ساخت پودر جوش آلیاژی به روش چسباندن و بررسی خواص فلز جوش آن

در جوشکاری زیرپودری، برای افزودن عناصر آلیاژی، پودر جوش باید به روش چسباندن تهیه شود. در این روش ترکیبات معدنی و عناصر آلیاژی آسیاب شده و با نسبت‌های معین با چسب مخلوط می‌شود. پس از خشک شدن در هوا به‌صورت کلوخه‌ای، در دمای حدود 350 درجه‌ی سانتی‌گراد پخت صورت می‌گیرد و با استفاده از سرند به دانه‌بندی 0.3 تا 1 میلی‌متر می‌رسد. مقادیر مختلف کروم، مولیبدن و کروممولیبدن به پودر جوش اضافه شد. در این حالت عناصر آلیاژی از طریق واکنش‌های بین فلز جوشسرباره وارد فلز جوش شد. برای بررسی خواص مکانیکی آزمون‌های کشش طولی، سختی سنجی و انرژی ضربه شارپی از فلز جوش گرفته شد. ریزساختار به کمک میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی بررسی شد. افزودن 0.4 درصد وزنی مولیبدن به فلز جوش باعث افزایش فریت سوزنی تا 87 درصد شد. استحکام 20 درصد افزایش و انرژی ضربه 25 درصد کاهش یافت. تاثیر کروم بر افزایش فریت سوزنی در فلز جوش کمتر از مولیبدن بود. با افزودن 0.4 درصد وزنی کروم به فلز جوش 57 درصد فریت سوزنی تشکیل شد، استحکام تقریبا ثابت ماند ولی انرژی ضربه 35 درصد کاهش یافت. در ادامه با افزایش بیشتر کروم به دلیل افزایش فریت با فاز ثانویه انرژی ضربه به شدت (60 درصد) کاهش یافت. بیشترین مقدار فریت سوزنی (95 درصد) با افزودن 0.28 درصد وزنی کروم و 0.35 درصد وزنی مولیبدن به فلز جوش به دست آمد. در این حالت استحکام فلز جوش 20 درصد (100 مگاپاسکال) افزایش و انرژی ضربه 15 درصد (20 ژول) کاهش یافت.

Production of alloying Bonded Flux and study of Weld Metal properties

In submergedarc welding, flux is produced through bonding so that alloying element can be added to Weld Metal. In this method, mineral ingredients and alloying elements are milled and mixed with glue in appropriate proportions. Once the drying of the pellets is complete in air, they are baked at 350 degree centigrade and broken up by using a sieve to attain the desired particle size (0.31 mm). The various content of Cr, Mo and CrMo was added to bonded flux. Addition of alloying elements was done through flux and slagweld metal reactions. Mechanical properties were studied by means of Longitudinal Tensile, Hardness and Charpy Vnotch tests. Microstructure was studied by means of Optical and Scanning Electron Microscope. The addition of 0.4 wt. % Mo increased the volume fraction of Acicular Ferrite (AF) to 87%. The Ultimate Tensile Strength (UTS) increased by 20% and Impact Toughness (IT) decreased by 25%. Cr affected AF content less than Mo. The addition of 0.4 wt. % Cr increased the volume fraction of AF to 57%. The UTS almost did not change and IT decreased by 35%. Further increase in Cr content led to increase of Ferrite with Second Alloyed phase that strongly impaired IT (60%). The highest proportion of AF (95%) obtained in 0.28 wt. %Cr and 0.35 wt. % Mo. In this specimen UTS increased by 20% (100 Mpa) and Impact Toughness was decreased by 15% (20 j).