بررسی اثر ولتاژ و شدت جریان بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد دوفازی ۲۲۰۵ به روش GTAW

فولاد دوفازی ۲۲۰۵ به دلیل ترکیب متعادل فریت و آستنیت و مقاومت بالا در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی در صنایع پتروشیمی، شیمیایی و دریایی کاربرد گسترده ای دارد. در این پژوهش اثر پارامترهای ورودی ولتاژ و شدت جریان در فرآیند جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (GTAW) بر ریزساختار، سختی و خواص مکانیکی این فولاد مورد بررسی قرار گرفت. ورق فولاد ۲۲۰۵ تهیه و پیش از جوشکاری، ترکیب شیمیایی، ریزساختار و سختی آن تایید شد. سه نمونه با پارامترهای مختلف ولتاژ و جریان جوشکاری شدند و ریزساختار فلز جوش و ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) با میکروسکوپ نوری و نرم افزار تحلیل تصویر بررسی شد. همچنین سختی نقاط مختلف جوش و HAZ با آزمون میکروسختی و استحکام کششی جوش با آزمون کشش مطابق استاندارد ASTM-E۸ ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزایش ورودی حرارت و کاهش نرخ سرد شدن باعث رشد بیشتر فاز آستنیت و فریت، افزایش درصد آستنیت ثانویه و رشد صفحات Widmanstätten در فلز جوش می شود. HAZ نمونه های با ورودی حرارت بالاتر گسترده تر و در نمونه هایی با ورودی حرارت کمتر باریک تر و سختی بالاتری دارد. سختی فلز جوش و HAZ با افزایش فاز فریت افزایش یافت در حالی که افزایش شدت جریان ورودی باعث کاهش درصد فریت و کاهش سختی و مقاومت کششی نمونه ها شد. نرخ سرد شدن و ورودی حرارت عوامل کلیدی در کنترل توزیع فازها و خواص مکانیکی ناحیه جوش هستند. نتایج نشان می دهد که تنظیم دقیق ولتاژ و جریان ورودی در فرایند GTAW برای دستیابی به ریزساختار متعادل و خواص مکانیکی بهینه ضروری است.

کلیدواژه ها:

فولاد دوفازی ، ولتاژ ، شدت جریان ، GTAW ، ریزساختار ، خواص مکانیکی