بررسی اثر میان لایه تیتانیومی بر خواص مکانیکی و ساختاری اتصال نفوذی فولاد- تنگستن

در این بررسی اتصال نفوذی فولاد- تنگستن با استفاده از لایه میانی تیتانیومی خالص انجام شد. نمونه­ها در فیکسچر مناسب تحت فشار MPa ۵ درون کوره با اتمسفر آرگون در دما­ها و زمان­های مختلف قرار گرفتند. تصاویر میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نمونه­ها نشان­دهنده تشکیل ناحیه نفوذی قابل تشخیص در فصل مشترک تنگستن- تیتانیوم و نفوذ بسیار کم تیتانیوم در فولاد است. همچنین با افزایش زمان و دمای فرایند، طول ناحیه نفوذی افزایش یافته است. نتایج آزمون طیف­سنجی تفکیک انرژی پرتو­ی ایکس (EDS) نیز نفوذ تیتانیوم در تنگستن و نفوذ بسیار ناچیز تیتانیوم در فولاد را تایید کرد. نتایج حاصل از پراش پرتو ایکس نمونه­ها بیان­گر حضور فاز­های Ti-α، Ti-β و ترکیبات بین فلزی FeTi و Fe۲Ti در نمونه­ها است. نتایج حاصل از ریز­سختی­سنجی نمونه­ها نشان می­دهد که بیش­ترین سختی مربوط به نمونه ۱۰۰۰T۱Hو در فصل ­مشترک تیتانیوم- فولاد بوده که علت آن حضور ترکیبات بین­فلزی (FeTi و Fe۲Ti) است. با توجه به نتایج آزمون استحکام برشی، نمونه ۹۵۰T۱H دارای بیش­ترین استحکام برشی بوده و با افزایش زمان و دمای اتصال، این میزان به دلیل افزایش ترکیبات بین­فلزی کاهش یافته است. با توجه به نتایج به­دست آمده از آزمون­ها، دمای ۹۰۰ و زمان ۱ ساعت دما و زمان بهینه برای جوشکاری نفوذی فولاد- تنگستن است.