جوشکاری تیگ فولاد ۳۱۶L پالسی : پارامترهای موثر بر کیفیت جوش

مطالعه اثرات پارامتر‌ی جوشکاری پالسی تیگ بر روی میزان فریت دلتا، فاکتور شکل و کیفیت خط جوش در جوشکاری مداری صفحه فولاد زنگ نزن AISI 316L

Study on the effects of pulsed TIG welding parameters on delta-ferrite content, shape factor and bead quality in orbital welding of AISI 316L stainless steel plate

چکیده

پارامترهای جوشکاری تیگ فولاد ۳۱۶L به صورت پالسی با ضخامت ۳mm در وضعیت جوشکاری ۶-۱۲h مورد بررسی قرار گرفتند. پروفیل‌های خط جوش مطابق DIN 8563 class BS بودند. پارامترهای مطالعه شده شامل سرعت جوشکاری، جریان‌های پالس/پایه، فرکانس پالس، و  % بر زمان می باشند. آرگون خالص و آرگون با مقدار نیتروژن ۱-۴% حجمی به عنوان گاز محافظ با نرخ جریان ۸l/min در کناره‌های فوقانی و پشتی جوش‌‌ها به‌کار رفتند.

نتایج جوشکاری اولیه در وضعیت جوشکاری ۶h نشان دادند که پارامترهای مناسب عبارت بودند از: جریان پایه ۶۱A، فرکانس پالسی Hz، و ۶۵% بر زمان. با این پارامترهای ثابت اثرات سرعت‌های جوشکاری ۲-۸mm/s و مقادیر نیتروژن ۰-۴% حجمی در گاز محافظ آرگون بر جریان‌های پالسی بررسی شدند تا پروفیل خط جوش قابل قبولی مطابق با DIN 8563 class BS به همراه نفوذ کامل به دست بیاید.

نتایج نشان دادند که پایین‌ترین جریان‌های پالسی در وضعیت جوشکاری ۹h مشاهده شدند. افزایش میزان نیتروژن در گاز آرگون جریان‌های پالسی را کاهش می‌دهد. در وضعیت‌های جوشکاری ۶ و ۱۲h، حداکثر سرعت جوشکاری به ۶mm/s محدود می‌شود و با یک سرعت جوشکاری ۷mm/s تشکیل ناخالصی سرباره در بالای فلز جوش ملاحظه شد. حداکثر سرعت جوشکاری ۵mm/s برای وضعیت‌های جوشکاری ۸,۹,۱۰h پیدا می‌شود، اما سرعت جوشکاری ۶mm/s به خاطر پرشدن ناقص شیار قابل دستیابی نمی‌باشد.

نسبت‌های عمق/عرض(D/W) بین ۰٫۳۴ و ۰٫۴۰ هستند. افزایش سرعت جوشکاری تیگ فولاد ۳۱۶L عرض جوش را کم می‌کند و نسبت D/W را افزایش می‌دهد. مقادیر فریت-دلتا فلز جوش در حدود ۶-۱۰%حجمی می‌باشند و در وضعیت جوشکاری ۹h به خاطر میزان بالای نیتروژن گاز پوششی و جریان‌های پالسی پایین در مقایسه با دیگر وضعیت‌های جوشکاری در حداقل میزان می‌باشند. تصاویر رادیوگرافی خط جوش‌های قابل قبول بدون تخلخل را نشان دادند.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

The TIG pulse welding parameters of AISI 316L stainless steel plate of 3 mm thickness at the welding positions of 6±۱۲ h were investigated. The weld bead pro®les corresponded to DIN 8563 class BS. The studied parameters were welding speed, pulse/base currents, pulse frequency, and % on time. Pure argon and argon with nitrogen contents of 1±۴ vol.% were used as shielding gas with a low rate of 8 l/ min at both the top and the back sides of welds.

Preliminary welding results at the 6 h welding position showed that the appropriate parameters were: base current of 61 A, pulse frequency of 5 Hz, and 65% on time. With these constant parameters the effects of welding speeds of 2±۸ mm/s and nitrogen contents of 0±۴ vol.% in argon shielding gas on pulse currents were examined to attain acceptable weld bead pro®le corresponding to DIN 8563 class BS with complete penetration.

The results showed that the lowest pulse currents were observed at the 9 h welding position. Increasing nitrogen content in argon gas decreases the pulse currents. At the welding positions of 6 and 12 h, the maximum welding speed is limited to 6 mm/s, and with a welding speed of 7 mm/s the formation of slag inclusion at the top of weld metal was observed. The maximum welding speed of 5 mm/s is found for the welding positions of 8, 9, 10 h, but the welding speed of 6 mm/s is not applicable because of incomplete ®lled groove.

The depth/width ratios (D/W) are between 0.34 and 0.40. Increasing welding speed decreases in the weld width and increases in the D/W ratio. The delta-ferrite contents of the weld metal are about 6±۱۰ vol.%, and are minimum at the welding position of 9 h, because of the high nitrogen content of the cover gas and lowest pulse currents compared to all other welding positions. Radiography showed acceptable weld beads free of porosity. # 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.