پديد آورنده :
صفايي، محمدمهدي
عنوان :
تاثير حرارت ورودي بر جوشكاري غيرمشابه سوپرآلياژ اينكونل 617 به فولاد زنگنزن آستنيتي پايدارشده 321 AISI به روش قوسي تنگستن- گاز و ارزيابي خواص اتصال
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
چهارده، ۸۹ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، محمدعلي گلعذار
توصيفگر ها :
سوپرآلياژ اينكونل 617 , فولاد زنگ نزن آستنيتي 321 AISI , اتصال غيرمشابه , مرزدانه هاي فرعي انجماد
استاد داور :
حميدرضا سليمي جزي، مسعود عطاپور
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/08/22
چكيده فارسي :
چكيده در اين پژوهش به بررسي خواص اتصال غيرمشابه سوپرآلياژ اينكونل 617 به فوالد زنگنزن آستنيتي 121 AISI به روش قوسي تنگستن گازي پرداخته شد اتصال اين دو آلياژ با فلز پركننده 1 ERNiCrCoMo و در سه حرارت ورودي متفاوت با مقادير 814 4 721 5 و 22 7 كيوژول بر ميليمتر انجام شد بررسي ريزساختار فلزات پايه فلزات جوش و فصلمشترك فلز جوش با دو فلز پايه با بهرهگيري از ميكروسكوپ نوري ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز پراش پرتو ايكس انجام شد خواص مكانيكي اتصال با استفاده از آزمونهاي ريزسختيسنجي و ضربه بررسي گرديد همچنين با انجام آزمون خوردگي تافل در محلول 5 1 درصد كلريد سديم رفتار خوردگي فلزات پايه و فلز جوش و تاثير حرارت ورودي بر مقاومت به خوردگي فلزات جوش بررسي شد با توجه به به بررسيهاي انجامشده بر ريزساختار نوري با استفاده از نرم افزارهاي تحليلي مشخص شد با افزايش حرارت ورودي مناطق گذرا و مخلوطنشده مكانيكي بزرگتر شدند همچنين اندازه دانههاي انجمادي افزايش يافته اما از طرف ديگر دانههاي فرعي انجماد به ريخت دندريتهاي هممحور تمايل پيدا كرده و از نظر ابعاد كوچكتر شدند بنابراين بهطور كلي با ظريفترشدن ساختار با افزايش حرارت ورودي خواص مكانيكي بهبود يافت مقاومت به خوردگي فلز جوش اينكونل 617 بيشتر از فلط جوش در حراتهاي ورودي مختلف بهدست آمد با افزايش حرارت ورودي مقاومت به خوردگي فلز جوش افت كرد با بررسي رفتار خوردگي فلزات پايه مشخص شد كه فلز جوش اينكونل 617 نسبت به فلز جوش و حتي فوالد زنگنرن آستنيتي 121 AISI داراي خواص خوردگي مطلوبتر است بنابراين به طور كلي مطلوبترين مقاومت به خوردگي براي فلز پايه اينكونل 617 بهدست آمد در مقطع جوش نمونه با بيشترين حرارت ورودي در فلز جوش مرز نوع بهصورت موضعي مشاهده گرديد در حاليكه در دو نمونه ديگر با حرارت ورودي كمتر رشد رونشستي با حالت نرمال رخ داد وقوع اين پديده در نمونه با بيشترين حرارت ورودي باعث شد بهدليل تشكيل كاربونيتريدهاي تيتانيوم در مرز ذوب سختي بهصورت موضعي افزايش يابد همچنين تصاوير ميكروسكوپي الكتروني بيانگر اين بودكه با افزايش حرارت ورودي مكانيزم شكست نرم باقي ميماند و تغييري نميكند و فقط چقرمگي شكست افزايش مييابد به طوريكه با افزايش حرارت ورودي نمونههاي بهدستآمده با حرات ورودي متوسط و بيشترين حرات ورودي به ترتيب 81 و 11 درصد زياد ميشود بنابراين به دليل بهبود خواص مكانيكي و افت خواص خوردگي با افزايش حرارت ورودي نميتوان يك حرارت ورودي مشخص و بهينه تعيين نمود وانتخاب شرايط جوشكاري بايد با توجه به شرايط سرويسدهي باشد اما نمونه توليدشده با حرارت ورودي متوسط ميتواند بهعنوان نمونه مناسب براي شرايطي در نظر گرفته شود كه نيازمند خواص مكانيكي مطلوب و خواص خوردگي نسبتا مطلوب ميباشد كلمات كليدي سوپرآلياژ اينكونل 617 فوالد زنگنزن آستنيتي 121 AISI اتصال غيرمشابه مرزدانههاي فرعي انجماد
چكيده انگليسي :
31 Effect of heat input on dissimilar welding between Inconel 617 and AISI 321 austenitic stainless steel and evaluation of joint properties Mohammad Mehdi Safaei mmsafaei1991@gmail com September 2 2017 Department of Material Engineering Isfahan University of Technology Isfahan IranMScM Shamanian Prof superviser Email m shamanian@cc iut ac irM Golozar Prof superviser Email golozar@cc iut ac irAbstractIn this research the properties of the dissimilar welding between Inconel 617 superalloy and AISI 321austenitic stainless steel were investigated by specimens fabricated by Gass Tungdten Arc Welding GTAW method The welding of these two alloys was carried out with ERNiCrCoMo 1 filler metal atthree different heat inputs of 4 418 5 126 and 6 22 kJ mm Microstructure study of base metal weld metaland interface between base metals and weld metal investigated by using optical microscope ScanningElectron Microscope SEM and X ray diffraction analysis The mechanical properties of the weld metalwere investigated by using microhardness and impact tests In addition Tafel corrosion test wasperformed in 3 5 sodium chloride solution and the effect of heat input on corrosion behavior of the weldmetals were studied According to the investigations on optical microstructure and the result of the theanalytical software Transition Zone TZ and Unmixed Zone UZ extended as the heat input increased Also the size of solidification grains was increased but solidification subgrains decreased Thereforeincreasing heat input leads the microstructure to finer morphology and finally mechanical propertiesimproved The Corrosion resistance of Inconel 617 base metal reported better than any other weld metalmanufactured in different heat inputs As the heat input increased the total corrosion resistance of weldmetal declined Finally Inconel 617 base metal repoered as the best specimen with corrosion resistance At the weld metal of the specimen with the highest input type boundary observed locally While in twoother cases normal epitaxial growth occured The occurrence of this phenomenon in the specimen withthe highest input temperature caused the local hardness to increase due to the formation of titaniumcarbonitrides at the fusion boundary Also the SEM micrographs represented that increasing heat inputdoesn t change the failure mechanism and it remains ductile and only the fracture toughness increases As a result of increasing the heat input fracture toughness of samples manufactured with moderate andmaximum heat input improved by 18 and 13 respectively Therefore due to the improvement ofmechanical properties and the deterioation of corrosion properties by increasing the heat input it is notpossible to determine the optimal heat input and the welding parameters should be considered inaccordance to conditions of service But the specimen fabricated with moderate heat input had moderatecorrosion and mechanical properties can be considered as optimum specimen for those invirenmentsneesds appropriate mechanical and fairly appropriate corrosion behavior Keywords Superalloy Inconel 617 AISI 321 Stainless steel dissimilar welding solidification subgrainboundary
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، محمدعلي گلعذار
استاد داور :
حميدرضا سليمي جزي، مسعود عطاپور
