تعیین ضرایب معادلات اساسی خزشی لایه‌های جوش لب به لب لوله‌ی فولادی 1.25Cr0.5Mo

Abstract

بررسی رفتار خزشی اتصالات جوشی لوله‌های فولادی تحت فشار حامل سیال داغ، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این پژوهش، رفتار خزشی اتصال جوش لب‌به‌لب لوله‌ی فولادی 1.25Cr0.5Mo مورد بررسی قرار گرفته است. محل جوش به سه ناحیه‌ی ماده‌ی اصلی (BM)، منطقه‌ی تحت تأثیر حرارت (HAZ) و ناحیه‌ی جوش (WM) تقسیم و سپس معادلات اساسی خزشی هر ناحیه به‌دست آمده است. ضرایب معادلات اساسی برای هر ناحیه با استفاده از نتایج آزمایش‌های خزش تک‌محوره و به‌کمک روش حداقل مربعات تعیین و نتایج با آنچه در مراجع مختلف برای آلیاژهای دیگر ارائه شده است، مقایسه شده‌اند. آزمایش‌ها با استفاده از دستگاه تست خزش تک‌محوره در تنش‌های 30، 35، 40 و 50 مگاپاسکال و دما‌های 670، 700، 725، 750 و 800 درجه‌ی سانتیگراد انجام شده است. نمونه‌های آزمایشی به‌صورت مستقیم از فلزهای پایه و جوش به‌روش ماشینکاری تهیه شده‌اند. از آنجا که تهیه‌ی نمونه‌ با ابعاد موردنیاز از HAZ ممکن نمی‌باشد، روشی برای تعیین ضرایب معادلات اساسی این منطقه پیشنهاد شده است. صحت روش پیشنهادی با مقایسه‌ی ضرایب معادلات اساسی محاسبه‌شده به‌کمک این روش و مقادیر به‌دست‌آمده بر اساس نتایج تجربی برای فلز جوش تأیید شده است. مشاهدات میکروگرافی و سختی‌سنجی نشان می‌دهند که ساختار لایه‌ها باهم تفاوت داشته و این امر در ضرایب معادلات اساسی و نرخ کرنش خزشی پایدار تأثیر به‌سزایی دارد. نتایج نشان می‌دهند که در محدوده‌ی تنش‌های موردنظر، نرخ کرنش خزشی پایدار فلز جوش از نرخ کرنش فلز پایه و نیز منطقه‌ی HAZ بیشتر بوده و نرخ کرنش منطقه‌ی HAZ در تنش‌های پایین از فلز پایه بیشتر است.