بررسی تاثیر پارامترهای فرایند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز با جریان ضربانی بر خواص اتصال فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI ۳۲۱

در این پژوهش، خواص اتصال فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۲۱ از دیدگاه ریزساختاری، مکانیکی و خوردگی مورد بررسی قرار گرفته شده است. به منظور دستیابی به عامل های بهینه فرایند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز با جریان ضربانی (PCGTAW) از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شده است. در این فرایند جوشکاری، جریان ضربان در سه سطح ۱۴۰،۱۲۰ و ۱۶۰ آمپر، جریان زمینه در سطح های ۴۰، ۵۰ و ۶۰ آمپر، بسامدهای ۲، ۵ و ۷ هرتز و درصد روشن بودن ضربان ۳۰، ۵۰ و ۷۰ انتخاب شد. از آرایه متعامد L۹ روش تاگوچی برای طراحی آزمایش استفاده شد. مقاومت به خوردگی در محیط ۱ مولار H۲SO۴ توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک چرخه ای در دمای اتاق ارزیابی شد. به منظور دستیابی به شرایط بهینه چگالی جریان رویین شدن (A/cm۲)، مشخصه کیفی هر چه کمتر بهتر (LB:وLow is Better) انتخاب شد. شرایط بهینه هنگامی حاصل شد که جریان زمینه و جریان ضربان ۵۰ و ۱۴۰ آمپر، بسامد ۵ هرتز و درصد روشن بودن ضربان ۵۰ بود. تحت شرایط بهینه لگاریتم چگالی جریان رویین شدن ۴/۵ (A/cm۲) حاصل شد. از سوی دیگر آنالیز واریانس نشان داد که درصد زمان روشن بودن ضربان برابر با ۳۶ و جریان زمینه برابر با ۴۶ آمپر، تاثیر گذارترین عامل ها بر چگالی جریان رویین شدن اتصال فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۲۱ با استفاده از فرایند PCGTAW هستند. ارزیابی خواص مکانیکی توسط آزمون سنبه برشی انجام شد. خواص مکانیکی هر یک از نمونه ها در محدوده مطلوب قرار داشت. در شرایط بهینه بیشینه نیروی برشی و استحکام به ترتیب برابر با  Nو۳۲۰۰ و  MPaو۶۱۲ بود. سطح شکست نمونه های آزمون سنبه برشی شامل دو ناحیه تغییر فرم برشی و ناحیه شکست بود. همچنین بررسی ها نشان داد که مهم ترین عامل تاثیر گذار بر خواص اتصال فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۲۱ حرارت ورودی است. 

کلیدواژه ها:

AISI ۳۲۱ austenitic stainless steel ، PCGTAW ، Taguchi method ، Shear punch test ، potentiodynamic polarization test. ، فولاد زنگ نزن آستنیتی ، جوشکاری قوسی تنگستن-گاز با جریان ضربانی ، روش تاگوچی ، آزمون سنبه برشی ، آزمون خوردگی پتانسیودینامیک.