1403/05/01
حسین مستعان

حسین مستعان

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-3890-5502
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 35737672000
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مواد و متالورژی
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
مطالعه خواص مکانیکی و تحولات ریزساختاری اتصال لیزری غیر مشابه سوپرآلیاژ پایه نیکل اینکونل 718 و فولاد زنگ نزن دوفازی 2304
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
جوشکاری لیزری؛ سوپرآلیاژ پایه نیکل اینکونل 718؛ فولاد زنگ نزن دوفازی 2304؛ بهینه سازی؛ اتصال غیرمشابه؛ تحولات فازی
سال 1399
پژوهشگران حسین مستعان(استاد راهنما)، فردین نعمت زاده(استاد راهنما)، مهدی صفری(استاد مشاور)

چکیده

در پژوهش حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه میان فولاد زنگ نزن دوفازی 2304 و سوپرآلیاژ اینکونل 718 با استفاده از فرایند جوشکاری لیزر پالسی مورد مطالعه و ارزیابی قرارگرفت. هدف از انجام این پژوهش، با توجه به وجود خلأ محسوس در این نوع اتصال و بررسی تحولات ریزساختاری در نواحی مختلف جوش و تأثیر پارامترهای جوشکاری لیزر بر خواص مکانیکی این اتصالات غیرمشابه است. بدین منظور، از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ با تکنیک مرکب مرکزی جهت بهینه سازی پارامترهای جوشکاری لیزر استفاده شد. محدوده پارامترهای مؤثر فرایند شامل توان لیزر، سرعت جوشکاری و عمق فوکوس به ترتیب 1000 تا1900 وات، 1 تا 5 میلیمتر بر ثانیه و 1- تا 1 میلیمتر در نظر گرفته شد. از آزمایش کشش تک محوره برای تعیین استحکام اتصالات و از میکروسکوپ نوری و آنالیز پراش الکترون های برگشتی برای مشاهدات ریزساختاری و تغییر و تحولات فازی بهره گرفته شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که افزایش دو متغیر سرعت جوشکاری و عمق فوکوس در ابتدا باعث افزایش نیروی شکست اتصالات شده و پس از رسیدن به یک مقدار بهینه، نیروی شکست شروع به کاهش می کند. با توجه به نتایج ریزساختار منطقه جوش، دندریت های هم محور در مرکز ناحیه جوش غالب هستند در حالیکه در نزدیکی خط ذوب دندریت ها به صورت ستونی انجماد یافته اند. همچنین تغییرات سختی در نواحی مختلف اتصال مورد بحث و بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، به دلیل انحلال رسوبات استحکام بخش نظیر TiC و NbC طی فرایند جوشکاری پرتو لیزر، سختی ناحیه جوش نسبت به فلز پایه اینکونل 718 کاهش یافت. شکست نگاری نمونه با حرارت ورودی بالا، سطح شکست نرم، و در نمونه با حرارت پایین به صورت ترد غالب است. همچنین، نتایج پراش الکترون های برگشتی نشان داد که فقط دو فاز مختلف α با ساختار کریستالی (bcc) و γبا ساختار کریستالی(fcc) در مناطق مختلف اتصال جوش ظاهر می شوند.