فهرست مطالب

علوم و فناوری جوشکاری ایران - سال چهارم شماره 1 (پیاپی 6، بهار و تابستان 1397)

مجله علوم و فناوری جوشکاری ایران
سال چهارم شماره 1 (پیاپی 6، بهار و تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/05/30
  • تعداد عناوین: 10
|
  • عبدالرزاق رضوی *، حامد ثابت صفحات 1-18
    در تحقیق حاضر، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی سر به سر آلومینیوم خالص تجاری 1050با استفاده از لایه میانی آلیاژ آلومینیوم 7075در سرعت های خطی 30، 50 و 100 میلی متر بر دقیقه و سرعت های چرخشی 800 و 1200 دور در دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. به منظور مقایسه بهتر، نمونه های بدون لایه میانی آلیاژ آلومینیوم 7075نیز جوشکاری شدند. یک ابزار استوانه ای رزوه دار از جنس فولاد گرم کار به منظور اتصال ورق های 5میلی متری استفاده شد. بررسی های لازم توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و همچنین انجام آزمونهای ریزسختی و کشش صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که اتصال بدست آمده تحت سرعت چرخشی 800 دور در دقیقه و سرعت پیشروی 30 میلیمتر بر دقیقه در نمونه های با لایه میانی آلیاژ آلومینیوم 7075دارای بالاترین استحکام کششی و ریزسختی و اتصال بدست آمده تحت سرعت چرخشی 800 دور در دقیقه و سرعت پیشروی 50 میلیمتر بر دقیقه، درنمونه های بدون لایه میانی آلیاژ آلومینیوم 7075دارای بالاترین میزان استحکام کششی و ریزسختی می باشد. نتایج آزمون های کشش و ریزسختی مشخص نمودند که استفاده از لایه میانی باعث افزایش استحکام کششی و ریزسختی در تمامی نمونه ها می گردد.
    کلیدواژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، آلومینیوم خالص تجاری 1050، آلیاژ آلومینیوم 7075، لایه میانی
  • مرتضی عباسی *، حمیدرضا نجفی دژده منفرد، علیرضا خدابنده صفحات 19-28
    در این پژوهش جوشکاری غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستینیتی 304 L و فریتی 409 با فرآیند GMAW با دو ترکیب از گازهای آرگون- اکسیژن و آرگون- دی اکسید کربن بررسی شده است. برای این منظور، سیم جوش های ER309LMo و ER316LSi باتوجه به مقدار فریت دلتای 5 و 15 درصد (با استفاده از روابط و دیاگرام شفلر) انتخاب شد. بر پایه مشاهدات، جوش قابل قبول با پرکننده های مذکور و استفاده از گاز محافظ O2 2%- Ar حاصل شد. نتایج آزمون های کشش نشان دهنده تنش تسلیم و استحکام کششی به ترتیب 288 و MPa 424 و وقوع شکست در سمت فولاد فریتی 409 بود. میکروسختی سنجی نیز نشان دهنده حصول بیشترین سختی در فلز جوش ER316LSi بین 190 تا HV 200 و کمترین سختی در منطقه تحت تاثیر حرارت فولاد فریتی 409 (HV145) بر اثر رشد دانه ها در آن بود. همچنین، در منطقه تحت تاثیر حرارت فولاد زنگ نزن فریتی رسوبات سوزنی شکلی از نوع TiC مشاهده شد که گمان می رود بر اثر گرمایش و سرمایش سریع حین جوشکاری به این شکل تحول یافته باشند.
    کلیدواژگان: جوشکاری با قوس الکترود فلزی تحت گاز محافظ(GMAW)، فولاد زنگ نزن آستینیتی 304L، فولاد زنگ نزن فریتی 409، سیم جوشER316LSi، سیم جوش ER309LMo، گاز محافظ
  • علی طالبی هنزایی *، پیروز مرعشی، اسلام رنجبر نوده، ارژنگ حمدالله زاده صفحات 29-41
    در این پژوهش ابتدا مقدار هیدروژن نفوذپذیر الکترودهای سلولزی E8010-P1 و کم هیدروژنE8018-Gبه روش جابه جایی جیوه طبق استاندارد ISO3690 اندازه گیری شد. سپس تاثیر پیش گرم و پس گرم روی حساسیت به ترک سرد هیدروژنی درجوشکاری فولاد API5L X70 به ضخامت 18 میلی متر با این الکترودها طبق استاندارد ISO17642-2 بررسی شد. نتایج آزمون های چشمی، مایعات نافذ، متالوگرافی و سختی سنجی نشان داد که در صورت استفاده از الکترود سلولزی برای جوشکاری، تنها در صورت استفاده هم زمان از هر دو عملیات پیش گرم و پس گرم می توان انتظار داشت که ترک سرد ایجاد نشود، در صورتی که با استفاده از الکترود کم هیدروژن تنها در صورتی که هیچکدام از عملیات پیش گرم و پس گرم به کار برده نشود، احتمال وقوع ترک سرد وجود دارد.
    کلیدواژگان: ترک سرد هیدروژنی، پیش گرم، پس گرم، هیدروژن نفوذپذیر، فولاد API X70
  • مجید طاووسی *، سجاد ارجمند، سعید سلگی صفحات 43-54
    بررسی تاثیر حرارت ورودی و عملیات پیش گرم بر خواص ناحیه ی اتصال فولاد زنگ نزن دو فازی 2205، جوشکاری شده توسط فرایند جوشکاری GTAW هدف اصلی از انجام این تحقیق است. در این ارتباط عملیات جوشکاری با بهره گیری از فلز پر کننده ER2209، در حرارت های ورودی 6/0 الی 4/1 کیلوژول بر میلی متر و با پیش گرمایش های 25، 50 و 100 درجه ی سانتی گراد انجام شد. بررسی های ریزساختاری و فازی نمونه های حاصل توسط پراش سنج پرتوایکس و میکروسکپ الکترونی روبشی صورت گرفت. بررسی ها نشان داد که ساختار حاصل از جوشکاری در نمونه ها شامل فاز های آستنیت ویدمن اشتاتن و فریت می باشد که فاز آستنیت از مرزدانه های فریت جوانه زنی نموده و به سمت مرکز دانه ها گسترش یافته است. با افزایش حرارت ورودی، از درصد فاز فریت کاسته و بر درصد فاز آستنیت افزوده می شود. در این مورد بیشترین مقدار استحکام و انعطاف پذیری مربوط به نمونه های جوشکاری شده با حرارت ورودی متوسط (1 کیلوژول بر میلی متر) می باشد. بررسی مقاومت به خوردگی نمونه ها نشان از تاثیر ناچیز حرارت ورودی بر مقاومت خوردگی محل اتصال داشت. همچنین مشخص شد که عملیات پیش گرمایش تاثیر نامطلوبی بر خواص مکانیکی محل اتصال دارد.
    کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن دوفازی، حرارت ورودی، جوشکاری GTAW، خواص مکانیکی اتصال
  • مجید صدیقی، سید حسین رضوی *، حامد ثابت صفحات 55-66
    هدف از این تحقیق بررسی اثر دمای عملیات حرارتی پس از جوشکاری بر ریزساختار، ریزسختی و مقاومت در برابر خوردگی تنشی سولفیدی لایه روکشی از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل اینکونل625 بر فولاد ساده کربنی AISI 4130 است. برای این مهم از تکنیک قوس الکتریکی تنگستن تحت گاز محافظ با فیلر داغ استفاده شد. عملیات حرارتی در سه دمای 650، 750 و 850 درجه سانتی گراد در زمان یکسان 2 ساعت انجام شد. قبل و بعد از عملیات حرارتی ریز سختی مناطق لایه روکشی ، متاثر از حرارت و فلز پایه اندازه گیری شد. بررسی های ریز ساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. نتایج حاکی از حضور کاربیدهای MC در میان دندریت های زمینه محلول جامدg بدون هیچ گونه ترکی در لایه روکشیو حضورفریت و مارتنزیت های تمپر شده رشد کرده در منطقه متاثر از حرارت و مارتنزیت تمپر شده و بینیت در فلز پایه بود. نتایج نشان داد که افزایش دما، کاهش سختی در منطقه متاثر از حرارت و افزایش سختی در لایه روکشی را در پی دارد. در دمای 750 درجه سانتی گراد فاز g¢¢ سریعا پدیدار می شود که در دمای 850 درجه سانتی گراد به صورت برشی به فاز پایدار d تبدیل می گردد. آزمایش خوردگی تنشی در 720 ساعت انجام شد. نتایج آزمون غیر مخرب ذرات مغناطیسی ترک تنشی را در نمونه عملیات حرارتی شده در 850 درجه سانتی گراد نشان داد. نتایج SEM بیانگر وجود ترک تنشی در فلز پایه در امتداد مرزدانه و رشد آن به لایه روکشی بود.
    کلیدواژگان: عملیات حرارتی پس از جوشکاری، جوشکاری قوس الکتریکی تنگستن تحت گازمحافظ بافیلرداغ، ریزساختار، ترک خوردگی تنشی سولفیدی
  • علی محاب *، فرزام فرزام، رضا دهملایی صفحات 67-76
    در این پژوهش تاثیر حرارت ورودی فرآیند جوشکاری زیرپودری بر رفتار و سازوکار ‏خوردگی فلز جوش در ‏اتصالات ‏جوشکاری فولاد ‏‏خط لوله گاز ‏X42 مورد ‏بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا 6 عدد ورق آنیل شده به ضخامت ‏mm‏15 از فولاد میکروآلیاژی ‏X42 ‏تهیه شده و ‏سپس برای جوشکاری از فرآیند جوشکاری ‏زیرپودری با مقادیر حرارت ورودی 8/37، 9/18 و ‏kJ/mm‏ 6/12 ‏استفاده شد.‏ ‏سپس برای بررسی رفتار خوردگی فلز جوش هر سه اتصال جوشکاری شده از روش های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف ‏سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول 5/3 درصد وزنی کلرید سدیم استفاده شد. همچنین برای بررسی ریزساختار و سازوکار خوردگی فلز ‏جوش در اتصالات جوشکاری شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و برای آنالیز فازهای تشکیل شده در ریزساختار فلز جوش ‏از پراش پرتو ایکس استفاده شد. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی و الگوهای حاصل از پراش پرتو ایکس نشان داد که ‏افزایش حرارت ورودی ‏منجر به افزایش میزان فریت و افزایش اندازه دانه های فریت در ریزساختار فلز جوش اتصالات ‏فولاد ‏‏خط لوله گاز ‏X42 می شود. نتایج آزمایش های خوردگی نشان می دهد که با افزایش حرارت ورودی در فرآیند ‏جوشکاری، فلز جوش اتصالات فولاد ‏‏خط لوله گاز ‏X42 مقاومت به خوردگی بیشتری از خود نشان می دهد. همچنین با کاهش حرارت ورودی در فرآیند ‏جوشکاری، سازوکار خوردگی فلز جوش بصورت خوردگی حفره دار شدن می باشد
    کلیدواژگان: فولاد خط لوله گاز X42، فلز جوش، رفتار خوردگی، حرارت ورودی، فرآیند جوشکاری زیرپودری
  • حمیدرضا رضایی آشتیانی *، میثم شفیعی صفحات 77-87
    جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای یکی از انواع روش های جوشکاری حالت جامد جهت اتصال قطعات کوچک و فلزات سبک بخصوص آلیاژهای آلومینیوم محسوب می شود و یکی از دلایل عمده توسعه این فرآیند در مورد این آلیاژها، مشکلات جوشکاری ذوبی آنها می باشد. در این تحقیق تاثیر پارامترهای مهم فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از قبیل سرعت دورانی، زمان نگهداری ابزار، عمق نفوذ شانه ابزار و ضخامت ورق بر خواص مکانیکی اتصالات نقطه ای آلیاژ آلومینیوم 3105 به صورت تجربی و با استفاده از آزمایش های کشش و میکرو سختی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشات کشش- برش نشان می دهند که با تغییر پارامترهای موثر فرآیند چهار نوع شکست جوش اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای شامل شکست برشی، شکست پیرامونی، شکست کششی دکمه جوش و شکست ورق پایه بوجود می آید. نتایج بررسی ها نشان می دهند که با افزایش سرعت دورانی ابزار استحکام جوش کاهش می یابد. در حالی که زمان نگهداری یک مقدار بهینه را جهت دستیابی به استحکام و سختی مناسب دارا می باشد. همچنین نتایج نشان می دهند که با افزایش ضخامت ورق، نیرو و انرژی شکست و استحکام جوش ها افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای، آلیاژ آلومینیوم 3105، استحکام جوش، خواص مکانیکی
  • حسین مهرابی شریف آباد *، محمود حاجی صفری صفحات 89-99
    در این پژوهش به منظور رسیدن به دو ساختار مختلف آستنیتی (γ) و آستینتی-فریتی (+δγ) در فلزجوش ایجاد شده در فولاد زنگ نزن304 به ترتیب از فلزهای پرکننده ERNiCrMo-3 و ER309L استفاده شد و رفتار خستگی اتصالات ایجاد شده در دو محیط هوا و محیط خورنده آب دریا مورد ارزیابی و تحلیل واقع شد. مطالعات ساختاری انجام شده حاکی از تطابق قابل قبولی بین ساختار فلزجوش پیش بینی شده بر اساس دیاگرام شیفلر و بررسی های متالوگرافی بود. ارزیابی رفتار خستگی نمونه ها در دو محیط هوا و آب دریا نشان داد که ایجاد ساختاری مشابه با فلزپایه در موضع اتصال (γ) موجب استحکام خستگی بالاتر نمونه ها می شود. مطالعات شکست نگاری و آنالیز FESEM-EDS نشان داد شکست نمونه های جوشکاری شده با فلزپرکن ERNiCrMo-3 در مقایسه با نمونه های جوشکاری شده با فلزپرکننده ER309L در هر آزمون خستگی و خوردگی-خستگی، رفتار نرمتری (تشکیل دیمپل های یکنواخت تر و عمیق تر در منطقه نهایی شکست) ارائه می دهد. بعلاوه برخلاف نمونه های جوشکاری شده با فلزپرکننده ER309L، در نمونه های جوشکاری شده با فلزپرکننده ER-NiCrMo-3، عمدتا ترکیبات بین فلزی غنی از مولیبدن و تیتانیم در تشکیل دیمپل ها در سطح شکست مشارکت داشتند.
    کلیدواژگان: 304، خستگی، خوردگی، خستگی، GTAW، ترکیب شیمیایی، ریزساختار
  • حسین مستعان *، مهدی صفری، علی سنبلی، میلاد حدادی، آرمین طاهرخانی صفحات 101-112
    در این مقاله به بررسی تجربی و عددی اثر لایه واسط از جنس فولاد زنگ نزن 347AISI بر ریزساختار، خواص مکانیکی و حالت شکست جوش های نقطه ای مقاومتی ورق های فولاد زنگ نزن 321AISI پرداخته شده است. بدین منظور دو نوع اتصال، یکی بدون استفاده از لایه واسط و دیگری با استفاده از لایه واسط با ضخامت 05/0 میلیمتر در جریان ها و زمان های مختلف جوشکاری ایجاد شد و مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی خواص مکانیکی شامل بیشینه نیرو و حالت شکست، آزمایش کشش برش جوش های نقطه ای صورت پذیرفت. نتایج به دست آمده نشان دادکه افزایش جریان و زمان جوشکاری سبب تغییر حالت شکست از فصل مشترکی به حالت شکست محیطی به دلیل افزایش در اندازه ناحیه ذوب می شود.تغییرات ترکیب شیمیایی در اثر حضور لایه واسط در منطقه جوش در کنار سرعت سرد شدن بیشتر در شرایطی که از لایه واسط استفاده می شود سبب می شودتا فازهای متفاوتی در منطقه جوش شکل گرفته و فاز مارتنزیت به صورت پراکنده در این منطقه مشاهده گردد.
    کلیدواژگان: جوشکاری نقطه ای مقاومتی، فولاد زنگ نزن 321AISI، تحولات ریزساختاری، خواص مکانیکی: حالت شکست
  • محمد اهل سرمدی *، مرتضی شمعانیان، مسعود عطاپور، امیر بهجت، حسین ادریس، میلاد وهمن صفحات 113-126
    خوردگی گالوانیکی از جمله پدیده های بسیار با اهمیت در صنایع نفت بویژه مقاطع جوش لوله های انتقال سیال می باشد. ازآن جا که خوردگی گالوانیکی وابستگی شدیدی به هندسه قطعه و نسبت سطوح کاتد و آند دارد، از این رو پیش بینی رفتار خوردگی گالوانیکی در تجهیزات صنعتی با اکتفا به داده های آزمایشگاهی قابل اطمینان نمی باشد. درنتیجه نیاز به شبیه سازی این پدیده امری ضروری است.هدف از این پژوهش توسعه یک مدل عددی مبتنی بر المان محدود با استفاده از معادله ثانویه توزیع جریان به منظور پیش بینی رفتار خوردگی گالوانیکی منطقه جوش فولاد زنگ نزن دوفازیUNS S32750 می باشد. در این تحقیق، از دو روش جوشکاری قوسی تنگستن- گاز (GTAW) و اصطکاکی اغتشاشی (FSW) به منظور جوشکاری نمونه ها استفاده شد. ارزیابی رفتار خوردگی با آزمون پلاریزاسیون سیکلی در محلول 5/0 مولار H2SO4 طبق استاندارد
    ASTM G8 صورت گرفت و اطلاعات مورد نیاز جهت ساخت و اعتبارسنجی مدل تهیه شد. مدل المان محدود با استفاده از نرم افزار کامسول و حل معادلات دیفرانسیل ترمودینامیک خوردگی و سینتیک الکتروشیمیایی ساخته شد. نتایج نشان داد که کاهش حرارت ورودی موجب بهبود رفتار خوردگی گالوانیکی در منطقه اتصال می گردد. نتایج حاصل از شبیه سازی دانسیته جریان خوردگی گالوانیکی نشان داد منطقه جوش نمونه های جوشکاری شده به روش الکترود تنگستنی در مقایسه با نمونه های جوشکاری شده به روش اصطکاکی اغتشاشی دانسیته جریان خوردگی گالوانیکی بالاتری دارند.
    کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن سوپر دوفازی، شبیه سازی خوردگی گالوانیکی، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، جوشکاری قوسی تنگستن گاز
|
  • A. S. Razavi *, H. Sabet Pages 1-18
    In this research, the FSW Butt joint of commercial aluminum 1050 was investigated by using the 7075 aluminum alloy interlayer on the linear velocity of 30, 50 and 100 mm / min, and rotational speeds of 800 and 1200 rpm. A threaded cylindrical tool was used for joining of the 5 mm sheets. The OM, SEM, microhardness and tensile tests were done. The results shows that in sample with an interlayer at the condition of the 800 rpm and 30 mm/min the maximum tensile strength and hardness appeared and in the non-layered sample at the 800 rpm and 50 mm/min, the maximum tensile strength and hardness was obtained. The results shows that by using the interlayer the tensile strength and hardness were increase.
    Keywords: FSW, Al 1050, Al 7075, Interlayer
  • M. Abbasi *, H. Najafi, A. Khodabandeh Pages 19-28
    Dissimilar welding of AISI 304L austenitic stainless steel to AISI 409 ferritic stainless steel with GMAW process usingtwo Ar-O2 and Ar-CO2 shielding gas mixtures was studied. ER316LSi and ER309LMo filler metals were chosen by considering 5 and 15% delta ferrite according to the Schaeffler equations and diagram. Based on the observations, both filler metals accompanied by Ar-2%O2 shielding gas resulted in acceptable weldments. Yield strength and UTS of tensile samples were 288 and 424 MPa, respectively. All tensile samples fractured in the ferritic base metal. Microhardness test results demonstrated that the maximum hardness of 190-200 HV was obtained from ER316LSi weld metal. The minimum hardness of 145 HV was found in the HAZ of 409 side mainly due to the grain coarsening. Microstructural examinations revealed needle-like precipitates formed perpendicular to each other in the HAZ of 409 stainless steel. It seemed that the pre-existing TiC precipitates evolved into the needle shape precipitates as a result of rapid heating and cooling rates during the welding process.
    Keywords: GMAW, 304L Stainless Steel, 409 Stainless Steel, ER316LSi, ER309LMo, Shielding Gas
  • A. Talebi Hanzaei *, P. Marashi, E. Ranjbarnodeh, A. Hamdollahzadeh Pages 29-41
    In this study, first,diffusible hydrogen of cellulosic electrode E8010-P1 and low hydrogen electrode E8018-G was measured by mercury displacement method according to ISO3690. Then,the effect of preheating and post-heating on the sensitivity to hydrogen inducedcold cracking in welding of 18mm API5L X70 steel with these electrodes was investigated according to ISO17642-2. The results of visual inspection, penetrant test,metallographic examination, and hardness test showed that welding with cellulosic electrode leads to cracking unless both preheating and post-heating are applied.While in the case of low hydrogen electrode, cracking occurs only if no preheating or post-heating is applied.
    Keywords: Hydrogen Inducedcold Cracking, Preheating, Post, heating, Diffusible Hydrogen, API X70 Steel
  • M. Tavoosi *, S. Arjomand, S. Solgi Pages 43-54
    The influence of heat-input and pre-heat treatment on the structure, mechanical and corrosion behavior of 2205 duplex stainless steel joint by means of GMAW process was the goal of this study. In this regards, the welding process was done using different heat input in the range of 0.6 to 1.4 kJ/mm and different pre-heating treatments in the range of 25 to 100 oC. The microstructural properties of prepared samples were evaluated using x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Based on archived results, the microstructure of as-welded samples were combinations of Widmaneshtaten austenite which nucleated from boundaries and growth toward central part of ferrite grains.By increasing the heat-input, the percentages of ferrite and austenite phases decreased and increased, respectively. In this condition, the highest value of strength and ductility was achieved in as-weld samples with medium (1.0 kJ/mm)heat-input. The corrosion studies showed that the heat-input has negligible effects on corrosion behaviorof 2205 duplex stainless steel joint. It was also found that the pre-heating treatment has adverse effect on the mechanical properties of the junction.
    Keywords: Duplex stainless steel, Heat, input, GTAW, Mechanical properties
  • M. Siddiqui, S. H. Razavi *, H. Sabet Pages 55-66
    In this research the effect of heat treatment offer welding (PWHT) in 650,750 and 8500C for two hours on Sulfide stress corrosion cracking resistance (SSC), welding metal Inconel 625 to low alloy steel 4130 was analyzed that was welded using Automatic TIG welding process then the mechanical properties of the joint was observed using micro hardness measure experiment (weld metal, base metal and the welding heat-affected zone) and welding metal structure using light microscopy, electron SEM(EDX), also XRD. The comparison of the microstructure in different temperatures show the least effect on microstructure in 6500C. In micro hardness measure test after post-weld heat treatment (PWHT) with increasing temperature we observed decreasing hardness of base metal and heat-effected zon and alsoincreasing weld metal micro hardness. when the temperature of post-weld heat treatment reached to 8500C phase γ" changed quickly to delta phase δ.when temperature reached to 8500C secondary phases changed to needle form. After stress testing in Sulfide environment magnetic particles (MT) was done on the samples and results showed that in the post-weld heat treatment sample 8500C tension crack is made. Pictures of stress testing(SSC) SEM sample shows that tension cracks mode is base metal cracks along the grain boundaries and it also extends the base metal to weld metal.
    Keywords: HAZ, Tungsten Arc Welding, Sulfide Stress, Tension Crack
  • A. Mahab *, M. Farzam, R. Dehmolaei Pages 67-76
    The effect of heat input of submerged arc welding process on the corrosion bahavior of weld metal of API X42 gas pipeline steel weld joint was investigated. For this purpose, 6 annealed sheets of 15mm thickness were prepared from the X42 microalloyed steel. Submerged arc welding process with varying heat input of 37.8, 18.9 and 12.6 kJ/mm was used for joint welding. Then potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods were used to evaluate the corrosion behavior of the welded joints (in 3.5% NaCl solution). The evaluation of the microstructures of the welded metals in the weld joints were conducted using the scanning electron microscopy. X-ray diffraction was used for the analysis of the phases formed in the weld metal microstructure. Scanning electron microscopy observations and patterns obtained from the X-ray diffraction showed that the increase in heat input resulted in the increase in the amount of ferrite. The grain size also increased. Corrosion test results showed that by increasing the heat input of the weld process, the corrosion resistance increased.
    Keywords: X42 Gas Pipeline Steel, Weld Metal, Corrosion Behavior, Heat Input, Submerged Arc Welding Process
  • H. Rezaei Ashtiani *, M. Shafiee Pages 77-87
    Friction stir spot welding (FSSW) is a type of solid state welding that is used in the connection of small pieces and light metals such as aluminum alloy especially. The technical problem during melting of aluminum alloys is one of the most important reasons for developing application of friction stir welding for aluminum alloys. In this research, the effects of important processing parameters such as tool rotation speed, dwell time, plunge depth of tool and sheets thickness on the mechanical properties such as failure force and energy of FSS welded AA-3105 alloy have been experimentally studied using micro hardness and tensile tests. Tensile-shear tests show four different fracture modes of weld failure which consist of shear fracture, circumferential fracture, nugget pull out fracture and fracture in base material modes. The results show that the weld strength drops with increasing the tool rotation speed. Strength and hardness of weld and weld zone increase and then decrease with increasing dwell time of rotational tool which it can be obtained an optimum value of dwell time. Strength and fracture energy and load of welds increases with increasing the sheet thickness.
    Keywords: Friction Stir Spot Welding, AA, 3105 Aluminum Alloy, Weld Strength, Mechanical Properties
  • H. Mehrabi Sharifabad *, M. Hajisafari Pages 89-99
    In this research, two different filler metals, ERNiCrMo-3 and ER309L, were used for developing different microstructure, austenite (γ) and austenite and ferrite (γδ) in the weld metal and fatigue properties of welded samples were evaluated in the air and sea water environments. Microstructural studies indicated a good agreement between predicted microstructures via schiffler diagram and metallographic studies. Evaluation of fatigue properties in the air and sea water environments revealed the austenitic weld metal, like base metal microstructure, improved the fatigue strength of welded samples. Fractographic studies and FESEM-EDS analysis showed more ductile fracture of welded samples by using ERNiCrMo-3, formation of more uniform and deeper dimples in the final zone of fatigue fracture, than that of welded samples by using ER309L. Furthermore, unlike dimple formation centers in welded samples by using ER309L, Mo-Ti rich intermetallics caused formation of dimples in the welded sampled via ERNiCrMo-3.
    Keywords: 304, Fatigue, Corrosion, Fatigue, GTAW, Chemical Composition, Microstructure
  • H. Mostaan *, M. Safari, A. Sonboli, M. Haddadi, A. Taherkhani Pages 101-112
    In this paper, numerical and empirical investigations of the effect of AISI 347 stainless steel interlayer on the microstructure, mechanical properties and fracture mode of AISI 321 stainless steel resistance spot welds have been conducted. For this purpose, two types of joints, the first free from inter layer and the second contains interlayer with 0.05 mm thickness as well as difference currents and times,were evaluated. In order to examine the mechanical properties including maximum force and tensile mode, tensile – shear test of the spot welds was done. The obtained results indicated that an increase in the welding time and current resulted in a change in fracture mode from interfacial to peripheral owing to an increase in fusion zone volume. The change in the chemical composition because of the presence of interlayer and an increase in cooling rate caused the formation of different phases as well as observation of the dispersed Martensite phase in fusion zone.
    Keywords: Resistance Spot Welding, AISI 321 Stainless Steel, Phase Transformations, Mechanical Properties, Fracture Mode
  • M. Ahl Sarmadi *, M. Atapour, A. Behjat, H. Edriss, M. Vahman Pages 113-126
    Galvanic corrosion is an ever-present problem in all different environments, particularly in tanks. The goal of this project is to develop a finite element model that can be used with experimental data to characterize the corrosion of a galvanic weldments couple in an electrolyte. In this study sample are welded by gas tungsten arc welding and friction stir welding. According to ASTM G8, Evaluation of corrosion properties examined with cyclic polarization test in 0.5 molar H2SO4 andthe information required to validate the model was prepared. The finite element model is developed using COMSOL and Math Module through derivation of equations describing corrosion thermodynamics and electrochemical kinetics. The results showed that reducing in heat input to improve galvanic corrosion behavior in the weld sample.In addition to result of simulation reveal sample that welded by gas tungsten arc method had higher current density galvanic corrosion in comparison with friction stir sample.
    Keywords: Super Duplex Stainless Steel, Galvanic Corrosion Simulation, Friction Stir Welding, Gas Tungsten Arc Weldingcture Mode