بررسی میکروساختاری، مکانیکی و قابلیت جوش پذیری جوش های غیرمشابه بین سوپرآلیاژهای پایه نیکل استحکام یافته با γ’ و γ”

عنوان انگلیسی مقاله: 

Microstructural, mechanical and weldability assessments of the dissimilar welds between γ′– and γ″-strengthened nickel-base superalloys  

چکیده مقاله: در این پژوهش جوشکاری غیرمشابه بین سوپرآلیاژهای پایه نیکل که با رسوبات و استحکام­دهی شده­اند به منظور شناسایی رابطه بین ریزساختار جوش­ها و خواص مکانیکی و خصوصیات جوش نهایی بررسی شده است. آلیاژ ۵۰۰ پایه نیکل استحکام­ یافته با و آلیاژ ۷۱۸ پایه نیکل استحکام یافته با برای جوشکاری غیر مشابه استفاده شدند. از جوشکاری قوس تنگستن گازی برای جوش دادن این دو آلیاژ استفاده شد. ساختار فلزات پایه این دو آلیاژ فازها، کاربیدها، ترکیبات بین­فلزی­ و یوتکتیک متفاوتی را نشان دادند. نتایج فلز جوش آلیاژ ۵۰۰ جدایش شدید تیتانیوم در نواخی بین دندریتی را نشان داد. آنالیز شیمیایی فلز جوش آلیاژ ۷۱۸ نقش اساسی Nb در تشکیل مورفولوژی­های یوتکتیک با دمای ذوب پایین را نشان داد که امکان جوش­پذیری را کاهش می­دهند. ریزساختار فلز جوش غیرمشابه با سطح محلول ۶۵% وزنی تیتانیوم ساختار دندریتی نیمه گسترده ای را نشان داد. جدایش کم­تر و تشکیل مقدار کم­تری از ساختار­های یوتکتیک با دمای ذوب کم منجر به کم شدن پتانسیل ایجاد ترک انجمادی در فلزات جوش غیر مشابه شد. این نتیجه با مدلسازی عددی تایید شد. در ناحیه متاثر از حرارت آلیاژ ۷۱۸ انحلال رسوبات γ″-Ni3Nb اتفاق می­افتد و این امر منجر به کاهش شدید میکروسختی در این ناحیه می­شود. نواحی که ذوب و انجماد مجدد می­یابند در مناطق ذوب جزئی یافته از آلیاژ ۵۰۰ و ۷۱۸ مشاهده شد. با این وجود هیچ ترک ذوب و انجمادی در جوش­های غیر مشابه اتفاق نیفتاد. در نهایت، نتیجه­گیری شد که جوش غیر مشابه سوپرآلیاژهای پایه نیکل استحکام یافته با γ″ و γ’با موفقیت قابل انجام است.