بررسی آزهوى خستگی و ضکست نگاری با سیکل کن جوش لب به لب الکترود دستی فوالد کن آلیاش در نقاط توقف و ضروع قوض

غال ی Online ISSN: 6742-7054 Print ISSN: 6052-6500 غب ؼبت ػ وبضثطزی زض سسی ز ض 3 ض بض 2 تبثستب 1396 www.irijournals.com غفحبت -84 70 بررسی آزهوى خستگی و ضکست نگاری با سیکل کن جوش لب به لب الکترود دستی فوالد کن آلیاش در نقاط توقف و ضروع قوض حویذ هحوذی هسرعه هرضا خیاطی 2 1 1 ط سسی از خ ضىبضی احس ث سضػجبس زا ط ب آظاز اسال ی ث سضػجبس ايطا 2 استبزيبض- سسی از تب ضغی-زا ط ب ضيطاظ ) يس س سئ ( چکیذه زض اي تحميك آظ ذست ی ضىست بضی و چطذ زض بعك پي ست خ ضىبضی ا دب ضس است. ثسي ظ ض ف الز ASTM A633 طيس D ث ض ش خ ضىبضی ل س ا ىتطيه زستی ث غ ضت ت ث ت خ ضىبضی ضس است. اظ مبعی و ل س پي ست تسا زاضت اظ مبعی و ل س لغغ ز ثبض ثطلطاض ضس ث ز بيی ثط اسبس استب ساضز ASTM E466 ثطای ا دب آظ ذست ی تحت سيى و چ ي ضىست بضی ثط ض ی ب ا دب پصيطفت. تبيح حبغ طب ز س و سيى حطاضتی خ ضىبضی ب بست ثبػث ايدبز سبذتبض فطيت زا زضضت فطيت يس اضتبت زض مبط ت لف ضط ع ل س طزيس است. زض مبط ت لف ضط ع ل س ث ز ي ايدبز سبذتبض بی فطيت طظزا ای زضضت آذب تر ر پسيس آغبظ تطن تطسيس طزيس ايدبز سبذتبض بی فطيت يس اضتبت ثبػث تسطيغ زض ضضس تطن ضس است. تبيح طب ز س وب ص استحىب زض اي ب ی ثبضس. ا ط چ زض اي مبط سرتی استحىب وططی ثيطتط اظ بيی است و ل س پي ست ثطلطاض ث ز است. واشههای کلیذی: خ ش ت ث ت ل س ا ىتطيه ضىست بضی ف الز و آ يبغ مبط ت لف ضط ع ل س. 70

هقذهه زض پسيس ی ذست ی ضىست اظ ت ص وططی يب ثطضی بضی ی ض ز ث ػجبضتی تطن ب ث ػ ا ػب افعايص ت ص ضؼی ػ ی و س و تيد اي ا ط ضضس تطن است. خس تب ظ ب ی زض ثطاثط ثبض اػ ب ی مب ت ی و س و سغح مغغ ثبلی ب س اظ خس ت ا تح ثبض اػ ب ی ضا زاضت ثبضس. يىی اظ ضا ىبض بی ػ ی و خت وب ص سطػت ضضس تطن تب ضسيس ث ع ثحطا ی آ ی ض ز وب ص ت طوع ت ص زض ج بی تطن است )الس ضو 2008(. اضز رت فی ثطای خ يطی وب ص تطن بی ذست ی خ ز زاضز ب س يى اذتی غيم ی ث ز سغح و خت افعايص ع ػ ط ذست ی ی ض ز ح تغييطات ت ص ث ػ ا ثب ب ی و ت ص زض ط مغ ثي ت ص حساوثط حسال تغييط ی و س ثيطتطي احت ب ذست ی خ ز زاضز ا ب زض حب تی و ت ص زض لغؼ ثي غفط ت ص حساوثط تغييط ی و س و تطي احت ب ذست ی خ ز زاضز و ػ ت آ وب ص زا ت ص است. ضز زي ط وب ص مبط ثحطا ی زض عطاحی ب س ض بی تيع س ضاخ ب تغييطات مغغ... است. ثب زض ظط طفت اي اضز ی ت ا ت سؼ تطن ذست ی ضا و تط 1 ز )ويطذ ح 1997(. ف الز استحىب وططی ثبال سجت ث ف الز وطث ی سبز مب ت ث ذست ی ثبالتطی زاضز اظ اي ف الز ب زض غ بيغ زضيبيی ث ظ ض سبذت ثس ی فطبض ظيط زضيبيی سبذت خطثمي بی ثعضي زض غ بيغ فت بظ ثطای سبذت ب ربظ تحت فطبض... استفبز ی ض ز. اظ آ خبيی و ضطايظ وبضی سبظ بی زضيبيی ػ ستب زض ز بی پبيي ی ثبضس صا اي سبظ ب ث ضىست تطز حسبس ث ز عاضش ب حبوی اظ آ است و طبء تطن و ثبػث اي ضىست ی ض ز اظ غم ی خ ش خ ا ظز زض ف ع خ ش يب غم ی تبثط اظ حطاضت ضضس ی و س. ػال ثط اي سبظ بی زضيبيی تحت تبثيط يط بی يسض زي ب يىی بضی اظ تالع آة لطاض زاض س صا ثحث ذست ی ض ی اي سبظ ب غطح ی ض ز. زض فطآي س خ ضىبضی مبيع ىب يىی تب ضغيىی تغييطات سبذتبضی و اظ خ ی آ ب ی ت ا مبط ضط ع / ت لف ا ت بی خ ش ب حتی ح بی ثطذ ضز ل س ثب ف ع پبي ضا ب ثطز و ی ت ا س ح بی بسجی ثطای خ ا ظ ی ضضس تطن بی ذست ی ثبض س..1 لسوم انجام تحقیق مبط ت لف ضط ع ل س ی ت ا س ثط حست ضى سسی يب سبذتبض تب ضغيىی ث تطتيت خعء ػي ة سسی يب سبذتبضی عجم ث سی ض س. ػ يطغ اي ى تب ا ط ظ اثط ػي ة رت ف ظيط تر ر ػس ف ش ثطيس ی و بض ی خ ش حس پصيطش آ ب ثط ض ی پسيس ی ذست ی ضز ثطضسی خب ؼی لطاض طفت استب ساضز بی طث ط ث آ تس ي ضس است ا ب تبو اثط تغييطات سبذتبضی مبط ت لف ضط ع ل س زض لغؼبت خ ضىبضی ضس ثط ض ی ضىست ذست ی ضز ثحث ثطضسی لطاض طفت است. زض تحميك حبضط سؼی ثط آ است تب ثب ا دب آظ بيص ذست ی ضىست بضی ثطضسی بی سبذتبضی سرتی س دی ثط ض ی مبط ت لف ضط ع ل س بی خ ضىبضی ضس ف الز ASTM A633-D اثط تغييطات سبذتبضی مبط ت لف ضط ع ل س ثط استحىب ذست ی اي ب ثطضسی طزز. 2. هروری بر هنابع 1-2. هطخصات خستگی زض غب ؼ تغييطات سبذتبضی ف عی و ث آ ت ص ت ب ثی اػ ب ی ض ز فطآي س ذست ی ثطای س ت زضن ث طاح ظيط تمسي ی ض ز )خ ضج 1381( )1 خ ا ظ ی تطن: ضب ايدبز تطن زض ف ع ضز ظط 1 Kirkhope 71

ضضس تطن ض ی اض غعش: ػجبضت است اظ ػ يك ضس تطن ا ي ض ی غفحبت ثب ت ص ثطضسی حساوثط و غب جب ضضس تطن طح I ب يس ی ض ز. ضضس تطن ض ی غفحبتی ثب ت ص وططی حساوثط: ػجبضت است اظ ضضس يه تطن ؼي زض خ ت ػ ز ثط ت ص وططی حساوثط و ؼ ال ضضس تطن طح II ب يس ی ض ز. ضىست بيی: ضىست بيی ب ی ضخ ی ز س و ع تطن ث ا ساظ ای ثطسس و سغح مغغ ثبلی ب س ت ا بيی تح ثبض اػ ب ی ضا ساضت ثبضس. اي بحي طح III ب يس ی ض ز و اظ ضيع سبذتبض ت ص يب ي ضرب ت زضغس و تطی اظ حيظ تبثيطپصيط است( 2005 (ASM,. ضى 1 طاح رت ف ضضس ضىست ذست ی ضا ثط اسبس تؼساز سيى بی اػ ب ی طب ی ز س. )2 )3 )4 2-2. طبقه بنذی انواع خستگی ضکل 1. سه ناحیه ی اصلی خستگی (2005 (ASM, ذست ی ثطاسبس تؼساز سيى دط ث ضىست ث ز زست ػ س عجم ث سی یض ز. 21 ا ف( ذست ی تحت سيى بی و 3 ة( ذست ی تحت سيى بی ظيبز 1-2-2. خستگی تحت سیکل های کن ثب اي ى اسبسب غب ؼبت ذست ی ث ضطايظ وبضی و زض آ ضىست زض ثيص اظ 10 A 4 سيى ت ص ضخ ی ز س طث ط است. زيس ضس است و ثطذی ضىست بی سسی زض ت ص بی سجتب ظيبز تؼساز سيى و ضخ یز س. زض اي ع ضىست ذست ی ث ز ي ت ص ظيبز خ ا ظ ی ضضس تطن ثسيبض سطيغ تط غ ضت ی پصيطز ضىست زض تؼساز سيى بی و تط اتفبق ی افتس و ث آ ذست ی و زا فت یض ز. اي ع ضىست ذست ی زض عطاحی ضآوت ض بی ست ای سبظ بی زضيبيی ا اع بضي آالت س يط ضز ت خ لطاض ی يطز ) يب پ اوطا ی 1385(. اغ ت ضطايظ حبو ثط ذست ی زض سيى بی و زض خبيی ث خ ز ی آيس و ت ص بی ت ب ثی طأ حطاضتی يب ت ص ثبال زاضت ثبض س. اظ آ دبيی و ت ص بی ثبال ثبػث تغييط ضى لغؼ ی ض س طب س ی ض ز و زض اي حب ت ذست ی ث خبی آ ى زض اثط ت ص بی سيى ی ث خ ز آيس اظ وط ص بی سيى ی بضی ی ض ز. 1 Lassen and Recho 2 Low cycle Fatigue (LCF) 3 High cycle Fatigue (HCF) 72

ضکل 2. حلقه ی تنص- کرنص در چرخه ی کرنص ثابت )اکراهی 1385(. ضى 2 يه ح م ت ص- وط ص ضا تحت سيى وط ص ثبثت و تط ضس ای زض يه آظ بيص ذست ی تحت سيى بی و 1 طب ی ز س )و وجی 1383 ي ط ىيس 2002(. ح ی ت ص- وط ص ب ثبض صاضی ا ي O-A-B است. زض اثط فطبض ث ز ي پسيس ثب ضي ط تس ي زض ت ص و تط C ضخ يس س. زض ثبض صاضی دسز زض حب ت وطص يه ح م پس ب س ايدبز یض ز. اثؼبز اي ح م ت سظ ػطؼ آ يؼ ی زا ی و وط ص اضتفبع آ يؼ ی زا ی و ت ص طرع یضس. زا ی و وط ص ضب يه ف وط ص االستيه ث يعا ث طا يه ف وط ص پالستيه است )اوطا ی 1385(. ػطؼ ح م پس ب س ث مساض وط ص سيى ی ثست ی زاضز. ب ی و مساض وط ص سيى ی و ثبضس ح م پس ب س ثسيبض ثبضيه ی ض ز. زض آظ بيص بيی و ثب ثبثت ا دب ی ض س زا ی ت ص ؼ ال ثب افعايص تؼساز سيى ب تغييط ی و س. زض از آ ي ضس وبض سرتی سيى ی ث خ ز ی آيس. ث ع ضی و افعايص تؼساز سيى ب ظيبز ضس سپس ثؼس اظ صضت حس ز 100 سيى وط ص ثبثت ی ب س. ثب ط چ مساض ثيطتط ض ز افعايص زا ی ت ص ثيطتط ذ ا س ث ز. ازی و زض اثتسا وبض سط ضس ا س تحت وبض ط ی سيى ی لطاض ی يط س. ث ع ضی و ثب افعايص تؼساز سيى بی وط ص وب ص ی يبثس. ض ش تسا ی و ثطای طب زاز تبيح آظ بيص ذست ی تحت سيى بی و ث وبض ی ض ز تطسي زا ی وط ص پالستيه ثط حست تؼساز سيى تب ضىست )N( است. زض ميبس بضيت ی تيد تطسي زا ی وط ص ثط حست تؼساز سيى يه ذظ ستمي است. ضيت اي ذظ تب حسی ث ع بز ثست ی زاضز و مساض يب ي آ 0/5- است. اي ضفتبض لب وبفي - ب س ب يس ی ض ز و ثب ضاثغ )1( ثيب ی ض ز. )1( و زض اي ضاثغ : زا ی وط ص پالستيه 1 Miller and Makid 73

ي غب ؼبت ػ وبضثطزی زض سسی : ضطيت ط ی ذست ی و ثب مساض وط ص زض 1;2N تؼطيف ی ض ز ثطای ثسيبضی اظ ف عات ضىست است. 2: N تؼساز تغييط خ ت ثبض صاضی تب ضىست : C ت ا ط ی ذست ی و ثطای ثسيبضی اظ ف عات ثي 0/5-0/7- تغيط است. ؼبز مساض وط ص حميمی ضاثغ )1( اضتجبط يب وط ص پالستيه ػ ط ذست ی زض ذست ی ثب سيى بی و )وط ص ثبال( ضا ثيب ی و س. ثطای 1 ذست ی زض سيى ثبال )وط ص و ( و وط ص بی اس ی زض حس االستيه ست س ؼبز ی ثسىي ؼبز )2( )اوطا ی 1385( و زض ضز ضفتبض ذست ی زض سيى بی ظيبز غبزق است ضا ی ت ا ث غ ضت ظيط ثبظ يسی وطز: )2( و زض آ : : زا ی ت ص ت ب ثی E: س يب است. : زا ی وط ص االستيه : ضطيت استحىب ذست ی و اظ مساض ت ص زض 1=2N طرع ی ض ز. 2N: تؼساز تغييط خ ت ثبض صاضی تب ضىست )N; تؼساز سيى تب ضىست( تمطيجب ثب ت ص حميمی ضىست ؼبز b; ت ا استحىب ذست ی و ثطای اغ ت ف عات ثي 0/05-0/12- تغيط است. مبزيط و چىتط b دط ث ػ ط ذست ی ثيطتط ی ض ز. 3. روش پصوهص 1-3. هواد هصرفی زض اي تحميك اظ ضق بی ف الزی وطث ی استحىب ثبال اظ ع ف الز و آ يبغ ASTM A633-D ث ضرب ت 15 ی تط استفبز طزيس و تطويت ضي يبيی آ زض خس 1 اضائ ضس است. سي خ ش ضز ػطف خ ت خ ضىبضی يع اظ ع E8018-C 3 H- 4 ث ز است و تطويت ضي يبيی آ زض خس 2 اضائ طزيس است. جذول 1. ترکیب ضیویایی فوالد ASTM A633-D بر حسب درصذ وزنی Ni 0/25 Cr 0/25 P 0/005 Si 0/25 Mn 1/5 C 0/036 جذول 2. ترکیب ضیویایی سین جوش بر حسب درصذ وزنی P Cu Al S Mn Si C 0/07 0/82 120 0/03 1/41 0/82 0/07 1 Baskin 74

2-3. آهاده سازی ثب ت خ ث وس ASME Sec IX اي ى عطح اتػب خع تغيط بی غيط اسبسی ی ثبضس خ ت ايدبز عطح اتػب بست اظ استب ساضز ISO9692 استفبز ضس. ثب استفبز اظ زست ب ثطش اوسی استي ات بتيه تؼساز 4 ػسز اظ ضق ف الزی ASTM A633-D ث اثؼبز 15 30 15 ي ی تط ت ي طزيس سپس ثب استفبز اظ زست ب پد ظ عطح اتػب بست ايدبز ضس و تػ يط ض بتيه آ زض ضى 3 اضائ ضس است. پس اظ آ بعك ؼي ی ثط ض ی ضق ب ػال ت صاضی ضس و زض آ ب ل س ثبيس ث ع ض ػ سی لغغ ز ثبض لطاض ی ضس. لج اظ خ ضىبضی ب ا ىتط ز ب ث ست ز سبػت زض و ظ تب ز بی 350 زضخ سب تی طاز ط ضس س. ضکل 3. تصویر ضواتیک طرح اتصال 3-3. جوضکاری و برضکاری نوونه ها ضق بی ت ي ضس ث غ ضت عطح اتػب خ بغی يه عطف پس اظ لطاض طفت زض فيىسچط ت سظ زست ب خ ضىبضی ا ىتط ز زستی ثب ضطايظ يىسب خ ضىبضی اظ ظط آ پط تبغ سطػت خ ضىبضی )حطاضت بی ض زی يىسب ( خ ضىبضی طزيس س. ثط ض ی ضق بی مبعی و اظ لج ػال ت صاضی ضس ث ز ل س لغغ سپس ز ثبض ثطلطاض ضس. پبضا تط بی خ ضىبضی ثطای مبعی و زض آ ب ل س ث ع ض پي ست ثطلطاض ث ز عجك خس 3 ا ساظ يطی طزيس زض حب يى زض مبط ت لف ضط ع ز ثبض ل س پبضا تط بی خ ضىبضی ثط اسبس ث ز. اظ ضق بی خ ضىبضی ضس )ضى 4( بيی اظ مبط رت ف ت سظ اض غ بعيسی ثطيس ضس س. جذول 3. هطخصات جوضکاری در حالت تذاوم قوض سطػت )cm/min( تبغ آ پط 8/14 22-26 122 پبس ا 7/63 21-23 122 پبس ز 8/14 21-25 122 پبس س 7/65 21-26 122 پبس چ بض 8/02 21-26 122 پبس پ د جذول 4. هطخصات جوضکاری در نقاط توقف و ضروع قوض تبغ )V( آ پط )A( 19 125 پبس ا 17 125 پبس ز 19 128 پبس س 19 125 پبس چ بض 19 125 پبس پ د 75

ضکل 4. تصویر قطعه ی جوضکاری ضذه پس اظ خ ضىبضی ب اظ مبط ػال ت صاضی ضس ثط ض ی ضق بی خ ضىبضی ث ظ ض ت لف ضط ع ز ثبض ل س بيی ت سظ اض غ بعيسی ثطضىبضی ضس. چ ي اظ مبعی و ل س پي ست ثطلطاض ث ز بيی ثطضىبضی ضس. غبثك ضى 5 اي ب اظ مبط تسا ل س مبعی و ل س ت لف ز ثبض ضط ع ضس ت ي ضس. 4-3. آزهوى ها 1-4-3. آزهایص خستگی کن داهنه ضکل 5. نحوه ی برضکاری نوونه ها آظ بيطبت ذست ی تحت ثبض صاضی ح ضی ستمي زض زست ب آظ بيص ذست ی سط يسض يه تحت و تط ثبض زض ز بی حيظ )تمطيجب 20 زضخ سب تي طاز( ا دب ضس. بی B A ت سظ زست ب آظ بيص ذست ی Instron س 8502 )ضى 6( ث غ ضت وطص- فطبض تحت ثبض صاضی لطاض طفت س و زاض اػ ب يط زض ضى 7 اضائ ضس است. ثبت خ ث استحىب بيی ط وسا اظ بی B A حساوثط يط ی اػ ب ی ث آ ب طرع ضس. سيى ذست ی يع ثب ت خ ث استب ساضز ASTM E466 ث غ ضت حساوثط حسال آ ثطاثط حسال ث ز زض ظط طفت ضس. 76

ضکل 6. دستگاه تست خستگی Instron هذل 8552 ضکل 7. نوودار اعوال نیرو ضىست زض ب ث غ ضت ضىست ی وب يب لتی و ستطش تطن اظ يه حس ؼي تمطيجب ثطاثط %1 وط ص تدب ظ و س تؼطيف ی ض ز. 2-4-3. ضکست نگاری توسط هیکروسکوپ الکترونی روبطی پس اظ آظ ذست ی خ ت ثطضسی سغ ح ضىست ح ضضس تطن سغح بی ضىست ت سظ يىط سى ح ا ىتط ی ض يطی س XL30 سبذت ضطوت PHILIPS زض ثعض بيی بی رت ف ثب تبغ وبضی 15 KV زض حب ت ا ىتط 1 بی ثط طتی 2 ا ىتط بی ثب ي تحت ثطضسی بی ضىست بضی لطاض طفت س. چ ي سغ ح ضىست ت سظ يىط سى ح ػ يبتی WDX=3PC آ ب يع ضس زضغس ػ بغط آ يبغی خ ز زض سغح ضىست ثطضسی طزيس. 1 Back Scattered Electron (BSE) 2 Secondary Election (SE) 77

ضکل 8. هیکروسکوپ الکترونی روبطی 4. نتایج و بحث 1-4. آزهوى خستگی آظ ذست ی ث غ ضت وطص- فطبض زض فطوب س 3 طتع 1-=R ثط ض ی 8 اظ بی 7 A اظ بی B ا دب ضس. ثط عجك خس 5 ثب اػ ب ت ص بی طرع تؼساز سيى ب تب ضىست بيی ی ت بظط ثب ط ت ص ثجت ضس. جذول 5. نتایج آزهوى خستگی ی B ت ص )MPa( تؼساز سيى ت ص )MPa( 300 110354-350 22370 350 375 12150 375 400 6589 450 500 2245 500 540 163 540 ی A تؼساز سيى - 98520 29856 6891 3562 382 اظ آ دبيی و زض سبظ بی خ ضىبضی ضس ث ز ي خ ز سبذتبض بی ب سرت و ستؼس تطن ت ص بی وططی اضبفی زض ح ل ع ضىست غم خ ش ی ثبضس صا زض آظ بی ذست ی ا دب ضس و ي ی ب ثب ظا ي بي اظ غم خ ش زچبض تطن ضىست ضس )ضى 11( ضکل 9. نوونه ی ضکست خستگی 78

ب ع ض و زض ضى 10 طب س ی ض ز زض اي آظ بيص بی A اظ استحىب ذست ی ث تطی سجت ث بی B ثطذ ضزاض ث ز س. استحىب ذست ی يه اتػب خ ضىبضی ضس ستم اظ استحىب وططی بز است. ػ يطغ اي ى افعايص استحىب وططی زض ف الز ب سجت افعايص استحىب ذست ی آ ب ی ض ز زض اتػبالت خ ضىبضی ضس ث ز ي ىب يع پيچيس سيى حطاضتی افعايص استحىب وططی ا عا ب سجت افعايص استحىب ذست ی ی ض ز. ثطای خ ش ب ثب ت خ ث خ ز ػي ة يىط سى پی اخت بة بپصيط تغييطات سبذتبض افعايص استحىب ىب يىی تبثيط چ سا ی زض ث ج ز ذ اظ ذست ی ساضز. ضکل 15. نوودار هقایسه ی نتایج خستگی 2-4. ضکست نگاری 1-2-4. ضکست نگاری از نوونه ی کطص ضىست زض بی وطص ثب پسيس ی يی ضس طا ث ز مبعغ ضىست ث غ ضت رط عی زض آ س. ضى 11 ی ضىست زض تست وطص ضا طب ی ز س. ث ز ي اي ى زض سغ ح ضىست تغييط ضى لبث الحظ ای زض لج زض حي پيطط ی تطن طب س ی ض ز زض سغح مساض ظيبزی تغييط ضى خ ز زاضز ث بثطاي ضىست ث غ ضت ضىست ط ث ز است. الحظ ی طزز خسايص شضات ضس ثی يب بذب ػی ب ثب ف ع پبي ی ت ا س ثبػث سيرت ی ض ز. ضضس تطن زض ضىست ط ت سظ ث پي ست حفط ب ا دب ی ض ز و بذب ػی ب يب شضات اوسيسی ىب بسجی ثطای تطىي اي حفط ب است. ب غ ض و اظ ضى 11 پيساست حفط ب ت بي زاض س و ثب ضىست شضات يب خسايص فػ طتطن تطىي ضس زض غفح ای و ػ ز ثط ح ض ت ص است ضضس و س. ضکل 11. هناطق ضکست در نوونه ی کطص 79

2-2-4. ضکست نگاری از نوونه های A و B ضى 12 سغح ضىست ذست ی زض ی B ضا طب ی ز س. ب غ ض و زض ضى طرع است سغح ضىست اظ ز بحي ت بيع تطىي ضس است. بحي و چىتط ض ض تب حسی ظثط الغ زض ثبالی سغح ضىست است و اي بحي سغح مغغ ثبلی ب س زض ظ ب ضىست ضا طب ی ز س. ثرص زي ط مغغ بحي ی تطن بی ذست ی ضا طب ی ز س. ثسيبضی اظ تطن بی ا ي ضا ی ت ا ث غ ضت ذغ عی زض لس ت پبيي س ت ضاست ح حيظ ذبضخی طب س وطز. اي لس ت بحي ای است و فطاي س ايدبز تطن بی ا ي اظ آ دب آغبظ ی ض ز. اظ آ دب و لغؼ زض ؼطؼ ت ص بی ت ب ثی لطاض طفت اي تطن بی ضيع ا ي ضضس وطز ث تػ ی ض س ث ع ضی و اغ ال يه تطن ذست ی حس زا %80 سغح ضا زض ثط ی يطز. زض غم ی اغ ی تطن ذست ی ی ت ا اض بی خی تيط ض ض ی ضا طب س وطز و ؼطف ذغ ط سبح ی است. اي ذغ ط زض تيد ی ثبظ ثست ضس سبيص ز سغح دب ض تطن زض ثبض صاضی ت ب ثی چ ي زض تيد ی ضط ع ات ب ضضس تطن زض سطػت بی رت ف ب ثبض صاضی تغيط ايدبز ی ض ز. زض ی ز ي خ ز ث B سبذتبض بی ب پطت ص ب س فطيت طظزا ای زضضت يع خ ز ضطايظ اػ ب ی ت ص وططی زض خ ش غم ی اضبػ ی تطن است و تؼيي و س ی ػ ط ذست ی ی ثبضس ثيص اظ %90 اي ظ ب ضا ث ذ ز اذتػبظ ی ز س 1 ) بضيس بضت 1990(. ب ع ض و زض ضى 12 طب س ی ض ز اضبػ ی تطن ث ع ض عجيؼی ث غ ضت ثي زا ای ضخ زاز حض ض ذغ ط سبح ی ؼطف اي است و ضىست زض اثط پسيس ی ذست ی ايدبز ضس است. ضکل 12. هنطقه ی ضکست در نوونه ی B ضى 13 سغح ضىست زض ی A ضا طب ی ز س. ب ع ض و زض ضى 13 طرع است ضضس تطن زض لس ت يب ی سغح مغغ خ ص ضخ زاز است خ ت ذغ ط سبح ی خ ت ضضس آ ضا طب ی ز س. ث ز ي اػ ب ت ص بی ت ب ثی اي غم و تطن زض آ ضضس وطز است ث غ ضت ثطآ س فط ض ضفت زيس ی ض ز. ب ع ض و زض ضى بی 13 12 طب س ی ض ز ذغ ط سبح ی طث ط ث بی B A ثب يىسي ط تفب ت ث ز فبغ ی ثي ذغ ط ثب فطق ی و س. ضکل 13. سطح ضکست در نوونه ی A 1 Harrison and Hart 80

ب ع ض و زض ضى بی 13 12 زيس ی ض ز سغح ضىست زض ز ثب يىسي ط تفب ت ث ز غم ی ضضس تطن زض ی B سجت ث ی A و چىتط ث ز ضضس تطن زض ی B ث ز ي خ ز فطيت يس اضتبت فطيت زا زضضت ثب سطػت ثيطتطی ا دب ضس است. ضى 14 طظ ثي غم ی ضىست بيی ضضس تطن ضا زض ی A طب ی ز س. زض اي طظ ذغ ط سبح ی اظ حطوت ثبظ ی ايستس سغح ثبلی ب س اظ ی زي ط لبزض ث تح يط بی اػ ب ی ی ثبضس ضىست ب ب ی زض لغؼ ضخ ی ز س. اغ ت ی ت ا غم ضضس تطن ذست ی ضا ث سي ی ذغ ط سبح ی اظ غم ضىست بيی ت بيع وطز. ضکل 14. خط سفیذ نطاى دهنذه ی هرز هنطقه ی رضذ ترک و ضکست نهایی 3-2-4. آنالیس نقطه ای ث ظ ض ثطضسی زضغس ػ بغط رت ف پطاو س ی آ ب زض بحي ی ضىست سغح ضىست ی B ت سظ يىط سى ح ػ يبتی WDX-3PC آ ب يع ضس. تبيح اي آ ب يع زض ضى 15 ت ظيغ يى اذت شضات طث ط ث ػ بغط وطث ع آ وط طب زاز است. ضکل 15. درصذ عناصر هختلف و پراکنذگی آى در سطح ضکست نوونه ی B ب غ ض و زض ضى 15 طب س ی ض ز پطاو س ی آ زض سغح ث غ ضت يى اذت ث ز ا ب وط ثيطتط زض طظزا ب ث غ ضت ب ت ظيغ ضس است. پطاو س ی ع ث غ ضت يى اذت تطی زض سغح طب س ی ض ز. ثطضسی زليك تط يبظ س آظ بيطبت ثيطتط زض تؼيي احت ب ی حفط ب شضات ضس ثی يب تغييطات تطويت ضي يبيی زض غم ی خ ضىبضی ی ثبضس. خس 6 مبيس تبيح آظ بی وطص ذست ی سرتی تب طافی ضا زض بی B A طب ی ز س. 81

ی ب ی ب ی ب غب ؼبت ػ وبضثطزی زض سسی جذول 6. هقایسه ی نتایج آزهوى ها استحىب وططی بيی )MPa( سرتی )HV( سبذتبض استحىب ذت ی زض 4 10 4 سيى 371 MPa 221 فطيت چ س خ ی ضيع 587 ی A 243 فطيت يس اضتبت فطيت چ س 340 MPa 610 ی B خ ی زضضت ث غ ضت ب ب ع ض و زض ثحث ذست ی خ ش ثيب ضس ح بی ثب اتػب تمبعغ يىی اظ مبط ثب ت طوع ت ص ثبال ست س و ثبيستی ضز ت خ زليك لطاض يطز. زض سبذت ب وطتی ح اتػب تم يت و س بی ع ی ثب لبة بی اغ ی ػطضی ث ػ ا يه مغ ی ثسيبض حبئع ا يت اظ خ ت ضط ع تطن ذست ی ی ثبضس. ػال ثط اي زض وطتی بی ف ثط ثيطتط تطن بی ذست ی زض ح اتػب ػطض ث تم يت و س ی ع ی زض ز خ ت ػ زی ػطضی ستطش ی يبثس ث بثطاي ثب ت خ ث تبيح ث زست آ س اظ خس ثبال ت غي ی ض ز و زض اي ح ب و ذ ز ت طوع ت ص ثباليی زاضز زضغ ضت استفبز اظ خ ضىبضی ا ىتط ز زستی اظ ايدبز مبط ت لف ضط ع ل س اخت بة ض ز تب ثت ا ث افعايص مب ت ذست ی غم ی خ ضىبضی ضس و ه وطز. 5. جوع بنذی و نتیجه گیری.1.2.3.4 استحىب ذست ی يه اتػب خ ضىبضی ضس ستم اظ استحىب وططی آ است. ػي ة ضيع سبذتبضی خ ز زض مبط ت لف ضط ع ل س ثبػث خ ا ظ ی تطن ضس ث تسطيغ ضضس تطن و ه ی و س ث ع ضی و استحىب ذست ی زض اي مبط سجت ث مبعی و ل س پي ست ثطلطاض ث ز است و تط ی ثبضس زض و بض وب ص ا ساظ ی زا ضس سبذتبض وب ص زضغس فطيت يس اضتبت ث ػ ا سيط طخغ ثطای ضضس تطن ذست ی ػ ط ذست ی زض بيی و ل س پي ست ثطلطاض ث ز است افعايص ی يبثس. اخت بة اظ ايدبز مبط ت لف ضط ع ل س زض سبذت ب وطتی زض ح اغ ی ػطضی و ت طوع ت ص ثباليی زاض س 1-5. پیطنهادات برای تحقیقات آتی.1 اتػب تم يت و س ع ی ثب لبة مبيس ی استحىب ذست ی زض مبط ت لف ضط ع ل س زض خ ش ف الز ظ ع ثب فطآي س بی FSW, GTAE,.EBW.2.3 ثطضسی تبثيط ػ يبت حطاضتی ثط استحىب ذست ی مبط ت لف ضط ع ل س زض خ ش جطی. ثطضسی ػسزی ت ص پس ب س زض مبط ت لف ضط ع ل س زض خ ش ا ىتط ز زستی ف الز بی ظ ع. هنابع.1.2.3 اوطا ی ػ ی اوجط تغييط ضى ىب يه ضىست از آ يبغ بی سسی ا تطبضات زا ط ب غ ؼتی ضطيف غفح.1385 522 خ ضج ای زيتط تب غی ىب يىی تطخ ض ط ض يسی طوع طط زاز ط ب ی چبح س 1381. و وجی ا يطحسي تى غی خ ضىبضی ت طا ا تطبضات آظاز 1383. 4. Lassen, T., Recho, N.; "Fatigue Life Analysis of Welded Structure", WILEY, p.p. 11-193, 2008. 82

5. Kirkhope, K.J., Bell, R., Caron, L. and Basu, R.I.; "Weld Detail Fatigue Life Improvement Techniques", Ship Structure Committee, p.p. 6-110, 1997. 6. "ASM Metals Hand Book Vol19. Fatigue and Franchise", ASM international, pp148-1940, 2005. 7. Liangpen, De. Xiao, Fu Ren; "Effect of Welding Wire Composition and Welding Process on the Weld Metal Toughness of Submerged Arc Weld Welded Pipe Pipe Steel". International Journal of Materials, Vol. 16. p.p. 65-70. 8. Miller, K.j., Makid, A.R.; "The Application of Structural Fracture Mechanics to Various Metal Surface States", Material science, Vol. 33, No.11997, 2002 9. Harrison, P.L and Hart, P,H,M; "Relationships between HAZ Microstructure and CTOD Transition Behavior in Multipass C-Mn Steel Weld", Material Science, PP 141-146,1990. 83

Fatigue Testing and Fractography of Manual Butt Fusion Welding of Low-Alloy Steel for Stopping and Starting Arc Hamid Mohammadi Mazrae 1, Gholamreza Khayyati 2 1 Faculty Of Welding Materials Engineering, Bandar Abbas Branch, Islamic Azad University, Bandar Abbas, Iran 2 Assistant Professor Of Materials Science and Metallurgy, Shiraz University (Corresponding Author) Abstract In this study, the low-cycle fatigue properties and fractography for continuously welded areas have been investigated. For this purpose, ASTM A633 steel grade D is welded by manual butt fusion welding. From continued arc points as well as interrupted and re-established arc points, samples were prepared according to the ASTM E466 standard for low cycle fatigue testing and fractography. According to the result, inappropriate welding thermal cycles have resulted in the formation of a large grain ferrite and Widmanstätten ferrite at the stopping and starting of the arc. At the stopping and starting of the arc due to the creation of large granular ferrite structures, the inclination and porosity phenomenon has intensified, and the formation of Widmanstätten ferrite has accelerated the growth of cracks. The results indicate decreased strength in these samples, while the stiffness and tensile strength are more than continued arc samples. Keywords: Arc Butt Fusion Welding, Fractography, Low-alloy steel, Stopping and starting of the Arc. 84