تاثیر پارامترهای جوشکاری نفوذی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد زنگ نزن 17-4PH به آلیاژ Ti6Al4V با استفاده از لایه واسط نیکل

Abstract

جوشکاری نفوذی یک فرآیند جوشکاری حالت جامد می‌باشد که در آن سطوح تماس تحت فشار در دماهای بالا با حداقل تغییر شکل ماکروسکوپی به هم متصل شوند. هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر پارامترهای جوشکاری نفوذی بر ریز ساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد 17-4PH و آلیاژ Ti6Al4V با استفاده از لایه واسط نیکل خالص با ضخامت 150 میکرومتر می‌باشد. آزمایشها در کوره خلاء در سه دمای 900 ،950 و 1050 درجه ‌سانتیگراد برای مدت زمان‌ 45 و 60 دقیقه و تحت فشار 5 مگاپاسکال انجام پذیرفت. نتایج نشان می‌دهد که در دماهای 900 و 950 درجه‌سانتیگراد، ترکیبات بین‌فلزی Ni3Ti، NiTi و NiTi2 در مرز مشترک نیکل-تیتانیوم تشکیل می‌شوند در حالیکه با افزایش دما به 1050 درجه سانتیگراد، فازهایNiTi2+Fe2Ti، β-Ti و β-Ti+α-Ti در مرز اتصال تشکیل می شوند. کمترین میزان سختی (562 ویکرز) در دمای 900 درجه سانتیگراد و زمان 45 دقیقه و بیشترین میزان سختی (700 ویکرز) در دمای 900 درجه سانتیگراد و زمان 60 دقیقه به دست می آید. با افزایش زمان جوشکاری نفوذی از 45 به 60 دقیقه در دو دمای ثابت 900 و 950 درجه سانتیگراد، استحکام برشی به ترتیب 8/4 درصد و 6/23 درصد افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش دمای جوشکاری نفوذی از 900 به 950 درجه سانتیگراد در زمانهای ثابت 45 و 60 دقیقه، استحکام برشی به ترتیب 3/55 درصد و 7/31 درصد کاهش می‌یابد. بهترین استحکام برشی اتصال در دمای 900 درجه سانتیگراد و زمان 60 دقیقه به میزان 303 مگا پاسکال به دست آمد.