بررسی تاثیر میزان نیتروژن گاز محافظ بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد زنگ نزن دوفازی ۲۲۰۵ جوشکاری شده به روش TIG پالسی

در این پژوهش اثر کسر حجمی نیتروژن موجود در گاز محافظ و فرکانس فرایند جوشکاری TIG پالسی بر ریزساختار و خواص مقاطع جوش فولاد زنگ نزن دو فازی ۲۲۰۵ مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور با در نظر گرفتن متغیرهای فرایند جوشکاری به صورت ثابت، با اعمال گاز محافظ حاوی کسر حجمی متفاوتی از آرگون و نیتروژن فرایند جوشکاری انجام شده و سپس هندسه و خواص مکانیکی جوش مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر فرکانس با حضور نیتروژن در گاز محافظ نیز ارزیابی شد. مشاهده شد که با افزایش کسر حجمی نیتروژن در گاز محافظ، درصد فاز آستنیت در ریزساختار منطقه جوش افزایش می یابد. در این خصوص با افزایش درصد نیتروژن در گاز محافظ از ۵ / ۰ به ۱ درصد کسر حجمی آستنیت از ۶۶ به ۸۷ درصد افزایش یافته است. همچنین در نمونه جوشکاری شده با گاز محافظ آرگون کسر حجمی آستنیت ۲۷ درصد بوده است.این پدیده به اثر گاز نیتروژن در پایدار سازی فاز آستنیت با افزایش کسر نیتروژن در ترکیب شیمیایی و افزایش دمای منطقه جوش به دلیل پتانسیل یونیزاسیون بالای گاز نیتروژن وابسته است. وجود ۵ / ۰ تا ۱ درصد گاز نیتروژن در ترکیب گاز محافظ منجر به دست یابی به ریزساختار بهینه در ساختار می گردد. همچنین با افزایش فرکانس جوشکاری اندازه دانه منطقه جوش کاهش می یابد. برای بررسی خواص مکانیکی آزمون سختی سنجی ویکرز و تست کشش انجام شد. بررسی ها نشان داد که با افزایش نیتروژن، سختی در ناحیه جوش کاهش می یابد. همچنین با افزایش نیتروژن از ۵ / ۰ به ۱ درصد استحکام نهایی از ۸۲۳ مگاپاسکال به ۸۶۰ مگاپاسکال وکرنش مهندسی از ۳۳ / ۰ به ۴۵ / ۰ رسید که با توجه به مقادیر ذکر شده به ترتیب ۴ و ۳۵ درصد افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

جوشکاری TIG پالسی ، گاز نیتروژن ، کسر آستنیت ، فولاد زنگ نزن دو فازی ، ریزساختار ، خواص کششی