بررسی تأثیر نانو ذرات اکسید زیرکونیوم بر سختی منطقه جوش St37 در فرآیند جوشکاری GMAW

جوشکاری قوس الکتریکی تحت گاز محافظ یکی از مهمترین فرآیندهای جوشکاری با کاربردهای زیاد در صنایع مختلف می باشد. به دلیل حجم بالای جوشکاری در صنایع مختلف و اهمیت خواص مکانیکی فلز جوش و ناحیه HAZ ، راههای مناسب برای افزایش خواصمکانیکی جوش تدوین شده است. بنابرین با انجام این تحقیق که با استفاده از روش جوشکاری قوس الکتریکی تحت گاز محافظ(GMAW) بر روی فولاد ساده کربنی ) St37 (که بیشترین استفاده در سازه های فلزی را به خود اختصاص داده و همچنین راه حل مناسبی برای کاهش اندازه دانه و افزایش سختی فلز جوش در حضور نانو ذرات اکسید زیرکونیوم مورد بررسی قرار گرفته است . در ابتدانانو ذرات را به صورت پوششی با ابعاد مشخص برروی سطح قطعات به منظور عملیات جوشکاری قرار داده شد. پس از جوشکاری ریزساختار مناطق مختلف جوش با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیز شیمیایی (EDS) مورد ارزیابی قرار گرفت، و از سختی سنجی به منظور تأیید ریز ساختار حاصل و مشخص نمودن سختی منطقه جوش استفاده شد . روند کلی نتایج نشان می دهد که کاهش حرارت ورودی با تغییر هر یک از پارامترهای ورودی و افزایش پوشش نانو ذرات اکسید زیرکونیوم برروی سطح قطعات به اندازه mm 1 باعث افزایش آخال های درون دانه ای 2ZrO شده که این آخال ها از جمله مکان های مرجع برای جوانه زنی فریت سوزنی می باشند و منجر به افزایش سختی شده است. همچنین نمونه های حاوی نانو ذرات، نسبت به نمونه های بدون نانو ذرات، ساختار ریز دانه تر و سختی در فلز جوش از 87 واحد بر مبنای راکول به 78 واحد و همچنین سختی در منطقه HAZ از 81 به 87 واحد افزایش پیدا کرده است

کلیدواژه ها:

فرآیند جوشکاری GMAW ، نانو ذرات اکسید زیرکونیوم ، پارامترهای جوشکاری ، سخت