ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد API ۵L X۷۰ در فرآیندهای جوشکاری U-TIG و A-TIG
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Microstructure and mechanical properties of API ۵L X۷۰ steel in U-TIG and A-TIG welding processes
First Statement of Responsibility
/آریا نیکنظر
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی مواد
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۹
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۱۹ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی مواد- جوشکاری
Date of degree
۱۳۹۹/۰۴/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی تحت حفاظت گاز (GTAW) که جوشکاری تنگستن-گاز خنثی (TIG) نیز نامیده میشود، قادر به ایجاد جوشهایی با کیفیت بالاست اما عمق نفوذ کم آن یک محدودیت محسوب میشود .یک روش افزایش عمق نفوذ استفاده از یکسری مواد افزودنی تحت عنوان فلاکسهای فعال کننده سطحی است که قبل از جوشکاری به صورت یک لایهی نازک بر سطح قطعهکار اعمال میشود و به جوشکاری TIG فعال شده با فلاکسTIG) - (Aمعروف است .در روش دیگری یک دستگاه تولید کننده امواج فراصوتی به دستگاه جوشکاری TIG اضافه میشود و نوسانات امواج فراصوتی درحین جوشکاری TIG باعث افزایش عمق نفوذ و بهبود خواص ریزساختاری و خواص مکانیکی جوش میشود و به این روش، جوشکاری TIG با امواج فراصوتیTIG) - (Uگفته میشود .با توجه به کاربرد فراوان فولادهای کم آلیاژی استحکام بالا (HSLA) در صنایع مختلف و اهمیت بالای تحقیق در زمینه توسعه روشهای نوین جوشکاری در مورد آنها، تحقیق حاضر جهت بررسی بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی در روشهای جوشکاریATIG ، UTIG و UATIG بر روی فولاد ۵۲-۳ Stتعریف شده است .بدین منظور جوشکاری نمونهها به روشTIG ، UTIG و با اعمال فلاکس فعال کننده سطحی_TiO ۲،_SiO ۲ و ترکیب_TiO ۲ و_SiO ۲ در نسبتهای مختلف_(TiO ۲ ۷۵_SiO ۲+ ۲۵ ،_TiO ۲۵۰_SiO ۲+ ۵۰ و_TiO ۲ ۲۵_SiO ۲+ ۷۵) در یک چگالی سطحی یکسان در دو روش ATIG و UATIG در سرعت جوشکاری ثابت mm/min ۲۹۵، شدت جریان ثابت A ۱۴۰، فرکانس فراصوتیkHz ۲۰ و توان فراصوتی W ۱۰۰۰ انجام شد .آزمونهای متالوگرافی و مکانیکی( کشش و سختی) بر روی جوشهای حاوی فلاکس و بدون فلاکس انجام شد .نتایج آزمونهای متالوگرافی ماکروسکوپی مشخص نمودند که با افزودن فلاکس_TiO ۲و_SiO ۲ در روش ATIG و اعمال امواج فراصوتی در روش UTIG نسبت عمق به پهنای جوش به ترتیب ۱۸۶، ۲۹۳ و ۷۳ درصد نسبت به روش TIG معمولی افزایش مییابد .علاوه بر این، نتایج ریزساختار حاکی از آن است که با افزایش نسبت_SiO ۲ به_TiO ۲ در ترکیب دو فلاکس_(TiO ۲ ۲۵_SiO ۲+ ۷۵) در روش ATIG درصد فریت سوزنی ریزساختار تا حدود ۹۰ درصد افزایش مییابد .نتایج آزمونهای مکانیکی نشان داد که با افزایش درصد فریت سوزنی، خواص مکانیکی( چقرمگی کششی و سختی) جوشهای حاوی فلاکس نسبت به حالت بدون فلاکس بیشتر میشود .همچنین با اعمال امواج فراصوتی در شرایط یکسان جوشکاری، ریزساختار جوش ظریفتر میشود .با اعمال امواج فراصوتی درصد بینیت در نمونه بدون فلاکس بیشتر میشود و فریت سوزنی در نمونه فلاکسدار به دلیل ترشوندگی بیشتر ناشی از کاویتاسیون، افزایش مییابد که باعث افزایش سختی فلز جوش میشود
Text of Note
Gas Tungsten arc welding (GTAW) that is also termed Tungsten inert gas (TIG) welding is able to produce high quality welds but its low Penetration is a restriction. One way to in crease the depth of penetration in this process is the use of surface activating fluxes that are applied on the surface of the work piece before welding this method in known as activated TIG (A-TIG) welding. In another method, an ultrasonic generator system is added to the TIG welding machine and ultrasonic oscillation during TIG welding improves the microstructure and mechanical properties of the weld. This method hence has been known as ultrasound TIG welding (U-TIG).Due to the wide spread use of low strength alloy steels (HSLA) in different industries and the importance of research in developing new welding methods, the present study aimed to investigate the microstructure and mechanical properties of ATIG, UTIG and UATIG welding methods Defined on St52 steel. For this purpose, welding the samples by TIG and UTIG methods and by applying surface fluxes of TiO_2, SiO_2 and TiO_2 and SiO_2 combination in different proportions (75 SiO_2 + 25 TiO_2, 50 SiO_2 + 50 TiO_2 and 25 SiO_2 + 75 TiO_2) and at the same surface density in Both ATIG and UATIG methods at constant welding speed 295 mm/min, constant current 140 A, ultrasonic frequency 20 kHz and ultrasonic power 1000 W were performed, metallographic and mechanical tests (tensile and hardness) on flux welds And without flax it was done. The results of macroscopic metallographic tests showed that by adding TiO_2 and SiO_2 fluxes in the ATIG method and applying ultrasonic waves in the UTIG method the depth to weld width ratio increased by 186 , 293 and 73 respectively compared to the conventional TIG method. In addition, the microstructure results indicate that with increasing SiO_2 to TiO_2 ratio in the combination of the two fluxes (75 SiO_2 + 25 TiO_2), at the ATIG method increases the microstructure acicular ferrite percentage to about 90 . The results of mechanical tests (Tensile toughness and hardness) showed that with increasing the acicular ferrite percentage, the mechanical properties of flux-containing welds were higher than those without fluxes. Also, by applying ultrasound at the same welding conditions, the microstructure of the weld becomes finer. Also, the percentage of bainite in the flux-free and acicular ferrite in flux-containing samples increased due to higher wettability, which increased the hardness of the weld metal.
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Microstructure and mechanical properties of API ۵L X۷۰ steel in U-TIG and A-TIG welding processes