ررسي تأثير شرايط جوشكاري بر ريزساختار و خواص مكانيكي جوش، در ورق نازك سوپر آلياژ Hastelloy X جوشكاري شده به روش GTAW

Effect of GTAW process on microstructure and mechanical properties of HASTALLOY X sheet metal

در اين تحقيق ريزساختار و خواص مكانيكي ورق نازك سوپرآلياژ Hastelloy X پس از جوشكا ري به روش GTAW مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور ورقهاي ناز كي از اين سوپرآلياژ به ضخامت 0/8mm در دو حالت بدون فلزپركن و با فلزپركن ERNiCrMo2 به صورت سر به سر (Butt weld) جوشكاري شدند. براي بررسي تأثير حرارت ورودي بر منطقه جوش و منطقه متأثر از حرارت (HAZ)، جوشكاري با الكترودهاي با قطرهاي متفاوت 1 و 1/6 و 2/4 ميليمتر و به تبع آن با شدت جريان هاي اعمالي مختلف انجام گرديد. سپس مقطع جوش و منطقه متأثر از حرارت با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفتند. در ادامه آزمونهاي كشش در دماي محيط و در درجه حرارت بالا بر روي مقاطع جوشكاري شده انجام گرفت. در بررسيهاي ريزساختاري، مشاهده شد كه منطقه متأثر از حرارت (HAZ) خود به سه ناحيه تقسيم مي شو د. در اولين ناحيه كه دقيقاً مجاور جوش قرار دارد، مناطقي با ذوب موضعي ديده شد . در ناحيه دوم توزيع رسوبات ريز و درشت M6C وجود داشت و در منطقه سوم كه مجاور فلز پايه است، تشكيل رسوبات مرزدانه ا ي M23C6 مشاهده شد . نتايج آزمايشات كشش نشان داد، حضور فازهاي ذوب شده باوجود ايجاد تغييرات ريزساختاري بر خواص كششي اتصال تأثير چنداني نميگذارد.

Superalloys are special Nickel, Cobalt or Iron alloys those can maintain their strength up to temperature about 85% of their melting point (in Kelvin degree), and also have good resistance against hot corrosion. These characteristics make them the most important base material for manufacturing of hot parts for gas turbines. “Hastelloy X” is one of the Ni-base super alloys. This super alloy is used to produce heat transfer boxes, exhausts and hot gas transfer channels. Welding of “Hastelloy X” is a common process for manufacturing gas turbine liners. In the present study, thin sheets of “Hastelly X” are welded with GTAW process and the effect of current, tungsten electrode diameter, composition of filler metal, presence or absence of filler metals and kind of backing have been discussed on mechanical and microstructure of this super alloy. Studies with SEM and optical microscope show that after welding with GTAW, there will be three regions in HAZ. The first is just beside the fusion line, contains local melted M6C fine carbides. Also has been found that, by setting parameters to minimize the heat input, the melted carbides are being minimized. Tensile properties show that presences of melted phases those make some varieties in microstructure don’t have an important impact on tension properties.