مجله علمی-پژوهشی علوم و فناوری جوشکاری ایران

---

در این پژوهش تأثیر حرارت ورودی فرآیند SMAW بر رفتار خوردگی اتصالات جوش  فولاد هادفیلد مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا 4 عدد ورق آنیل شده به ضخامت mm 25 از فولاد هادفیلد تهیه شده و سپس برای جوشکاری از فرآیند SMAW با مقادیر حرارت ورودی 75/6 و kJ/mm 25/11 استفاده شد. برای بررسی رفتار خوردگی مناطق فلز جوش و فلز پایه از روشهای پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و
طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول NaCl 5/3% استفاده گردید. نتایج آزمایش‌های خوردگی نشان داد که با افزایش حرارت ورودی در فرآیند SMAW، مقاومت خوردگی در فلز جوش کاهش یافته است. همچنین مشخص شد که در هر دو مقدار حرارت ورودی، فلز پایه نسبت به فلز جوش مقاومت خوردگی بیشتری دارد.

---

اتصالات فولادها به آلیاژهای آلومینیوم امروزه به‌منظور کاهش مصرف سوخت و سهولت حمل‌ونقل بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این اتصالات از صنایع هسته ای، هوافضا و دریایی تا صنایع خودرو و آشپزخانه استفاده می شوند. از آن جا که در تحقیقات پیشین جوشکاری های ذوبی روش های مناسبی برای این اتصالات گزارش نشده اند. ازاین‌رو، گرایش به سمت استفاده از روش های حالت جامد از جمله جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی افزایش یافته است. با این حال، استفاده از این روش نیاز به شناخت کافی از نحوه سیلان دو ماده، تغییرات دمایی و همچنین پیش بینی مورفولوژی اتصال دارد. در این تحقیق با استفاده از روش المان محدود مدلی حرارتی از توزیع دما ساخته شده و نتایج آن بصورت حل پیوسته با حل دینامیک سیالات محاسباتی استفاده گردید. درنتیجه سرعت سیلان ماده، نرخ کرنش و گرانروی دینامیکی در هر نقطه بدست آمد. بعلاوه، مورفولوژی اتصال با استفاده از روش سطح تراز پیش بینی گردید. نشان داده شد که سیلان مواد به شدت به دما و نرخ کرنش وابسته است
از این رو سرعت چرخشی تاثیر بسزایی در سیلان ماده دارد. بعلاوه آفست به سمت آلومینیوم خواص مورفولوژی بهتری را در منطقه اغتشاش ایجاد می نماید.

---

در این پژوهش تأثیر حرارت ورودی فرآیند SMAW بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصالات جوش  فولاد هادفیلد مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا 4 عدد ورق آنیل شده به ضخامت mm 2 از فولاد هادفیلد تهیه شده و سپس برای جوشکاری از فرآیند SMAW با مقادیر حرارت ورودی 75/6 و kJ/mmا25/11ستفاده شد. برای بررسی ریزساختار اتصالات جوشکاری از میکروسکوپ نوری و برای بررسی خواص مکانیکی اتصالات از آزمایش‌های کشش، ضربه شارپی و میکروسختی‌سنجی استفاده گردید. بررسی‌ها نشان داد که با افزایش حرارت ورودی در فرآیند SMAW، ریزساختار دانه‌ریزتر شده، استحکام و میکروسختی افزایش پیدا کرده ولی انرژی ضربه کاهش یافته است.

---

مطالعات انجام شده بر روی فرآیند جوشکاری قطعات آلومینیومی نشان می دهد تنش های پسماند و تغییرشکل های بعد از فرآیند جوشکاری از عوامل مهم کارایی سازه است و عوامل فراوانی در ایجاد این تنش ها وتغییرشکل ها وجود دارند که میزان تأثیر هر یک از آنها متفاوت است. در این پژوهش تأثیر متغیرهای هندسی فلز جوش (تقعر وتحدب، اندازه ساق و میزان نفوذ جوش) و توالی جوشکاری بر میزان تنش و تغییرشکل پسماند در جوشکاری آلیاژ آلومینیوم  321- H 5083 به روش اجزای محدود و به وسیله ی نرم افزارAnsys شبیه‌سازی شد. صحت مدل ترموالاستو – پلاستیک مورد استفاده بوسیله بررسی های متالوگرافی و اندازه گیری اعوجاج ناشی از جوشکاری مورد بررسی شد. در گام بعدی میزان ساق، پروفیل سطحی، عمق نفوذ و توالی جوش به گونه ای بهینه‌ شد تا میزان تنش پسماند و اعوجاج کمینه گردد. نتایج نشان داد که اعوجاج بیشتر به دلیل حجم جوش بیشتر است که با در نظرگرفتن توالی مناسب جوشکاری می توان تنش و تتغییرشکل پسماند را به حداقل رساند.

---

در این پژوهش ریزساختار و رفتار مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد زنگ‌نزن آستنیتیAISI 321 به فولاد کربنی ASTM A537CL1 بررسی شد. بدین منظور از روش جوشکاری قوسی تنگستن-گاز و فلز پرکننده ER 308L  با قطر 8/1 میلیمتر استفاده شد. جهت بررسی ریزساختار و مقطع شکست نمونه‌های جوشکاری‌شده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. همچنین به‌منظور بررسی خواص مکانیکی اتصال، از آزمون‌های ضربه، کشش و ریزسختی‌سنجی در راستای عمود بر فلز جوش استفاده شد. نتایج نشان داد که ریزساختار فلز جوش به‌صورت آستنیتی به همراه فریت اسکلتی است که در برخی از قسمت‌های فلز جوش فریت شبکه‌ای نیز مشاهده شد. در آزمون کشش تمامی نمونه‌ها از فلز پایه فولاد کربنی ASTM A537CL1 و به‌صورت نرم دچار شکست شدند. فلز جوش مقدار انرژی ضربه بالایی در حدود 205 ژول از خود نشان داد.  

---

بسیاری از قطعات مهندسی در طول عملکرد خود تحت بارهای تناوبی قرار می‌گیرند. امروزه پیش‌بینی و پیشگیری شکست‌های ناشی از خستگی به یکی از دغدغه‌های صاحبان صنایع تبدیل‌شده است. از آنجایی‌که فرآیند خستگی بسیار ناگهانی رخ می‌دهد، شناخت عوامل مؤثر بر عمر خستگی سازه‌ها بسیار مهم و ضروری است. بارگذاری‌های متعدد مکانیکی و حرارتی عوامل مهمی از شکست خستگی در صنایع به شمار می‌روند. در طراحی خستگی مناسب، تجزیه‌ و تحلیل بایستی توأم با شبیه سازی دقیق آزمایشگاهی باشد. در پژوهش حاضر به مقایسه عمر خستگی نمونه‌های جوشی از جنس فولاد A36 با استفاده از انجام آزمایش خستگی و شبیه‌سازی آن در نرم‌افزار انسیس به روش المان محدود پرداخته شده است. در این تحقیق تأثیر تنش پسماند، گرده، شکاف و ضخامت نمونه ها بر عمر خستگی مطالعه شده است. نتایج به‌دست آمده از شبیه‌سازی عددی و نتایج آزمایشگاهی نشان‌دهنده صحت روش‌های به‌کار‌رفته و دقت مدلسازی است. نتایج هم‌چنین نشان می‌دهد که وجود گرده تاثیر بیشتری در کاهش عمر خستگی دارد.

---

اتصال آلیاژهای آلومینیوم به فولادها به‌منظور کاهش مصرف سوخت در صنعت بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از آن‌جاکه جوشکاری‌های ذوبی برای این اتصالات چندان مناسب نمی باشند، از این رو محققین به جوشکاری های حالت جامد از جمله جوشکاری اصطکاکی روی
آورده‌اند. با این اوصاف، باز هم احتمال تشکیل ترکیبات بین‌فلزی در فصل مشترک اتصال وجود دارد. در تحقیقات پیشین تشکیل ترکیباتی از جمله FeAl₃، Fe₂Al₅ و Fe₄Al1₃ در حین این جوشکاری گزارش شده است. در این تحقیق با ساخت مدلی عددی با المان محدود به بررسی اثر پارامترهای مختلف بر حرارت ایجاد شده در فصل مشترک و توزیع حرارت در قطعات که منجر به تشکیل این ترکیبات می شود پرداخته شده است. به‌علاوه، با ساخت مدلی ریاضی با استفاده از شبکه عصبی به مدلسازی پارامترهای این جوشکاری در اتصال غیرمشابه فولاد زنگ‌نزن به آلیاژ آلومینیوم پرداخته شده است. درنهایت مشاهده گردید نقطه بهینه فرایند در سطح میانی پارامترهای انتخابی قرار گرفته است.

---

اتصال فاز مایع گذرای فولاد زنگ نزن دوفازی UNS S32750 به فولاد آستینتی زنگ نزن AISI 304با استفاده از لایه میانی  BNi-2در دمای 1050 ^oC و به مدت زمان 45 دقیقه انجام شد. ریز ساختار اتصال با میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیز تفکیک انرژی بررسی شد. به منظور تخمین خواص مکانیکی اتصال از آزمون ریزسختی سنجی و استحکام برشی استفاده شد. در ناحیه ی اتصال هیچ گونه ترکیب یوتکتیکی مشاهده نشد که به معنای کامل شدن انجماد همدما بود. ناحیه ی اتصال از دو قسمت انجماد همدما و منطقه ی متاثر از نفوذ تشکیل شد. استحکام برشی اتصال حدود 7/0 استحکام برشی فولاد زنگ نزن دوفازی بود.بررسی سطوح شکست نشان داد که نمونه متصل شده در زمان 45 دقیقه به صورت نرم شکسته بود.

---

برای مشخص کردن علل حادثه­ای که پس از تعمیر نشتی خط لوله­ی سراسری گاز طبیعی رخ داده بود، تحلیل شکست انجام شد. در این عملیات تعمیری بر طبق دستورالعمل انشعاب­گیری گرم موجود تقویتی ناکامل (وصله) به لوله­ی اصلی در حالی که گاز در خط لوله در جریان بود، جوشکاری شد. تحلیل شکست با جمع­آوری اطلاعات از سابقه­ی عملیات تعمیری شروع شد. سپس نمونه­هایی برای بررسی­های متالورژیکی ماکروسکوپی و میکروسکوپی تهیه شد. علاوه بر تحلیل­های شکست­نگاری سطوح شکست، از آنجایی که هیچ گونه اطلاعاتی از ماده­ی بکاررفته در آن در دسترس نبود، ماده­ی لوله نیز بررسی شد. تحلیل­ها نشان دادند که ترک هیدروژنی، طراحی نادرست اتصال انشعاب،پوشش رنگ و شرایط عملیاتی خط لوله عوامل اصلی شکست بوده­اند.

---

در این پژوهش، بررسی های ریزساختاری و خواص مکانیکی بر اتصال مشابه سوپرآلیاژ اینکونل 600 به روش فاز مایع گذرا با استفاده لایه میانی BNi-2  انجام شد. اتصالات در دماهای 1050 و 1100 درجه سانتی گراددر محدوده زمانی 5 تا 45 دقیقه انجام شد و بهترین اتصال تحت فرآیند همگن سازی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در دمای1050درجه سانتی گراد، ترکیب یوتکتیکی Ni-Bدر ناحیه انجماد غیرهمدما تشکیل شد. اما در دمای 1100درجه سانتی گراد، علاوه بر ترکیب Ni-B، ترکیب Cr-B نیز مشاهده شد.در ناحیه متاثر از نفوذ، ترکیبات Ni-B و Ni-Cr-Bوجود داشت. بهترین اتصال در دمای1050درجه سانتی گرادو زمان 45 دقیقه حاصل شد که شامل نواحی ناپیوسته از انجماد غیر همدمادر زمینه انجماد همدما بود. فرآیند همگن سازی بر  این نمونه در دمای1080 درجه سانتی گراد و زمان 120 دقیقه سبب شد تا ناحیه متاثر از نفوذ و ناحیه انجماد غیر همدمابه طور کامل از بین بروند. بررسی های مکانیکی نشان داد که به دلیل حضور ترکیبات بین فلزی در ناحیه متاثر از نفوذ و ناحیه انجماد غیر همدما، سختی این مناطق به ترتیب برابر با 310 و 511 ویکرز بودند که با حذف این مناطق در اثر همگن سازی، خواص مکانیکی اتصال افزایش یافت.

---

بررسی تاثیر حرارت ورودی و عملیات پیش‌گرم بر خواص ناحیه‌ی اتصال فولاد زنگ نزن دو فازی ۲۲۰۵، جوشکاری شده توسط فرایند جوشکاری GTAW هدف اصلی از انجام این تحقیق است. در این ارتباط عملیات جوشکاری با بهره­گیری از فلز پر­کننده ER-2209، در حرارت‌های ورودی 6/0 الی 4/1 کیلوژول بر میلی‌متر و ‌با پیش‌گرمایش‌های 25، 50 و 100 درجه‌ی سانتی‌گراد انجام شد. بررسی­های ریزساختاری و فازی نمونه‌های حاصل توسط پراش‌سنج پرتوایکس و میکروسکپ الکترونی روبشی صورت گرفت. بررسی­ها نشان داد که ساختار حاصل از جوشکاری در نمونه‌ها شامل فاز‌های آستنیت ویدمن­اشتاتن و فریت می‌باشد که فاز آستنیت از مرزدانه‌های فریت جوانه‌زنی نموده‌ و به سمت مرکز دانه‌ها گسترش یافته است. با افزایش حرارت ورودی، از درصد فاز فریت کاسته و بر درصد فاز آستنیت افزوده می‌شود. در این مورد بیشترین مقدار استحکام و انعطاف‌پذیری مربوط به نمونه‌های جوشکاری شده با حرارت ورودی متوسط (۱ کیلوژول بر میلی‌متر) می‌باشد. بررسی مقاومت به خوردگی نمونه­ها نشان از تاثیر ناچیز حرارت ورودی بر مقاومت خوردگی محل اتصال داشت. همچنین مشخص شد که عملیات پیش‌گرمایش تاثیر نامطلوبی بر خواص مکانیکی محل اتصال دارد.

---

در این پژوهش، جوشکاری غیرمشابه فولاد کم آلیاژ 4130 به فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 به روش قوسی تنگستن-گاز مورد بررسی قرار گرفت.از چهار فلز پرکننده اینکونل 82 (ERNiCr-3)، فولادهای زنگ نزن آستنیتی ER308L، ER309L و فولاد کم آلیاژ ER80S-B2 برای این منظور استفاده شد. پس از جوشکاری ریزساختار مناطق مختلف هر اتصال و همچنین سطح مقاطع شکست با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال از آزمایش کشش استفاده شد. در آزمایش کشش، نمونه جوش داده شده با فلز پرکننده ERNiCr-3 از مرکز جوش دچار شکست شد و سایر فلزات پرکننده از فولاد پایه 4130 دچار شکست شدند که این امر به دلیل پایین بودن استحکام فولاد 4130 نسبت به فولاد زنگ نزن آستنیتی 201 بود. همچنین به دلیل تشکیل ترکیباتی از جمله NbC در ساختار مرکز جوش فلز پرکننده ERNiCr-3، این نمونه از مرکز جوش دچار شکست گردید. مشاهدات انجام شده توسط SEM نشان داد که در آزمایش کشش، شکست نمونه مربوط به فلز پرکننده ERNiCr-3 به صورت نیمه ترد است و سایر فلزات پرکننده به صورت نرم می‌شکنند. بررسی‌ها نشان داد فلز پرکننده ERNiCr-3 دارای ساختار کاملا آستنیتی و از دانه های هم محور تشکیل شده است و هیچ گونه ترکی در آن مشاهده نشد. فلزات پرکننده ER308L و ER309L دارای ریزساختار سلولی- دندریتی هستند؛ به دلیل وجود فاز فریت دلتا در نواحی بین دندریتی آستنیت زمینه هیچ گونه ترکی در این اتصال تشکیل نشد. ریزساختار فلز پرکننده ER80S-B2 به صورت صفحات مارتنزیت لایه ای بود. همچنین در این اتصال نیز هیچ گونه ترک انجمادی رخ نداد. پس از بررسی تمامی نتایج به‌دست آمده، سیم جوش فولاد زنگ نزن آستنیتی ER308L به دلیل دارا بودن ساختاری با انعطاف پذیری بالاتر نسبت به نمونه جوشکاری شده توسط فلز پرکننده ER80S-B2 مناسب‌ترین پرکننده برای جوشکاری غیر مشابه فولاد زنگ نزن 201 به فولاد کم آلیاژ 4130 تشخیص داده شد.

---

جوشکاری لیزری روشی نوین به منظور اتصال مستقیم فلزها و پلیمرها می باشد که منجر به ایجاد نوعی پیوند فیزیکی و شیمیایی بین فلز و پلیمر می گردد. در این پژوهش امکان اتصال غیرمشابه St12  و پلی کربنات از نظر تئوری بررسی شده است. سپس به کمک لیزر ND:YAG جوشکاری St12  و پلی کربنات انجام شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان دهنده ایجاد اتصال بین St12  و پلی کربنات می باشد. به منظور آنالیز حرارتی و مکانیکی فرآیند جوشکاری، مدل اجزاء محدود قطعات به کمک نرم افزار آباکوس ایجاد شده است. همچنین از مدل منبع حرارتی CIN به منظور توصیف توزیع توان لیزر استفاده شده و نرم افزار فورترن به منظور توصیف مدل حرارتی در شبیه سازی جوشکاری به کار گرفته شده است. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی نشان می دهد مدل اجزاء محدود قادر به پیش بینی پهنای جوش می باشد بنابراین صحت نتایج مدل اجزاء محدود تایید شده و مدل اجزاء محدود به منظور پیش بینی تنش های پسماند به کارگرفته شده است. نتایج نشان می دهد ایجاد اتصال  سبب تنش های پسماند کششی روی سطح فلز و تنش های پسماند فشاری روی سطح پلیمر می گردد. 

---

در این تحقیق، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI316 به فولاد زنگ نزن فریتی AISI430‌ بررسی شد. بدین منظور از روش جوشکاری قوسی تنگستن–گاز و فلزات پرکننده ER316L و ER2209 با قطر 4/2 میلیمتر استفاده شد. جهت بررسی ریزساختار و مقاطع شکست نمونه‌های جوشکاری شده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. همچنین جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال، از آزمون‌های کشش، ضربه،‌ ریزسختی سنجی در راستای افقی و عمودی روی فلز جوش استفاده شد. نتایج نشان داد که ریزساختار در نمونه جوشکاری شده با فلز پرکننده  ER316Lآستنیتی همراه با فریت بین دندریتی، فریت شبکه‌ای و آستنیت ویدمن اشتاتن و در نمونه جوشکاری شده با فلز پرکننده  ER2209شبکه‌های پیوسته آستنیت در زمینه فریت اولیه می‌باشد. در آزمون کشش تمامی نمونه‌ها از فلز پایه فولاد زنگ نزن فریتی AISI430  و بصورت نرم دچار شکست شدند. فلز جوش ER2209‌ انرژی ضربه پایین در حدود 27 ژول و فلز جوش ER316L انرژی ضربه بالاتر و در حدود 43 ژول از خود نشان دادند. شکست فلز جوش در هر دو نمونه از نوع ترد بود. نتایج ریزسختی سنجی نشان داد سختی فلز جوش در نمونه  جوشکاری شده با فلز پرکننده  ER316Lبه دلیل وجود عناصر آلیاژی، توزیع مناسب فاز فریت دلتا و ساختار ریز دانه و افزایش مرز دانه‌ها، بالاتر از نمونه جوشکاری شده با فلز پرکننده  ER2209 می‌باشد.

---

اتصال فلزات غیر همجنس با کیفیت و خواص مکانیکی مطلوب از مشکلات مهم و اساسی صنعت می باشد. یکی از روشهای بسیار پر کاربرد جهت رفع این مشکل، فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می باشد. در این مقاله با استفاده ازدو هندسه متفاوت پین ، به شکل های استوانه ای و رزوه دار،  به بهینه سازی پارامترهای موثر فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ آلومینیم سری 6065 به مس خالص جهت دستیابی به بیشترین حالت ترکیب، ایجاد حالت کامپوزیتی و  استحکام کششی  پرداخته شده است. جهت انجام این پژوهش سرعت دورانی ابزار 1130 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی 24 ،40 و 65 میلیمتر بر دقیقه، عمق نفوذ 3/0 میلیمتر و زاویه انحراف ابزار 3 درجه انتخاب گردید. نتایج حاصل نشان داد که در پارامترهای ثابت جریان داخلی مواد توسط پین رزوه ای بهتر از پین ساده است. بر اساس نتایج بدست آمده، با کاهش سرعت پیشروی ابزار می¬توان استحکام اتصال را افزایش داد. نتایج حاصل از تست کشش نشان داد که بیشینه استحکام اتصال تولید شده با پین رزوه¬ای حدود 345 مگاپاسکال با ازدیاد طول 6/2 میلیمتر و اتصال تولید شده با پین ساده حدود 272 مگاپاسکال و ازدیاد طول 2/2 میلیمتر بود که در سرعت دورانی 1130 دور در دقیقه و سرعت خطی 24 میلیمتر بر دقیقه حاصل شد.

---

در این پژوهش به بررسی تاثیر زمان و ساختار فلز پایه بر ریزساختار منطقه اتصال فاز مایع گذرای فولاد زنگ نزن L304 پرداخته شده است. اتصال فاز مایع گذرا در دمای  °C1050 در دو زمان 5 و 60 دقیقه بر روی فلزات پایه با دو ساختار آستنیت درشت دانه و مارتنزیتی و با لایه واسط BNi-2 انجام گرفت. جهت ایجاد ساختار تمام مارتنزیتی، نمونه های فولاد زنگ نزن L 304 اولیه در دمای  °C15- تا 80% نورد سرد شد. بررسی های میکروسکوپی نشان داد که در زمان 5 دقیقه، در ناحیه اتصال دو منطقه انجماد همدما و انجماد غیرهمدما به وجود آمده است. ناحیه انجماد همدما دارای ساختار تکفاز γ و منطقه انجماد غیرهمدما دارای ساختار چندفازی پیچیده ای بود. این در حالی است که پس از 60 دقیقه، تمام ساختار اتصال به صورت همدما انجماد یافته بود و اتصالاتی عاری از عیب حاصل شد. نتایج همچنین نشان داد که ساختار مارتنزیتی فلز پایه که البته در حین سیکل حرارتی جوشکاری به آستنیت فوق ریزدانه بازگشت می یابد تاثیر قابل ملاحظه ای بر عرض ناحیه متاثر از نفوذ داشته است.

---

در این پژوهش تأثیر سرعت پیشروی ابزار بر رفتار مکانیکی آلیاژ Al-7075 در حین عملیات جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی شبیه­سازی شد. در این شبیه­سازی از روش لاگرانژی با ماده صلب- ویسکو پلاستیک استفاده شد. نتایج حاصل از دمای فرایند بدست آمده از روش شبیه­سازی با انجام آزمون تجربی جوشکاری صحت سنجی شد و با استفاده از روابط مشخصه تنش، کرنش و دما در آلیاژ Al-7075 تغییرات و رابطه بین استحکام ماده و سرعت پیشروی در حین فرایند جوشکاری توسط شبیه­سازی مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از شبیه­سازی بوجود آمدن عیوب در حین جوشکاری نیز بررسی شد و توسط آزمون­های تجربی مورد صحت سنجی واقع شد.

---

در این پژوهش اتصال غیرهمجنس سیمهای ارتودنسی آلیاژ حافظه دارNiTi به فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 بررسی شده است. به این منظور، سیم‌های ارتودنسی رایج با سطح مقطع مستطیلی و ابعاد (635/0 × 432/0 میلی متر) انتخاب و از تکنیک جوشکاری لیزر برای اتصال سیمها استفاده شد. ریزساختار اتصالهای بدست آمده با استفاده از میکروسکوپ نوری(OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به آنالیز EDS و آنالیز پراش پرتو ایکس در مقیاس میکرو (Micro-XRD) بررسی شد.  همچنین از تکنیک میکرو سختی سنجی ویکرز برای ارزیابی خواص مکانیکی منطقه جوش استفاده شد. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد، ریزساختار حاصل از جوش لیزر این دو آلیاژ دارای ساختار دندریتی و غیرهمگن می‌باشد.تشکیل ترکیبات بین فلزی تردFe₂Ti، Cr₂Ti، TiNi₃ و Ti₂Ni در حین جوشکاری باعث افزایش سختی منطقه جوش تا حدود 800 ویکرز شد. مشاهده شد تشکیل ترکیبات بین فلزی Fe₂Ti عمدتا در منطقه جوش مجاور فصل مشترک ذوب فلز پایه NiTi علت اصلی افزایش شدید سختی این منطقه و درنتیجه تمرکز تنش، تشکیل میکروترک و افت خواص مکانیکی می‌باشد. بنابرین یک فرآیند اصلاحی مناسب برای کنترل ترکیب شیمیایی منطقه جوش و بهبود خواص اتصال غیر همجنس این دو آلیاژ نیاز می‌باشد.

---

در این پژوهش اثر پارامترهای دما و زمان عملیات اتصال فاز مایع گذرا بر خواص مکانیکی، ریزساختار و مقاومت به خوردگی اتصال تیتانیوم خالص تجاری به فولاد 316L مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از فویل مس خالص با ضخامت 100 میکرومتر به عنوان لایه واسط استفاده شد و عملیات اتصال‌دهی در سه دمای 950، 1000 و 1050 درجه سانتی‌گراد و در سه زمان 90، 120 و 150 دقیقه انجام شد. پس از انجام عملیات اتصال‌دهی، خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی نمونه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون برش نشان داد استحکام برشی جوش در دمای اتصال 1000 درجه سانتی‌گراد از دماهای 950 و 1050 درجه سانتی‌گراد بهتر است. علت این امر، کمتر تشکیل‌شدن ترکیبات بین‌فلزی در این دما و هم‌چنین کم‌تربودن ناحیه انجماد غیرهمدما در این نمونه بود. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که در دمای 950 درجه سانتی‌‌گراد ترکیب بین‌فلزی تیتانیوم و آهن تشکیل نشده است، درحالی‌که در دو دمای 1000 و 1050 درجه سانتی گراد، ترکیب بین‌فلزی تیتانیوم و آهن به مقدار قابل توجهی وجود داشت. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که مقاومت به خوردگی ناحیه جوش، وابسته به ترکیبات بین‌فلزی به وجود آمده در این ناحیه است. از جمله ترکیبات بین فلزی به وجود آمده در این اتصال می‌توان به TiCu₂، Ti₂Cu، TiCu و FeTi اشاره نمود. نمونه اتصال‌یافته در دمای 1000 درجه سانتی‌گراد و زمان 120 دقیقه به دلیل دارا‌بودن حداقل ترکیبات بین‌فلزی، مقاومت به خوردگی بهتری از خود نشان داد. هم‌چنین فازهای بین‌فلزی آهن - تیتانیوم، مقاومت به خوردگی کمتری از فازهای بین‌فلزی مس - تیتانیوم نشان دادند.

---