Αναγόμωση MIG ανοξείδωτων χαλύβων με υλικό πλήρωσης Inconel 625

Κλεάνθης, Άγγελος; Kleanthis, Angelos

dc.contributor.author	Κλεάνθης, Άγγελος	el
dc.contributor.author	Kleanthis, Angelos	en
dc.date.accessioned	2022-02-10T10:26:21Z
dc.date.available	2022-02-10T10:26:21Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54657
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22355
dc.rights	Default License
dc.subject	Συγκόλληση	el
dc.subject	Αναγόμωση	el
dc.subject	Μικροδομή	el
dc.subject	Αραίωση	el
dc.subject	Επίστρωση	el
dc.subject	Rebuilding	en
dc.subject	Microstructure	en
dc.subject	Dilution	en
dc.subject	Buffer	en
dc.subject	Valve	en
dc.title	Αναγόμωση MIG ανοξείδωτων χαλύβων με υλικό πλήρωσης Inconel 625	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Συγκολλήσεις	el
heal.classification	Επιστήμη και τεχνολογία υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-14
heal.abstract	Η αναγόμωση είναι μια τεχνική επιδιορθωτικής συγκόλλησης κατά την οποία μια στρώση υλικού προστίθεται στην επιφάνεια ενός μετάλλου βάσης. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε η αυτόματη μέθοδος MIG για την αναγόμωση βαλβίδας καυσαερίων δίχρονου κινητήρα πλοίου. Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη της ποιότητας της αναγόμωσης μέσω του χαρακτηρισμού της μικροδομής και της ανάμιξης των επιστρώσεων με βάση παραμέτρους συγκόλλησης, οι οποίες επιλέχθηκαν μέσω διαβούλευσης με ενδιαφερόμενα μέρη από τον επισκευαστικό χώρο. Η αναγόμωση πραγματοποιήθηκε στην έδρα (δοκίμιο UP), στην περιφέρεια (δοκίμιο SIDE) και στον “ουρανό” (επιφάνεια καύσης) της βαλβίδας (δοκίμιο DOWN). Ως μέταλλο πλήρωσης χρησιμοποιήθηκε το υπερκράμα νικελίου Inconel 625 (ΙΝ625). Στον ουρανό και στην περιφέρεια προηγήθηκε η προσθήκη ενδιάμεσης επίστρωσης του ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα 309L. Πραγματοποιήθηκε μελέτη της μικροδομής μέσω οπτικής και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας και ανάλυση της αναμιξιμότητας μεταξύ των επιστρώσεων μέσω της γραμμικής στοιχειακής ανάλυσης του EDS. Η μελέτη της μηχανικής συμπεριφοράς των δοκιμίων πραγματοποιήθηκε μέσω διεξαγωγής μακροσκληρομετρήσεων τύπου Vickers. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι σε όλες τις μεταβατικές ζώνες δημιουργήθηκε Ζώνη Μερικής Ανάμιξης (ΖΜΑ) εκτός από αυτή της έδρας όπου δεν προστέθηκε ενδιάμεση επίστρωση 309L, καθώς το ΜΒ ήταν το υπερκράμα Inconel 718, το οποίο ως κράμα νικελίου διαθέτει σχετικά παρόμοια χημική σύσταση με το IN625. Παρ’ όλα αυτά παρατηρήθηκε ρωγμή στην περιοχή ανάμιξης τους, πιθανότατα λόγω της πλήρους ωστενιτικής στερεοποίησης και της απουσίας δ-φερρίτη στη μικροδομή. Στα άλλα δύο δοκίμια δεν παρατηρήθηκαν ρωγμές, όμως η αραίωση του Fe στον ουρανό και συγκεκριμένα στην επίστρωση του IN625 βρέθηκε αρκετά μεγαλύτερη (11,3% κ.β.), από το επιθυμητό όριο του 6%. Στα άλλα δύο δοκίμια η αραίωση του Fe θεωρήθηκε αποδεκτή. Τα αποτελέσματα των μακροσκληρομετρήσεων ήταν ικανοποιητικά με μικρές αποκλίσεις, οι οποίες οφείλονταν κυρίως στην παρουσία δευτερογενών φάσεων. Η χρήση του 309L ως buffer layer στην περιφέρεια και στον ουρανό της βαλβίδας βοήθησε σημαντικά στην αποφυγή σχηματισμού ρωγματώσεων, χάρη στην ωστενιτοφερριτική σκελετοειδή μικροδομή του. Η συμβολή του έγινε διακριτή κυρίως από το γεγονός ότι μόνο στην έδρα της βαλβίδας, όπου δεν είχε προστεθεί το 309L ως buffer layer, παρατηρήθηκε ρωγμή.	el
heal.abstract	Overlay welding is a repair welding technique by which a layer of material is deposited on the surface of a base metal. In this work, weld overlays produced by automatic MIG welding were used to repair a two stroke engine exhaust valve spindle of a ship. This work aims to study the quality of the welding overlays through the characterization of the microstructure and the mixing of the layers with regard to welding parameters, selected through consultation with interested stakeholders of the repair industry. Overlay welds of nickel superalloy Inconel 625 (ΙΝ625) filler wire were deposited at the seat area (UP sample), the periphery (SIDE sample) and the spindle bottom of the exhaust valve (DOWN sample). Austenitic stainless steel SS309L was used as buffer layer at the periphery and the spindle bottom. Microstructural characterization was implemented through optical and electron microscopy, while dilution between the overlays was studied using the line scan EDS analysis. The study of mechanical behavior of the samples was conducted through Vickers macrohardness testing. Results showed that in all transition zones a Partially Mixed Zone (PMZ) was created for all areas except for the seat area, where no buffer layer of SS309L was utilized and whose base metal was Inconel 718 nickel superalloy, which has relatively similar chemical composition to IN625. However, a crack was observed at their mixing area, possibly due to the fully austenitic solidification and the absence of δ-ferrite in the microstructure. No cracks were observed in the two other samples, however, dilution of Fe at the bottom area, and specifically in the IN625 overlays was found pretty larger (11,3% wt) than the desirable threshold of 6%. In the two other samples, the dilution of Fe was considered acceptable. The macrohardness results were satisfying with small deviations, which were mainly because of the presence of secondary phases. The utilization of SS309L as buffer layer had a positive effect to the avoidance of crack formation, thanks to its austenitic-ferritic skeletal microstructure. Its contribution was dinstinct, mostly due to the fact that only at the seat area, where no buffer layer was deposited, a crack was observed.	en
heal.advisorName	Φούρλαρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Τσακιρίδης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Χαλικιά, Ηλιάννα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Μεταλλογνωσίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	97σ.	el
heal.fullTextAvailability	false