اثر حرارت ورودی بر ریزساختار و خواص مکانیکی مقطع جوش ورق فولاد فوق مستحکم کم آلیاژ در شرایط کوئنچ و بازپخت شده (4340AISI)

Abstract

در این پژوهش اثر تغییرات حرارت ورودی بر ریزساختار و خواص مکانیکی مقطع جوش ورق فولادی از گرید فوق مستحکم کم آلیاژ را در شرایط کوئنچ و تمپر شده (AISI4340) بررسی می شود. جوشکاری توسط فرایند دستی GTAW و با استفاده از فیلر کم کربن و با اعمال عملیات حرارتی پیشگرم و تنش زدایی انجام شد. نتایج ماکروگرافی نشان داد که با افزایش حرارت ورودی، ضمن گسترده شدن ناحیه HAZ ، موجب رشد اندازه دانه های آستنیت اولیه می شود. ریزساختار جوش شامل فازهای مارتنزیت و فریت است و با افزایش حرارت ورودی میزان کسر حجمی فریت افزایش می یابد. بدلیل کاهش سرعت سرد شدن موفولوژی فریت به سوزنی تغییر می کند، ریزساختار مارتنزیت به همراه بینیت بلوکی شکل در منطقه HAZ مشاهده می شود. سختی منطقه HAZ با افزایش حرارت ورودی کاهش می یابد. با افزایش حرارت ورودی، استحکام کششی از MPa 1078 تا 970 کاهش می یابد. علاوه بر این، انرژی ضربه با افزایش حرارت ورودی در منطقه جوش افزایش می یابد و در HAZ کاهش می یابد. بنابراین ، برای دست یابی به خواص مکانیکی بهینه در مقاطع جوشکاری سازه های کوئنچ و بازپخت شده، استفاده از فیلر کم کربن به همراه حرارت ورودی کم موثر است.