بررسی تاثیر فرکانس جریان پالسی در جوشکاری قوسی تنگستن با گاز محافظ (gtaw) سوپرآلیاژ پایه نیکل in738lc

سوپرآلیاژ inconel 738lc به‌دلیل استحکام ناشی از رسوبات گاما پرایم و حضور فازهای کم‌ذوب، در جوشکاری مستعد ترک‌های ذوبی در ناحیه متاثر از حرارت است و این موضوع قابلیت اطمینان اتصال را محدود می‌کند. در این پژوهش، اثر جریان در جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (gtaw) در دو حالت ثابت و پالسی بر جوش‌پذیری، ریزساختار و خواص مکانیکی این سوپر‌آلیاژ بررسی شد. برای ارزیابی جوش ها، آزمون کشش در دمای محیط و سختی‌سنجی ویکرز انجام شد و ریزساختار به‌کمک میکروسکوپ الکترونی و نوری مطالعه گردید. نتایج نشان داد پالسی‌کردن—به‌ویژه در فرکانس‌های بالاتر—با ایجاد نوسان حرارتی کنترل‌شده و کاهش ورودی حرارت موثر، وقوع ترک‌های ذوبی را به‌طور معناداری کاهش داده و کیفیت اتصال را بهبود می‌بخشد. این رویکرد با سوق‌دادن انجماد از دندریتی ستونی به هم‌محور، کاهش جدایش بین‌دندریتی و توزیع یکنواخت‌تر و ریزتر کاربیدهای mc، زمینه بهبود استحکام، شکل‌پذیری و سختی فلز جوش را فراهم می‌کند. در مجموع، gtaw پالسی روشی کارآمد برای مهار ترک‌خوردگی و ارتقای عملکرد اتصال در in738lc است.

investigation of the effect of pulse frequency in gas tungsten arc welding (gtaw) of in738lc nickel-based superalloy

the weldability of the superalloy inconel 738lc is compromised by its susceptibility to heat-affected zone (haz) liquation cracking, a consequence of its high gamma-prime (γ') precipitate strength and the formation of low-melting-point eutectic phases. this study investigates the impact of gas tungsten arc welding (gtaw) current mode—comparing continuous current with pulsed current—on the microstructure, mechanical properties, and overall weldability of in738lc. through room-temperature tensile testing, vickers hardness measurements, and microstructural analysis via optical and electron microscopy, it was demonstrated that pulsed current, particularly at higher frequencies, substantially mitigates liquation cracking and improves joint integrity. the pulsed technique introduces controlled thermal fluctuations that reduce the effective heat input, promoting a transition from columnar to equiaxed dendritic solidification, minimizing interdendritic segregation, and refining the distribution of mc carbides. consequently, the weld metal exhibits enhanced tensile strength, ductility, and hardness. these findings establish pulsed gtaw as an effective strategy for suppressing cracking and improving the performance of in738lc welded joints.