اثر متغيرهاي جوشكاري ميكروپلاسما بر ريزساختار، ويژگي هاي مكانيكي و مقاومت الكتريكي آلياژ حرارتي 80Ni-20Cr

Effect of Micro Plasma Arc Welding Variables on the Microstructure, Mechanical Properties and Electrical Resistance of 80Ni-20Cr Heating Alloy

در اين پژوهش، اثر متغيرهاي جوشكاري (شدت جريان، جوشكاري پالسي و غير پالسي) بر ريزساختار، ويژگي هاي مكانيكي (كشش و سختي) و مقاومت الكتريكي آلياژ 80Ni-20Cr بررسي شده است. براي اين منظور، مفتول هايي به قطر 2 ميلي متر تهيه و در شرايط گوناگون مورد جوشكاري قرار گرفتند. سپس نمونه هايي جهت بررسي متالوگرافي نوري، SEM، آزمون كشش، سختي و مقاومت الكتريكي تهيه شدند. نتايج آزمون‌هاي متالوگرافي نوري و SEM نشان دادندكه ريزساختار انجمادي تمامي نمونه‌ها از دانه‌هاي كروي هم محور تشكيل شده بودند كه با افزايش شدت جريان جوشكاري ميانگين قطر دانه‌ها و اندازه ميانگين كاربيدهاي و TiC در هر دو شرايط جوشكاري غير پالسي و پالسي افزايش يافتند. افزون بر اين، بررسي هاي متالوگرافي نشان دادند كه مرز ذوب تمامي نمونه‌ها از سه ناحيه انجمادي صفحه اي، سلولي و دندريتي تشكيل شده است كه عرض اين ناحيه‌ها با افزايش شدت جريان جوشكاري افزايش يافتند. منطقه HAZ نيز در تمام نمونه‌ها از دو ناحيه دانه درشت و دانه ريز تشكيل شده بود كه با افزايش شدت جريان جوشكاري ميانگين اندازه قطر دانه‌ها در هر دو شرايط جوشكاري غير پالسي و پالسي افزايش يافتند. نتايج آزمون كشش و سختي نشان دادند كه با افزايش شدت جريان جوشكاري در هر دو شرايط جوشكاري غير پالسي و پالسي، استحكام كششي و سختي اتصال كاهش مي‌يابند. در مقابل، در يك شدت جريان جوشكاري ثابت، جوشكاري پالسي باعث افزايش استحكام كششي و سختي اتصال نسبت به جوشكاري غير پالسي گرديد. نتايج آزمون مقاومت الكتريكي نيز نشان داد كه مقاومت الكتريكي تمامي نمونه‌ها تابعي از ميانگين قطر دانه‌ها و وضعيت رسوب كاربيدها در ريزساختار مي‌باشد و مناسب ترين (كمترين) مقاومت الكتريكي در شرايط جوشكاري با شدت جريان 10 آمپر به صورت پالسي بدست ‌آمد.

In this investigation, effects of micro plasma arc welding variables (such as: welding current and pulsation), on the microstructure, mechanical properties, and electrical resistance of 80Ni-20Cr heating alloy have been studied. The 2 mm diameter wires were used as the base metal and welded at various conditions. The Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), tensile test, microhardness test , and electrical resistance test were performed to evaluate microstructural , mechanical properties , and electrical resistance of the welds. The OM and SEM examinations show that weld metal in all samples had equi-axed grains. Grains and carbides size (Cr23C6 and TiC) both increased by increasing of welding current. The tensile and microhardness results showed, a decrease with increasing the grains size, and carbides size. In addition, at constant welding currents, with applying pulsation, higher tensile strength and hardness were obtained. The electrical resistance results showed, that electrical resistance of welded joints depends on the grains size and carbides distribution. The lowest electrical resistance was obtained at the welding current of 10 A in pulsation mode.