7 نتیجه برای برهانی
محمد یوسفیه، مرتضی تمیزی فر، سید محمدعلی بوترابی، احسان برهانی،
دوره 3، شماره 2 - ( نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران 1396 )
چکیده
در این تحقیق از روش طراحی آماری آزمایش (DOE) تحت عنوان روش تاگوچی برای بهینهسازی عوامل موثر بر خواص مکانیکی آلیاژهای نانو/فوق ریزدانه آلومینیوم- اسکاندیم در جوشکاری اصطکاکی – اختلاطی (FSW) استفاده شده است. شرایط بهینه به دست آمده از این روش منجر به بهترین خواص مکانیکی شد. نتایج آنالیز واریانس و تاگوچی نشان داد که سرعت دورانی ابزار با درصد تاثیر %08/60 به عنوان موثرترین پارامتر بر خواص مکانیکی قطعات جوش آلیاژهای آلومینیوم-اسکاندیم است. همچنین سرعت جوشکاری با درصد تاثیر %79/35 در رتبه دوم قرار داشت در حالیکه پارامتر زاویه ابزار با قطعه کار با درصد تاثیر %81/2 کمترین تاثیر را بر خواص مکانیکی قطعات جوش داشت. برای به دست آوردن شرایط بهینه مشخصه کیفی هر چه بیشتر بهتر انتخاب شد. سرعت دورانی ابزار rpm 700، سرعت جوشکاری mm/min 80 و زاویه ابزار با قطعه کار 3 درجه به عنوان شرایط کاری بهینه به دست آمدند. آزمایش تایید بر اساس شرایط کاری بهینه انجام شد. سختی میانگین و استحکام تسلیم به دست آمده در شرایط آزمایش تایید به ترتیب برابر 63 ویکرز و MPa 119 بودند که این مقادیر بزرگ ترین سختی و استحکام تسلیم به دست آمده برای قطعات جوش در این تحقیق هستند. بنابراین روش تاگوچی به عنوان یک روش موثر و سیستماتیک برای بهینهسازی پارامترهای FSW برای رسیدن به بیشترین خواص مکانیکی در قطعات جوش آلیاژهای نانو/فوق ریزدانه آلومینیوم- اسکاندیم شناخته شد. همچنین نتایج آنالیز پراش الکترون برگشتی (EBSD) و بافت نشان داد که فلز پایه دارای بافت مکعبی و نمونه نورد تجمعی شده دارای بافت مس است. در حالیکه نمونه جوش بهینه شده دارای ریزساختار با دانه های هم محور تبلور مجدد یافته و بافت کاملا متفاوت از فلز پایه و نمونه نورد تجمعی شده بود. به طوریکه ترکیبی از بافت های-B/B و C در نمونه جوش بهینه شده مشاهده شد که نشان از وقوع تبلور مجدد دینامیکی پیوسته در طی فرایند جوشکاری اصطکاکی – اختلاطی است.
محمد رضا برهانی، سید رضا شجاع رضوی، فرید کرمانی، محمد عرفان منش، سید مسعود برکت، حامد نادری سامانی، معین شهسواری،
دوره 8، شماره 2 - ( نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران 1401 )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، روکشکاری لیزری پودرهای استلایت 6 و فولاد زنگنزن PH4-17روی زیرلایه فولاد زنگنزن PH4-17 و بررسی ریزساختار انجمادی آن است. نتایج نشان داد ریزساختار پوشش استلایت6 دارای فاز زمینه محلول جامد کبالت با ساختار FCC و کاربیدهای Cr7C3 و Cr23C6 است. همچنین مقادیر فاصله دندریت اولیه و فاصله بازوی ثانویه دندریت با دور شدن از فصل مشترک کاهش یافته است؛ دلیل این موضوع مربوط بهتفاوت سرعت سرد شدن در نقاط مختلف پوشش است. ریزساختار روکش فولاد زنگنزن PH4-17 شامل فازهای مارتنزیتی، فریتی و آستنیتی است؛ با توجه به ترکیب شیمیایی یکسانی که زیرلایه با پوشش داشته، درصد وزنی عناصر ازجمله آهن، نیکل، کروم و مس از روکش به سمت فصل مشترک تغییری نداشته و بیانگر یکنواختی ترکیب شیمیایی پوشش و زیرلایه است. ریزسختی محاسبه شده برای روکش استلایت6 ، زیرلایه و پوشش فولاد زنگنزن PH4-17 بهترتیب در حدود 480 ، 350 و 350ویکرز است. دلیل بیشتر بودن ریزسختی پوشش، وجود کاربیدهای کروم (Cr7C3 و Cr23C6) تشکیل شده در زمینه کبالتی و زمینه محلول جامد کبالتی پوشش است.
محمدرضا برهانی، سید رضا شجاع رضوی، محمد عرفانمنش، فرید کرمانی، سید مسعود برکت،
دوره 9، شماره 1 - ( نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران 1402 )
چکیده
سوپرآلیاژ اینکونل ۷۱۳LC یکی از آلیاژهای پرکاربرد دمای بالا است و بهدلیل میزان بالای فاز گاماپرایم ناشی از غلطت Ti و Al بیشتر از یک مقدار بحرانی، این آلیاژ ازجمله آلیاژهای جوش ناپذیر محسوب میشود. یکی از روشهای اساسی تعمیرات این سری از سوپرآلیاژها روشهای روکشکاری لیزری میباشد؛ در این پژوهش زیرلایه IN713LC با پودر اینکونل 625 توسط سیستم رسوبنشانی مستقیم لیزری بازسازی شد. جهت مشخصهیابی آزمونهای میکروسکپی نوری و الکترونی، تخلخلسنجی، و پراش پرتوایکس انجامشد؛ نتایج نشان داد در سرعتهای بالای روکشکاری لیزری میزان R (نرخ رشد نوک دندریت) افزایش مییابد، در نتیجه نسبت G/R (مادون انجماد ترکیبی) کاهش مییابد و ساختار به سمت دندریتی هممحور میل میکند. به همین دلیل با افزایش سرعت روبشلیزر از 4 به 6 میلیمتر بر ثانیه، ساختار دندریتی هممحور افزایش مییابد. نتایج سختی سنجی حاکی از کاهش سختی تا منطقه فصل مشترک از 430 به 370 ویکرز و نوسانات در حدود 50 ویکرز میباشد. بهدلیل سرعت انجماد بالا، میانگین فاصله بین بازوهای ثانویه 8/0 در پایین، 01/1 در میانه و 75/1میکرومتر در بالای نمونه بهدست آمد. بهدلیل سرعت بالای سردشدن تنها کاربیدها و فاز لاوه تشکیل شده است. همچنین نتایج تخلخل سنجی روکش نشاندهنده تخلخل حداکثر 1/0 درصد است.
مرتضی ایلانلو، رضا شجاع رضوی، پویا پیرعلی، محمدرضا برهانی،
دوره 9، شماره 2 - ( مقالات آماده انتشار 1404 )
چکیده
در این پژوهش، بهمنظور دستیابی به ساختار تدریجی بین فولاد زنگنزن 17-4PH و آلیاژ Stellite6، از فرایند رسوبنشانی مستقیم لیزری استفاده شد. نمونهها بهگونهای طراحی و ساخته شدند که ترکیب شیمیایی در هر مرحله بهصورت تدریجی و گامبهگام از 100٪ 17-4PH به 100٪ Stellite6 تغییر یابد. این تغییر بهصورت کاهش 25 درصدی سهم 17-4PH و افزایش 25 درصدی سهم Stellite6 در هر مرحله صورت گرفت. بررسی ریزساختار و توضیع عناصر با میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری انجام شد. به منظور محاسبه خواص مکانیکی با آزمون میکروسختی HV و آزمون کشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد ساختار مارتنزیتی سوزنی در بستر، با انتقال به ترکیب ۲۵٪ به دندریتهای سلولی تبدیل و با افزایش درصدStellite 6 و افزایش Cr و W موجب گسترش مرز دانهها و تجمع کاربید میان دندریتها شد. در ترکیب ۵۰٪ ظهور دندریتهای ستونی جهتدار مشاهده شد. در مقادیر بالاتر Stellite 6، ساختار دندریتی ریزتر شده و به ساختارهای هممحور تبدیل شد. روند تغییر ریزسختی از فلز پایه، از 300 ویکرز برای 17-4PH در امتداد ساخت به سمت لایههای بالاتر نمونهها افزایش و تا 490 ویکرز برای Stellit6 خالص مشاهده شد. آزمون کشش نشان داد که σᵧ و σᵤ در تمامی ترکیبات در بازهی ۱۱۰۲–۱۱۵۹ مگاپاسکال با کاهش اندک و پیوسته حفظ شده و نبود فازهای ترد یا عیوب ساختاری موفقیت فرایند رسوبنشانی مستقیم لیزری را تأیید میکند.
درصد ازدیاد طول نیز از ۷٪ در استلایت ۶ تا ۱۹٪ در 17-4PH با افزایش میزان 17-4PH افزایشی بوده و ترکیب ۵۰–۵۰ با 14.5 درصد ازدیاد طول بهترین تعادل بین استحکام و انعطافپذیری را ارائه داده است.
محمدرضا برهانی، محمد رجبی، رضا شجاع رضوی، روح الله جماعتی،
دوره 9، شماره 2 - ( نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران 1402 )
چکیده
بازسازی قطعات بهوسیله رسوبنشانی مستقیم لیزری میتواند تلفیقی از خواص مقاومت به سایش بالا، چقرمگی مناسب و مقاومت مطلوب در برابر خوردگی را ایجاد نماید. در این پژوهش خواص سایشی روکش پودر اینکونل 625 روی زیرلایه همجنس بررسی شد؛ بدین منظور از آزمون سایش دمای محیط و دمای بالا استفاده و کاهشجرم، ضریب اصطکاک، عرض و عمق نفوذ سایش اندازهگیری شد. جهت ارزیابی سطح سایشیافته از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم طیف سنجی پراش انرژی استفاده شد. نتایج نشان داد؛ کاهش جرم ناشی از سایش روکش اینکونل 625 در مقایسه با زیرلایه اینکونل 625 به ترتیب 7 و 52 درصد در سایش دمای 25 و 620 درجه سانتیگراد کاهش یافت. مکانیزم سایش دمای محیط پوشش عمدتاً خراشان و مکانیزم سایش دما بالای آن عمدتاً چسبان است.
محمدرضا برهانی، سیدرضا شجاع رضوی، فرید کرمانی،
دوره 10، شماره 1 - ( نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران 1403 )
چکیده
در این پژوهش اثر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) بر خصوصیات اتصال غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیوم 5083 و فولاد زنگنزن آستنیتی L316، به ضخامت 4 میلیمتر بررسی شده است. سرعت پیشروی ابزار در محدوده 16 تا 25 میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخش ابزار برابر با سرعت ثابت 250 دور بر دقیقه در نظر گرفته شد. جهت بررسی ریزساختار مناطق مختلف جوش، میکروسکوپهای نوری و الکترونی روبشی و جهت بررسی خواص مکانیکی، آزمونهای سختی و کشش انجامشد. نتایج، تشکیل یک منطقه کامپوزیتی متشکل از ذرات تقویتکننده فولادی در زمینه ریزدانه آلومینیوم در منطقه اغتشاشی را نشانداد. در فصل مشترک فولاد و آلیاژ آلومینیوم، یکلایه ترکیب بین فلزی ناپیوسته به ضخامت حدود 2 میکرومتر مشاهده شد؛ همچنین با انتخاب سرعت چرخش 250 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 16 میلیمتر بر دقیقه، استحکام کششی برابر با 298 مگاپاسکال و انعطاف 26 درصد (93 درصد استحکام کششی و 50 درصد انعطافپذیری آلیاژ آلومینیوم) به دست آمد.
بهراد آقارضی، سید رضا شجاع رضوی، سید مسعود برکت، محمدرضا برهانی، محمد عرفان منش،
دوره 11، شماره 1 - ( نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران 1404 )
چکیده
این مطالعه بهصورت تجربی- آماری به بررسی تأثیر پارامترهای فرایند روکشکاری لیزری شامل توان لیزر (700 تا 900 وات)، سرعت روبش لیزر (6 تا 8 میلیمتر بر ثانیه) و نرخ تغذیه سیم (70 تا 80 میلیمتر بر دقیقه) بر خواص هندسی روکش تکپاس از جنس فولاد داپلکس 2507 روی زیرلایه VCN200 پرداخته است. در این راستا، آزمایشها براساس روش سطح پاسخ (RSM) با طرح سه عاملی و در چهار سطح انجام شد و در ادامه، دادههای حاصل از اندازهگیریهای تجربی شامل عرض روکش (W)، ارتفاع روکش (H)، عمق نفوذ (b)، زاویه ترشوندگی (Z) و درصد آمیختگی (D) با استفاده از نرمافزار ImageJ استخراج شد. نتایج نشان داد که افزایش توان لیزر از 700 به 900 وات منجر به افزایش 14درصدی در عرض روکش (از 1417 به 1744 میکرومتر)، %33 در ارتفاع روکش (از 450 به 594 میکرومتر)، %6 در عمق نفوذ(از 88 به 93 میکرومتر) و %3 در زاویه ترشوندگی (از 71 به 69 درجه) شد. در مقابل، افزایش سرعت روبش از 6 به 8 میلیمتر بر ثانیه سبب کاهش %12 در عرض روکش (از 1513 به 1787 میکرومتر)، %31 در ارتفاع (از 650 به 573میکرومتر) و %15 در زاویه ترشوندگی (از 67 به 78 درجه) شد؛ در حالیکه عمق نفوذ %4 (از 85 به 84 میکرومتر) و درصد آمیختگی %19 افزایش یافت. همچنین، افزایش نرخ تغذیه سیم از 70 به 80 میلیمتر بر دقیقه باعث افزایش 13درصدی در ارتفاع روکش(از 502 به 747 میکرومتر)، %4 در زاویه ترشوندگی (از 75 به 78 درجه) و همچنین کاهش 19 درصدی میزان آمیختگی شد.
