افزایش استحکام خستگی اتصالات جوشی به روش اولتراسونیک پینینگ

تنشهای پسماند غالبا کششی در اکثر روشهای تولیدی مثل ریخته گر ، ماشینکاری، جوشکاری و کلیه فرایندهای که به نوعی حرارت در آنها وجود دارد، بوجود می ایند. با توجه به کاربرد عمده فرایند جوشکاری در صنایع مختلف از قبیل صنایع کشتی سازی، پتروشیمی، خودروسازی، ساخت سکوهای نفتی همچنین استحکام این اتصافات جوشی در مقابل بارهای دینامیکی، شکست ناشی از خستگی، یکی از مسکلات اصلی طراحی مهندسی و مگهداری اتصالات جوشی برای محققین محسوب می شود. از این رو انچام عملیات بهبود دهنده به منظور افزاشی استحکام خستگی اتصالات جوشی نظیر ساچمه زنی، دوباره ذوب کردن جوش، عملیات حرارنی و سنگ زنی از مباحث تحقیقاتی مهم بوده که کاربرد فراوانی دارد. عملیات اولتراسونیک پینینگ، روشی جدید بوده که نسبت به سایر روشها برتری های فراوانی دارد. در این مقاله با توجه به کاربرد روز افزون فولادهای ضد زنگ در ساخت مخازن تحت فشار پالایشگاه ها و پتروشیمی، هدف بررسی اثر فرایند اولتراسونیک پینینگ بر روی اتصالات جوشی از جنس فولاد ضد زنگ 304 است. پس از اماده سای تجهیزات و نمونه های ازمون، حوشکاری با قوس الکتریکی صورت گرفته و با انجام تست خستگی بر روی نمونخه ها قبل و بعد از اعمال اولتراسونیک پینینگ و نیز بررسی ساختاری آنها به کمک میکروسکوپ نوری و الکترونی و همچنین بررسی تغییرات میکروسختی بصورتروفیل در نواحی مختلف جوش، اثر فرایند اولتراسونیک پینینگ بررس شده است. در اثر استفاده از اولتراسونیک پینینگ، تنشهای پسماند کششی از یسن رفته و تنشهای پسماند فشاری جایگزین می شوند، در نتیجه بکارگیری فرایند اولتراوسنیک بر روی اتصالات جوش، عمر خستگی اتصالات جوشی از جنس فولاد ضد زنگ 304 در تنشهای 300 مگاپاسکال به مقدار 66 درصد و در تنشهای 330 مگاپاسکال به مقدار 110 درصد افزایش پیدا کرده است. همچنین در محل انجام پینینگ در فاصله ای نزدیک به سطح، مقدار سختی افزایش چشمگیری داشته و تقریبا نسبت به نمونه هایی که عملیات اولتراسونیک پینینگ روی آنها انجام نشده است دو برابر شده است.

کلیدواژه ها:

استحکام خستگی ، اولتراسونیک ، پینینگ ، اتصالات جوشی ، فولاد ضد زنگ 304