ساخت افزایشی سیم و قوس (WAAM) قطعات دوماده‌ای فولاد ER70S-6/مس C11000: مطالعه ریزساختار و خواص مکانیکی
کد مقاله : 1165-ICME
نویسندگان
عبدالواحد کمی *1، وحید عابدینی1، محمد مداح2، حامد فخری2
1مدرس دانشگاه
2دانشجو
چکیده مقاله
ساخت افزایشی سیم و قوس (WAAM) به دلیل نرخ رسوب بالا و مقرون‌به‌صرفه بودن، نقش مهمی در تولید قطعات فلزی بزرگ ایفا می‌کند. با افزایش نیاز به ساخت افزایشی قطعاتی با خواص مکانیکی و عملکردی ویژه، توسعه مواد دوگانه نیز اهمیت بیشتری پیدا کرده است. در این مقاله ریزساختار و سختی یک قطعه دو ماده‌ای تولید شده به روش سیم و قوس مورد بررسی قرار گرفته است. اجزای قطعه شامل فولاد کربنی کم‌آلیاژ (سیم‌جوش ER70S-6) و مس خالص (سیم‌جوش C11000) هستند. ساختار ترکیب مواد در دیواره به صورت فولاد/مس/فولاد است. در سمت چپ دیواره یک‌لایه از جنس ER70S-6 بر روی بستر از جنس St37 لایه‌گذاری شده و سپس در لایه میانی سیم‌جوش C11000 و در لایه سمت راست مجدداً از جنس ER70S-6 است. برای ساخت قطعات از یک دستگاه فرز CNC مدل VMC-850 با طراحی ویژه مجهز به واحدGMAW استفاده شد. با توجه ‌به اینکه تشکیل ترکیبات بین فلزی خواص مکانیکی اتصالات غیرهم‌جنس را تضعیف می‌کند، در این پژوهش از پودر نیکل به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون و برای تسهیل کنترل فرآیند جوشکاری افزایشی به‌عنوان لایه واسط مابین لایه‌های مس و فولاد استفاده شد. نتایج آزمون‌های سختی و مطالعات ریزساختاری بیانگر شکل‌گیری گرادیان عنصری قابل‌توجه در نواحی اتصال است که عمدتاً به رقیق‌سازی در ناحیه گذار مس به فولاد نسبت داده می‌شود و منجر به تغییرات محسوس در توزیع ریزسختی می‌گردد.
کلیدواژه ها
فولاد، مس، ساخت افزایشی سیم و قوس، ریزساختار، سختی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی