Ανομοιογενής συγκόλληση κραμάτων τιτανίου και υπερκραμάτων νικελίου μέσω ηλεκτρικού τόξου με χρήση μη καταναλισκόμενου ηλεκτροδίου βολφραμίου σε προστατευτική ατμόσφαιρα αδρανούς αερίου

Ιωαννίδου, Δήμητρα; Ioannidou, Dimitra

dc.contributor.author	Ιωαννίδου, Δήμητρα	el
dc.contributor.author	Ioannidou, Dimitra	en
dc.date.accessioned	2023-01-05T09:31:15Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56523
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24221
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Συγκολλήσεις	el
dc.subject	Μικροδομή	el
dc.subject	Μικροσκοπία	el
dc.subject	Κράμα τιτανίου	el
dc.subject	Υπερκράμα νικελίου	el
dc.subject	Welding	en
dc.subject	Microstructure	en
dc.subject	Microscopy	en
dc.subject	Ti-6Al-4V	en
dc.subject	Inconel® X-750	en
dc.title	Ανομοιογενής συγκόλληση κραμάτων τιτανίου και υπερκραμάτων νικελίου μέσω ηλεκτρικού τόξου με χρήση μη καταναλισκόμενου ηλεκτροδίου βολφραμίου σε προστατευτική ατμόσφαιρα αδρανούς αερίου	el
dc.title	Dissimilar Metal Welding of Titanium Alloys and Nickel-based Superalloys by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Επιστήμη υλικών	el
heal.classification	Materials science & engineering	en
heal.dateAvailable	2024-01-04T22:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-03
heal.abstract	Η ετερογενής συγκόλληση μεταξύ κραμάτων τιτανίου και υπερκραμάτων νικελίου μπορεί να οδηγήσει στην απόκτηση ελαφρών δομών αυξημένης απόδοσης, με αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και μειωμένο περιβαλλοντικό αποτύπωμα, ιδίως για εφαρμογές της αεροναυπηγικής βιομηχανίας. Ωστόσο, οι διαφορετικές φυσικές και μεταλλουργικές ιδιότητες των προαναφερθέντων κραμάτων, καθώς επίσης η κατακρήμνιση ενδομεταλλικών ενώσεων TixNiy, οι οποίες ψαθυροποιούν το μέταλλο συγκόλλησης (ΜΣ), επιφέρουν συχνά επιδείνωση των μηχανικών ιδιοτήτων των ανωτέρω συγκολλήσεων. Η παρούσα εργασία αποτελεί μια προσπάθεια συγκόλλησης κράματος τιτανίου και υπερκράματος νικελίου, καθώς επίσης διερεύνησης της συμβολής του χαλκού στη μικροδομή του ΜΣ, μέσω κατακρήμνισης ενδομεταλλικών ενώσεων Ti-Ni-Cu, οι οποίες, σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες, είναι λιγότερο ψαθυρές από τις ενώσεις Ti-Ni. Στα πλαίσια της Μεταπτυχιακής Εργασίας συγκολλήθηκαν μέσω Συγκόλλησης Ηλεκτρικού Τόξου με μη Kαταναλισκόμενο Hλεκτρόδιο Bολφραμίου και χρήση προστατευτικού Aερίου (Gas Tungsten Arc Welding, GTAW) φύλλα Ti-6Al-4V και Inconel® X-750, με δύο διαφορετικά μέταλλα πλήρωσης (filler metals) και εφαρμογή διαφορετικών τιμών έντασης ρεύματος. Στην πλειονότητα των συγκολλημένων δοκιμίων παρατηρήθηκε απουσία ρωγμών, ενώ εντοπίστηκαν ενώσεις Ti-Ni, Ti-Cu και Ti-Ni-Cu, καθώς επίσης καρβίδια του τιτανίου (TiC). Βασικό σκοπό της εργασίας αποτελεί η μελέτη της μικροδομής του μετάλλου συγκόλλησης (ΜΣ), αλλά και της Θερμικά Επηρεασμένης Ζώνης (ΘΕΖ) και ο συσχετισμός της με τη σύσταση των δύο μετάλλων πλήρωσης και την εφαρμογή των διαφορετικών τιμών έντασης ρεύματος. Ο χαρακτηρισμός της μικροδομής έγινε μέσω Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου Σάρωσης (Scanning Electron Microscope, SEM), σε συνδυασμό με Φασματόμετρο Ακτίνων Χ Διεσπαρμένης Ενέργειας (Energy Dispersive Spectrometer) για στοιχειακή ανάλυση, ενώ η ταυτοποίηση των φάσεων έγινε μέσω Περιθλασιμετρίας Ακτίνων Χ (X-Ray Diffraction). Επίσης, μέσω Μικροσκληρομέτρου μετρήθηκε η σκληρότητα Vickers των δοκιμίων.	el
heal.abstract	Dissimilar metal welding between titanium alloys and nickel-based superalloys can contribute to acquiring light, heat-resistant frameworks of enhanced efficiency and reduced environmental footprint, especially for aerospace applications. However, dissimilarities in thermo-physical and metallurgical properties, as well as the precipitation of brittle TixNiy intermetallic compounds (IMCs) often deteriorate the mechanical properties of such welds. The current study constitutes an attempt to obtain defect free joints, investigating the beneficial impact of copper on the microstructure of the weld metal, through precipitation of ternary Ti-Ni-Cu IMCs instead of binary Ti-Ni IMCs, reported as more brittle in previous studies. Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) was performed between Ti-6Al-4V and Inconel® X-750, varying the welding current and using different filler wires. Crack free joints were obtained, though with the presence of Ti-Ni, Ti-Cu and Ti-Ni-Cu IMCs as well as titanium carbides (TiC). The main purpose of the work was to investigate the microstructure of Weld Metal (WM) and Heat-Affected Zone (HAZ), correlating it with the composition of used electrodes and variation of welding current. The microstructural characterization of the weldment was conducted by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), while phase identification was performed by X-Ray Diffraction (XRD). Additionally, the mechanical properties of the tested specimens were investigated through microhardness Vickers measurements.	en
heal.advisorName	Τσακιρίδης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Φούρλαρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ζερβάκη, Άννα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Μεταλλογνωσίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	170 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false