ارزیابی ریزساختار و ضربه پذیری جوشهای نامشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI347 به فولاد کم آلیاژASTMA335

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

ایمان حاجیان نیا ¹ (کارشناسی ارشد جوشکاری، گروه مهندسی مواد، دانشگاه آزاداسلامی، واحد نجف آباد، اصفهان، ایران.)
مرتضی شمعانیان ² (دانشیار، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران)
مسعود کثیری ³ (استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد، اصفهان، ایران)

تاريخ الإرسال : 17 الإثنين , ربيع الأول, 1437 تاريخ التأكيد : 17 الإثنين , ربيع الأول, 1437 تاريخ الإصدار : 06 السبت , ذو القعدة, 1433

الکلمات المفتاحية: ریزساختار, فولاد کم آلیاژ, جوشکاری نامشابه, فولاد زنگ نزن آستنیتی,

ملخص المقالة :

دراین پژوهش، ریزساختار جوشهای نامشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی ISI 347 به فولاد کم آلیاژ ASTMA335 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. پس از جوشکاری، ریز ساختار مناطق گوناگون هر اتصال شامل فلزات جوش، مناطق متأثر از حرارت (HAZ)، فصل مشترکها و مناطق مخلوط نشده (UMZ) با میکروسکوپ نوری بررسی شد. برای بررسی رسوبات و سطوح شکست ازمیکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به سیستم اسپکتروسکوپی انرژی پراکنده (EDS) استفاده شد. بررسیهای ریزساختاری نشان دادند که یک ساختار دو فازی شامل مناطق دندریتی و بین دندریتی در فلز جوش ERNiCr-3 با انجماد آستنیت اولیه و ساختاری شامل فریت اولیه استخوانی شکل در زمینه آستنیت در فلز جوش ER309L تشکیل شده است. در فصل مشترک فلزات پرکننده با فولاد زنگ نزن آستنیتی 347 رشد رونشستی و در فصل مشترک فلزات پرکننده با فولاد کم آلیاژ A335 منطقهای باریک مشاهده شد. همچنین، در منطقه HAZ هر دو فلز پایه، درشت شدن دانهها رخ داد. مقاومت در برابر ضربه در مقطع جوش و نیز شکست نگاری نمونهها بررسی شد. بیشترین مقدار انرژی شکست، مربوط به فلز جوش ERNiCr-3 بود. در نهایت، میتوان نتیجه گرفت که برای اتصالات بین فلز پایه فولاد زنگ نزن آستنیتی 347 و فولاد کم آلیاژA335 ، ماده پرکننده ERNiCr-3 ویژگیهای بهینهای را ارائه میدهد

المصادر:

 

1- H. Shah Hosseini, M. Shamanian, and A.Kermanpur, "Characterization of

microstructures and mechanical properties ofInconel 617/310 stainless steel dissimilar

welds", Materials Characterization,Vol. 62,pp.425-431, 2011.

2- J.C. Lippold, and D. Koteki, "WeldingMetallurgy and Weldability of Stainles Steels",

John Wiley and Sons, New Jersey, 2005.

3- H. Naffakha, M. Shamaniana, and F.Ashrafizadeh, "Dissimilar Welding of AISI

310 Austenitic Stainless Steel to Nickel-BasedAlloy Inconel 657", Journal of Materials

Processing Technology, Vol. 209, 3628-3639,2008.

4- N. Arivazhagan,and S. S. Singh,"Investigation on AISI 304 Austenitic

Stainless Steel to AISI 4140 Low Alloy SteelDissimilar Joints by Gas Tungsten Arc,

Electron Beam and Friction Welding" ,Materials and Design, Vol. 32, pp. 3036–3050,

2011.

5- R.L. Klueh, and L. King, " AustenitictStainless Steel-Ferritic Steel Weld Joint

Failures", Welding Journal, Vol. 61, pp.302-311, 1982.

6- ASME Sec IX, "Qualification Standard forWelding and Brazing Procedure, Article II,

Welding Procedure Qualification", AmericanSociety of Mechanical Engineers, Edition: 2,

2001.

7- V. Kumslytis, A.V. Valiulis, and O.Cernasejus," The strength-related

characteristics of chromium molybdenum P5steel dependence on postweld heat treatment

parameters", Echanika, pp.27-30, 2008.

8- A.A. Omar, "Effects Of WeldingParameters On Hard Zone Formation At

Dissimilar Metal Welds", Welding Journal,Vol. 77, pp.86-93, 1998.

9- ASM Handbook, Volume 9,"Metallographyand Microstructures", ASM International,

Materials Park, Ohio, 2002.

10- R. Dehmolaie, M. Shamanian, and A.Kermanpour ,"Microstructural characterization

of dissimilar welds alloy 800 andHP heat–resistant steel",Materials Characterization ,

vol. 59, pp.1447-54, 2008.

11- H. Muesch, "Welding of material grade TP347", Nuclear Engineering and Design,Vol. 2,

pp.85:155-161, 2003.

12- M.J. Torkamany, J. Sabbaghzadeh, andM.J. Hamedi, "Effect of laser welding mode on

the microstructure and mechanicalperformance of dissimilar laser spot welds

between low carbon and austenitic stainlesssteels", Materials and Design, Vol. 34, pp .

666–672, 2011.

13- M. Tan, E. Akiyama, H. Habazaki, and A.Kawashima, "The role of chromium andmolybdenum in passivation of amorphous FeCr-Mo-P-Calloys in deaerated 1 MHCl",Corrosion Science, Vol. 38, pp.2137-2151, 1996.

14- G. Kaishu, X. Xiaodong, X. Hong, and W.Zhiwen, "Effect of aging at 700 °C on

precipitation and toughness of AISI 321 andAISI 347 austenitic stainless steel welds",

Nuclear Engineering and Design, Vol. 23,pp.2485–2494, 2005.

15- L. Li, and R. Messler, "Segregation ofPhosphorus and Sulfur in Heat-Affected Zone

Hot Cracking of Type 308 Stainless Steel",Welding Journal, pp.78-84, 2002 .

16- U. Anwar, M. Hani, and M. Tawancy,"Nureddin M. Abbas, Failure of weld jointsbetween carbon steel pipe and 304 stainlesssteel elbows" , Engineering Failure Analysis,Vol.12, pp.181–191, 2005.