بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی دیوار نازک فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۱۶L تولید شده به روش ساخت افزایشی سیم و قوس

فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۱۶L به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی و خواص مکانیکی مناسب در کاربردهای صنعتی گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. از سوی دیگر روش ساخت افزایشی سیم و قوس (WAAM) به عنوان یک رویکرد کارآمد برای تولید قطعات متوسط تا بزرگ با نرخ رسوب بالا و هزینه پایین پتانسیل بالایی برای ساخت اجزای فلزی ارائه می دهد. استراتژی های ساخت و الگوی حرکتی مشعل بر ریز ساختار و خواص مکانیکی تاثیرگذار است. این مطالعه به بررسی استراتژی، ساخت ریز ساختار و خواص مکانیکی دیوار نازک ۳۱۶L ساخته شده به روش WAAM تمرکز دارد. دیوار نازک با استفاده از سیم جوش ER۳۱۶L طی فرآیند جوشکاری قوس فلز با گاز محافظ تحت جریان اینترپالسی (IP GMAW) در دو استراتژی مختلف با الگوی حرکت مشعل رفت و برگشتی ساخته شد. بهینه سازی پارامترهای جوشکاری و تغییر استراتژی حین ساخت منجر به تولید موفق دیوار نازک فولادی در ۲۵ لایه شد. تصاویر میکروسکوپی نوری (OM) نشان داد که ریز ساختار دیواره متشکل از آستنیت به همراه فریت با دندریت های اسکلتی و کرمی شکل می باشد که مورفولوژی تشکیل آن حین انجماد تحت تاثیر کروم به نیکل معادل (Creq/Nieq) و نرخ سرمایش می باشد. خواص مکانیکی دیواره از طریق آزمون کشش و ریزسختی ارزیابی شد. نمونه افقی (۴۴۶ مگاپاسکال) نسبت به نمونه عمودی (۴۳۱ مگاپاسکال) شکل پذیرتر بوده و استحکام کششی بیشتری از خود نشان داد. میانگین سختی کل دیواره ۲۳۴ ویکرز گزارش شد.

کلیدواژه ها:

ساخت افزایشی سیم و قوس ، دیوار نازک ، فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۱۶L ، ریز ساختار ، خواص مکانیکی