اتصال جوشكاري سوپر آلياژ Hastelloy B-2 به روش GTAW و بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي

Welding joints of Hastelloy B-2 super alloy by GTAW method and investigation of the microstructure and mechanical properties

در اين پژوهش، فرآيند جوشكاري قوس الكتريكي با الكترود تنگستني تحت گاز خنثي بر روي سوپر آلياژ هستلوي B2 با هدف بررسي اثر نوع جريان بر ريزساختار و خواص مكانيكي ناحيه جوش صورت گرفت. فرآيند جوشكاري با دو نوع جريان مستقيم و پالسي و با فلز پركننده هستلوي X انجام شد. براي بررسي ريزساختار، از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي و براي آناليز رسوبات از ﻃﯿﻒ ﺳﻨﺠﯽ ﭘﺮاﮐﻨﺪﮔﯽ اﻧﺮژي ﭘﺮﺗﻮ ايﮑﺲ استفاده شد. مشاهدات ميكروسكوپي نشان داد كه بكارگيري جريان پالسي منجر به كاهش قابل توجه اندازه دندريتها و ريزساختار در فلز جوش شده است. فلز جوش در جوشكاري با جريان مستقيم، ريزساختار دندريتي كشيده و با جريان پالسي ريزساختار دندريتي هم محور ريز دارد. نتايج سختي سنجي نشان داد كه سختي فلز جوش با جريان مستقيم حدود 300 ويكرز در حالي كه با جريان پالسي حدود 330 ويكرز است. در آزمايش كشش تمامي نمونه ها از فلز پايه و به صورت نرم دچار شكست شدند. همچنين نمونه جوشكاري شده با جريان پالسي خواص كششي (ازدياد طول 50 درصد، استحكام تسليم 434 مگاپاسكال و استحكام كششي 660 مگاپاسكال) مطلوب تري دارد.

In this research, Gas tungsten arc welding (GTAW) on Hastelloy B-2 Superalloy was used to investigate the effect of current type on microstructure and mechanical properties of welded zone. The welding process was performed using two direct and pulsed current and with Hastelloy X filler metal. Optical Microscope (OM) and Scanning Electron Microscope (SEM) were used to investigate the microstructure and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) was used to analysis the precipitations. The microscopic observation showed that applying pulsed current led to a significant reduction in the size of the dendrites and microstructure in the weld metal. Hardness results showed that with direct current the hardness of weld metal is 300 Vickers while with pulsed current hardness is 330 Vickers. In the tensile test, all samples were fractured softly from the base metal. Also, the specimen welded with pulsed current has better tensile properties (elongation %50, yield strength 434 MPa and ultimate tensile strength 660 MPa).