شماره ركورد
31799
پديد آورنده
فرزام سليمي عليشاهي
عنوان
بررسي جوشپذيري و متالورژي جوشكاري در جوشكاري نامشابه فولادهاي زنگنزن دوفازي و آستنيتي در جوشكاري مقاومتي نقطهاي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/09/07
استاد راهنما
حسين عربي-باقر محمد صادقي
استاد مشاور
روح اله عشيري
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
فولاد هاي زنگنزن، يكي از بهترين گزينهها براي بكارگيري در محيط هاي خورنده و جوشكاري مقاومتي نقطهاي به عنوان يكي از بهترين روشهاي اتصال، همواره نزد صنعتگران محبوب بوده اند. اين فرايند جوشكاري به دليل ويژگي هايي مثل ظاهر تميز و سرعت بالا، يكي از بهترين روش هاي جوشكاري در صنايع خودروسازي و نفت و گاز است. دو فولاد زنگنزن 304L و 2304 به ترتيب از گروه فولادهاي زنگنزن آستنيتي و دوفازي كه از جوش پذيرترين گروههاي اين فولادها هستند براي اين تحقيق انتخاب شدند. بررسي خواص جوشكاري مقاومتي نقطهاي دو آلياژ نامشابه، به سبب داشتن خواص نامتقارن، چالشهاي خاصي به همراه دارد. در اين تحقيق، تاثيرات جريان جوشكاري و نيروي الكترود، بر روي خواص درشتساختاري، ريزساختاري و مكانيكي بررسي و ارزيابي ميشوند. در بررسي هاي درشتساختاري، ابعاد و اندازههاي مناطق مختلف جوش اندازهگيري شدند. در بررسي هاي ريزساختاري، فازهاي موجود در دكمه جوش و مسير انجمادي تعيين ميشوند. همچنين، با انجام آزمايش كشش-برش، نيروي تحمل شده و انرژي شكست اندازهگيري شدند. افزايش جريان جوشكاري باعث افزايش قطر ناگت جوش، مساحت آن، نيروي كششي-برشي و انرژي شكست شد. عرض منطقه متاثر از حرارت در سمت 2304 بزرگتر از 304L بود و اين اختلاف، با افزايش جريان كاهش يافت. قطر ناگت در حالت بيشينه در نمونه جوشكاري شده در جريان kA11 تحت نيروي kN4 به mm 23/8 رسيد. نوع انجماد فريتي بود و ريزساختار نهايي شامل 40% فريت بود. سختي منطقه متاثر از حرارت در سمت فولاد 2304 به دليل رسوب نيتريد كروم بيشتر از ساير نواحي بود و به حدود 340 ويكرز رسيد. بيشترين نيروي كششي-برشي kN 7/18 بود و مربوط به نمونه جوشكاري شده در جريان kA10 و تحت نيروي kN 4 بود. جوشپذيري براساس مود شكست و پاشش مذاب به سه ناحيه شكست فصل مشتركي بدون پاشش مذاب، شكست فصل مشتركي با پاشش مذاب و شكست كندگي تقسيم شد. شبيهسازي انجام گرفته در مقدار جريانهاي 11و kA 9 به ترتيب با 5/11و 14% خطا همراه بود.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/10/03
عنوان به انگليسي
Investigation of weldability and welding metallurgy of dissimilar welding of Duplex and Austenitic Stainless Steels in Resistance Spot Welding
تاريخ بهره برداري
11/27/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
فرزام سليمي عليشاهي
چكيده به لاتين
Stainless steels, as one of the best options for use in corrosive environments, and welding as one of the best methods of connection, have always been popular among craftsmen. Resistance Spot Welding, due to features like a clean appearance and high speed, is one of the best welding methods in the automotive and oil and gas industries. 304L austenitic stainless steel and 2304 duplex stainless steel which are among the most weldable groups of these steels, were selected for this research. Resistance Spot welding of two dissimilar alloys, due to having different properties, creates an asymmetric weld joint which makes its study and analysis challenging. In this research, the effects of two important welding parameters, namely current and welding force, on the macrostructure, microstructure, and mechanical properties are investigated and evaluated. In macroscopic studies, the dimensions of different weld zones were measured. In microscopic studies, microstructural developments, welding metallurgy, and solidification behavior are described. Also, by performing a tensile-shear test, the tensile-shear load and fracture energy were measured. Generally, increasing the welding current played an increasing role in the diameter of the weld nugget, its area, tensile-shear strength, and fracture energy. The width of the heat-affected zone on the 2304 side was larger than on the 304L side, and this difference decreased with increasing current. The nugget diameter in the maximum condition in the welded sample at 11 kA current under 4 kN force reached 8.23 mm. The type of solidification was ferritic, and the final microstructure included 40% ferrite. The austenite phase was observed as Widmanstatten plates at the ferrite grain boundaries. The hardness of the heat-affected zone on the 2304 side was higher than other weld areas. The hardness of this area reached about 340 Vickers due to the precipitation of chromium nitride. The maximum tensile-shear force was 18.7 kN, related to the sample welded at 10 kA current and under 4 kN force, and the maximum fracture energy, related to the sample welded at 10 kA current and under 3 kN force, was 68.6 joules. Simulation was performed at 11 kA and 9 kA currents, and the simulation error for these currents was calculated as 11.5% and 14%, respectively.
كليدواژه هاي فارسي
فولادهاي زنگنزن , پارامترهاي جوشكاري مقاومتي نقطهاي , ارتباط ريزساختار و خواص مكانيكي , جوش پذيري , مسير انجمادي , شبيهسازي
كليدواژه هاي لاتين
Stainless Steels , Resistance Spot Welding parameters , Correlation of microstructure and mechanical properties , Weldability , Solidification path , Simulation
Author
farzam salimi alishahi
SuperVisor
hossein arabi-bagher mohammad sadeghi