9578

9578

بررسي تاثير پارامترهاي جوشكاري GTAW ترميمي در ساختار و خواص مكانيكي فولادهاي گرم

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

فروردين 1391

فروردين 1391

دكتر محمدتقي صالحي

دكتر شهرام خيرانديش

چكيده فولاد گرم¬كار H13 يك فولاد ابزار كرم-موليبدن-واناديومي است كه به علت مقاومت بالا در برابر حرارت، خستگي حرارتي خوب، استحكام و چقرمگي بالا به طور وسيع براي ساخت قالب¬هاي اكستروژن و ريخته¬گري تحت فشار فلزات غير آهني استفاده مي شود. در ريخته¬گري تحت فشار، اين فولاد در معرض شوك حرارتي و ترك خوردگيِ ناشي از خستگي حرارتي است و در نتيجه سطح قالب تخريب مي شود. بنابراين با ترميم اين قالب¬ها با استفاده از روش هاي جوشكاري مناسب¬ مي¬توان با هزينه اي كم اين قالب هاي گران را احيا كرد. در اين پژوهش پارامترهاي مورد بررسي، دماي پيش¬گرم و جنس فلزپركن هستند. از يك فلزپركن هم¬جنس و دو فلز پركن با درصد كربن كمتر استفاده گرديد. روش GTAW جهت پر كردن شيارهاي U شكل ايجاد شده بر روي نمونه ها به كار گرفته شد و در نهايت مقاومت خستگي حرارتي نمونه هايي كه با پارامترهاي متفاوت جوشكاري شدند بررسي گرديد. از آنجا كه مهمترين عامل تخريب مناطق جوشكاري شده در قالب هاي ريخته¬گري تحت فشار، خستگي حرارتي است، دستگاه تست خستگي حرارتي به همين منظور ساخته شد. بررسي ريزساختار نمونه¬هاي جوشكاري شده و نمونه¬هاي خستگي حرارتي كه از برش نمونه¬هاي جوشكاري شده در ابعاد مشخص بدست آمدند، توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي انجام شد. همچنين پروفيل ريزسختي قبل و بعد از آزمايش خستگي حرارتي از نمونه¬ها گرفته شد. "طول ترك كلي" بر روي سطح نمونه هاي خستگي حرارتي به عنوان معياري براي سنجش مقاومت به خستگي حرارتي در نظر گرفته شد. در آزمايش¬هاي انجام گرفته مشاهده گرديد كه افزايش دماي پيش¬گرم در جوشكاري ترميمي فولاد H13 از 200 تا °C350 باعث كاهش طول ترك كلي در آزمايش خستگي حرارتي شد. همچنين كاهش كربن در فلزپركن مورد استفاده براي جوشكاري ترميمي فولاد H13، از 39/0% تا 1/0% باعث بهبود مقاومت خستگي حرارتي شد. درصد اين بهبود براي دماهاي پيش گرم مختلف، متفاوت بدست آمد. با افزايش دماي پيش گرم در جوشكاري با هر 3 فلزپركن مقاومت خستگي حرارتي افزايش يافت. واژه¬هاي كليدي: فولاد ابزار گرم كار H13- فرايند GTAW - خستگي حرارتي- پروفيل ريزسختي- تغيير ريزساختار