بررسی اثر ترکیب پارامترهای جوشکاری و نانو ذرات اکسید زیرکونیوم بر میکرو ساختار منطقه جوش فولاد St37 در فرآیند جوشکاری GMAW

در تحقیق حاضر ، تحولات ریزساختاری فلز جوش و ناحیه متاثر از حرارت HAZ نمونه های جوشکاری شده به روش GMAW در حضور نانو ذرات اکسید زیرکونیوم مورد بررسی قرار گرفت. هدف کلی دستیابی به جوشی با ریزساختار مناسب (فریت سوزنی) بوده است. ولتاژ جوشکاری، سرعت سیم جوش، فاصله نازل تا قطعه کار ، سرعت جوشکاری و ضخامت پوشش نانو پودر اکسید زیر کونیوم به عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شده اند. در ابتدا نانو ذرات را به صورت پوششی با ابعاد مشخص برروی سطح قطعات به منظور عملیات جوشکاری قرار داده شد. پس از جوشکاری، ریز ساختار مناطق گوناگون هر اتصال شامل فلزات جوش، مناطق متاثر از حرارت ، فصل مشترکها و مناطق مخلوط نشده UMZ با میکروسکوپ نوری بررسی شد. برای بررسی رسوبات و اثر نانو ذرات ازمیکروسکوپ الکترونی روبشی SEM مجهز به سیستم اسپکتروسکوپی انرژی پراکنده EDS استفاده شد. بررسی های ریزساختار در فلز جوش نشان داد که دو پارامتر گرادیان دمایی و سرعت سرمایش اثر مهمی در پیشبینی مورفولوژی انجماد و اندازه دانه فلز جوش دارند . روند کلی نتایج نشان می دهد که کاهش حرارت ورودی با تغییر هر یک از پارامترهای ورودی و افزایش پوشش نانو ذرات اکسید زیرکونیوم بر روی سطح قطعات به اندازه mm 1 باعث ریز دانه شدن در ناحیه HAZ و افزایش فریت سوزنی در فلز جوش فولاد ساده کربنی شده است.

کلیدواژه ها:

فرآیند جوشکاری GMAW ، نانو ذرات اکسید زیرکونیوم ، پارامترهای جوشکاری ، ریز ساختار ، St37