بررسي اثر متغيرهاي جوشكاري ليزر Nd:YAG پالسي بر ابعاد و ريز ساختار جوش فولاد زنگ نزن AISI 420

Investigation theEffect of Pulsed Nd:YAG Laser Welding Parameters on the Weld Dimensions and Microstructure of AISI 420 Stainless Steel

فولادهاي زنگ نزن مارتنزيتي در مواردي كه نياز به استحكام بالا و مقاومت به خوردگي متوسط است، استفاده مي شوند. در اين تحقيق از دستگاه ليزر Nd:YAG پالسي با توان متوسط 100w استفاده شد. اثر افزايش ولتاژ، قطر اشعه، فركانس، زمان پالس و سرعت جوشكاري بر ابعاد جوش بررسي شد. و مقدار بهينه ولتاژ 450v، قطر اشعه 0.7mm، فركانس 6HZ، زمان پالس 5ms و سرعت جوشكاري 1.5mm/s بدست آمد. تكنيك هاي آناليز SEM، متالوگرافي و ميكروسختي سنجي براي بررسي ريز ساختار و سختي حوضچه جوش و نطقه متاثر از حرارت مورد استفاده قرار گرفت. نتايج وجود مقداري فريت دلتا را در ساختار مارتنزيتي جوش، نشان داد. ريزساختار منطقه متاثر از حرارت شامل دو نطقه است. مقدار سختي منطقه متاثر از حرارت بيشتر از جوش بود.

Martensitic stainless steels are often used in cases where high strength and medium corrosion resistance are required. In this study, pulsed Nd:YAG laser welding with power of 100W was used. The effect of welding parameters such as voltage, focal diameter, frequency, pulse duration, and welding speed on the weld dimensions were investigated and the optimum values were obtained for the 450V voltage, 0.7mm focal diameter, 6HZ Frequency, 5ms pulse duration and 1.5 mm/s welding speed. Microstructure of weld pool and heat affected zone (HAZ) were investigated by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). Mico hardness studies were also carried out. The results showed the presence of some remaining delta-ferrite in the martensitic weld structure. HAZ microstructure was consisted of two zones. The magnitude of hardness in the HAZ was higher than that of the weld zone.