بررسی تجربی اثرات چکش کاری فراصوتی زیر آب بر عمر خستگی فولاد کربنی X52-5L

سازه های فراساحلی امروزه کاربرد بسیار گسترده ای در صنایع نفت، گاز دارند. هزینه های مربوط به ساخت، نگهداری در این سازه ها بسیار بالا است. ازاین رو یافتن روش های مقرون به صرفه برای انجام تعمیرات و تقویت این سازه ها به خصوص در صنایع زیر آب بسیار ضروری به نظر می رسد. چکش کاری فراصوتی یکی از روش های تنش زدایی مکانیکی است که از آن برای بالا بردن استحکام خستگی و مقاومت به خوردگی در اتصالات جوشکاری شده استفاده می شود. در این مقاله سعی شده است که از این روش در زیر آب استفاده شود و تاثیر آن بر روی استحکام خستگی، سختی سطح و ترک های سطحی در فولاد X52-5L جوشکاری شده به روش قوس الکتریکی بررسی شد. همچنین میزان اثر اعمال چکش کاری بر این فولاد در دو حالت زیرآب و در هوای آزاد مقایسه شده است. نتایج حاصل از آزمون خستگی نشان داد عمر خستگی در نمونه های چکش کاری شده در زیر آب به اندازه حدودا 2/25 درصد بهبودیافته و از 42383 سیکل به 50083 سیکل رسیده است در حالی که در نمونه های جوشکاری شده و چکش کاری شده در هوا حدود 5/10 درصدافزایش عمر خستگی وجود دارد. سختی سطح نیز در نمونه هایی که در زیر آب چکش کاری شده بودند به اندازه 14% و در نمونه هایی که در هوا چکش کاری شده بود به اندازه 12% افزایش یافت. عکس برداری با میکروسکوپ الکترون روبشی و مشاهده میکرو ترک های سطحی نیز نشان داد که با کاهش قابل توجه ترک های سطحی، تمرکز تنش نیز از بین می رود. می توان نتیجه گرفت عملیات  چکش کاری در زیرآب استحکام خستگی و سختی فولاد X52-5L را نسبت به عملیات چکش کاری در هوا افزایش می دهد.