ارزیابی ریزساختار و خواص مکانیکی فلز جوش اتصال غیرمشابه فولادهای Api 5l X80/Dss 2205 تولید شده به روش Pcgtaw

در این پژوهش، جوشکاری غیرمشابه فولادهای api 5l x80 و dss 2205 با فرایند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز با جریان پالسی (pcgtaw) و با استفاده از فلزهای پرکننده er2209، er309l و kjs124، انجام گرفت. بررسی ریزساختاری نشان داد که ریزساختار فلزجوش er2209 به صورت دوفازی آستنیتی-فریتی است که مقدار فریت فلز جوش در پاس ریشه تا پاس رویی از 35% تا 41% متغیر است. مشخص گردید که مد انجماد فلزجوش er309l از نوع فریتی-آستنیتی و ریزساختار آن دارای زمینه آستنیتی به همراه فریت اسکلتی و مقدار کمتری فریت کرمی شکل روی مرزدانه است. نتایج بررسی‌ها به وسیله فریت اسکوپ نشان داد که مقدار فریت پاس ریشه (6%) کمتر از فریت در پاس رویه (10%) اتصال است. نتایج بررسی‌های میکروسکپی نشان داد که ریزساختار فلزجوش kjs124 شامل فریت های مرزدانه ای، ویدمن اشتاتن و سوزنی به همراه جزایر مارتنزیت آستنیت می باشد. بررسی ها نشان داد که فصل مشترک فلزهای پایه و پرکننده پیوسته بوده و هیچ گونه ترکی مشاهده تشکیل نشده است. در فصل مشترک اتصالات er2209/dss 2205، er309l/dss 2205 و kjs124/api 5l x80 رشد اپی تکسیال و در فصل مشترک er2209/api 5l x80، er309l/api 5l x80 و kjs-124/dss 2205 ناحیه مخلوط نشده و مرز نوع ii مشاهده گردید. براساس نتایج آزمون ضربه شارپی، فلزجوش حاصل از er2209، er309l و kjs-124 به ترتیب دارای بیشترین انرژی ضربه ای بودند. نتایج سختی سنجی نشان داد که بیشترین سختی به ترتیب مربوط به فلزجوش حاصل از kjs-124، er2209 و er309l می باشد.

The evaluation of microstructure and mechanical properties of API 5L X80/DSS 2205 weld metals produced by PCGTAW

In the present study, the transient liquid phase bonding of AISI 2205 dual phase stainless steel with amorphous BNi3 interlayer was carried out. Based on the initial experimental and analytical studies, the parameters of temperature and bonding time were determined. In order to investigate the effect of bonding temperature on the microstructural changes of the joint, bonding was performed in the temperature range of 10501200℃ for 20 min. The microstructural and phase analyses indicated the completion of isothermal solidification and the formation of a uniform Nisolid solution in the bonding zone centerline. The interdiffusion between the bonding zone and the adjacent base metal resulted in the formation of boride and nitride intermetallic compounds in the base metal adjacent to the bonding zone, which the area fraction of this intermetallics significantly decreased with increasing bonding temperature from 1050℃ to 1200℃ (reduction of the intermetallic area fraction from 85% to 40%). Evaluation of shear strength of samples showed that despite the completion of isothermal solidification in all samples and shear strength of bonded samples significantly depends of amount and morphology of intermetallic compounds on the transient liquid phase bonding shear strength. By increasing the bonding temperature to 1200℃ and reducing the area fraction of intermetallic compounds up to 40% of the shear strength of the samples increased from 450 MPa of TLP bonded specimen of 1050℃ to about 85% of base metal shear strength.