ترجمه مقاله بررسی خواص جوش محیطی لیزری خط لوله بوسیله تست های کششی سفتی و ضربه ای شارپی

فرمت فایل : WORD (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات 15 صفحه

چکیده

توسعه منابع لیزر CO2 کاربردهای جدیدی را موجب شده است، مانند جوشکاری دریایی در سایت خط لوله. این کاربردهای لیزر رقابت پذیری و کیفیتی قابل مقایسه با سیستم جوش قوسی ارائه می دهد. به دلیل باریکی زیاد و گرادیان بالای میکروساختار و مکانیکی جوش، تشخیص ویژگی های شکستگی جوش لیزری برخی اوقات مشکل می باشد. پراکندگی در دامنه انتقال ممکن است مهم باشد، این به دلیل پدیده انحراف مسیر ترک می باشد و بنابراین موجب مشکل برای بهینه کردن ترکیب فولاد و یا شرایط جوشکاری می شود. براساس تحقیقات قبل گرامبچ و سانز [145]، امکان مشخص کردن جوشکاری لیزری بوسیله تست کششی ضربه ای مطالعه شده است. نمونه ها که دارای دو بخش صاف و بخش شکاف است، بوسیله ابزاری که بروی یک پاندول ضربه ای نصب شده مورد ازمایش قرار می گیرند. براساس شرایط تست و سفتی ماده، پارگی در یکی از این دو مناطق با انتقالی سریع رخ می دهد. این آزمایش امکان مطالعه راحت تر اثر تطبیق در جوشهای لیزری را می دهد. برخی از کاربردهای این آزمایش در منطقه متاثر از حرارت جوش (HAZ) نیز نشان داده شده است. ارتباط بین دمای انتقال بدست آمده از این ازمایش، جوش و میکروساختار HAZ و نتایج تست سفتی شارپی (V-notch) نیز در این تحقیق مورد بحث قرار گرفته است.

مقدمه

جوشکاری طولی لوله های فولادی برای انتقال انرژی (گاز، خط لوله دریایی) معمولا بوسیله جوش قوسی است، SMAW (جوشکاری قوسی زیرآب) برای جوشکاری اشکال u و O و لوله های گسترده (UEO) یا لوله های مارپیچ یا جوش القایی (جوشکاری مقاومت الکتریکی ، ERW) است، در حالیکه اتصال لب به لب بوسیله جوش قوسی (MAG با SMAW) صورت می گیرد.

توسعه اخیر منابع قدرمتند جوشکاری CO2  به کاربردهای این تکنیک در این محیط اجازه کار می دهد: به عنوان مثال، ERW طولی بوسیله فرآیند لیزر (10 متر/دقیقه) بروی ورق نازک 10 میلیمتری جایگزین شده است. قطر بیرونی (OD) از 20-24 اینچ (508-609.6 میلیمتر) و ضخامت لوله از 10-13 میلیمتر در حالت مارپیچی با موفقیت جوشکاری شده است. در مقایسه با روش مرسوم، جوشکاری لیزری باید کیفیت بالاتر (سفتی و مقاومت HIC در برابر ERW یا ویژگی های سفتی هسته در مقایسه با SAW دو پاس)، افزایش بهره وری (در مقایسه با SAW مارپیچی) و کاهش تغییر شکل را ارائه می دهد.

بنابراین تخمین درست ویژگی سفتی جوش لیزری از اهمیت بالایی برخوردار است. اما به دلیل باریکی جوش و گرادیان بالای میکروساختار و مکانیکی مشخص کردن ویژگی های پارگی جوش لیزری برخی اوقات با مشکل مواجه می شود. پراکندگی در رنج انتقال مهم می باشد و این تقریبا به دلیل پدیده انحراف مسیر شکست (FPD) در تست شارپی می باشد. [1-4]. این لزوم تخمین جوش لیزری خط لوله به جهت انطباق با شرایط واقعی در حالت بارگذاری دینامیکی را نشان می دهد.

هدف اصلی این مقاله بررسی رفتار مکانیکی و متالورژیکی سطح جوش و منطقه متاثر از حرارت (HAZ) برای جوش لیزری خط لوله است که توسط روش جدید تست کششی ضربه ای (ITT) از نقطه نظر سطح انرژی و مکانیزم شکست برای غلبه بر این مشکلات انجام می شود. اضافه بر آن مطالعه مقایسه ای بین تست سفتی شارپی و تست کششی ضربه ای انجام شد. ارتباط بین دمای انتقال ITT مشخص شده با دمای انتقال شارپی در سطح 28 ژول در تست سفتی شارپی داده شده است.

فنی و مهندسی

فایل های جدید