بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی فلز جوش فولاد A516-Gr70 در حضور TiO2 به روش SAW

فولاد ASTM A516 یک فولاد کربن-منگنز یا فریتی که دارای شکل پذیری، جوش پذیری و چقرمگی بالایی است. بر اساس مشخصات ASTM این فولاد در مخازن تحت فشار استفاده می شود و برای کاربردهای در دمای پایین که در آن چقرمگی مهم است کاربرد دارد. در این پژوهش تاثیر میزان پودر دی اکسید تیتانیم بر خواص مکانیکی جوش فولاد A516-Gr.70 ایجاد شده به روش جوشکاری قوس زیرپودری مورد بررسی قرار گرفت.

مشخصات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز عنصری EDS و پراش اشعه ایکس و خواص مکانیکی فولادهای جوشکاری شده با انجام آزمون کشش، سختی و ضربه بررسی شد.

بررسی های ریزساختاری نیز نشان داد که با افزایش مقدار TiO2 مقدار فریت سوزنی درون ساختار افزایش می یابد. همچنین مشخص شد که با تغییر مقدار پودر TiO2 استحکام تسلیم و کششی و ازدیاد طول نمونه ها تغییر چندانی نمی کند چرا که نمونه های شکسته شده از قسمت فلز پایه همان استحکام فلز پایه را نشان می دهد. مقدار استحکام تسلیم نمونه ها بین MPa 420 و MPa 441 است که در محدوده مجاز استاندارد (حداقل MPa 260) قرار دارد. همچنین مشاهده شد که استحکام کششی نهایی در محدوده MPa 550 تا MPa 565 قرار دارد که با مقادیر استاندارد (MPa 620-485) هم خوانی دارد. نتایج تست ضربه نشان داد که تافنس فلز جوش با افزایش مقدار TiO2 از صفر تا 54/27 گرم، از 80 ژول به 128 ژول افزایش می یابد. سختی فلز جوش نیز با افزایش مقدار TiO2 از صفر تا 54/27 گرم، از 190 ویکرز به 169 ویکرز کاهش یافت.

نتایج نشان داد استفاده از پودر TiO2 منجر به بهبود خواص مکانیکی به خصوص مقاومت به شکست در فلز جوش می شود.