جوشکاری لیزر غیرهمجنس سیمهای ارتودنسی آلیاژ حافظه دار Niti به فولاد زنگ نزن آستنیتی

در این پژوهش اتصال غیرهمجنس سیمهای ارتودنسی آلیاژ حافظه دارniti به فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi 304 بررسی شده است. به این منظور، سیم‌های ارتودنسی رایج با سطح مقطع مستطیلی و ابعاد (0.635 *0.432 میلی متر) انتخاب و از تکنیک جوشکاری لیزر برای اتصال سیمها استفاده شد. ریزساختار اتصالهای بدست آمده با استفاده از میکروسکوپ نوری(om)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مجهز به آنالیز eds و آنالیز پراش پرتو ایکس در مقیاس میکرو (microxrd) بررسی شد. همچنین از تکنیک میکرو سختی سنجی ویکرز برای ارزیابی خواص مکانیکی منطقه جوش استفاده شد. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد، ریزساختار حاصل از جوش لیزر این دو آلیاژ دارای ساختار دندریتی و غیرهمگن می‌باشد.تشکیل ترکیبات بین فلزی تردfe2ti، cr2ti، tini3 و ti2ni در حین جوشکاری باعث افزایش سختی منطقه جوش تا حدود 800 ویکرز شد. مشاهده شد تشکیل ترکیبات بین فلزی fe2ti عمدتا در منطقه جوش مجاور فصل مشترک ذوب فلز پایه niti علت اصلی افزایش شدید سختی این منطقه و درنتیجه تمرکز تنش، تشکیل میکروترک و افت خواص مکانیکی می‌باشد. بنابرین یک فرآیند اصلاحی مناسب برای کنترل ترکیب شیمیایی منطقه جوش و بهبود خواص اتصال غیر همجنس این دو آلیاژ نیاز می‌باشد.

Dissimilar laser welding of NiTi shape memory alloy to austenitic stainless steel archwires

In this research, dissimilar welding of NiTi shape memory alloy to AISI 304 austenitic stainless steel Archwires was investigated. For this purpose, common straight orthodontic archwire with rectangular crosssection and dimensions of (0.635 times; 0.432 mm) were selected and the laser welding technique was used to connect the wires. The microstructure, chemical composition and phasesin the weld zone of the joints werestudied with Optical microscopy (OM), Scanning electron microscopy (SEM) equipped with EDS analysis system, focused Xray diffraction (MicroXRD).Also, the mechanical properties of the weld zone were investigated by using Vickers microhardness test. Microstructure investigation showed that the obtained microstructure from the laser weld of these alloys has a dendritic and nonhomogeneous structure. According to XRD analysis, brittle intermetallic compounds such as Fe2Ti, Cr2Ti, TiNi3, and Ti2Ni wereformed during laser welding in the weld zone. Formation of these brittle intermetallics caused increasing the hardness of the weld zoneabout 800 HV. and decreasing the mechanical properties. Also, Fe2Ti intermetallic particles mainly formed in the weld region near the NiTi fusion zone which results in stress concentration, microcracks formation and dropping joints mechanical properties. Therefore, a suitable modification process is required to control the chemical composition of the weld zone and improving the joint properties of dissimilar laser welded archwires of these alloys.