ارزيابي ريزساختار و ضربه پذيري جوش هاي نامشابه فولاد زنگ نزن آستنيتي AISI347 به فولاد كم آلياژASTMA335

The Evaluation of Microstructure and Impact Toughness of Dissimilar Welds of AISI 347 Stainless Steel to ASTM A335 Low Alloy Steel

دراين پژوهش، ريزساختار جوش هاي نا مشابه فولاد زنگ نزن آستنيتي ISI 347 به فولاد كم آلياژ ASTMA335 با استفاده از روش قوسي تنگستن - گاز با قطبيت منفي مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور، از دو فلز پركننده ERNiCr-3 و ER309L استفاده شد. پس از جوشكاري، ريز ساختار مناطق گوناگون هر اتصال شامل فلزات جوش، مناطق متاثر از حرارت (HAZ)، فصل مشترك ها و مناطق مخلوط نشده (UMZ) با ميكروسكوپ نوري بررسي شد. براي بررسي رسوبات و سطوح شكست ازميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مجهز به سيستم اسپكتروسكوپي انرژي پراكنده (EDS) استفاده شد. بررسي هاي ريزساختاري نشان دادند كه يك ساختار دو فازي شامل مناطق دندريتي و بين دندريتي در فلز جوش ERNiCr-3 با انجماد آستنيت اوليه و ساختاري شامل فريت اوليه استخواني شكل در زمينه آستنيت در فلز جوش ER309L تشكيل شده است. در فصل مشترك فلزات پركننده با فولاد زنگ نزن آستنيتي 347 رشد رونشستي و در فصل مشترك فلزات پركننده با فولاد كم آلياژ A335 منطقه اي باريك مشاهده شد. هم چنين، در منطقه HAZ هر دو فلز پايه، درشت شدن دانه ها رخ داد. مقاومت در برابر ضربه در مقطع جوش و نيز شكست نگاري نمونه ها بررسي شد. بيش ترين مقدار انرژي شكست، مربوط به فلز جوش ERNiCr-3 بود. در نهايت، مي‌توان نتيجه گرفت كه براي اتصالات بين فلز پايه فولاد زنگ نزن آستنيتي 347 و فولاد كم آلياژ A335، ماده‌ پركننده ERNiCr-3 ويژگي‌هاي بهينه‌اي را ارايه مي‌دهد.

In the present study, the microstructure of dissimilar welds of AISI 347austenitic stainless steel to ASTM A335 low alloy steel by using gas tungsten direct current arc welding process with a negatively charged electrode (DCEN) was investigated. For this purpose, two filler metals, ER309L and ERNiCr-3, were used.After welding, the microstructure of the different zones of each joint, including weld metals, Heat affected zone (HAZ), interface and unmixed zones (UMZ) were evaluated by using optical microscope (OM). The (SEM) equipped (EDS) were used to investigate the precipitates and fracture of different samples. The microstructure of base and weld metals were evaluated by using OM. The fracture surfaces was investigated by (SEM) equipped to (EDS). The microstructural evaluations showed that a two-phase structure, consist of dendritic and inter-dendritic regions with primary austenite solidification was observed in ERNiCr-3 (filer metal), and a primary skeleton-shaped ferrite in austenitic matrix was observed in the 309L (filer metal). The epitaxial growth was observed in interface between 347austenitic stainless steel and two filler metals and a narrow zone was observed in interface between A335low alloy steel and filler metals, and also the coarse grains occurred in HAZ zone of both weld metals. Also, the impact toughness and fractography of samples were investigated.The maximum impact energy obtained in to the ERNiCr-3 (filer metal) specimens. Finally, it can be noted that for the joints between the AISI 347 austenitic stainless steel and A335low alloy steel, the ERNICr-3 filler material provides the optimum qualities.