بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی فلز جوش فولاد a516-gr70 در حضور tio2 به روش saw

مقدمه: فولاد astm a516 یک فولاد کربنمنگنز یا فریتی که دارای شکل پذیری، جوش پذیری و چقرمگی بالایی است. بر اساس مشخصات astm این فولاد در مخازن تحت فشار استفاده می شود و برای کاربردهای در دمای پایین که در آن چقرمگی مهم است کاربرد دارد. در این پژوهش تاثیر میزان پودر دی­اکسید تیتانیم بر خواص مکانیکی جوش فولاد a516gr.70 ایجاد شده به روش جوشکاری قوس زیرپودری مورد بررسی قرار گرفت.روش­: مشخصات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز عنصری eds و پراش اشعه ایکس و خواص مکانیکی فولادهای جوشکاری شده با انجام آزمون کشش، سختی و ضربه بررسی شد.یافته­ها: بررسی‌های ریزساختاری نیز نشان داد که با افزایش مقدار tio2 مقدار فریت سوزنی درون ساختار افزایش می‌یابد. همچنین مشخص شد که با تغییر مقدار پودر tio2 استحکام تسلیم و کششی و ازدیاد طول نمونه‌ها تغییر چندانی نمی‌کند چرا که نمونه‌های شکسته شده از قسمت فلز پایه همان استحکام فلز پایه را نشان می‌دهد. مقدار استحکام تسلیم نمونه‌ها بین mpa 420 و mpa 441 است که در محدوده مجاز استاندارد (حداقل mpa 260) قرار دارد. همچنین مشاهده شد که استحکام کششی نهایی در محدوده mpa 550 تا mpa 565 قرار دارد که با مقادیر استاندارد (mpa 620485) هم‌خوانی دارد. نتایج تست ضربه نشان داد که تافنس فلز جوش با افزایش مقدار tio2 از صفر تا 27.54 گرم، از 80 ژول به 128 ژول افزایش می‌یابد. سختی فلز جوش نیز با افزایش مقدار tio2 از صفر تا 27.54 گرم، از 190 ویکرز به 169 ویکرز کاهش یافت.نتیجه ­گیری: نتایج نشان داد استفاده از پودر tio2 منجر به بهبود خواص مکانیکی به خصوص مقاومت به شکست در فلز جوش می­شود.

Investigation of microstructure and mechanical properties of welding metal of A516-Gr70 steel in the presence of TiO2 by SAW method

The effect of adding TiO2 powder to flux in the submerged arc welding process on the microstructure and mechanical properties of steel ASTM A516Gr.70 was investigated in this research. Microstructural properties have been studied by using the Optical microscope, Scanning Electron microscope, EDS Elemental analysis and Xray diffraction. Mechanical properties of welding steels were investigated by tensile, hardness and impact tests. Generally, The microstructural investigation, also exhibited that, increasing of TiO2 content cause to increase acicular ferrite in the structure. It has found that the yield strength, UTS and elongation will not show a significant change by variation of TiO2 powder content, because of the broken samples of the metal base, exhibited the same metal base strength. The yield strength of samples is from 420 MPa to 441 MPa, which is in allowed standard range (at least 260 MPa). Also, it has been observed that the ultimate tensile strength is in 550 MPa to 565 MPa range which conforms to standard values (485620 MPa). The results of impact test showed that welded metal toughness increased from 80 joules to 128 joules by increasing tiO2 from 0 to 27.54 gr. Also, in the case of weld metal hardness, by increasing of TiO2 from 0 to 27.54 gr, it decreases from 190 to 169 Vickers. The results showed that the use of TiO2 powder leads to improvement of mechanical properties, especially failure resistance in welded metal.