بررسي جوش پذيري تيتانيوم خالص تجاري (ASTM B 337 Grafe 2) به روش GTAW براي سيستمهاي لوله كشي

در اين تحقيق از فرايند جوشكاري قوسي با الكترود تنگستن (GTAW) بمنظور جوشكاري لوله هاي تيتانيومي استفاده گرديد. آماده سازي درز جوش با شيار V شكل انجام گرفت و براي ايجاد محافظت كامل در حين جوشكاري از گاز محافظ حوضچه مذاب، گاز محافظ ثانويه و گاز محافظ پشتي استفاده شد. در ابتدا فرايند جوشكاري با استفاده از دنباله تورچ با طول 20cm انجام شد. سپس نمونه هاي PQP بر اساس استاندارد ASMEM sec IX تهيه گرديد و آزمايشهاي كشش ، خمش و سختي سنجي بر روي آنها صورت گرفت. تركهاي ايجاد شده در جوش و منطقه HAZ در نمونه خمش دلالت بر حضور ناخالصيها و عدم محافظت مناسب حوضچه مذاب و مناطق متاثر از حرارت در طي فرايند جوشكاري داشت كه همگي حاكي از كيفيت نامناسب جوش در جوشكاري انجام شده با دنباله تورچ 20cm بودند. در بررسيهاي بعمل آمده توسط ميكروسكوپ الكتروني از مقطع شكست نمونه كشش، ذرات ناخالصي اكسيد آهن نيز مشاهده گرديد. همچنين استحكام كششي معادل 212 Mpa و ميزان سختي فلز جوش معادل 300 ويكرز بدست امد. در فرايند جوشكاري بر روي نمونه هاي بعدي سعي شد تا با افزايش طول محفظه گاز محافظ ثانويه از 20cm به 28 cm مشكل جذب ناخالصيها از محيط اطراف بر طرف گرديد. با آماده سازي مجدد نمونه هاي PQR و انجام آزمايشهاي كشش، خمش و سختي سنجي بر روي آنها مشخص شد كه ميزان استحكام كششي از 212Mpa به 377Mpa افزايش يافته و مقدار سختي فلز جوش از 300 ويكرز به 230 ميكرز كاهش يافته است. همچنين عدم وجود ترك در جوش و مناطق اطراف آن در نمونه خمش همگي نشان از كيفيت بالاي جوش داشت.