بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد API-X65 به روش جوشکاری هم زن اصطکاکی

محورهای موضوعی : عملیات حرارتی

علیرضا ناظم الرعایا ¹ , محمود فاضل نجف‌آبادی ²

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد
2 - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، بخش فنی مهندسی دانشگاه پیام نور، تهران

تاریخ دریافت : 1395/01/15 تاریخ پذیرش : 1395/01/15 تاریخ انتشار : 1395/12/01

کلید واژه: خواص مکانیکی, ریزساختار, جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, فولاد API-X65,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر روی فولاد(API-X65 )، یکی از پر کاربردترین فولادهای مورد استفاده در صنایع نفت و گاز، صورت گرفت. این فرایند در دو سرعت چرخش و پیشروی متفاوت اجرا شد. در ادامه به منظور بررسی روند تکامل ریزساختار، ساختار متالوگرافی نمونه ها توسط میکروسکپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی ها حاکی از تشکیل سه ناحیه مجزا، به ترتیب شامل ناحیه هم زده، ناحیه گذار و ناحیه متاثر از حرارت بود. در منطقه هم زده پالایش دانه ها به وقوع پیوسته بود. همچنین بر خلاف روش های متداول جوشکاری، در منطقه متاثر از حرارت اثری از رشد دانه ها مشاهده نشد. از سوی دیگر با انجام آزمون های کشش و سختی بر روی نمونه ها مشخص شد که سختی و استحکام کششی در کلیه نواحی جوش بالاتر از فلز پایه است.

منابع و مأخذ:

[1]     S. Y. Shin, B. Hwang, S .Lee, N. J. Kima & S. S. Ahn, “Correlationof microstructure and charpy impact propertiesin API X70 and X80 line-pipe steels”, MaterialsScience and Engineering, Vol. A 458, pp. 281–289, 2007.

 

[2]     Folkhard E. Welding metallurgy of stainless steels. 1st ed. Wien NewYork: Spring-Verlag, 1988.

 

[3]     S. Tsugikawa, A. Miasaka, Veda, S. Ando, T. Shibata, T. Haruna, M. Katuhira, Y. Yamane, T. Aoki & T. Yamada, “Alternative For Evaluating Sour Gas Resistance ofLow Alloy Steels and Corroion-Resistant Alloy”, Corrosion, Vol. 46, No. 5, pp. 409-419, 1995.

 

[4]     T. J. LIENERT, W. L. STELLWAG, JR., B. B. GRIMMETT & R. W. WARKE, “Friction Stir Welding Studies on Mild steel”, WELDING JOURNAL, JANUARY, Vol. 423, pp. 324–330, 2006.

 

[5]     R. T. Debroy, “Three-dimensional heat and material flow during friction stir welding of mild steel”, Acta Materialia, Vol. 55, pp. 883-895, 2007.

 

[6]     H. Fujii, L. Cui, N. Tsuji, M. Maeda, K. Nakata & K. Nogi, “Friction stir welding of carbon steels”, Materials Science and Engineering, Vol. A429, pp. 50-57, 2006.

 

[7]     A. K. Lakshminarayanan, V. Balasubramanian & M. Salahuddin, “Microstructure Tensile and Impact Toughness Properties of Friction Stir Welded Mild Steel”, JOURNAL OF IRON AND STEEL RESEARCH, INTEF3'JATIONAL, Vol. 17, pp. 68-74, 2010.

 

[8]     T. F. A. Santos, T. F. C. Hermenegildo, C. R. M. Afonso, R. R. Marinho, M. T. P. Paes & A. J. Ramirez, “Fracture toughness of ISO 3183 X80M (API 5L X80) steel friction stir welds”, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 77, pp. 2937-2945, 2010.

 

[9]     ASTM, “E 8M Standard Test Methods of Tension Testing of Metallic Materials [Metric]”, Annual Book or ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, Vol. 3.01

 

[10] ASTM, “E 384M Standard Test Method for Knoop and Vickers Hardness of Materials [Metric]”, Annual Book or ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, Vol. 03.01

 

[11] S. kou & W. metallurgy, 2nd ed, A Wiley-Interscience publication, New York, 2003.

 

[12] D. Michael Failla, “Friction Stir Welding and Microstructure Simulation of HSLA-65 and Austenitic Stainless Steels”, The Ohio State University, 2009.

 

[13] R. S. Mishra & M. W. Mahoney, “Friction Stir Welding and Processing”, ASM International, pp. 1-333, 2007.

 

[14] M. Ghosh, K. Kumar & R. S. Mishra, “Analysis of microstructural evolution during friction stir welding of ultrahigh-strength steel”, Scripta Materialia, Vol. 63, pp. 851–854, 2010.

 

Bhadeshia, H. K. D. H. Bainite in Steels. Second. London: IOM Communications Ltd, 2001.