A STUDY OF THE INFLUENCE OF ELECTRICAL WELDINGON THE MECHANICAL PROPERTIES AND MICROSTRUCTUREOF MICRO ALLOY STEELS.

Abstract

This research aims to investigate the mechanical properties and microstructural characteristics of A572GR50 microalloy steel subjected to electric welding using a four-pass technique with low-hydrogen electrode wires E7018 and E8018. The welding currents were set at 90 and 110 amperes. The study found that for E7018 at 90 A, the average hardness (HB) was 220 in the base metal, 228.6 in the heat-affected zone, and 207.9 in the weld zone, with a tensile strength of 587.08 MPa and energy absorption of 291 Joules. At 110 A, the values slightly increased, with hardnesses of 223 and 202.5, tensile strength of 625.95 MPa, and energy absorption of 284 Joules. For E8018 at 110 A, the hardness reached 231.8 and 250, with a tensile strength of 628.07 MPa and energy absorption of 169.97 Joules. Chemical composition analysis revealed similar elements such as silicon, manganese, and iron across weld regions, with increased carbon in E7018 and higher chromium and copper in E8018. Microstructural examination showed that E7018 with a ferrite-based structure exhibited the highest impact toughness, while E8018 with a pearlite-based structure demonstrated the highest tensile strength and hardness. Grain size measurements indicated average grain sizes of 12.2–13.0 μm in heat-affected zones and 10.8–11.9 μm in weld zones for E7018, whereas E8018 at 110 A exhibited a grain size of approximately 13.5 μm in the heat-affected zone. These findings suggest that the type of electrode and welding current significantly influence the mechanical and microstructural properties of the welded microalloy steel.งานวิจัยฉบับนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาสมบัติทางกลและโครงสร้างจุลภาคของเหล็กไมโครอัลลอยด์ชั้น A572GR50 ที่ผ่านกระบวนการเชื่อมไฟฟ้า ด้วยเทคนิคการเชื่อมแบบผ่านสี่ครั้ง ด้วยลวดเชื่อมไฟฟ้าไฮโดรเจนต่ำชนิด E7018 และ E8018 โดยมีการปรับกระแสการเชื่อมที่ 90 แอมป์และ 110 แอมป์ จากการศึกษาคุณสมบัติทางกลพบว่าเมื่อใช้ลวดเชื่อม E7018 ปรับกระแส 90 แอมป์ มีค่าความแข็งเฉลี่ย(HB)ที่โลหะฐานอยู่ที่ 220 ที่บริเวณผลกระทบจากความร้อน 228.6 บริเวณรอยเชื่อม 207.9 ค่าความต้านแรงดึง 587.08 MPa ค่าการดูดซับพลังงาน 291 จูล เมื่อใช้กระแส 110 แอมป์ ชนิดลวดเชื่อมเป็น E7018 ค่าความแข็งเฉลี่ย(HB)ที่บริเวณผลกระทบจากความร้อน 223 บริเวณรอยเชื่อม 202.5 ค่าความต้านแรงดึง 625.95 MPa ค่าการดูดซับพลังงาน 284 จูล เมื่อเปลี่ยนลวดเชื่อมเป็น E8018 ความแข็งที่บริเวณเดียวกันเป็น 231.8 และ 250 ค่าความต้านแรงดึง 628.07 MPa ค่าการดูดซับพลังงาน 169.97 จูลตามลำดับ ในส่วนขององค์ประกอบทางเคมีที่เชื่อมด้วยลวดเชื่อมทั้งสองที่บริเวณผลกระทบจากความร้อนมีองค์ประกอบธาตุคล้ายคลึงกันคือ ซิลิกอน แมงกานีสและเหล็ก ส่วนบริเวณแนวเชื่อมของลวดเชื่อม E7018 มีธาตุที่เพิ่มขึ้นคือคาร์บอนและลวดเชื่อม E8018 มีธาตุที่เพิ่มขึ้นคือ โครเมียมและทองแดง ในส่วนของการศึกษาโครงสร้างจุลภาคพบว่า การเชื่อมด้วยลวดเชื่อมไฟฟ้า E7018 ที่มีโครงสร้างเฟอร์ไรต์เป็นโครงสร้างพื้นฐานมีค่าการดูดซับการกระแทกมากที่สุด ลวดเชื่อมไฟฟ้า E8018 ที่มีโครงสร้างเพิร์ลไรต์เป็นโครงสร้างพื้นฐานมีค่าการทดสอบแรงดึงและค่าการทดสอบความแข็งมากที่สุด ผลการวัดขนาดเกรนพบว่า ลวดเชื่อม E7018 กระแส 90 และ 100 แอมป์ มีขนาดเกรนที่ 12.2 และ 13. μm ที่ผลกระทบจากความร้อน ส่วนบริเวณแนวเชื่อมมีขนาด 10.8 และ 11.9 ตามลำดับ และลวดเชื่อม E8018 กระแส 110 แอมป์ มีขนาดเกรนที่ 13.5 μm ที่ผลกระทบจากความร้อน ส่วนบริเวณแนวเชื่อมไม่สามารถหาขนาดได้