مطالعه ریزساختاری و خواص مکانیکی اتصالات لیزری غیرمشابه بین فولاد زنگنزن فریتی 430 و فولاد زنگنزن دوفازی 2304 با هدف بهینهسازی نیروی شکست اتصالات

در این پژوهش، به‌منظور اتصال غیرمشابه میان ورق‌های فولاد زنگ‌نزن فریتی 430 و فولاد زنگ‌نزن دوفازی 2304 از فرایند جوشکاری لیزر Nd:YAG با حداکثر توان 280 وات استفاده گردید. در ابتدا به مطالعات ریزساختاری، تحولات فازی و تغییرات خواص مکانیکی در اثر جوشکاری پرداخته شد. سپس، بهینه‌سازی پارامتر‌های فرایند جوشکاری لیزر با هدف بهبود خواص مکانیکی و با استفاده از روش‌های آماری انجام شد؛ بنابراین؛ از روش طراحی آزمایش رویه سطح با تکنیک مرکب مرکزی جهت بهینه‌سازی پارامتر‌های مؤثر فرایند شامل توان لیزر، سرعت جوشکاری و عمق فوکوس استفاده شد و پارامتر‌های بهینه با درنظر گرفتن پاسخی مانند نیروی شکست اتصالات، تعیین شدند. بدین منظور، از آزمایش کشش تک‌محوره برای تعیین استحکام اتصالات و از میکروسکوپ نوری برای مشاهدات ریزساختاری و تغییر و تحولات فازی بهره گرفته شد. نتایج نشان می‌دهد که، با کاهش سرعت جوشکاری و افزایش توان لیزر میزان نیروی شکست اتصالات، حداکثر تا 3587 نیوتن افزایش می‌یابد. با توجه به نتایج تغییرات ریزساختاری، رشد دانه‌ها و وجود کاربید‌های پراکنده در منطقه جوش مشاهده گردید. همچنین تأثیر حرارت ورودی ناشی از تغییر پارامتر‌های جوشکاری لیزر، بر روی پروفیل ریزسختی مورد بحث و بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، حداکثر میزان سختی در منطقه جوش نمونه‌ی با حرارت ورودی کم به‌دست آمد که میزان آن در حدود 332 ویکرز اندازه‌گیری شد.