بررسی جوش پذیری سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 توسط فرآیند جوشکاری لیزر نوسانی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بررسی جوش پذیری سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 توسط فرآیند جوشکاری لیزر نوسانی

ارائه دهنده: Provider: حسین صادقی -مهندسی مواد

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر محسن شیخی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر حمید اصفهانی و دکتر اسماعیل دماوندی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 15 - 1403/11/7

مکان ارائه: Place of presentation: کلاس 71

چکیده: Abstract: در پروژه حاضر، جوش پذیری سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 توسط فرآیند جوشکاری لیزر نوسانی مورد بررسی قرار گرفت. از جمله آلیاژهای مهم که در صنایع هوافضا، نیروگاهی به ویژه پره¬های توربین ¬گازی و... مورد استفاده قرار می¬گیرد، سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 است. جوشکاری این آلیاژ یکسری مشکلات دارد که چالش مهم، این است که دچار ترک¬خوردگی می¬شود. در این تحقیق، اثر اعمال نوسان پرتو لیزر در حین جوشکاری بر روی حساسیت به ترک این آلیاژ بررسی شد. جوشکاری لیزر نوسانی با پارامترهای ثابت نقطه کانونی لیزر 31 میلی¬متر، توان لیزر 8 وات، فرکانس لیزر 200 هرتز و دامنه نوسان¬های مختلف 0، 25/0، 75/0 و 25/1 میلی¬متر و در سه سرعت 5/6، 8/8 و 5/11 میلی¬متر بر ثانیه انجام شد. نوع الگو نوسان لیزر مورد استفاده، اسکن خطی بود. برای انجام آزمایشات از بررسی¬های میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. به منظور بررسی ریزساختار و حساسیت به ترک و... از نرم¬افزار JMatPro، و برای انجام محاسبات از نرم¬افزارهای Excel و Digimizer بهره گرفته شد. بررسی ¬های ریزساختار نشان داد که عرض پروفیل جوش با افزایش دامنه نوسان از 0 تا 25/1 میلی¬متر در سرعت 5/6 میلی¬متر ، از 64/1 به 33/2 میکرومتر، در سرعت 8/8 میلی¬متر بر ثانیه، از 48/1 به 05/2 میکرومتر و در سرعت 5/11 میلی¬متر برثانیه، از 24/1 به 03/2 میکرومتر افزایش یافت. عمق نفوذ پروفیل جوش، طبق بررسی¬ها با افزایش دامنه نوسان، عمق نفوذ در همه نمونه¬ها جز نمونه با دامنه نوسان 25/1 میلی¬متر و سرعت 5/11 میلی¬متربرثانیه که کاهش یافت (به علت عدم نفوذ کامل جوش)، یکسان بود. مساحت پروفیل جوش مورد بررسی قرار گرفت که در همه نمونه¬ها جز نمونه با دامنه نوسان 25/1 میلی¬متر و سرعت 5/11 میلی¬متر بر ثانیه، افزایش یافت. با بررسی ریزساختار حوضچه جوش، فاز زمینه γ، کاربید MC، فاز MB2، فاز'γ، ، η، فاز ϭ، M3B2 و M23C6 شناسایی شدند. با بررسی ریزساختار منطقه جوش، ریزساختارهای رشد صفحه¬ای، سلولی-دندریتی و دندریتی مشاهده شد. با افزایش دامنه نوسان از 0 تا 25/1 میلی¬متر، وسعت منطقه رشد صفحه¬ای از 22/3 به 49/6 میکرومتر افزایش پیدا کرد. در اثر افزایش دامنه نوسان فواصل بین دندریتی (SDAS و PDAS)، کاهش پیدا کرد و ساختار ریزتر شد. محاسبات نشان داد که گرادیان دمایی (G)، با افزایش دامنه نوسان، افزایش پیدا کرد. حساسیت به ترک انجمادی با اعمال نوسان کاهش یافت زیرا طبق معیار فورر اصلاح¬شده، هرچه طول منطقه حساس به ترک کم شود حساسیت به ترک انجمادی کاهش پیدا می¬کند. چون اعمال دامنه نوسان سبب افزایش G، کاهش طول منطقه حساس به ترک و سبب کاهش حساسیت به ترک انجمادی می¬گردد. معیار سیندوکو هم طبق بررسی ها نشان داد که نمی تواند اثر فرآیند روی حساسیت به ترک را پیش بینی کند.

فایل: ّFile: تنزيل فایل