اثر متغیرهای جوشکاری میکروپلاسما بر ریزساختار، ویژگی های مکانیکی و مقاومت الکتریکی آلیاژ حرارتی 80Ni-20Cr

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

حامد ثابت ¹ , بهزاد بهنام ² , محمدرضا شادی ³

1 - استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، گروه مهندسی مواد و متالورژی.
2 - مربی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، گروه مهندسی برق و الکترونیک.
3 - کارشناس ارشد مهندسی مواد دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه.

تاریخ دریافت : 1394/10/08 تاریخ پذیرش : 1394/10/08 تاریخ انتشار : 1391/04/01

کلید واژه: ریزساختار, ویژگی های مکانیکی, جوشکاری میکروپلاسما, مقاومت الکتریکی, 80Ni-20Cr,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، اثر متغیرهای جوشکاری (شدت جریان، جوشکاری پالسی و غیر پالسی) بر ریزساختار، ویژگیهای مکانیکی (کشش و سختی) و مقاومت الکتریکی آلیاژ 80Ni-20Cr بررسی شده است. برای این منظور، مفتول هایی بـه قطـر 2 میلـی متر تهیه و در شرایط گوناگون مورد جوشکاری قرار گرفتند. سپس نمونه هایی جهت بررسی متالوگرافی نوری، SEM، آزمـون کشش، سختی و مقاومت الکتریکی تهیه شدند. نتایج آزمونهای متالوگرافی نوری و SEM نشان دادندکه ریزساختار انجمادی تمامی نمونهها از دانههای کروی هم محور تشکیل شده بودند که با افزایش شدت جریان جوشـکاری میـانگین قطـر دانـههـا و و TiC در هر دو شرایط جوشکاری غیر پالسی و پالـسی افـزایش یافتنـد. افـزون بـر ایـن، Cr23C6 اندازه میانگین کاربیدهای بررسی های متالوگرافی نشان دادند که مرز ذوب تمامی نمونهها از سه ناحیه انجمادی صفحه ای، سـلولی و دنـدریتی تـشکیل شده است که عرض این ناحیهها با افزایش شدت جریان جوشکاری افزایش یافتند. منطقه HAZ نیز در تمـام نمونـههـا از دو ناحیه دانه درشت و دانه ریز تشکیل شده بود که با افزایش شدت جریان جوشکاری میانگین اندازه قطر دانهها در هر دو شرایط جوشکاری غیر پالسی و پالسی افزایش یافتند. نتایج آزمون کشش و سختی نشان دادند که با افزایش شدت جریـان جوشـکاری در هر دو شرایط جوشکاری غیر پالسی و پالسی، استحکام کششی و سختی اتصال کاهش مییابنـد. در مقابـل، در یـک شـدت جریان جوشکاری ثابت، جوشکاری پالسی باعث افزایش استحکام کششی و سختی اتـصال نـسبت بـه جوشـکاری غیـر پالـسی گردید. نتایج آزمون مقاومت الکتریکی نیز نشان داد که مقاومت الکتریکی تمامی نمونـههـا تـابعی از میـانگین قطـر دانـههـا و وضعیت رسوب کاربیدها در ریزساختار میباشد و مناسبترین (کمترین) مقاومـت الکتریکـی در شـرایط جوشـکاری بـا شـدت جریان 10 آمپر به صورت پالسی بدست آمد.  

منابع و مأخذ:

1- R.W. Waston" Heating Alloys " Metal'sHandbook, Vol2 ,ASM , 2005, pp827-836.

2- R.W.Waston " Heating Alloys for ElectricalApplications ", Kanthal Handbook, pp4-14,2002.

3- A. Aql " Electrical Resistivity in Ni-CrAlloys " Materials and Design, 24 , pp 547-550, 2003.

4- R. W. Waston, B.Jonsson, D.V.Cunnigham,C.D. Starr" Electrical Resistance Alloys"

Metal's Handbook , Vol 2 , ASM , pp 822-826,2005.

5- W. Bettendge " Nickel and its Alloys "Science press , 2nd Edition , pp84-89, 2000 .

6- S. J. Patel" A Century of Discoveries ,Inventors and New Nickel Alloys " JOM , Sep, pp 18-22, 2006.

7- E. W. Ross , C.T. Smith " Nickel BaseAlloys " ASM International, 2nd Edition , , pp97-133, 2007.

8- J. N. Dupont , J. C. Lippold , S. Kiser "Welding Metallurgy and Weldabiliy of Nickel

Base Alloys " John Willry , pp 80-90, 2009.

٩- ح. ثابت " تکنولوژی و متالورژی جوشکاری" نشر امیر،.232 تا 230 صفحه ،1376

10- J.N. Dupont , R. J. Michael , D. B.Newbury " Welding Metallurgy of Alloy HR-60 " Welding Journal , 78 , 12, pp 408-414,1999.

١١- ر. پهلوان، الف. حلوایی و ح، مقاره " تأثیر متغیرهایجوش مقاومتی فشاری بر ساختار متالورژیکی و استحکام

 شکست آلیاژ حرارتی 80Ni-20Cr " دهمین کنفرانس ملیجوش و بازرسی ، 1388، تهران.

12- A. Halvaee , R. Pahlavan , H.Moghareh " Effect of Resistance Welding

Parameters on Metallurgical Structure ofHeating Element Alloys " IIW

International Congress on Welding andJoining , Iran, 2009.

13- A. Afkhami, A. Halvaee " Study onWeldability of Ni-Cr Alloys by TIGWelding Process " International Congress

on Advances in Welding Science andTechnology for Construction Energy and

Ttransportation System (AWS-2011),

Antalya , Turkey, 2011.

14- S. Kou " Welding Metallurgy " 2ndEdition , A John Willey and Sons , INCPublication , pp 199-215, 2003.

15- C. V. Robino , J. R. Michael, M. J.Cieslak " Solidification and Welding

Metallurgy of Thermo Alloys " Scienceand Technology of Welding and Joining ,2 , 5 , pp 220-230, 1997.

16- P. Praveen , P.K.D.V. Yarlagadda , M.J. Kang " Advancements in Pulse Welding

" Journal of Materials ProcessingTechnology , 164 , pp 1113-1119, 2005.

17- S. Vinyak , H. P. Vyas , V. D. Vankar" Microstructure and Electrical

Characteristics of Ni-Cr-Thin Films " ThinSolid Films , 515 , 18 , pp 7109-7116,2007.

18- S. Riken " Heating Materials "Pyromax Co Handbook , , pp1-20,2008.