بررسی تجربی اثر انرژی ورودی بر استحکام اتصال جوشی غیر هم جنس اینکونل 713LC و فولاد 4140 به روش جوشکاری پرتو الکترونی

موتورهای توربینی عمدتا دارای اتصال جوشی غیر هم جنس به روش های گوناگون جوشکاری ذوبی هستند. در این تحقیق انرژی ورودی به عنوان پارامتر اصلی با تغییر در ولتاژ و جریان پرتو با ثابت گرفتن سرعت جوشکاری mm/s6 و شعاع پرتو الکترونی یک میلی متری بروی فرایند جوشکاری پرتو الکترونی مورد بررسی قرار گرفتند. کیفیت اتصال نمونه ها پس از جوشکاری، با سه مشخصه تست کشش و هندسه جوش (عمق نفوذ) همراه با بررسی سطح شکست تعیین گردید. مشاهده گردید که با افزایش انرژی ورودی عمق نفوذ و نیروی کششی اتصال افزایش می یابد. در تست کشش نمونه ها نیروی کششی سه نمونه، بیش از 80 درصد فلز پایه را نشان دادند. همچنین نشان داده شد که شکست در تمامی نمونه ها از ناحیه فصل مشترک فولاد 4140 با منطقه جوش رخ داده است؛ به طوری که با افزایش انرژی ورودی منطقه متاثر از حرارت در فصل مشترک فولاد 4140 افزایش می یابد. در مقایسه دو نمونه با ولتاژ یکسان و آمپر متفاوت و همچنین آمپر یکسان و ولتاژ متفاوت نشان داده شد که اثر آمپر بر استحکام جوش به مراتب بیشتر از ولتاژ است. در بررسی سطوح شکست نیز مشاهده گردید که در مقادیر انرژی بالاتر از J/mm 230 انعطاف پذیری جوش کاهش می یابد؛ علت آن درجه حرارت بالا بر اثر افزایش انرژی ورودی و نرخ سرد شدن سریع منطقه جوش است. با توجه به نتایج این تحقیق شرایط بهینه استحکام و عمق نفوذ جوش مناسب در نمونه V40I40 با انرژی جوش J/mm 267 مشاهده گردید.