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
مطالعات ریزساختاری اتصالات پرتو لیزر بین آلیاژ اینکونل 718 و فولاد زنگ نزن دوفازی 2304 با هدف بهینه سازی پارامترهای فرایند و دستیابی به استحکام شکست بیشینه
نوع پژوهش
مقاله چاپ‌شده
کلیدواژه‌ها
فولاد زنگ نزن دوفازی؛ سوپرآلیاژ پایه نیکل؛ بهینه سازی؛ جوشکاری لیزر.
سال 1400
مجله فصلنامه علمي و پژوهشي مواد پيشرفته در مهندسي
شناسه DOI
پژوهشگران رضا مرادی ، محمد روشنایی ، حسین مستعان ، فردین نعمت زاده ، مهدی صفری

چکیده

در پژوهش حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه میان فولاد زنگ نزن دوفازی 2304 و سوپر آلیاژ اینکونل 718 با استفاده از فرایند جوشکاری لیزر پالسی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. 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 نیروی شکست اتصالات و از میکروسکوپ نوری 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. در این پژوهش بیشینه نیروی شکست اتصالات در توان 1900 وات، سرعت جوشکاری 3 ملیمتر بر ثانیه و عمق فوکوس 0 میلیمتر محاسبه شد. با 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.