تنشگیری و بهبود خواصمکانیکی به وسیله ارتعاشات در جوشکاری فولاد معمولی به فولاد زنگنزن

جوشکاری یکی از عملیات مهم در فرآیند ساخت تجهیزات در صنایع گوناگون است. این عملیات ممکن است در قطعات تنشهای پسماند ایجاد کند و در دراز مدت سبب آسیب به این قطعات گردد. روش متداول برای به حداقل رساندن تنشهایپسماند، روش تنش گیری حرارتی است. این روش در کنار مزایا و محاسن گوناگون، محدودیتها و معایبی نیز دارد. یکی از محدودیت های تنش گیری حرارتی پیچیدگی یا عدم امکان عملیات حرارتی بر روی فولادهای زنگ نزن می باشد. چرا که درصورت عدم توجه به اثرات گرما بر ساختار این گونه فولادها نه تنها عملیات حرارتی موجب بهبود شرایط نخواهد شد بلکهممکن است موجب ایجاد اشکالاتی در خواص و ویژگی های فولاد زنگ نزن گردد. در این تحقیق کاهش تنش های پسماند ناشی از جوشکاری فولاد معمولی به فولاد زنگ نزن، همچنین بهبود خواص مکانیکیدر روش فوق به وسیله ارتعاش مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با روش متداول تنشگیری حرارتی مقایسه گردیده است. برای انجام آزمایشات عملی، تعدادی نمونه و دستگاهی جهت ایجاد ارتعاش ساخته شدند. برای ساخت نمونه ها یک قطعه فولادمعمولی به قطعه دیگری از جنس فولاد زنگ نزن مونتاژ و طبق دستور العمل خاص برای این گونه اتصالات جوشکاری گردید. جهت ایجاد ارتعاش لازم برای انجام آزمایشات نیز دستگاهی ساخته شد که با دوران دیسک خارج از مرکز به وسیله الکتروموتور امکان ایجاد ارتعاشی در محدوده 20 هرتز را بوجود آورد. یکی از نمونه ها پس از جوشکاری، از یک طرف بوسیلهپیچ و مهره به شاسی دستگاه ساخته شده و از طرف دیگر با جوش به تکیه گاه صلبی متصل گردید و در سه بازه زمانی به مدت پانزده دقیقه و جمعا به مدت چهل و پنج دقیقه تحت اثر ارتعاش دستگاه قرار گرفت. نمونه دوم در کوره عملیات حرارتیبه روش مرسوم تنشگیری شد و بر روی نمونه آخر نیز هیچ گونه عملیات تنشگیری انجام نگرفت. جهت بررسی اثرات ارتعاشبر قطعات فولادی و جوش بین آنها و مقایسه با اثر تنشگیری حرارتی، آزمایشات مخرب و غیرمخرب گوناگونی بر روی هر سه نمونه انجام شد که نتایج قابل قبولی مبنی بر کاهش تنش پسماند همچنین بهبود خواص مکانیکی هر دو نوع فولاد در روش تنشگیری ارتعاشی به کمک تست های مکانیکی سختی سنجی، ضربه، کشش و خمش به دست آمد. در پایان نیز تغییرات وبهبود دانه بندی در نواحی مختلف نمونه ها خصوصا در ناحیه جوش به کمک متالوگرافی مورد بحث قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

تنش گیری ارتعاشی ، بهبود خواص مکانیکی ، فولاد معمولی و زنگ نزن