بررسی ریزساختاری و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس لیزر ضربانی Nd:Yag مونل 400 به نایمونیک 75

در این پژوهش، اتصال غیرهمجنس ابرآلیاژ نایمونیک 75 به مونل 400 با ضخامت 1 میلی‌متر به روش جوشکاری لیزر ضربانی nd:yag مورد پژوهش قرار گرفت. با آزمون‌های میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی، پراش پرتو ایکس، میکرو سختی سنجی و آزمون کشش خواص مکانیکی اتصال بررسی شد. در مورد جوشکاری غیرهمجنس ابر آلیاژ نایموینک 75 به مونل400 عیوبی مانند ترک ذوبی و تخلخل در نمونه‌های جوشکاری شده مشاهده شد که با افزایش دمای پیشگرم و کاهش حرارت ورودی این عیوب رفع شدند. نتایج نشان داد، برای رسیدن به عمق نفوذ مناسب، ولتاژ، پهنای زمانی ضربان، بسامد ضربان و سرعت جوشکاری به ترتیب 500 ولت، 9میلی‌ثانیه، 3 هرتز و 0.9 میلیمتر بر ثانیه انتخاب شود. همچنین بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که ساختار حاصل از جوشکاری، از زمینه آستنیتی حاوی دندریت‌های ستونی و در برخی مناطق سلولی تشکیل‌شده است. خصوصیات مکانیکی فلزجوش، پس از اتصال کاهش یافته و جدایش موجب تغییر در مقدار عناصر و پیدایش ترکیبات بین فلزی در فواصل بین دندریت‌ها و سلول‌ها می‌گردد. همه نمونه‌های غیرهمجنس در آزمون کشش از ناحیه فلز جوش دچار شکست گردیدند.

investigating the microstructure and mechanical properties of pulsed nd:yag laser welding of monel 400 to nimonic 75

in this study, non-homogenous welding of nimonic 75 superalloy to monel 400 with 1 mm thickness was investigated with pulsed nd:yag laser welding. the mechanical properties of the joint were analyzed with optical and scanning electron microscope, x-ray diffraction, micro-hardness test and tensile test. in the case of non-homogeneous welding of nimoinc 75 superalloy to monel 400, defects such as liquation cracks and porosity in the welded samples were observed. these defects were removed with increasing the preheating temperature and decreasing the heat input. the results showed the voltage, pulse width, pulse frequency and welding speed should be selected as 500 volts, 9 milliseconds, 3 hz and 0.9 mm/s respectively to reach the proper penetration depth. also, the investigations show that the welding structure is composed of austenitic matrix containing columnar dendrites and some cellular areas. the mechanical properties of the weld metal were reduced after joining and segregation causes a change in the amount of elements and the appearance of intermetallic compounds in the spaces between dendrites and cells. all non-homogeneous samples broke during the tensile test from the weld metal area.