Page Header

The Comparison of Welding Polarities on Microstructures and Wear Behaviour of Hardfacing Metal Using Submerged Arc Welding with Added Metal Powder

Buntoeng Srikarun, Prapas Muangjunburee

Abstract


งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบชนิดของขั้วกระแสเชื่อมระหว่างกระแสตรงขั้วบวก (DCEP) กับกระแสสลับ (AC) ที่ส่งผลต่อสมบัติทางโลหวิทยาและสมบัติทางกลของโลหะพอกแข็งชนิดมาร์เทนไซต์ที่เชื่อมลงบนเหล็กกล้าผสมโครเมียมต่ำ สภาวะการเชื่อมแบ่งเป็นการเชื่อมโลหะพอกแข็ง 1 ชั้นและ 3 ชั้นด้วยกระแส DCEP และกระแส AC ซึ่งเชื่อมด้วยกรรมวิธีการเชื่อมอาร์กใต้ฟลักซ์ที่มีการเติมผงโลหะ จากนั้นทำการศึกษาส่วนผสมทางเคมี โครงสร้างมหภาค และโครงสร้างจุลภาคของโลหะพอกแข็ง การทดสอบความแข็งและการสึกหรอถูกใช้สำหรับการตรวจสอบสมบัติทางกลของโลหะพอกแข็ง นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบลักษณะผิวที่สึกหรอของโลหะพอกแข็งด้วยเช่นกัน ผลการศึกษาพบว่าโลหะพอกแข็งของการเชื่อมด้วยกระแส AC มีความหนามากกว่าการเชื่อมด้วยกระแส DCEP โครงสร้างจุลภาคของทุกสภาวะการเชื่อมประกอบด้วยโครงสร้างมาร์เทนไซต์และออสเทนไนต์ ผิวที่เกิดการสึกหรอส่วนใหญ่เป็นการสึกหรอแบบการตัดและการไถ การเชื่อมพอกแข็งด้วยกระแส AC เกิดการเจือจางน้อยกว่าการเชื่อมด้วยกระแส DCEP ทำให้โลหะพอกแข็งของการเชื่อมด้วยกระแส AC มีเฟสมาร์เทนไซต์มากกว่า ส่งผลให้ความแข็งและความต้านการสึกหรอมีมากกว่า ดังนั้นการเชื่อมพอกแข็งด้วยกระแส AC จึงเหมาะสมกว่าการเชื่อมด้วยกระแส DCEP

The objective of this research is to compare the types of welding polarities between direct current electrode positive (DCEP) and alternating current (AC) that affect the metallurgical and mechanical properties of martensitic weld deposits onto a low chromium alloy steel. The welding conditions can be divided into 1 layer and 3 layers using DCEP and AC welded by submerge arc welding with metal powder addition. Then, the chemical composition, macrostructure, and microstructure of the deposited layers were studied. Hardness and wear testing for mechanical properties and worn surface characteristics of the hardfaced deposits were examined as well. The results showed that the deposited layer using AC polarity was thicker than that using DECP polarity. The microstructure of the deposited layer for all welding conditions consisted of martensite and austenite. The worn mechanisms of the hardfaced surfaces were mainly cutting and plowing. Hardfacing with AC polarity led to less dilution than that with DCEP polarity. As a result, the deposited microstructure using AC polarity contained higher martensite phase resulting in higher hardness and wear resistance. Therefore, AC polarity is more suitable for hardfacing application than DCEP polarity.

 


Keywords



Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.kmutnb.2021.10.004

ISSN: 2465-4698