اعمال پوشش سخت Fe-cr-b۴c با روش GTAW بر روی زیر لایه فولاد ۴۱۴۵H جهت کاربرد در پایار کننده های حفاری

پایدارکننده ها حفاری یکی از مهم ترین قطعات مجموعه ته چاهی حفاری می باشد که برای تنظیم دیواره چاه مورد استفاده قرارمی گیرند. این قطعات به دلیل شرایط محیطیو کاریشان در معرض سایش شدید هستند. به منظور بهبود مقاومت به سایش پایدارکننده های حفاری، تیغه های آن ها را با استفاده از الکترودهای روکش کاری سخت (هارد فیس) پوشش می دهند. جهت اعمال پوشش های سخت معمولا از روش جوشکاری با شعله و الکترودهای بر پایه نیکل استفاده می گردد. در سال های اخیر تلاش هایی در جهت استفاده از الکترودهای ارزان تر بر پایه آهن و کروم شروع شده است. روش جوشکاری تیگ دارای سرعت بیشتر و کیفیت متالورژیکی بالاتر جوش به دلیل استفاده از گاز محافظ است. هدف پژوهش حاضر ساخت الکترود بر پایه آلیاژ fe-cr وذرات استحکام دهنده b۴c است. در این راستا اثر غلظت ذرات سخت b۴c در زمینه پوشش fe-cr۲۵% با استفاده از جوشکاری قوس تنگستن - گاز ارگون بروی زیر لایه فولادی ۴۱۴۵H بررسی شد. به همین منظور از درصدهای مختلف b۴c از ۰ تا ۱۵% به الکترود تو پودری fe-۲۵%cr اضافه گردید. ریزساختار پوشش های با روش های میکروسکوپ نوری والکترونی مورد برسی قرارگرفت. نتایج نشان داد افزودن ذرات b۴c در زمینه fe-cr باعث ایجاد فاز یوتکیکی سخت کاربید بورمی گردد. علت این امر تجزیه ذرات b۴c در اثر دمای بالای روش GTAW است. مشاهده شد باافزایش مقدار ذرات b۴c از ۰ تا ۱۰ درصد سختی روکش بدون ایجاد ترک در آن افزایش می یابد اما در مقادیر بیشتر ترک هایی در روکش سخت مشاهده شد. لذا پوشش با ۱۰ درصد ذرات b۴c به عنوان پوشش بهینه انتخاب شد که سختی آن به ۸۰۰ ویکرز می رسید که برای پوشش های سخت بسیار عالی است.