ارتباط ریزساختار با رفتار مکانیکی فلز جوش فولاد hsla-100 تولید شده با روش gtaw

در این پژوهش، جوشکاری فولاد کم آلیاژ استحکام بالا، hsla100، با استفاده از سه فلز پرکننده هم جنس با فلز پایه (hsla100)، er100sg و er120sg با روش gtaw انجام شد. بررسی‌های ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی صورت پذیرفت. هم چنین، به‌منظور ارزیابی خواص مکانیکی اتصال، آزمون های کشش، ضربه و سختی سنجی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که ریزساختار فلز جوش hsla100 شامل بینیت دانه ای و فریت چندوجهی، فلز جوش er100sg شامل فریت های سوزنی، ویدمن اشتاتن و مرزدانه ای و فلز جوش er120sg شامل فریت های سوزنی، چندوجهی و شبه چندوجهی بود. به‌علاوه، تشکیل فاز ثانویه (ترکیبات) مارتنزیت/ آستنیت (m/a) در ریزساختار تمامی فلزات جوش مشاهده گردید که شکل غالب این فاز در فلزات جوش hsla100 و er100sg به‌صورت بلوکی و تشکیل شده در مرزدانه های آستنیت اولیه و در فلز جوش er120sg از نوع رشته ای بود. نتایج آزمون های مکانیکی مشخص نمود که در میان فلزات جوش، فلز جوش er120sg از بالاترین میزان استحکام کششی (859 مگاپاسکال)، درصد ازدیاد طول (22%)، انرژی ضربه (45 ژول) و سختی (7/294 ویکرز) برخوردار بود. درحالی که فلز جوش er100sg، کم ترین استحکام کششی (775 مگاپاسکال) و سختی (4/268 ویکرز) و فلز جوش hsla100، کم ترین مقاومت به ضربه (25 ژول) را از خود نشان دادند.

Correlation of Microstructure with Mechanical Behavior of HSLA-100 Weld Metal Produced By GTAW Method

In this study, welding of high strength low alloy steel, HSLA100 was performed using three fillers metals, cut from base metal (HSLA100), ER100SG and ER120SG by GTAW procedure. Microstructural studies were conducted using optical and scanning electron microscopes. Tensile, impact and hardness tests were also used to evaluate the mechanical properties of the joint. The results showed that the microstructure of HSLA100 weld metal included granular bainite and polygonal ferrite, ER100SG weld metal consisted of acicular, Widmannstatten and grain boundary ferrites and ER120SG weld metal comprised of acicular, polygonal and quasipolygonal ferrites. Furthermore, the formation of a secondary phase (constituent) of martensite / austenite (M / A) was observed in the microstructure of all weld metals. The predominant form of this phase in HSLA100 and ER100SG weld metals was blocky type and formed along the prior austenite grain boundries and in ER120SG weld metal was in the form of stringer type. The results of mechanical tests demonstrated that among weld metals, ER120SG weld metal had the highest tensile strength (859 MPa), percent elongation (22%), impact toughness (45 joule) and hardness (294.7 HV30). whilst, the ER100SG weld metal had the lowest tensile strength (775 MPa) and hardness (268.4 HV30) and the HSLA100 weld metal had the lowest impact toughness (25 Joule).