بررسي اثر بازيسيته و تركيب شيميايي روكش الكترود E310 بر ميزان بازيابي و تلفات عناصر آليازي و حضور آخال ها در منطقه جوش

Effect of Composition and Basicity of Electrode E310 Coating on the Recovery and Loss of Alloying Elements in the Welding Zone

در سال هاي اخير مطالعات گسترده اي روي استفاده از مواد مصرفي جوشكاري بويژه در خصوص جوشكاري فولادهاي آلياژي انجام شده است. از پركاربردترين مواد مصرفي، الكترود مي باشد. انتخاب الكترود به جنس فلز پايه، تركيب شيميايي و خواص مورد نياز جوش بستگي دارد. روكش الكترود، نقش هاي مهمي مانند آلياژسازي اكسيژن زدايي و حفاظت از حوضچه مذاب را در جوشكاري ايفا مي كند. بنابراين تغيير درصد و نوع مواد موجود در روكش مي تواند روي آخال ها و تلفات عناصر آليازي و در نتيجه خواص نهايي جوش، تاثير گذار باشد. در اين تحقيق، مطالعه اي روي اثرات بازيسيته و تركيب شيميايي روكش الكترود AWS-E310 بر ميزان بازيابي و تلفات عناصر آليازي منگنز، كروم و نيكل، در حين جوشكاري به روش SMAW انجام شده است. براي اين منظور، از سه نوع روكش با بازيسيته هاي 0/5 و 5/4 و 9 و مفتول يكسان از جنس فولاد زنگ نزن 310 استفاده شد. متغرهاي جوشكاري در مورد هر سه روكش ثابت بوده است. بررسي هاي ريز ساختاري بوسيله ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي (SEM)انجام شد. آناليزهاي شيميايي فلز جوش به روش ICP جهت بررسي ميزان تلفات و بازيابي عناصر آلياژي صورت گرفت. نتايج نشان ميدهد كه تغيير در بازيسيته روكش الكترود اثر قابل تاملي بر انتقال عناصر آلياژي و در نتيجه ريز ساختار جوش دارد.

In recent years, extensive studies have been performed on the use of welding consumables, particularly in alloy steels. The electrode is one of the most commonly used consumables. Selection of filler metal or electrode depends on the base metal, chemical composition and required properties of the weldment. Each electrode is composed of two parts: wire and coating. Electrode coating plays important roles including alloying, deoxidation, protection of the weld-pool etc. in welding. Therefore, changing the percentage and type of compositions in the coating, affects the inclusions, loss of alloying elements and final mechanical properties of the weld. In this study, effect of variation of the chemical composition of electrode coating on the recovery and loss of alloying elements like Mn, Cr and Ni was investigated during welding of stainless steel produced by SMAW process. For this purpose, electrodes with a 310 stainless wire were used. By changing the chemical composition of coating, electrodes were produced with 0.5, 5.4 and 9 basicity. Welding conditions and variables were considered constant in all three types of electrode coating. The microstructure evaluation was performed using optical microscope and Scanning Electron Microscope (SEM). Weld metal analysis using ICP was conducted to verify the amount of loss and recovery of alloying elements. The results show that change in the basicity index of coating has a significant effect on the transfer of alloying elements in the weld microstructure.