مجله علمی-پژوهشی علوم و فناوری جوشکاری ایران

در پژوهش حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال‌ غیرهمجنس سوپر آلیاژ اینکونل 625 (IN-625) به فولاد زنگ‌نزن آستنیتی AISI316L (SS-316L) با استفاده از لایه واسط AWS-BNi3 و فرایند فاز مایع نافذ گذرا (TLP) مورد ارزیابی و شرایط لازم برای ایجاد یک اتصال کارآمد مورد مطالعه و بررسی واقع شد. اتصال‌دهی TLP در گستره دمایی و زمانی به ترتیب ºC 1050-1150 و min 20-5 و تحت حفاظت گاز محافظ آرگون با خلوص%9995/99 انجام شد. مطالعات ریزساختاری (OM و SEM) و فازی (XRD) آشکار نمود که اتصال‌دهی در دمای ºC1150 و مدت زمان min 20 موجب تکمیل انجماد همدما و ایجاد فاز گاما (γ) بصورت یکدست در موضع اتصال می‌شود. سرد نمودن نمونه‌ها قبل از تکمیل انجماد همدما موجب تشکیل ترکیبات یوتکتیکی غنی از کروم و مولیبدن در موضع مرکزی اتصال می‌شود. مورفولوژی پیوسته ترکیبات یوتکتیکی موجب افت شدید استحکام برشی نمونه‌ها شد (کاهش استحکام برشی %50~). نفوذ درهم عناصر آلیاژی بین موضع اتصال و فلزپایه اطراف موجب تشکیل کاربید کروم در IN-625 و ترکیبات بورایدی کروم-مولیبدن در SS-316L گردید که موجب افزایش ریزسختی نواحی مذکور نسبت به فلزپایه و موضع اتصال شد.
 

آلیاژ Ti-6242 به‌دلیل مقاومت حرارتی بالا از اهمیت ویژه‌ای در حوزه‌ی ساخت افزایشی برخوردار است. بااین‌حال، قطعات تولیدشده از این آلیاژ به‌روش ذوب بستر پودر با پرتو الکترونی معمولاً کیفیت سطحی نامطلوبی دارند که از ماهیت تولید لایه‌به‌لایه و ذوب ناقص ذرات پودری ناشی می‌شود. در این پژوهش، به‌منظور بهبود ویژگی‌های سطحی، فرایند پولیش لیزری با سه توان لیزر (195، 260 و 325 وات) و دو سرعت حرکت (3 و 4/5 میلی‌متر بر ثانیه) بر روی نمونه‌ها اعمال شد. اثر این پارامترها بر زبری سطح، ریزساختار و خواص مکانیکی از طریق آزمایش‌های زبری‌سنجی، متالوگرافی، سختی‌سنجی و سایش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که زبری میانگین سطح تا 93 درصد کاهش یافته و از 9/36 به 0/61 میکرومتر رسید. همچنین، فازهای آلفا و بتا در ریزساختار اولیه به فاز مارتنزیتی و سوزنی‌شکل آلفا پرایم تبدیل شدند که موجب افزایش 33 درصدی سختی از 380 به 506 ویکرز و بهبود چشمگیر مقاومت به سایش گردید. در نتیجه، تنظیم بهینه پارامترهای پولیش لیزری می‌تواند به‌طور هم‌زمان زبری را کاهش داده و خواص مکانیکی سطح را بهبود بخشد.