تعیین تجربی اثر نانوذرات تیتانیم بر خواص مکانیکی جوش سر به سر خطوط انتقال گاز طبیعی ایران

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی، مرکز آموزش عالی محلات، محلات

2 کارشناسی ارشد، دانشگاه مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی اراک

چکیده

تیتانیوم از مهم‌ترین عناصر میکروآلیاژی فولادهای کم‌آلیاژ استحکام بالا و مورد استفاده در صنعت انتقال گاز است. در این مقاله، نانواکسید تیتانیوم و نانوکاربید تیتانیوم (به‌صورت جداگانه) بر روی دو طرح اتصال مشابه اضافه شد. در ادامه عملیات جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی (بر اساس دستورالعمل ویژۀ جوشکاری شرکت ملی گاز ایران) بر روی نمونه‌های فولادی گرید ایکس 65 انجام شد. نتایج نشان می‌دهد، میزان درصد تیتانیوم در هردو نمونه نانوآلیاژی نسبت به میکروآلیاژی افزایش یافته است. همچنین، میزان درصد تیتانیوم در نمونۀ نانوذرات کاربید تیتانیوم نسبت به اکسید تیتانیوم، افزایش بیشتری داشته است. افزایش میزان تیتانیوم و کاهش اندازۀ آن، باعث افزایش چشم‌گیر خواص مکانیکی می‌شود. نتایج آزمون شارپی نشان می‌دهد، در نمونۀ حاوی نانوذرات اکسید تیتانیوم نسبت به نمونۀ حاوی نانوذرات کاربید تیتانیوم، به میزان 70 درصد افزایش پیدا کرده است. همچنین، استحکام نهایی (نمونۀ حاوی نانوذرات کاربید تیتانیوم نسبت به نمونۀ حاوی نانوذرات اکسید تیتانیوم و نمونۀ میکروآلیاژی)40 درصد افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Breakthrough Strategy Committee, Construction Industry Institute  (2003) New joining technology for metal pipe in the construction industry. BTSC Document 2003-1, Austin, TX: Construction Industry Institute.

[2] سبک روح م، هاشمی س ح، فراهانی م ر (1392) بررسی تجربی ارتباط ریزساختار و خواص مکانیکی با تنش‌های پسماند ناحیه جوش چند پاسه محیطی خطوط لوله انتقال گاز طبیعی ایران. پژوهش نفت 79-65 :(76)23.

[3] سبک روح م، هاشمی س ح، فراهانی م ر (1392) ارزیابی اثر تنش‌های پسماند بر مقاومت استاتیکی و چقرمگی دینامیکی ناحیه جوش چند گذر محیطی در خطوط انتقال گاز طبیعی ایران بر اساس معیارهای جدید طراحی. پژوهش نفت 36-24 :(2)26.

[4] هاشمی س ح، فرهی ع (1391)، تعیین تجربی چقرمگی شکست در درز جوش مارپیچ لوله فولادی ترمومکانیکال. مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 35-25 :(2)4.

[5] افتخاری م، نجف آبادی م ا، فراهانی م ر (1396) ارزیابی تغییرات تنش پسماند طولی در راستای ضخامت در اتصال جوشی‌آلیاژ آلومینیوم 5086. مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 16-1 :(7)3.

[6] مرادپور م ع، هاشمی س ح، خلیلی خ (1392) بکارگیری منطق فازی جهت پیش بینی هندسه جوش در فرآیند جوشکاری زیرپودری فولاد API X65. مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 12-1 :(3)1.

[7] Beidokhti B, Koukabi AH, Dolati A (2009)  Influences of titanium and manganese on high strength low alloy SAW weld metal properties. Mater Charact 60: 225-233.

[8] Wan XL, Wei R, Wu KM (2010) Effect of acicular ferrite formation on grain refinement in the coarse-grained region of heat-affected zone. Mater Charact 61: 726-731.

[9] Beidokhti B, Koukabi AH, Dolati A ( 2009) Effect of titanium addition on the microstructure and inclusion formation in submerged arc welded high strength alloy pipeline steel. J Mater Process Tech 209: 4027-4035.

[10] Hashemi SH, Mohammadyani D (2012) Characterisation of weldment hardness, impact energy and microstructure in API X65 steel. Int J Pres Ves Pip 98: 8-15.

[11] Chabok A, Dehghani K, Ahmadi Jazani M (2014), Comparing the Fatigue and Corrosion Behavior of Nanograin and Coarse-Grain IF Steels. ACTA Metall Sin 28: 295-301.

[12] Muszka K, Majta J, Hodgson PD (2007), Modeling of the Mechanical Behavior of Nanostructured HSLA Steels. ISIJ Int 47: 1221-1227.