عنوان
اتصال غيرمشابه آلياژهاي ساخت افزايشي Ti-6Al-4V و فولاد زنگ نزن L316 به روش فاز مايع گذرا و بررسي خواص اتصال
نويسنده اصلي
پاكدامن تهراني، نگار
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مواد
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
امروزه اتصال فولادهاي زنگنزن و آلياژهاي تيتانيوم در صنايع مختلفي از جمله هوافضا، پزشكي و كارخانه هاي شيميايي كاربرد پيدا كرده است.
همچنين روش ساخت افزايشي براي توليد نمونههاي فلزي توسعه يافته است. به دليل محدوديت فرايندهاي ساخت افزايشي جهت توليد سازههاي
بزرگ، اتصال اين مواد به يكديگر از اهميت ويژ هاي برخوردار است. در اين پژوهش اتصال فولاد زنگنزن آستنيتي L316 توليد شده به روش
ذوب گزينشي ليزر و آلياژ تيتانيوم Ti-6Al-4V توليد شده به روش ذوب پرتو الكتروني با روش فاز مايع گذرا انجام شده است. جهت انجام
اتصال از مس به عنوان ميان لايه استفاده شد. اتصال فاز مايع گذرا درون كوره خلاء و در دماهاي 890 ، 930 و °C970 و در زمان ثابت 60 دقيقه
انجام شد. پس از انجام اتصال جهت بررسيهاي ريزساختاري، نمونهها از وسط برش داده شدند و تحت عمليات متالوگرافي قرار گرفتند. سپس
از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني مجهز به سيستم EDS جهت بررسي فازهاي تشكيل شده در منطقه اتصال استفاده شد. براي
تعيين خواص مكانيكي اتصالات انجام شده آزمونهاي استحكام برشي و ريزسختي سنجي انجام شد. سپس نمونهها تحت آزمونهاي خوردگي
امپدانس الكتروشيميايي، پلاريزاسيون پتانسيو ديناميك و غوطهوري در محلول شبيهساز بدن، PBS با 3 pH= قرار گرفتند. نتايج حاصل از اين
پژوهش نشان ميدهد كه با افزايش دماي اتصالدهي تا °C970 ، منطقه انجماد ه مدما افزايش مييابد و منجر ب ه حذف تركيبات بينفلزي Ti-Cu
در مركز اتصال ميشود. اما با افزايش دماي اتصالدهي، نفوذ عناصر تيتانيوم و آهن به سمت يكديگر افزايش يافته كه منجر به شكلگيري تركيبات
سخت و ترد Ti-Fe ميشود. در نتيجه سختي منطقه اتصال افزايش و استحكام برشي آن از MPa 301 در °C890 به MPa 174 در °C970
كاهش مييابد. همچنين در دماهاي پايينتر اتصالدهي، مركز اتصال غني از مس است كه سختي كمتري دارد، اما با افزايش دما و نفوذ مس به
طرف فلزات پايه و با نفوذ عناصر آهن و تيتانيوم به طرف مركز اتصال، مقدار سختي در دماي °C970 افزايش مييابد. نتايج حاصل از آزمونهاي
خوردگي نشان داد كه فلزات پايه Ti-6Al-4V و L316 سطح تماس بزرگتري در محلول الكتروليت، نسبت به ميان لايه مس دارند. در نتيجه
جريان خوردگي بزرگتري در سطح كوچكتر كه همان ميان لايه مس است، ايجاد شده و باعث نرخ خوردگي بالا در منطقه اتصال ميشود. با
افزايش دماي اتصالدهي تا °C970 ، به دليل حذف تركيبات بينفلزي و فازهاي ثانويه در مركز اتصال و همچنين يكنواخت شدن منطقه اتصال در
اثر شك لگيري ناحيه انجماد ه مدما، ميكرو آند و كاتدهاي تشكيل شده در اثر خوردگي گالوانيكي كاهش يافته و باعث افزايش مقاومت به
خوردگي منطقه اتصال ميشود. در نهايت نتيجهگيري شد كه نمونه اتصال داده شده در °C890 داراي بالاترين استحكام برشي و نمونه اتصال
داده شده در °C970 داراي بالاترين مقاومت در برابر خوردگي است.
شماره ركورد
219536
گرايش رشته تحصيلي
جوشكاري
دانشكده
مهندسي مواد
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان