جوشکاری غیرمشابه فولاد مقاوم به حرارت ni35-cr 25 به فولاد مقاوم به حرارت ni 48-cr30 و ارزیابی خواص اتصال

چکیده در این تحقیق اتصال غیر مشابه آلیاژهای مقاوم به حرارت ریختگیni 35- cr25 (hp) بهw- ni48- cr30 (hv) مورد بررسی قرار گرفت. این نوع اتصال، عمدتاً در لوله های رفورمر واحد احیا مستقیم صنایع فولاد سازی به کار می رود. بررسی های انجام گرفته توسط sem مجهز به سیستم آنالیز عنصری eds نشان داد که ریز ساختار آلیاژ hp در شرایط ریختگی به صورت یک زمینه کاملاً آستنیتی می باشد که شبکه پیوسته ای از کاربید های اولیه m7c3 ، m23c6 و nbc با مورفولوژی یوتکتیکی ظریف در آن قرار گرفته است و در آلیاژ مقاوم به حرارت hv نیز که حاوی مقدار زیادی تنگستن می باشد، کاربید های m23c6 و m6 c مشابه ریز ساختار hp در زمینه آستنیتی قرار گرفته اند. آلیاژ های hp وhv در شرایط ریختگی دارای انعطاف پذیری و جوش پذیری نسبتاً خوبی هستند. اما در طی 8 سال پیر شدن در سرویس در دمای °c1050، کاربید های غنی از کروم به تدریج رشد می کنند و مورفولوژی بلوکی درشت و زاویه دار پیدا می کنند؛ در نتیجه انعطاف پذیری این لوله ها به شدت کاهش یافته و لذا جوشکاری تعمیری اتصال غیر مشابه hp/hv در شرایط پیر شده و قرار دادن مجدد آن ها در سرویس با ریسک زیادی همراه می باشد. از آن جایی که قرار گرفتن مجدد لوله های رفورمر در سرویس صرفه جویی اقتصادی زیادی به همراه دارد، به منظور بازیابی انعطاف پذیری و بهبود رفتار جوش پذیری این دو آلیاژ، عملیات حرارتی آنیل انحلالی جزئی در دمای °c1200 به مدت 2، 4 و 6 ساعت صورت گرفت. نتایج آزمون های کشش نشان داد که با انجام عملیات حرارتی آنیل انحلالی جزئی در دمای °c1200 به مدت 6 ساعت، می توان درصد ازدیاد طول آلیاژ hp پیر شده را از 3% به 15% و درصد ازدیاد طول آلیاژ hv پیر شده را از 6/2% به 4/3% افزایش داد. از طرفی بررسی کاربید های غنی از کروم توسط آنالیز عنصری eds خطی نشان داد که با انجام عملیات حرارتی آنیل انحلالی جزئی، اتم های کروم از اطراف کاربید، در زمینه نفوذ می کنند و باعث افزایش استحکام کششی در شرایط آنیل انحلالی شده می شوند. همچنین مکانیزم ترک خوردن ناشی از ذوب ترکیبی کاربید های منطقه متاثر از حرارت در شرایط پیر شده فلزات پایه توسط sem مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. آزمون جوش پذیری وارسترینت نیز نشان داد که حساسیت به ترک گرم و ذوب ترکیبی با انجام عملیات آنیل انحلالی جزئی کاهش پیدا می کند. لذا توصیه می شود که پیش از جوشکاری تعمیری، لوله های رفورمر پیر شده به مدت 6 ساعت در دمای °c1200 آنیل انحلالی جزئی گردند.