-rich boride. The laser brazed joints are mainly comprised of the nickel solid solution, nickel-rich boride in the center of the joints and chromium-rich boride in near interface with substrates. The average micro hardness for filler metal was 550 HV compared to 500 HV for laser brazed joints. The tensile strength of laser brazed joints is varied from 200 to 500 MPa because of different gap distances.

کلیدواژه‌ها English

Laser brazing
321 stainless steel
410 stainless steel
BNi-2 filler metal
pulsed Nd:YAG laser