بررسي تجربي اثرات چكش‌كاري فراصوتي زير آب بر عمر خستگي فولاد كربني X52-5L

سازه‌هاي فراساحلي امروزه كاربرد بسيار گسترده‌اي در صنايع نفت، گاز دارند. هزينه‌هاي مربوط به ساخت، نگهداري در اين سازه‌ها بسيار بالا است. ازاين‌رو يافتن روش‌هاي مقرون‌به‌صرفه براي انجام تعميرات و تقويت اين سازه‌ها به‌خصوص در صنايع زير آب بسيار ضروري به نظر مي‌رسد. چكش‌كاري فراصوتي يكي از روش‌هاي تنش‌زدايي مكانيكي است كه از آن براي بالا بردن استحكام خستگي و مقاومت به خوردگي در اتصالات جوشكاري شده استفاده مي‌شود. در اين مقاله سعي شده است كه از اين روش در زير آب استفاده شود و تأثير آن بر روي استحكام خستگي، سختي سطح و ترك‌هاي سطحي در فولاد X525L جوشكاري شده به روش قوس الكتريكي بررسي شد. همچنين ميزان اثر اعمال چكش‌كاري بر اين فولاد در دو حالت زيرآب و در هواي آزاد مقايسه شده است. نتايج حاصل از آزمون خستگي نشان داد عمر خستگي در نمونه‌هاي چكش‌كاري شده در زير آب به‌اندازه حدوداً 2/25 درصد بهبوديافته و از 42383 سيكل به 50083 سيكل رسيده است در حالي كه در نمونه‌هاي جوشكاري شده و چكش‌كاري شده در هوا حدود 5/10 درصدافزايش عمر خستگي وجود دارد. سختي سطح نيز در نمونه‌هايي كه در زير آب چكش‌كاري شده بودند به‌اندازه 14% و در نمونه‌هايي كه در هوا چكش‌كاري شده بود به‌اندازه 12% افزايش يافت. عكس‌برداري با ميكروسكوپ الكترون روبشي و مشاهده ميكرو ترك‌هاي سطحي نيز نشان داد كه با كاهش قابل‌توجه ترك هاي سطحي، تمركز تنش نيز از بين مي‌رود. مي توان نتيجه گرفت عمليات چكش‌كاري در زيرآب استحكام خستگي و سختي فولاد X525L را نسبت به عمليات چكش‌كاري در هوا افزايش مي‌دهد.