اثر شدت جريان جوشكاري و عمليات حرارتي تمپر بر خواص مكانيكي و ريزساختار اتصال فولاذ AISI4340 به فولاد AISI4130 به روش جوشكاري GTAW

The effect of welding current intensity and tempering heat treatment on the mechanical properties and microstructure of joining AISI4340 steel to AISI4130 steel by GTAW welding method

در اين پژوهش اثر تغييرات شدت جريان جوشكاري و دماي عمليات حرارتي تمپر بر خواص مكانيكي و ريزساختار مقطع جوش اتصال فولاد AISI 4340 به AISI 4130 بررسي گرديد. جوشكاري توسط فرايند دستيGTAW با سه نوع شدت جريان150 ،130و 170 آمپر با استفاده از فيلر كم كربن ER120 SG با اعمال عمليات حرارتي پيشگرم در دماي℃200 و تنش زدايي در دماي ℃650 بمدت 1 ساعت انجام شد. همچنين متالو گرافي و ميكرو سختي سنجي از نواحي جوش انجام شد. كوئنچ در محيط پليمر و عمليات حرارتي تمپر در دماهاي250، 350 و℃450 انجام شد. ريزساختار جوش شامل فازهاي مارتنزيت و فريت مي باشد كه ميزان مارتنزيت با افزايش حرارت ورودي كاهش يافته و بر ميزان فريت افزوده شده است. نتايج استحكام تسليم و استحكام نهايي نمونه ها در منطقه جوش و منطقهHAZ نشان دهنده آنست كه با افزايش شدت جريان از130 به 170 آمپر، استحكام تسليم و استحكام نهايي بدليل كاهش فاز مارتنزيت و افزايش فاز فريت، كاهش يافته است. همچنين نتايج استحكام تسليم و استحكام نهايي نمونه ها بعد از عمليات حرارتي تمپر نشان داد كه با افزايش دماي تمپر، استحكام تسليم و استحكام نهايي نمونه ها نيز كاهش يافته است.

In this research, the effect of changes in welding current intensity and tempering heat treatment temperature on the mechanical properties and microstructure of the weld section of AISI 4340 to AISI 4130 steel was investigated. Welding was done by manual GTAW process with three types of current intensities of 150, 130 and 170 A using ER120 SG low carbon filler with preheating heat treatment at 200? and stress relief at 650? for 1 hour. Also, metallography and microhardness measurement of the weld areas were performed. Quenching was done in polymer environment and tempering heat treatment at 250, 350 and 450 ?. The weld microstructure consists of martensite and ferrite phases, the amount of martensite decreased with the increase of input heat and the amount of ferrite increased. The results of the yield strength and ultimate strength of the samples in the welding zone and HAZ zone show that with the increase of the current intensity from 130 to 170 A, the yield strength and ultimate strength decreased due to the decrease of the martensite phase and the increase of the ferrite phase. Also, the results of the yield strength and final strength of the samples after tempering heat treatment showed that with the increase in tempering temperature, the yield strength and final strength of the samples also decreased.