تاثیر جوشکاری های تعمیری بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال جوش فولاد 9Cr1Mo

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی

2 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی

10.22044/jsfm.2020.9308.3103

چکیده

یکی از پرکاربردترین فولادهای بکار رفته در بویلرهای نیروگاهی فولاد 9Cr1Mo می‌باشد. نظر به اینکه یکی از نیازهای کاربردی برای استفاده از این فولاد، تعمیرات دوره‌ایی آن می‌باشد، در این مقاله به تاثیر جوشکاری های تعمیری فولاد 9Cr1Mo و تاثیر آن بر خواص مکانیکی و ریزساختار حاصله، پس از چند مرحله جوشکاری و عملیات حرارتی پس‌گرم پرداخته شده‌است. به منظور بررسی خصوصیات جوشکاری قوسی با الکترود دستی چند پاسه، پس از اعمال عملیات حرارتی مختلف، مطالعات ریزساختاری بوسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی FESEM ، آزمون کشش در دمای اتاق، آزمون ضربه و بررسی‌های سختی سنجی انجام شد. نتایج نشان داد بین تعداد تعمیرات جوشکاری و افزایش میانگین سختی رابطه مستقیمی وجود داشته و گرادیان سختی در این نمونه‌ها نسبت به نمونه‌ای که تنها یکبار جوشکاری شده‌است، به مراتب بالاتر است. از سوی دیگر، انجام عملیات ‌‌پس‌گرم سبب افزایش تعداد رسوبات در فلز جوش و HAZ شده و اندازه دانه‌های استنیت اولیه در فلز جوش و HAZ نیز همگن‌‌تر می‌شود.

کلیدواژه‌ها


[1] Pandey C, Saini N, Mahapatra MM, Kumar P (2016) Hydrogen induced cold cracking of creep resistant ferritic P91 steel for different diffusible Hydrogen levels in deposited metal. Int J Hydrogen Energy 41(39):17695-17712.

[2] Das CR, Albert SK, Swaminathan J, Bhaduri AK, Murty BS (2013) Effect of boron on creep behaviour of inter-critically annealed modified 9Cr-1Mo steel. Proc. Eng. 6th Int. Conf. Creep, Fatigue and Creep Fatigue Interaction 55: 402-407.

[3] Das CR, Albert SK, Swaminathan J, Bhaduri AK, Murty BS (2012) Improvement in creep resistance in modified 9Cr1Mo steel weldment by boron addition. Weld World 56(7-8):10-17.

[4] Thomas Paul V, Saroja S, Vijayalakshmi M (2008) Microstructural stability of modified 9Cr-1Mo steel during long term exposures at elevated temperatures. J Nucl Mater 378(1):273-281.

[5] Serna JA, Afanador W (2001) Estimation of improved productivity based on Materials substitution in high temperature applications. ASTM A-335, 2(2):125-135.

[6] Wheeldon J, Parkes J, Dillon D (2008) A proposed initiative by EPRI to advance deployment of ultra-supercritical pulverized coal power plant technology with near-zero emissions and CO2 capture and storage. 5th Int. Conf. Adv. Mater. Tech. Fossil Power Plants, Marco Island, FL, USA, EPRI, 82-91.

[7] Pandey C, Mahapatra MM, Kumar P, Saini N Srivastava A (2017) Microstructure and mechanical property relationship for different heat treatment and hydrogen level in multi-pass welded P91 steel joint. J Manuf Processes 28(1): 220-234.

[8] چرخی م، اکبری د (۱۳۹۶) بررسی اثر پیشگرم بر روی کاهش تنش‌های پسماند در جوشکاری تعمیری لوله های فولادی. مهندسی مکانیک مدرس 10-1 :(12)17.

[9] Coleman KK, Newell WF Jr (2007) P91 and beyond welding the new-generation Cr-Mo alloys for high-temperature service. Weld J Aug: 29-33.

[10] Albert SK, Ramasubbu V, Sundar Raj SI,    Bhaduri AA (2011) Hydrogen-assisted cracking susceptibility of modified 9Cr-1Mo steel and its weld metal. Weld World 55(7-8): 66-74.

[11] Magudeeswaran G, Balasubramanian V, Madhusudhan Reddy G (2008) Hydrogen induced cold cracking studies on armour grade high strength, quenched and tempered steel weldments. Int J Hydrogen Energy 33(7): 1897-1908.

[12] Yue X (2015) Investigation on heat-affected zone hydrogeninduced cracking of high-strength naval steels using the Granjon implant test. Weld World 59(1): 77-89.

[13] Arivazhagan B, Vasudevan M (2014) A comparative study on the effect of GTAW processes on the microstructure and mechanical properties of P91 steel weld joints. J Manuf Processes 16(2): 305-311.

[14] Vora J, Badheka V (2017) Experimental investigation on microstructure and mechanical properties of activated TIG welded reduced activation ferritic/martensiticsteel joints. J Manuf Processes 25: 85-93.

[15] Goyal S, Laha K, Chandravathi KS, Parameswaran P, Mathew MD (2011) Finite element analysis of type IV cracking in 2. 25Cr–1Mo steel weldment based on micro-mechanistic approach. Philos Mag 91(23): 3128-3154.

[16] Parker J (2013) Factors affecting Type IV creep damage in Grade 91 steel welds. Mater Sci Eng A 578: 430-437.

[17] Wang Y, Kannan R, Li L (2016) Characterization of as-welded microstructure of heataffected zone in modified 9Cr–1Mo–V–Nb steel weldment. Mater Charact 118: 225–234.

[18] مرادی م، خرم ع، عبدالهی هـ (1396) بررسی خواص متالورژیکی و مکانیکی در قطعات جوشکاری شده به روش تیگ جهت جایگزینی مواد. مجله مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 95-87 :(4)7.