بررسی خواص جوش فولادهای دوفازی جوشکاری شده با روش لیزر

فولادهای دوفازی دسته ای از فولادهای پیشرفته با استحکام بالا هستند که به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارند در صنایع و به خصوص در مهندسی خودرو کاربرد بسیار دارند. در این پژوهش جوشکاری لیزر nd:yag پالسی فولاد دوفازی با 19/0 درصد کربن و 23/1 درصد وزنی منگنز مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا با استفاده از تکنیک تغییر دادن یک پارامتر و ثابت نگه داشتن سایر پارامترهای فرآیند تاثیر پارامترهای مختلف لیزر nd:yag مانند ولتاژ، فرکانس، قطر پرتو و پهنای پالس بر روی عمق و عرض جوش حاصل مورد بررسی قرار گرفته و میکرو سختی این فولاد در فلز جوش و منطقه متاثر از حرارت اندازه گیری شده است. مشاهده شد که با افزایش ولتاژ و فرکانس، عمق و عرض جوش افزایش پیدا می کند و با افزایش پهنای پالس عمق و عرض جوش تا یک میزان بیشینه ای افزایش و سپس کاهش می یابد. همچنین با افزایش میزان قطر پرتو عرض جوش افزایش یافته ولی عمق جوش کاهش نشان داد. بررسی ریزساختار فلز جوش و منطقه متاثر از حرارت نیز به کمک میکروسکوپ الکترونی و میکروسکوپ نوری حاکی از تشکیل کامل مارتنزیت در فلز جوش و رشد دانه در این منطقه بود. آزمون میکرو سختی سنجی ویکرز نشان داد که از مرکز جوش به سمت فلز پایه سختی کاهش پیدا می کند و در منطقه متاثر از حرارت افت قابل توجه سختی مشاهده شد. به منظور بررسی بیشتر خواص مکانیکی، خواص کششی جوش فولاد مورد مطالعه با نفوذ کامل بررسی شد. نمونه های جوشکاری شده به صورت عمود بر جهت کشش در مجاورت منطقه مذاب جوش دچار شکست شدند. در ادامه برای بررسی بیشتر تاثیر پارامترهای جوشکاری بر عرض، عمق و سختی جوش های حاصل، از تکنیک طراحی آزمایشات برای تعیین رابطه بین متغیرهای جوشکاری و ابعاد جوش های حاصل و سختی آنها استفاده شد و مدل های ریاضی جهت پیش بینی تاثیر پارامترهای لیزر بر عمق، عرض و سختی جوش ها به کمک نرم افزارهای minitab و design expert به دست آورده شدند.