تاثیر پارامترهای جوشکاری نفوذی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد زنگ نزن ۱۷-۴PH به آلیاژ Ti۶Al۴V با استفاده از لایه واسط نیکل

جوشکاری نفوذی یک فرآیند جوشکاری حالت جامد می باشد که در آن سطوح تماس تحت فشار در دماهای بالا با حداقل تغییر شکل ماکروسکوپی به هم متصل شوند. هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر پارامترهای جوشکاری نفوذی بر ریز ساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد ۱۷-۴PH و آلیاژ Ti۶Al۴V با استفاده از لایه واسط نیکل خالص با ضخامت ۱۵۰ میکرومتر می باشد. آزمایشها در کوره خلاء در سه دمای ۹۰۰ ،۹۵۰ و ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد برای مدت زمان ۴۵ و ۶۰ دقیقه و تحت فشار ۵ مگاپاسکال انجام پذیرفت. نتایج نشان می دهد که در دماهای ۹۰۰ و ۹۵۰ درجه سانتیگراد، ترکیبات بین فلزی Ni۳Ti، NiTi و NiTi۲ در مرز مشترک نیکل-تیتانیوم تشکیل می شوند در حالیکه با افزایش دما به ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد، فازهایNiTi۲+Fe۲Ti، β-Ti و β-Ti+α-Ti در مرز اتصال تشکیل می شوند. کمترین میزان سختی (۵۶۲ ویکرز) در دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد و زمان ۴۵ دقیقه و بیشترین میزان سختی (۷۰۰ ویکرز) در دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد و زمان ۶۰ دقیقه به دست می آید. با افزایش زمان جوشکاری نفوذی از ۴۵ به ۶۰ دقیقه در دو دمای ثابت ۹۰۰ و ۹۵۰ درجه سانتیگراد، استحکام برشی به ترتیب ۸/۴ درصد و ۶/۲۳ درصد افزایش می یابد. همچنین با افزایش دمای جوشکاری نفوذی از ۹۰۰ به ۹۵۰ درجه سانتیگراد در زمانهای ثابت ۴۵ و ۶۰ دقیقه، استحکام برشی به ترتیب ۳/۵۵ درصد و ۷/۳۱ درصد کاهش می یابد. بهترین استحکام برشی اتصال در دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد و زمان ۶۰ دقیقه به میزان ۳۰۳ مگا پاسکال به دست آمد.

Keywords:

جوشکاری نفوذی , فولاد ۱۷-۴PH , آلیاژ Ti۶Al۴V , ریز ساختار , استحکام برشی