ارزیابی خواص مکانیکی جوش های غیر مشابه فولاد زنگ نزن AISI 347 به فولاد کم آلیاژ ASTM A335

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 1، دوره 12، شماره 2 - شماره پیاپی 45، تیر 1397، صفحه 1-13   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسنده

ایمان حاجیان نیا^*

دانشگاه مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

دراین تحقیق، خواص مکانیکی جوش های غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی 347 AISI به فولادکم آلیاژ ASTM A335 با استفاده از روش قوسی تنگستن-گاز با قطبیت منفی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از دو فلز پرکننده ERNiCr-3 و ER309L استفاده شد. برای بدست آوردن ساختار مطلوب و خواص مکانیکی عالی در اتصالات مذکور، کنترل حرارت ورودی و عملیات حرارتی پیشگرم، از جمله پارامترهای موثر و قابل کنترل بود. ریزساختار فلزات پایه و فلزات جوش، با استفاده از میکروسکوپ نوری مورد ارزیابی قرار گرفت و برای بررسی سطوح شکست، از میکروسکوپ الکترونی روبشی1(SEM) استفاده شد. بررسی های ریزساختاری نشان داد که یک ساختار دو فازی شامل مناطق دندریتی و بین دندریتی در فلز جوش ERNiCr-3 با انجماد به صورت آستنیتی و در فلز جوش ER309L ساختاری شامل فریت اولیه استخوانی شکل در زمینه آستنیت مشاهده شد. همچنین خواص مکانیکی، شامل استحکام خمشی، استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه، سختی و نیز شکست نگاری نمونه‌ها بررسی شد. در آزمایش کشش تمامی نمونه‌ها، از منطقه 2HAZ فلز پایه فولادکم آلیاژ 335A و به صورت نرم دچار شکست شدند.

کلیدواژه‌ها

واژه‌های کلیدی: جوشکاری غیرمشابه؛ فولاد زنگ نزن آستنیتی؛ فولاد کم آلیاژ؛ خواص مکانیکی

مراجع

 

[1]    H. ShahHosseini, M. Shamanian & A. Kermanpur, “Characterization of microstructures and mechanical properties of Inconel 617/310 stainless steel dissimilar weldsˮ, Materials Characterization, Vol. 62, pp. 425-431, 2011.

 

[2]    J. C. Lippold & D. Koteki, “Welding Metallurgy and Weldability of Stainles Steelsˮ, John Wiley and Sons, New Jersey, 2005.

 

[3]    H. Naffakha, M. Shamaniana & F. Ashrafizadeh, “Dissimilar Welding of AISI 310 Austenitic Stainless Steel to Nickel-Based Alloy Inconel 657ˮ, Journal of Materials Processing, Vol. 209, pp. 3628-3639, 2008. 

 

[4]    N. Arivazhagan & S. SurendraSingh, “Investigation on AISI 304 Austenitic Stainless Steel to AISI 4140 Low Alloy Steel Dissimilar Joints by Gas Tungsten Arc, Electron Beam and Friction Weldingˮ, Materials and Design, Vol. 32, pp. 3036–3050, 2011.

 

[5]    R. L. Klueh & L. King, “Austenitict Stainless Steel-Ferritic Steel Weld Joint Failuresˮ, Welding Journal, Vol. 61, pp. 302-311, 1982.

 

[6]    A. A. Omar, “Effects of Welding Parameters On Hard Zone Formation at Dissimilar Metal Weldsˮ, Welding Journal, Vol. 77, pp. 86-93, 1998.

 

[7]    V. Kumslytis, A. V. Valiulis & O. Cernasejus, “The strength-related characteristics of chromium molybdenum P5 steel dependence on postweld heat treatment parametersˮ, Echanika, pp. 27-30, 2008.

 

[8]    ASME Sec IX, “Qualification Standard for Welding and Brazing Procedure, Article II, Welding Procedure Qualificationˮ, American Society of Mechanical Engineers, Edition: 2^th, 2001.

 

[9]    ASM Handbook, “Metallography and Microstructuresˮ, ASM International, Materials Park, Ohio, Vol. 9, 2002.

 

[10] R. Dehmolaie, M. Shamanian & A. Kermanpour, “Microstructural characterization of dissimilar welds alloy 800 and HP heat–resistant steelˮ, Materials Characterization, Vol. 59, pp. 1447-54, 2008.

[11] H. Muesch, “Welding of material grade TP 347ˮ, Nuclear Engineering and Design, Vol. 2, pp. 155-161, 2003.

 

[12] M. J. Torkamany, J. Sabbaghzadeh & M. J. Hamedi, “Effect of laser welding mode on the microstructure and mechanical performance of dissimilar laser spot welds between low carbon and austenitic stainless steelsˮ, Materials and Design, Vol. 34, pp. 666–672, 2011.

 

[13] M. Tan, E. Akiyama, H. Habazaki & A. Kawashima, “The role of chromium and molybdenum in passivation of amorphous Fe-Cr-Mo-P-C alloys in deaerated 1 M HClˮ, Corrosion Science, Vol. 38, pp. 2137-2151, 1996.

 

[14] G. Kaishu, X. Xiaodong, X. Hong & W. Zhiwen, “Effect of aging at 700 °C on precipitation and toughness of AISI 321 and AISI 347 austenitic stainless steel weldsˮ, Nuclear Engineering and Design, Vol. 23, pp. 2485–2494, 2005.

 

[15] L. LI & R. Messler, “Segregation of Phosphorus and Sulfur in Heat-Affected Zone Hot Cracking of Type 308 Stainless Steelˮ, Welding Journal, pp. 78-84, 2002.

 

[16] U. Anwar, M. Hani & M. Tawancy, “Nureddin M. Abbas, Failure of weld joints between carbon steel pipe and 304 stainless steel elbowsˮ, Engineering Failure Analysis, Vol. 12, pp. 181–191, 2005.