مطالعه ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال غيرمشابه آلياژ مس نيكل به فولاد زنگ نزن آستنيتي جوش كاري شده توسط فرايند GTAW

A study on the microstructure and mechanical properties of dissimilar joints of copper-nickel alloy and austenitic stainless steel welded by GTAW process

در تحقيق حاضر خواص مكانيكي و ريزساختاري اتصال غيرمشابه فولاد زنگ نزن آستنيتي 304 به آلياژ مس نيكل C70600 ايجاد شده توسط فرايند جوشكاري قوس تنگستن با گاز محافظ مورد بررسي قرار گرفت. هدف از ايجاد اين اتصال برخورداري از خواص متالورژيكي دوگانه، همانند هدايت حرارتي و مقاومت به خوردگي آلياژ مس نيكل و خواص استحكامي فولاد زنگ نزن آستنيتي 304 است. جوشكاري دو فلز غيرمشابه فولاد به آلياژ مس نيكل به دليل اختلاف در دماي ذوب، تفاوت در هدايت حرارتي و همچنين سرعت انجماد بالاي آلياژ مس نيكل با مشكلات فراواني روبرو مي باشد. در اين تحقيق به دليل حلاليت و جوش پذيري مناسب نيكل با هر دو آلياژ از فلزات پركننده اينكونل 625، اينكونل 82و اينكونل 61 استفاده شد. براساس بررسي ريزساختاري اتصال ها، فلز جوش نمونه هاي جوشكاري شده با فلز پركننده ي اينكونل 625 و اينكونل 82 دندريت هاي هم محور ريزتري نسبت به فلز جوش اينكونل 61 نشان داد. استحكام كششي نمونه هاي مربوط به فلزات پركننده اينكونل 625، 82 و 61 به ترتيب معادل 324، 323 و 293 مگاپاسكال بدست آمد، در حالي كه درصد ازدياد طول سه نمونه اختلاف اندكي با يكديگر نشان داد. بنابراين براساس خواص مكانيكي اتصال ها دو فلز پركننده اينكونل 625 و 82 براي جوشكاري غيرمشابه فولاد زنگ نزن آستنيتي 304 به آلياژ مس نيكل C70600 مناسب مي باشند.

In the present study, the mechanical and microstructural properties of dissimilar joint of 304 austenite stainless steel and C70600-copper-nickel alloy made by Gas Tungsten Arc Welding process has been investigated. The aim of this joint is using the twin metallurgical properties such as; heat dissipation and corrosion resistance of copper-nickel alloy and mechanical properties of 304 austenite stainless steel alloy. Welding of two dissimilar metal steel to copper-nickel alloys, due to differences in melting point, the difference in thermal conductivity, and rapid solidification of copper nickel face many problems. In this research due to solubility and weldability of nickel with two alloys, three filler metals Inconel 625, Inconel 82 and 61 were used. According to microstructural investigations, welds made by Inconel 625 and Inconel 82 show a finer equiaxed dendrite structure as compared with Inconel 61 filler metal. The tensile strength of the samples welded by Inconel 625, 82 and 61 filler metals was 324, 323 and 293 MPa, while the elongation percentage of three samples shows a small difference. According to mechanical properties of joints, the Inconel 625 and 82 filler metal are appropriate for dissimilar welding 304 austenite stainless steel and C70600-copper-nickel alloy.