اثر حرارت ورودی بر ریزساختار و خواص مکانیکی مقطع جوش ورق فولاد فوق مستحکم کم آلیاژ در شرایط کوئنچ و بازپخت شده (4340aisi)

در این پژوهش اثر تغییرات حرارت ورودی بر ریزساختار و خواص مکانیکی مقطع جوش ورق فولادی از گرید فوق مستحکم کم آلیاژ را در شرایط کوئنچ و تمپر شده (aisi4340) بررسی می شود. جوشکاری توسط فرایند دستی gtaw و با استفاده از فیلر کم کربن و با اعمال عملیات حرارتی پیشگرم و تنش زدایی انجام شد. نتایج ماکروگرافی نشان داد که با افزایش حرارت ورودی، ضمن گسترده شدن ناحیه haz ، موجب رشد اندازه دانه های آستنیت اولیه می شود. ریزساختار جوش شامل فازهای مارتنزیت و فریت است و با افزایش حرارت ورودی میزان کسر حجمی فریت افزایش می یابد. بدلیل کاهش سرعت سرد شدن موفولوژی فریت به سوزنی تغییر می کند، ریزساختار مارتنزیت به همراه بینیت بلوکی شکل در منطقه haz مشاهده می شود. سختی منطقه haz با افزایش حرارت ورودی کاهش می یابد. با افزایش حرارت ورودی، استحکام کششی از mpa 1078 تا 970 کاهش می یابد. علاوه بر این، انرژی ضربه با افزایش حرارت ورودی در منطقه جوش افزایش می یابد و در haz کاهش می یابد. بنابراین ، برای دست یابی به خواص مکانیکی بهینه در مقاطع جوشکاری سازه های کوئنچ و بازپخت شده، استفاده از فیلر کم کربن به همراه حرارت ورودی کم موثر است.

Effect of heat input on the microstructure and mechanical properties of the high strength and low alloy steel welded joint in quenched and tempered condition (AISI 4340)

This research deals with the effect of heat input on microstructure and mechanical properties of a sheet welded joints made of low alloy quenched and tempered steel (AISI 4340). Samples were prepared by manual gas tungsten arc welding (GTAW) with the low carbon consumable and also pre and postweld heat treatment has been applied. Macro etch analysis showed that as the heat input increases, the HAZ area widespread. Indeed, the primary austenite grain phase grows up. The microstructure of HAZ consists of bainite and different ferrite morphology. The martensite and ferrite can be seen in the weld section. The volume fraction of ferrite increases as heat input increases. Furthermore, the ferrite morphology changes to acicular ferrite due to reduced cooling rate in the weld. Tensile strength decreases from 1078 Mpa to 970 Mpa correlatively coarsening in the heataffected zone. Impact energy results vary with heat input correspondingly, the toughness increases in the weld and was reduced in HAZ. However, for conclusion, improved mechanical properties of the weld joints were achieved using low heat input and low carbon consumable.