توسعه اتصالات ذوبی غیرمشابه فولاد 4130 به فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 و بررسی اثر فلزات پرکننده مختلف با هدف دستیابی به خواص مکانیکی و مشخصه‌های ریزساختاری بهبود یافته با استفاده از روش قوسی تنگستنگاز

در این پژوهش، جوشکاری غیرمشابه فولاد کم آلیاژ 4130 به فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 به روش قوسی تنگستنگاز مورد بررسی قرار گرفت.از چهار فلز پرکننده اینکونل 82 (ernicr3)، فولادهای زنگ نزن آستنیتی er308l، er309l و فولاد کم آلیاژ er80sb2 برای این منظور استفاده شد. پس از جوشکاری ریزساختار مناطق مختلف هر اتصال و همچنین سطح مقاطع شکست با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال از آزمایش کشش استفاده شد. در آزمایش کشش، نمونه جوش داده شده با فلز پرکننده ernicr3 از مرکز جوش دچار شکست شد و سایر فلزات پرکننده از فولاد پایه 4130 دچار شکست شدند که این امر به دلیل پایین بودن استحکام فولاد 4130 نسبت به فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 بود. همچنین به دلیل تشکیل ترکیباتی از جمله nbc در ساختار مرکز جوش فلز پرکننده ernicr3، این نمونه از مرکز جوش دچار شکست گردید. مشاهدات انجام شده توسط sem نشان داد که در آزمایش کشش، شکست نمونه مربوط به فلز پرکننده ernicr3 به صورت نیمه ترد است و سایر فلزات پرکننده به صورت نرم می شکنند. بررسی ها نشان داد فلز پرکننده ernicr3 دارای ساختار کاملا آستنیتی و از دانه های هم محور تشکیل شده است و هیچ گونه ترکی در آن مشاهده نشد. فلزات پرکننده er308l و er309l دارای ریزساختار سلولی دندریتی هستند؛ به دلیل وجود فاز فریت دلتا در نواحی بین دندریتی آستنیت زمینه هیچ گونه ترکی در این اتصال تشکیل نشد. ریزساختار فلز پرکننده er80sb2 به صورت صفحات مارتنزیت لایه ای بود. همچنین در این اتصال نیز هیچ گونه ترک انجمادی رخ نداد. پس از بررسی تمامی نتایج به دست آمده، سیم جوش فولاد زنگ نزن آستنیتی er308l به دلیل دارا بودن ساختاری با انعطاف پذیری بالاتر نسبت به نمونه جوشکاری شده توسط فلز پرکننده er80sb2 مناسب ترین پرکننده برای جوشکاری غیر مشابه فولاد زنگ نزن 201 به فولاد کم آلیاژ 4130 تشخیص داده شد.