یکی از مشکلات اصلی جوشکاری ذوبی سوپرآلیاژهای پایه نیکلی، ترکیدگی ذوب شدگی در مرزدانه های ذوب شده ی haz آنها می باشد. روشهای ارزیابی شده برای پایش این ترکیدگی از موفقیت و کارکرد چندانی در حذف کامل ترکها برخوردار نمی باشند. در راستای افزایش مقاومت به ترکیدگی ذوب شدگی و ایجاد قابلیت استفاده از فلز پرکننده مشابه فلز پایه، روش جدیدی که شامل بهبود ریزساختار سطح قبل از فرآوری ذوبی بوسیله روش فرآوری همزن اصطکاکی می باشد، مورد ارزیابی قرار گرفت. سطح فلز پایه in738، بوسیله فرایند فرآوری همزن اصطکاکیِ معمول و همچنین همراه با پیشگرم لیزر، فرآوری گردید و حساسیت به ترکیدگی ذوب شدگی در ماده فرآوری شده و فلز پایه بوسیله ذوب لیزری مورد بررسی قرار گرفت. ترکیدگی شدیدی در haz ذوب لیزری فلز پایه ایجاد شده است در حالی که در ذوب لیزری ماده فرآوری شده هیچ گونه ترکیدگی مشاهده نگردید. دلایل این تغییر در حساسیت به ترکیدگی را می توان به ویژگیهای ریزساختاری فلز پایه و ماده فرآوری شده ارتباط داد. از این جهت ویژگیهای مختلف ریزساختاری فلز پایه و ماده فرآوری شده و دلایل ایجاد این ویژگیها، و رفتار اجزا مختلف ریزساختاری ماده فلز پایه و ماده فرآوری شده از جمله فازهای ثانویه و مرزدانه ها در haz ذوب لیزری مشخص گردید و در نهایت دلایل ایجاد تغییرات در حساسیت به ترکیدگی مورد بحث قرار گرفت. بر خلاف فلز پایه که دارای کسر حجمی زیادی از رسوبات ذوب شونده مانند ?? می باشد، مکانیزمهای ذوب شدگی ممکن در ماده فرآوری شده بسیار محدود می باشد. حذف ذوب شدگی ترکیبی رسوبات ?? در ماده فرآوری شده به علت ریز شدن اندازه این رسوبات (کمتر از 30 نانومتر) در مقایسه با فلز پایه (570 نانومتر) اثر قابل توجهی در عدم ترکیدگی ماده فرآوری شده حین ذوب لیزری دارد. اندازه دانه کم ماده فراوری شده (17 میکرومتر) در مقابل اندازه دانه درشت فلز پایه (190 میکرومتر) و کاهش جدایش، کاهش کسر حجمی ذرات ذوب شونده، کاهش حجم مذاب و پراکنده شدن ذرات ذوب شونده از جمله دلایل افزایش مقاومت به ترکیدگی ماده فرآوری شده می باشد. همچنین تاثیر عوامل مختلف بر ویژگیهای مذاب مرزدانه ای از قبیل ضخامت مذاب مرزدانه ای، قابلیت ترکنندگی آن، نحوه انجماد مجدد آن، تشکیل پیوسته یا ناپیوسته آن و ... در ماده فرآوری شده و فلز پایه مشخص گردید.

در تحقیق حاضر به مطالعه تاثیر عنصر نیوبیوم بر رفتار کارگرم فولاد زنگ نزن مارتنزیتی در بازه دمایی °c1200 - °c900 و نرخ کرنش های sec-1 1-sec-1 0.001پرداخته شد. بدین منظور از فولاد 403 و 403nb که به ترتیب به عنوان آلیاژ شاهد و آلیاژ نیوبیوم دار نام گذاری شد استفاده گردید. نتایج منحنی های تنش حقیقی-کرنش حقیقی و همچنین تصاویر ریزساختاری نشان می دهند که در تمام شرایط کارگرم فولاد شاهد و در بیشتر حالات کارگرم فولاد نیوبیوم دار، تبلور مجدد دینامیکی (drx) کنترل کننده رفتار نهایی آلیاژهاست. اما در فولاد 403nb و تنها در شرایط دمایی پایین به واسطه حضور رسوبات نیوبیوم دار و اندرکنش آنها با تبلور مجدد این پدیده متوقف شده است. با استفاده از نتایج آزمون رهایی تنش مشاهده شد که با افزایش دما اثر رسوبات به شدت کاهش می یابند.مقدار انرژی اکتیواسیون فولاد 403 مقدار420kj/mol است که به دلیل وجود نیوبیوم این مقدار به 500kj/mol می رسد.

پژوهش حاضر شامل بررسی خواص مکانیکی و متالورژیکی نواحی مختلف جوش در نمونه های جوشکاری شده ورق فولادی زنگ نزن 430 به روش جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه ای است.