تاثیر پارامترهای جوشکاری پرتو الکترونی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیر همجنس آلیاژ ti-6al-4v به فولاد زنگ‌نزن 17-ph4

هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر پارامترهای جوشکاری پرتو الکترونی بر ریز ساختار و خواص  مکانیکی اتصال فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده 17-4ph و آلیاژ ti-6al-4v می باشد. برای این منظور، جوشکاری این دو آلیاژ بدون لایه واسط و با لایه میانی مس با ضخامت 0.8 میلی متر انجام شد. دو سرعت جوشکاری مختلف 0.7 و 0.9 متر بر دقیقه با چهار میزان انحراف پرتو (0، 0.2، 0.4 و 0.6 میلی متر) از مرکز لایه میانی به سمت فولاد برای انجام آزمایشات استفاده شد. نتایج نشان می دهد که در امتزاج مستقیم تیتانیوم و فولاد، ساختار اتصال متشکل از ترکیبات بین فلزی tifeو tife2 +ticr2 با سختی بالا (در حدود  900 ویکرز) می باشد. در اتصال تیتانیوم و فولاد با استفاده از لایه میانی مس، ساختار اتصال در حوضچه جوش و سطح مشترک حوضچه جوش و فولاد  شامل  محلول جامد مس و ترکیبات بین فلزی tife2 و در سطح مشترک حوضچه جوش و تیتانیوم شامل ti+ ti2cu، tife می باشد. سختی منطقه جوش در نمونه های جوشکاری شده با لایه میانی مس در حدود 400 ویکرز می باشد. بیشترین میزان سختی در سطح مشترک حوضچه جوش و آلیاژ تیتانیوم و همچنین در سطح مشترک حوضچه جوش و فولاد مشاهده می شود که به سبب حضور ترکیبات بین فلزی با سختی بالا در این مناطق می باشد. با افزایش سرعت جوشکاری و میزان انحراف پرتو، سختی کاهش می یابد که به دلیل کاهش ترکیبات بین فلزی ترد و شکننده در ساختار اتصال می باشد. نمونه جوشکاری شده با سرعت جوشکاری 0.9 متر بردقیقه و میزان انحراف پرتو 0.6 میلیمتر دارای بیشترین استحکام برشی معادل 160 مگاپاسکال بود.  

the effect of electron beam welding parameters on the microstructural characteristics and mechanical properties of dissimilar joint between 17-4ph steel and ti6al4v alloy

this study aimed to investigate the effect of electron beam welding parameters on the microstructural characteristics and mechanical properties of the dissimilar joint between 17-4ph precipitation hardening stainless steel and ti6al4v alloy. for this purpose, the welding of these two alloys was done without an interlayer and with an interlayer of copper with a thickness of 0.8 mm. two different welding speeds of 0.7 and 0.9 m/min with four levels of beam offset  (0, 0.2, 0.4 and 0.6 mm) from the center of the interlayer towards the steel were used to perform experiments. the results show that in the direct welding of titanium and steel, the joint structure consists of tife and tife2+ticr2 intermetallic compounds with high hardness (about 900 vickers). in the welding of titanium and steel by using the copper interlayer, the structure in the weld pool and the interface between the weld pool and steel includes a solid solution of copper and tife2 intermetallic compounds, and at the interface between the weld pool and titanium includes ti+ti2cu and tife. the hardness of the welding zone in the samples welded with copper interlayer is about 400 vickers. the highest value of hardness is observed at the interface between the weld pool and titanium alloy, as well as at the interface between the weld pool and steel, which is due to the presence of intermetallic compounds with high hardness. by increasing the welding speed and beam offset, the hardness decreases, which is due to the reduction of brittle intermetallic compounds in the joint structure. the welded sample with a welding speed of 0.9 m/min and beam offset of 0.6 mm has the highest shear strength equal to 160 mpa.