جوشكاري ترميمي سوپرآلياژاينكونل738LC با استفاده از ليزر ديسكي

Repair welding Inconel 738 superalloy by disk Laser

در اين تحقيق روكش‌كاري ليزري IN738LC توسط پودر IN625 با استفاده از ليزر ديسكي 1800 وات مورد مطالعه قرار گرفت. ساختار فلزپايه هم قبل و هم بعد از عمليات حرارتي مورد بررسي‌هاي ميكروسكوپي قرار گرفت. كاربيدهاي پيوسته مرزدانه‌اي در اثر عمليات حرارتي شكسته شدند. در توان‌ها، سرعت‌‌هاي روبش ليزر و نرخ تغذيه‌هاي پودر متفاوت، روكش‌كاري هاي مختلفي جهت بدست آوردن شرايط بهينه انجام شد، با توان 1200 وات، سرعت روبش mm/s5 و نرخ تغذيه g/min 6/33 روكش بهينه بدست آمد. اين روكش فاقد ترك‌هاي ذوبي در ناحيه HAZ، ترك‌هاي انجمادي و حفره در در ناحيه روكش هست و همچنين داراي كمترين ميزان رقت دربين تست‌هاي انجام شده را با 30 درصد است. جهت بررسي تكرارپذيري دستگاه روكش‌كاري ليزري دو معيار TCL و نسبت عمق به عرض روكش بررسي شد و معيار نسبت عمق به عرض معيار مناسب در نظرگرفته شد. متغير HI/ FR در فرآيند روكش‌كاري ليزري از متغير HI جهت ارتباط برقرار كردن با TCL ارزش بيشتري را دارد و ارتباط بهتري را برقرار مي كند و همچنين براي اولين بار اين متغير معرفي شده است.

Laser metal deposition is a suitable additive manufacturing technology for repair and overhaul of damaged metal parts as well as for the build-up of new parts. This study was carried out by focusing on evaluating microstructure built-up layer and it’s susceptibility to create liquation cracking during laser metal deposition. In order to determine the effect of the cracking susceptibility during laser processing, the specimens were produced by different parameters such as laser and powder feed parameters. During the research presented in this paper, powder feeding rate can has significant effect on cracking susceptibility (laser scanning rate and laser power are constant). On the other hand, according to the results, the heat input parameter cannot an appropriate index for cracking analysis. Therefore, feeding rate and heat input parameters should be considered simultaneously during laser material processing and finally obtained the optimized situation. Furthermore, for investigating the quality of built-up layer, ?eld emission scanning electron microscopy (FESEM) equipped with energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray di?raction (XRD) were used. As result of this investigate, the microstructure of cladding layer from interface of cladding layer/base metal to surface include of cellular, columnar and equiaxial structure dendrites, respectively. Optimal parameter in single-pass samples that lowest geometric dilution, free of liquation cracking in Inconel 738LC substrate and free of porosity and hot cracking in Inconel 625 cladding layer obtained. This parameter as follow as laser power = 1200(w), laser scanning rate = 5(mm/s) and powder feed rate = 33.6 (g/min).