توصيفگر ها :
اينكونل 625 , ذوب مجدد قوسي تحت خلأ , فورج , نورد , كشش سيم , جوشكاري MIG , سيم جوش
چكيده فارسي :
با پيشرفت فناوري و افزايش نياز صنايع به مواد با عملكرد بهينه در شرايط عملياتي بحراني، كاربرد سوپرآلياژها در توليد محصولاتي نظير سيم جوش، به ويژه در فرآيندهاي جوشكاري و لايه نشاني، اهميت روزافزون يافته است. سوپرآلياژ اينكونل 625 به دليل پايداري حرارتي و حفظ نسبي ساختار پس از ذوب مجدد، يكي از گزينه هاي برجسته براي توليد سيم جوش و فرآيندهاي روكش كاري محسوب مي شود. در اين پژوهش، با هدف كاربرد سوپرآلياژ اينكونل 625 و توليد سيم مفتول با كيفيت بالا براي كاربرد در جوشكاري MIG و استفاده به عنوان سيم جوش، زنجيرهاي از فرآيندهاي فرآوري و شكل دهي شامل ذوب مجدد قوسي تحت خلأ (VAR)، فورج، نورد گرم و كشش سيم به كار گرفته شد. فرآيند ذوب مجدد قوسي تحت خلأ به عنوان روشي كارآمد براي پالايش تركيب شيميايي و حذف ناخالصي ها انتخاب گرديد كه در كنار توالي شكل دهي گرم ، زمينه ساز ايجاد ريزساختار يكنواخت، ريزدانه و عاري از عيوبي همچون تخلخل و آخال هاي غيرفلزي شد. نتايج آزمون هاي مكانيكي نشان داد كه نمونه هاي مفتول توليدي به واسطه فرآيندهاي شكل دهي اعمال شده، به استحكام هاي كششي و خمشي قابل ملاحظه اي دست يافتند. به طور مشخص، استحكام كششي نهايي نمونه جوشكار ي شده با سيم جوش اينكونل 625 مقدار 795 مگاپاسكال اندازه گيري شد كه بسيار نزديك به استحكام كششي نهايي اينكونل 625 گزارش شده در مراجع است و نشان دهنده كارايي مطلوب سيم هاي توليد شده جهت كاربرد در جوشكاري است. علاوه بر آن، استحكام خمشي نمونه جوش كاري شده برابر با 2652 مگاپاسكال به دست آمد كه بيانگر مقاومت در برابر تغيير شكل ها ي متمركز و توانايي تحمل تنشهاي تركيبي به لحاظ كاربردي است .تحولات حاصل به طور مستقيم با ريزساختار ايجادشده در اثر فرآيند ذوب مجدد قوسي تحت خلأ و مراحل شكل دهي مرتبط است، چراكه ريزدانه سازي، يكنواختي در توزيع عناصر آلياژي و كاهش ناپيوستگي هاي ساختاري موجب افزايش تراكم نابجايي ها، ارتقاي قابليت كار سختي و بهبود پيوستگي مرزدانه ها ميگردد. ارزيابي هاي ريزساختاري در منطقه جوش نيز تشكيل ساختار دندريتي ريز و يكنواخت را نشان داد كه همراه با كاهش چشمگير رسوبات ترد، قابليت تغيير شكل پلاستيك و چقرمگي اتصال را بهبود بخشيده است. برآيند اين يافته ها تأييد مي كند كه تركيب فرآيند ذوب مجدد قوسي تحت خلأ براي پالايش مذاب و توالي مناسب به همراه فرآيندهاي فورج، نورد گرم و كشش سيم براي كنترل ريزساختار، مسير مؤثري براي توليد سيم جوش اينكونل 625 جهت كاربرد در جوشكاري MIG و توليد سيم جوش، لايه نشاني و روكش كاري با جوش را فراهم مي آورد.
چكيده انگليسي :
Advancements in technology and the growing industrial demand for materials with optimized performance under operational conditions have significantly elevated the importance of superalloys in the production of critical components, such as welding wire, particularly for welding and coating applications. Among these, Inconel 625 superalloy is recognized for its excellent thermal stability and ability to retain its microstructural integrity after remelting, making it a prominent choice for the fabrication of welding wires and protective coatings. This study aims to utilize Inconel 625 superalloy to produce high-quality welding wire suitable for metal inert gas (MIG) welding and as a welding filler material. A comprehensive sequence of processing steps, including vacuum arc remelting (VAR), forging, hot rolling, and wire drawing, was employed. The vacuum arc remelting process was chosen for its effectiveness in refining the alloy’s chemical composition and removing impurities. When combined with subsequent hot forming procedures, this approach facilitated the development of a uniform, fine-grained microstructure that is free from defects such as porosity and non-metallic inclusions. Mechanical testing demonstrated that the produced wire samples, subjected to these processing steps, achieved substantial tensile and flexural strengths. Notably, the final tensile strength of the welded specimen using Inconel 625 wire was measured at 795 MPa, which closely aligns with the reported ultimate tensile strength of Inconel 625 in the literature, indicating the suitability of the produced wires for welding applications. Additionally, the flexural strength of the welded specimen was determined to be 2,652 MPa, demonstrating a high resistance to localized deformation and the ability to withstand complex stress conditions in practical applications. The observed improvements are directly attributable to the microstructural features developed during the vacuum arc remelting and shaping processes. Grain refinement, homogeneous element distribution, and the reduction of structural discontinuities contributed to increased dislocation density, enhanced work-hardening capacity, and improved grain boundary cohesion. Microstructural analysis of the weld zone revealed the formation of a fine, uniform dendritic structure, along with a significant reduction in brittle precipitates. These microstructural characteristics collectively contributed to increased plastic deformability and improved weld toughness. These findings confirm that combining vacuum arc remelting for melt refinement with appropriate processing sequences, such as forging, hot rolling, and wire drawing, serves as an effective approach for microstructural control in the production of Inconel 625 welding wire. This integrated process yields wire that is well-suited for MIG welding, coating, and clad welding applications.