| المستخلص: |
يعتبر الصلب الكربوني من أقدم وأكثر السبائك استخداما في العالم، كما تعتبر طرق اللحام الانصهاري أكثر أنواع طرق اللحام استخداما، لأنها متوفرة بشكل واسع في جميع المؤسسات وفي الورش الصناعية وذلك لسهولة استخدامها وكذلك للحاجة الملحة لها. أستخدم في هذا البحث طريقتين من اللحام هما (1) اللحام بالقوس الكهربائي المعدني المحجب (SMAW). (2) اللحام بالقوس الكهربائي المحجب بالغاز الخامل (TIGW). أما المعدن المستخدم فهو من الفولاذ الكربوني قليل الكربون (0.216% C) لاستخدام الفولاذ الكربوني بشكل واسع أيضا في العديد من الصناعات. أستخدم مع طريقة اللحام(SMAW) سلك لحام من النوع المنخفض الهيدروجين(E7018)، أما التيار المستخدم من نوع قطبية التيار المستمر(DC). أما طريقه اللحام الثانية، لحام ال(TIGW) أستخدم قطب من التنجستن(Tungsten Electrode) مع معدن حشو أما الغاز المستخدم غاز الأرجون(Argon) إنكليزي المنشاء وكان ضغط الغاز (200Psi)، وكذلك التيار المستخدم من نوع التيار المستمر(DC) لأنه خاص بالمعادن الحديدية. أستخدم في كلا الطريقتين من طرق اللحام أعلاه أربع تيارات لحام (160,140,120,100) أمبير حيث كان تصميم وصلة اللحام من النوع التقابلي(Butt joint). مرحلة الفحوصات، تم أجراء عدة اختبارات وذلك لتقييم أداء الملحومات، شملت الفحوصات الائتلافية والفحوصات الاأتلافية، منها اختبار الشد يعتبر من الفحوصات الاتلافية، حيث يتم تلف العينة بعد هذا الاختبار. أما الفحوصات الأخرى تعتبر من الفحوصات الاأتلافية حيث يمكن أن تستخدم العينة بعد الفحص وهي (فحص الصلادة، البنية المجهرية، الفحوصات البصرية)، حيث تم التركيز في الفحوصات على منطقة اللحام (Weld Zone). المنطقة المتأثرة بالحرارة (Heat Affected Zone). منطقة المعدن الأساس (Base Metal). الأجهزة المستخدمة في البحث، أجري اختبار الشد للملحومات، التي تم لحامهما بطريقتي اللحام المذكورة أعلاه، بواسطة جهاز الشد من نوع (WAW-200) صيني المنشأ. أما فحص الصلادة الدقيقة للعينات فتمت أيضا بواسطة جهاز فحص الصلادة من نوع (250-Hardness HV) الماني المنشأ. وكذلك تم فحص البنية المجهرية بواسطة المجهر الضوئي من نوع (OLYMPUS) صيني المنشأ. لقد تمت جميع الفحوصات أعلاه في مختبرات، كلية هندسة المواد- جامعة بابل. أثبتت النتائج- بلغ معدل صلاده المعدن الأساس (188HV) علما أن مسافه الفحص بين أثر والأثر الأخر هي (1mm)، أما إجهاد الخضوع فقد بلغ (357.56 n/ mm2)، وأعلى مقاومة للعينه بلغت (465.166 n/ mm2)، وإجهاد الكسر (375 n/ mm2) والاستطالة الكلية فقد بلغت (%10)، مع ملاحظه البنيه المجهرية تتكون من الأطوار هما (البرلايت والفرايت). العينات الملحومه بطريقة (TIGW)، والمقارنة مع المعدن الأساس حيث تم الحصول على أفضل الخواص الميكانيكية في تيار لحام (140A, 160A) حيث كانت نتائج الشد مقاربة إلى المعدن الأساس، من خلال مقارنته مع إجهاد الخضوع (σy) وأعلى مقاومه للمادة (UTS) وكذلك إجهاد الكسر (σf)، حيث كان الفشل في عينه الشد التي تم لحامها بتيار (100A) يكون الفشل في منطقه اللحام، أما معدل الاستطالة للملحومات نلاحظ أنها تقل مع زياده قيمه التيار، أما الفشل للعينات الباقية هو خارج منطقة اللحام. أما فحص الصلادة نلاحظ صعود قيم الصلادة مع زيادة قيمة التيار. أما العينات الملحومه بطريقة لحام (SMAW) نلاحظ أن عينة الشد التي تم لحامها بتيار (100A) تم الفشل في منطقة اللحام، أما باقي عينات الشد فكان الفشل خارج منطقة اللحام، وتم الحصول على الخواص الميكانيكية المقاربة للمعدن الأساس في تيار لحام (140A, 160A) من خال مقارنتها في الخواص الميكانيكية المذكورة أعلاه، كما نلاحظ قيم معدلات الصلادة، تقل مع زيادة التيار المستخدم في طريقة ((SMAW. أما فحص البنية المجهرية فلوحظ أن البنية المجهرية لكلا الطريقتين يوجد اختلاف في التدرج بالبنية من منطقة اللحام مرورا بمنطقة التأثير الحراري والتي تنقسم إلى منطقه النمو الحبيبي القريب جدا من خط الانصهار، ومنطقه الحبيبات المنعمة التي تكونت بسبب معدل التسخين والتبريد السريع لها من درجات حراره التي تقع فوق A1، وكذلك مرورا بمنطقة التحول، وصولا إلى منطقه الأساس.
|
