بررسی فرایند اتصال فاز مایع گذرا (TLP) برای فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI321 با استفاده از لایه واسط تجاری MBF-20

Abstract

با توجه به نیاز صنعت به فرایند اتصال مناسب در رابطه با قطعات ساخته شده از فولاد زنگ نزن آستنیتیAISI 321 که در تجهیزات نیروگاهی نظیر توربینها کاربرد دارند، در این پژوهش، اتصال متجانس این فولاد از طریق فرایند اتصال فاز مایع گذرا (TLP) با لایه واسط با نام تجاری MBF-20 مورد بررسی قرار گرفت. فرایند اتصال در دماهای 1050 ،1100 ، 1150 و 1200 درجه سانتی گراد و به مدت زمان 30 الی 120 دقیقه در یک کوره خلا انجام پذیرفت. نمونه های اتصال داده شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی ریز ساختاری قرار گرفتند. آنالیز عنصری ترکیبات مشاهده شده در اتصالات نیز با استفاده از سیستم EDS میکروسکپ SEM صورت گرفت. آنالیز فازی با استفاده از روش XRD صورت گرفت. جهت بررسی نحوه توزیع عناصر در عرض اتصال، آنالیز خطی و جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال، نمونه های اتصال یافته تحت آزمونهای استحکام برشی و ریز سختی سنجی قرار گرفتند. حداقل زمان لازم برای تکمیل انجماد همدما در دماهای 1100،1050 و 1150 درجه سانتی گراد به ترتیب 75، 45 و30 دقیقه بدست آمد. در حالت انجماد همدمای ناقص، در مرکز اتصال و مناطق متاثر از نفوذ، ترکیبات Ni-B,Ni-Si,Cr-B,Fe-B مشاهده گردید. با افزایش دما و زمان اتصال، ساختار اتصال همگن تر، سختی کمتر و استحکام برشی اتصال بیشتر بدست آمد. در دمای1150 درجه سانتیگراد و 60 دقیقه و همچنین 1050 درجه سانتیگراد و 120 دقیقه، بیشترین استحکام برشی به ترتیب معادل 95 و 94 در صد استحکام برشی فلز پایه حاصل گردید.