فرناز ترابی - دانشجوی کارشناسی ارشد گرایش شناسایی و انتخاب مواد دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف
مجتبی موحدی - دانشیار، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف
حسین آشوری - استاد، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف
اشکان عزلتی - دانشجوی دکتری گرایش جوشکاری دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف

ساخت افزایشی به روش سیم- قوس الکتریکی (WAAM) یکی از به روزترین روش های ساخت افزایشی قطعات فلزی به صورتلایه به لایه است. در این پژوهش ساخت افزایشی دیوارهای از جنس فولاد ساده ی کم کربن (ER70S-6) روی زیرلایه ای ازجنس فولاد St37 به روش سیم- قوس الکتریکی با فرایند جوشکاری GMAW مورد بررسی قرار گرفت. هدف پژوهش، بررسیاثر سیکل حرارتی فرایند ساخت افزایشی بر گرادیان ریزساختاری و خواص مکانیکی قطعه ی ساخته شده و مقایسه ی مزایا ومعایب قطعه ی ساخته شده به این روش در برابر روش های سنتی ساخت است. بررسی سطح مقطع قطعه ی ساخته شده، حاکیاز عدم ایجاد عیوب انجمادی و ذرات بزرگ اکسیدی حین فرایند بود. مطالعات میکروسکوپ نوری نشان داد ریزساختار ایجادشده توسط فرایند WAAM تفاوت های قابل توجهی با ریزساختارهای حاصل از جوشکاری فولادهای کم کربن دارد. در بالکقطعه ی ساخته شده توسط این فرایند یک ریزساختار تکرارشونده شامل دو ناحیه ی مختلف (یک ناحیه شامل دانه های کشیده یفاز فریت و یک ناحیه شامل دانه های فریت چند ضلعی بسیار ریز حاصل از نرماله شدن) در هر لایه از قطعه مشاهده شد. ایجاداین ریزساختار منحصر به فرد با میانگین اندازه دانه ی 11 میکرومتر در ناحیه ی نرماله شده برتری مهم فرایند WAAM در برابرروش های سنتی ساخت قطعات فولادی است. از نظر خواص مکانیکی مشاهده شد میانگین مقادیر سختی و تنش سیلان دردیواره به ترتیب در محدوده ی 185 تا 210 ویکرز و 380 تا 470 مگاپاسکال بوده است.

ساخت افزایشی، روش سیم-قوس الکتریکی، فولاد کمکربن، گرادیان ریزساختاری، خواص مکانیکی