تحلیل و بررسی تشکیل ترک در سوپرآلیاژ پایه نیکل جوشکاری شده به روش لیزر YAG:Nd پالسی

در پژوهش حاضر، جوش پذیری سوپرآلیاژ پایه نیکلی 111-GTD توسط لیزر YAG:Nd پالسی با متوسط توان w 250 مورد مطالعه قرار گرفت و همچنین ارزیابی و خصوصیات ترک نیز مورد بررسی قرار گرفت. ترک انجمادی در ناحیه فلز جوش و همچنین ترک ذوبی بین دانه ای در ناحیه متاثر از حرارت مشاهده گردید. علت تشکیل ترک انجمادی، جدایش عناصر تیتانیوم، نایوبیوم و آلومینیوم در نواحی بین دندریتی که آخرین مذاب باقیمانده قبل از انجماد در آنجا وجود دارد، اتفاق افتاده است. همچنین ترک ذوبی در ناحیه متاثر از حرارت همراه با ذوب ترکیبی فاز ′γ ، کاربید MC و بوریدهای غنی از کروم بود. تیتانیوم مهمترین عامل در تشکیل ترک ذوبی در ناحیه متاثر از حرارت بود که از طریق کاهش دمای شروع واکنش یوتکتیک γ -γ و افزایش دمای انحلال فاز γ حساسیت به تشکیل ترک را افزایش می دهد. آنالیز شیمیایی لبه های ترک در HAZ ، حضور مقدار باالیی از عناصر Ti و Al را نشان می داد که به ذوب جزیی γ ،نسبت داده می شود. شبیه ساز فیزیکی Gleeble نشان داد که در نمونه های ریختگی، تشکیل مذاب به طور چشم گیری در دمای پایین تری نسبت به نمونه های عملیات حرارتی شده در دمای °C1200 شروع می شود که این موضوع به فازهای بورایدی و بین فلزی نسبت داده می شود که در شرایط عملیات حرارتی در دمای °C 1200 در زمینه حل شده بودند. تشکیل دانه های ریز به دلیل نرخ سرد شدن بالای جوش و همچنین تشکیل کاربیدهای پراکنده در نواحی جوش و متاثر از حرارت، باعث افزایش سختی در حدود 130 ویکرز نسبت به فلز پایه شده است.