اثر مقدار منگنز سیم جوش بر خواص مکانیکی، ریزساختار و مقاومت به ترک گرم فلزجوش فولاد X70 درجوشکاری زیرپودری لوله های اسپیرال انتقال گاز

اثر افزایش منگنز بر کاهش احتمال ترک گرم در جوشکاری زیر پودری فولادهای میکرو آلیاژی به اثبات رسیـده است، اما این افـزایش نمی بایست باعث تغییرات نامطلوب در خواص متالورژیکی و به تبع آن خواص مکانیکی فلز جوش شود . لذا از آنجائیکـه مقـدار منگنـز فلز جوش در این فرآیند 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 مقدار منگنز سیم جوش بر خواص مکانیکی ، ریزساختار و مقاومت به ترک گرم فلزجوش بوده است . در این راستا سیم جوشهایی با سه مقدار مشخص منگنز انتخاب شد و جوشکاری ابتـدا در شـرایط آزمایـشگاهی مطـابق بـا 19/8 mm و ضـخامت X70 و سپس در شرایط عملی تولید لوله های اسپیرال انتقـال گـاز بـا جـنس EN 760 و EN 756الزامات تحت الزامات کیفی استانداردهای IPS و API 5L انجام شد . نتایج حاصل از متالوگرافی نمونه ها بوسیله میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان دادند که افزایش مقدار منگنز سیم جوش و به تبع آن فلز جوش باعث کاهش اندازه دانه تمام فازهای موجود ( فریت سوزنی ، فریت اولیه و فریت بـا فـاز دوم منظم ) شده است، به علاوه این افزایش باعث کاهش مقدار فریت اولیه ( عمدتا ٌ فریت مرز دانه ای ) و فریت با فـاز دوم مـنظم در ازای افزایش مقدار فریت سو زنی شده است . نتایج حاصل از آزمونهای خواص مکانیکی نیز نشان دادند که افزایش مقدار منگنز سبب افزایش استحکام و سختی فلز جوش می شود، اما چقرمگی ضربه ای و درصد ازدیاد طول فلز جوش پس از مقدار بهینه ای که با سـیم جـوش شامل 1/1 درصد منگنز بدست آمد، کاهش یافت و دلیل ک اهش چقرمگی در بیشترین مقدار منگنز به افزایش سختی پذیری و تشکیل جزایر مارتنزیتی و کاربیدهای مرزدانه ای در محل برخورد دانه های فریت سوزنی نسبت داده شد . همچنین بررسی های آمـاری نـشان دادند که افزایش منگنز تا مقدار بهینه 1/4 درصد در فلز جوش سبب کاهش ترک های گرم به میزان 4 سـانتیمتر بـر 100 متـر خـط جوش شده است .

کلیدواژه ها:

لوله اسپیرال ، جوشکاری زیر پودری ، ترک گرم ، منگنز ، خواص مکانیکی ، ریز ساختار ، فریت سوزنی