بهبود خواص مكانيكي فلز جوش در اتصالات فولاد زنگ‌نزن 304 با اعمال لرزش الكترومغناطيس

The Effect of Electromagnetic Vibration Intensity on the Properties of Welded Joints 304 Stainless Steel with GTAW and ER310 Filler Metal

هدف از انجام اين پژوهش بهبود خواص مكانيكي فلز جوش در اتصالات فولاد زنگ‌نزن 304 بوسيله اعمال لرزش الكترومغناطيس همزمان با جوشكاري مي‌باشد. لرزاندن حوضچه مذاب در حين جوشكاري سبب مي‌شود انجماد آن تحت تأثير قرار بگيرد. در اين صورت، هنگام انجماد، قبل از آنكه دندريت‌ها رشد كنند و درشت شوند، شكسته مي‌شوند. در نتيجه ساختار فلز جوش ريزدانه خواهد شد. ريزدانگي باعث بهبود خواص مكانيكي فلز جوش خواهد شد. در اين پژوهش به منظور بررسي اثرات اعمال لرزش الكترومغناطيس همزمان با جوشكاري، از لرزش‌هاي الكترومغناطيس با ولتاژهاي 0 و 30 ولت استفاده شد. جوشكاري نمونه‌ها به روش GTAW و با استفاده از فلز پركننده 310ER صورت گرفت. ريزساختار فلز جوش با استفاده از ميكروسكوپ نوري مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه ميدان مغناطيسي با ايجاد جريان گردابي در حوضچه مذاب، باعث شكسته شدن دندريت‌ها قبل از درشت شدن و ريز دانه شدن ساختار مي‌گردد. همچنين لرزش با افزايش سرعت انجماد باعث كاهش ميزان فريت‌دلتا در ساختار شد. تأثير اعمال لرزش الكترومغناطيس حين جوشكاري بر مقاومت به ضربه و سختي بررسي شد. نتايج نشان داد با كاهش ميزان فريت‌دلتا و ريزدانه شدن ساختار در اثر اعمال لرزش الكترومغناطيس، انرژي ضربه و سختي فلز جوش افزايش مي‌يابد.

Th e aim of the work was to obtain a modification in mechanical properties and metallurgical properties of microstructure by electromagnetic vibration. With welding, when vibration is applied during the weld process, solidification of the weld pool is affected. As the weld pool solidifies, dendrites can be broken up before they grow to become too large. Th is finer microstructure can provide better mechanical properties. Th is study has been examined the effect of electromagnetic vibration at the same time with welding on microstructure and mechanical properties of the weld metal in stainless steel fittings 304. For this purpose, GTAW accomplished by using filler metal ER310 and magnetic fields intensity 0 and 30 volts. Th e microstructure of the weld metal was evaluated by using metallography. Th e results showed that magnetic field creates eddy currents in the molten pool, breaks down the dendrites to coarse and fine-grained structure is in the end. Besides applying electromagnetic vibration during welding, increases the cooling rate and thus reduce the amount of delta-ferrite in the structure. Th e effect of increasing the intensity of electromagnetic vibration during welding on resistance to impact and hardness was examined. Th e results showed that by reducing the amount of delta-ferrite and fine structure by applying electromagnetic vibration, impact energy and hardness increases in the weld metal.