اثر افزایش منگنز سیم جوش بر ریزساختار، خواص مکانیکی و مقاومت به ترک گرم فلز جوش فولاد X70 در جوشکاری زیر پودری لوله های اسپیرال انتقال گاز

اثر افزایش منگنز بر کاهش احتمال ترک گرم در جوشکاری زیر پودری فولادهای کربن – منگنزی و میکروآلیاژی به اثبات رسیده است، اما این افزایش نباید باعث تغییرات نامطلوب در خواص متالورژیکی و به تبع آن خواص مکانیکی فلز جوش شود. لذا از آنجایی که مقدار منگنر فلز جوش در این فرایند بوسیله پارامترهایی نظیر ترکیب فلز پایه، سیم جوش و پودرجوش کنترل می شود و مقدار بهینه ای برای آن وجود دارد، هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر افزایش منگنز سیم جوش بر ریز ساختار، خواص مکانیکی و مقاومت به ترک گرم فلز جوش بوده است. در این راستا، سه مقدار مشخص منگنز انتختاب شده و جوشکاری ابتدا در شرایط آزمایشگاهی مطابق با الزامات EN 760 , EN 756 و سپس در شرایط عملی تولید لوله های اسپیرال انتقال گاز به جنس X70 و ضخامت 19/8 mm تحت الزامات کیفی استانداردهای IPS , API 5L انجام شد. نتایج حاصل از متالوگرافی نمونه ها بوسیله میکروسکوپ نوری و SEM حکایت از کاهش اندازه دانه تمام فازها (فریت سوزنی، فریت اولیه و فریت با فاز دوم منظم) و افزایش مقدار فریبت سوزنی در ازای کاهش مقدار فرید اولیه (عمدتا فریت مرز دانه ای) و فریت با فاز دوم منظم با افزایش منگتز داشت. نتایج حاصل از آزمونهای خواص مکانیکی نیز نشان دادند که ازایش منگنز سبب افزایش استحکام و سختی فلز جوش می شود اما در مورد چقرمگی ضربه ای و درصد ازدیاد طول مقدار بهینه ای در 1/4% منگنز مشاهده شد و دلیل کاهش چقرمگی در بالاترین مقدار منگنز به افزایش سختی پذیری تشکیل میکروفیلم های مارتنزیتی و کاربیدهای مرز دانه ای در محل برخورد دانه های فریت سوزنی نسبت داده شد. به علاوه بررسی های آماری نشان دادند که افزایش منگنز تا مقدار بهینه 1/4 درصد سبب کاهش ترک های گرم به میزان 4 سانتیمتر بر 100 متر خط جوش شده است.