ارزيابي مكانيزم پديده هاي ترك خوردن و جدايش در فولاد پرمنگنز آستنيتي حين جوشكاري مقاومتي نقطه اي

چكيده فارسي :

چكيده براي بكارگيري فوالد پرمنگنز آستنيتي در خودرو ضروري است كه جوشپذيري و عملكرد مكانيكي جوشهاي مشابه و نامشابه آن در جوشكاري مقاومتي نقطه اي مورد مطالعه قرار گيرد نتايج نشان داده كه فوالد پرمنگنز آستنيتي پديدههاي تردي تركيدگي ناشي از روي حين جوشكاري مقاومتي نقطهاي به مذاب جدايش و افت شديد انعطافپذيري در جوشكاري نامشابه حساس است اين پديدههاي حساس شدن باعث افت خواص مكانيكي جوش ميگردد و تا كنون پژوهشهاي چشمگيري در خصوص شناخت آنها صورت نگرفته است اين پژوهش سعي دارد به پديده شناسي اين حساسشدنها بپردازد در اين پژوهش مكانيزم ايجاد و رشد ترك ناشي از روي مذاب به صورت درجا مورد بررسي و پژوهش قرار گرفت از معيار طول بزرگترين ترك ايجاد شده در مقطع جوش جهت ارزيابي حساسيت به تركيدگي فوالدها استفاده شد از بررسيهاي آناليز عنصري FE EPMA جهت نشان دادن وجود روي در درون تركها و مطالعه جدايش استفاده گرديد از ميكروسكوپ الكتروني روبشي براي نشان دادن ماهيت مرزدانهاي پديده تركيدگي و شكست نگاري جوشها استفاده شد شبيهسازيها با استفاده از يك نرم افزار اجزا محدود SORPAS انجام شد تا دما و تنش تجربه شده حين جوشكاري مشخص گردد بررسيهاي درجا با استفاده از تكنيك تصويربرداري پرسرعت 8884 فريم بر ثانيه و نيز با تصويربرداري حرارتي با استفاده از دوربين مادون قرمز پرسرعت انجام شد تا ماهيت پديده تركيدگي و مكانيزمهاي درگير را آشكار نمايد همچنين از يك بررسي مقايسهاي براي يافتن علت حساسيت باالي فوالد پرمنگنز آستنيتي به پديده تركيدگي استفاده گرديد نتايج نشان داد كه فوالدها با پوشش روي متفاوت گالوانيزه گالوانيل و الكتروگالوانيزه همگي به تركيدگي ناشي از روي مذاب حساسند اما ميزان حساسيت آنها به دماي ذوب پوشش و وجود ذخيره روي مذاب كافي براي تركيدگي وابسته است وجود يك اندازه دكمه جوش بحراني براي تركيدگي و نيز وقوع آن در منطقه فوقبحراني تركيدگي از مهمترين مشخصههاي پديده تركيدگي ميباشند شبيهسازيها و بررسيهاي درجا نشان داد كه وجود دكمه جوش بحراني نشانهاي از تنش بحراني الزم براي تركيدگي است همچنين منطقه فوقبحراني تركيدگي منطقه اي است كه بيشترين دما و تنش كششي را تجربه ميكند و حين جوشكاري ذخيره كافي از مذاب روي در اين منطقه تشكيل ميگردد نتايج شبيهسازيها بررسيهاي درجا نشان داد كه روي مذاب حداكثر 1318 8 ثانيه زمان و دارد تا با مرزدانههاي سطحي واكنش داده و سبب جوانهزني ترك شود اين زمان اندك حاكي از آن است كه مكانيزمهاي نفوذي نميتوانند مشاركت عمده اي در جوانهزني ترك ناشي از روي مذاب داشته باشند و جذب سطحي اتمهاي تردكنندهي روي در جوانهزني ترك نقش مؤثرتري ايفا مينمايد بعد از جوانهزني ترك يك رشد بسيار سريع با سرعت 6 2 ميليمتر بر ثانيه را تجربه ميكند در اين مرحله مكش روي مذاب به همراه تر شدن سطوح مرزدانهها مذاب را به دهانه ترك منتقل مينمايد نتايج نشان داد كه خواص ترموفيزيكي خاص آلياژ نقش تعيينكنندهاي در حساسيت فوالد به پديده هاي تركيدگي دارد البته جدايش كربن به مرزدانهها نيز به كاهش دماي ذوب مرزدانهها و در نتيجه افزايش حساسيت به تركيدگي فوالد كمك مي نمايد نتايج FE EPMA نشان داد كه حساسيت به جدايش در جوشهاي نامشابه بيشتر از جوشهاي مشابه است در جوشكاري نامشابه عالوه بر رفتارهاي جدايشي مشاهده شده در جوشكاري مشابه باندهاي جدايش نيز مشاهده گرديدند افزايش اندازه دكمه جوش در جوشكاري نامشابه فوالد پرمنگنز آستنيتي نتوانست مود شكست كندگي دكمه جوش را تضمين نمايد و كليه جوش ها صرفنظر از ميزان حرارت ورودي تمايل به شكست فصل مشتركي در آزمون كشش متقاطع داشتند اين امر به معناي كاهش شديد انعطافپذيري در جوش هاي نامشابه است با بررسي مسير رشد ترك و مطالعه سطوح شكست علت افت انعطافپذيري و تمايل به شكست فصل مشتركي در جوشهاي نامشابه تبيين گرديد مالحظه شد كه يك مورفولوژي خاص دانهاي بيشتر سطح شكست جوشهاي نامشابه را فراگرفته است كه مقاومت اندكي در مقابل رشد ترك دارد و از اين جهت به افت شديد انعطافپذيري و كاهش استحكام در آزمون كشش متقاطع منجر ميشود تشكيل اين مورفولوژي دانهاي پيامد حساسيت بيشتر به جدايش

عشيري، روح اله

ارزيابي مكانيزم پديده هاي ترك خوردن و جدايش در فولاد پرمنگنز آستنيتي حين جوشكاري مقاومتي نقطه اي