اثر تعداد پاس و لايه واسط جوشكاري SMAW بر ريزساختار و مقاومت به سايش فولاد زنگ نزن مارتنزيتي 410 بر روي فولاد ساده كربني

Effect of Number of Passes and Interface Layer on the Microstructure and Wear Resistance of the AISI 410Martensitic Stainless Steel Clad by SMAW on PlaneCarbon SteelPlates

در تحقيق حاضر ورق هاي فولادي ساده كربني از جنس A516-Gr70 ASTM با استفاده از الكترود فولاد زنگ نزن E410 و E309 توسط فرآيند جوشكاري قوس الكتريك با الكترود روكش دار (SMAW) با تعداد پاس‌‌‌هاي مختلف جوشكاري روكش كاري شد. به منظور بررسي كيفيت روكش ايجاد شده، آزمون هاي متالوگرافي، سختي، سايش و بررسي سطح سايش با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي انجام شد. نتايج آزمون متالوگرافي نشان داد كه كليه نمونه ها از فازهاي مارتنزيت و فريت تشكيل شده اما درصد اين فازها در نمونه هاي مختلف متفاوت بود. همچنين مشخص شد كه نمونه هاي روكش داده شده با تعداد پاس هاي بيشتر، درصد فاز مارتنزيت بيشتري داشتند. نتايج آزمون سختي نشان داد كه با افزايش تعداد لايه هاي روكش، سختي افزايش يافت. نتايج آزمون سايش نشان داد كه بر خلاف انتظار، برخي از نمونه هايي كه سختي بيشتري داشتند، مقاومت به سايش كمتري از خود نشان دادند. بررسي سطوح سايش نشان داد كه مكانيزم سايش نمونه هاي روكش كاري شده بدون لايه واسط و با الكترود E410، خراشان به همراه اكسيداسيون بوده است. همچنين مكانيزم سايش نمونه هاي روكش كاري شده با لايه واسط الكترود E309 و سپس الكترود E410، خراشان به همراه اكسيداسيون و كندگي بوده است.

In the present study, ASTM A516-Grade 70 steel sheets were coated using E410 and E309 electrodes via Shielded Metal Arc Welding (SMAW) process in different number of welding passes. To evaluate the microstructure and properties of the clad layer, metallographic examinations, hardness test, wear test and scanning electron microscope (SEM) from the worn surfaces were used. Microstructural examinations revealed that, all the samples contain ferrite and martensite in the microstructure with different volume fraction. The results showed that, the volume fraction of martensite increased by increasing the number of welding passes. Also, the results of hardness test revealed an increase in the hardness by increasing the number of the number of welding passes. Wear test results showed that, for some samples with higher hardness value, wear resistancewas decreased. Evaluation of the worn surfaces revealed that, in the case of the sample welded using E410 electrode without interlayer, abrasive and oxidative wear mechanisms were dominated. In the case of the sample welded using E309 electrode interlayer and E410 overlay, abrasive, oxidative and galling were observed.