بررسی تاثیر شدت جریان جوشکاری بر مورفولوژی و ریزساختار فلز جوش آلیاژ IN738LC به روش GTAW

Abstract

فاصله بازوهای ثانویه دندریتی از ویژگی‌های مهم ریزساختاری در انجماد دندریتی آلیاژهاست و تأثیر زیادی بر سختی آلیاژ دارد و عامل اساسی مؤثر بر آن سرعت سرمایش حوضچه مذاب است. به دلیل دشواری اندازه‌گیری عملی آن حین جوشکاری، باید از روش‌های عددی برای پیش‌بینی آن، استفاده نمود. در این پژوهش ابتدا 3 نمونه به شدت جریان‎های 95، 120 و 132 تولید شدند. در ادامه با استفاده از نتایج مدل صحه‌گذاری شده، یک مدل حرارتی المان محدود سه‌بعدی برای تولید پروفیل‌های جوش و تحلیل جریان گرمای گذرا، میزان سرعت سرمایش در نقاط مختلف فلز جوش محاسبه شد. خروجی‌های مدل (نرخ‌های سرمایش، گرادیان حرارتی G و نرخ رشد R) برای توصیف ساختارهای انجماد مورد استفاده قرار گرفت. مشخص شد که برای نمونه تولید شده با شدت جریان 95 آمپر نرخ سرمایش در نزدیکی خط ذوب برابر با مقداری بین K.S-1 650 الی K.S-1 800 بود ولی برای نمونه 132 آمپر، مقدار نرخ سرمایش برابر با مقداری بین K.S-1 270 الی K.S-1 350 بود. سپس با استفاده از تصاویر میکروسکوپ نوری، بر روی نمونه تولید شده از جنس سوپرآلیاژ IN738LC، فاصله بازوهای ثانویه دندریتی در مناطق مختلف فلز جوش مورد سنجش قرار گرفت و ثوابت a و n در رابطه ریاضی بین فاصله بازوهای ثانویه دندریتی و سرعت سرمایش به دست آمد که به ترتیب برابر با 62/34 و 3/0 شد.