پديد آورندگان :
اميني، رضا دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده فني و مهندسي گلپايگان - گروه مهندسي مواد، گلپايگان، ايران , اسدي، عباس دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده فني و مهندسي گلپايگان - گروه مهندسي مواد، گلپايگان، ايران
كليدواژه :
جوشكاري قوس زيرپودري , فولاد A516 , پودر TiO2 , فريت سوزني , چقرمگي ضربه
چكيده فارسي :
مقدمه: فولاد ASTM A516 يك فولاد كربن-منگنز يا فريتي كه داراي شكل پذيري، جوش پذيري و چقرمگي بالايي است. بر اساس مشخصات ASTM اين فولاد در مخازن تحت فشار استفاده مي شود و براي كاربردهاي در دماي پايين كه در آن چقرمگي مهم است كاربرد دارد. در اين پژوهش تاثير ميزان پودر دياكسيد تيتانيم بر خواص مكانيكي جوش فولاد A516-Gr.70 ايجاد شده به روش جوشكاري قوس زيرپودري مورد بررسي قرار گرفت.
روش: مشخصات ريزساختاري با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي، آناليز عنصري EDS و پراش اشعه ايكس و خواص مكانيكي فولادهاي جوشكاري شده با انجام آزمون كشش، سختي و ضربه بررسي شد.
يافته ها: بررسي‌هاي ريزساختاري نيز نشان داد كه با افزايش مقدار TiO2 مقدار فريت سوزني درون ساختار افزايش مي‌يابد. همچنين مشخص شد كه با تغيير مقدار پودر TiO2 استحكام تسليم و كششي و ازدياد طول نمونه‌ها تغيير چنداني نمي‌كند چرا كه نمونه‌هاي شكسته شده از قسمت فلز پايه همان استحكام فلز پايه را نشان مي‌دهد. مقدار استحكام تس
ليم نمونه‌ها بين MPa 420 و MPa 441 است كه در محدوده مجاز استاندارد (حداقل MPa 260) قرار دارد. همچنين مشاهده شد كه استحكام كششي نهايي در محدوده MPa 550 تا MPa 565 قرار دارد كه با مقادير استاندارد (MPa 620-485) هم‌خواني دارد. نتايج تست ضربه نشان داد كه تافنس فلز جوش با افزايش مقدار TiO2 از صفر تا 54/27 گرم، از 80 ژول به 128 ژول افزايش مي‌يابد. سختي فلز جوش نيز با افزايش مقدار TiO2 از صفر تا 54/27 گرم، از 190 ويكرز به 169 ويكرز كاهش يافت.
نتيجه گيري: نتايج نشان داد استفاده از پودر TiO2 منجر به بهبود خواص مكانيكي به خصوص مقاومت به شكست در فلز جوش مي شود.
چكيده لاتين :
Introduction: ASTM A516 steel is a carbon-manganese or ferrite steel with high ductility, weldability and toughness. According to ASTM specifications, this steel is used in pressurized tanks and is applied for low temperature applications where toughness is important. The effect of adding TiO2 powder to flux in the submerged arc welding process on the microstructure and mechanical properties of steel ASTM A516-Gr.70 was investigated in this research.
Methods: Microstructural properties have been studied by using the Optical microscope, Scanning Electron microscope, EDS Elemental analysis and X-ray diffraction. Mechanical properties of welding steels were investigated by tensile, hardness and impact tests.
Findings: Generally, The microstructural investigation, also exhibited that, increasing of TiO2 content cause to increase acicular ferrite in the structure. It has found that the yield strength, UTS and elongation will not show a significant change by variation of TiO2 powder content, because of the broken samples of the metal base, exhibited the same metal base strength. The yield strength of samples is from 420 MPa to 441 MPa, which is in allowed standard range (at least 260 MPa). Also, it has been observed that the ultimate tensile strength is in 550 MPa to 565 MPa range which conforms to standard values (485-620 MPa). The results of impact test showed that welded metal toughness increased from 80 joules to 128 joules by increasing tiO2 from 0 to 27.54 gr. Also, in the case of weld metal hardness, by increasing of TiO2 from 0 to 27.54 gr, it decreases from 190 to 169 Vickers. The results showed that the use of TiO2 powder leads to improvement of mechanical properties, especially failure resistance in welded metal.
