183 نتیجه برای نوع مطالعه: پژوهشي
میثم احمدی، حمید رضا احمدی، محمد رضا خانزاده، حمید بختیاری،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
در این پژوهش انجام جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم 1050 به مس با سرعت متغیر مورد بررسی قرار گرفت. برای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از سرعتهای دورانی 900 و 1200 دور در دقیقه و سرعت پیشروی 36، 63 و 125 میلیمتر در دقیقه استفاده شد. جهت بررسی فازها و ریزساختار از آنالیزهای میکروسکوپ الکترون روبشی و آزمون طیفسنجی اشعه ایکس و سختی سنجی استفاده شد. منطقه اغتشاش شامل فازهای Al2Cu3, Al4Cu9, AlCu4, Al2Cu و AlCu بود. نتایج نشان داد که تشکیل فازهای بین فلزی و تغییر شکل شدید پلاستیک در ناحیه جوش باعث افزایش سختی شده است. بالاترین مقدار سختی در ناحیه هم زده 8/97 ویکرز در سرعت چرخش 900 دور در دقیقه و سرعت پیشروی 36 میلیمتر در دقیقه حاصل شد.
عبدالله لعل پور، مسعود مصلایی پور، دکتر علی اشرفی،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
فرایند فرآوری اصطکاکی اغتشاشی بر صفحات آلومینیوم آلیاژی 2024 در گستره نسبتا وسیعی از سرعت پیشروی( 25 الی 63 میلیمتر بر دقیقه) و سرعت چرخش(315 الی 800 دور بر دقیقه) انجام شد. تغیرات دمایی و اندازه دانه در منطقه اغتشاشی اندازهگیری و تعیین گردید و ارتباط بین اندازه دانه و دمای منطقه اغتشاشی مورد تحلیل و بررسی واقع شد. بررسیهای انجام شده آشکار نمود که پارامترهای فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر میزان حرارت ایجاد در منطقه اغتشاشی تاثیر و موجب تغییرات اندازه دانه در این ناحیه مطابق با رابطه زنر- هالومن میشود. بررسیهای انجام شده نشان داد که تغییرات اندازه دانه به متغیرهای اجرایی فرایند اصطکاکی اغتشاشی مرتبط میباشد و میتوان این وابستگی را به صورت رابطه ریاضی نشان داد. همچنین بررسیهای محاسباتی انجام شده نشان داد که نرخ کرنش اعمال شده حین فرایند اصطکاکی اغتشاشی مستقل از متغیرهای اجرایی این فرایند است و میزان آن در کل فرایند ثابت است.
مهدی صفری، اکبر احدی،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
در پژوهش حاضر به بررسی پوشش دهی پودر اینکونل 718 بر روی زیرلایه فولاد H13 به روش رسوب مستقیم پودر به کمک لیزر فیبری یک کیلو وات پیوسته پرداخته شده است. بنابراین، اثرات پارامترهای فرایند مانند توان لیزر، نرخ تغذیه پودر و سرعت روبش لیزری بر مشخصات هندسی پوشش شامل ارتفاع و عرض پوشش بررسی میشود. به منظور بررسی جامعتر اثر هر یک از پارامترهای ورودی و بر هم کنش آنها بر ارتفاع و عرض پوشش از روش طراحی آزمایشها بر مبنای روش سطح پاسخ استفاده شده است. نتایج نشان میدهند پارامترهای سرعت روبش لیزر و نرخ تغذیه پودر به عنوان عوامل مهم اثرگذار بر ارتفاع پوشش هستند به نحوی که با افزایش نرخ تغذیه پودر و کاهش سرعت روبش لیزری ارتفاع پوشش افزایش پیدا میکند. همچنین ثابت میشود که با افزایش توان لیزر و کاهش سرعت روبش لیزر عرض پوشش افزایش مییابد.
علی مهدوی شاکر، حسین مومنی، علی خرّم، علیرضا یزدی پور،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر پارامترهای جوشکاری پرتو الکترونی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد زنگنزن PH4-17 و آلیاژ Ti-6Al-4V میباشد. برای این منظور، جوشکاری این دو آلیاژ با لایه میانی مس با ضخامت 1 میلیمتر انجام شد. دو سرعت جوشکاری مختلف 0/7 و 0/9 متر بر دقیقه با چهار میزان انحراف پرتو (0، 0/2، 0/4 و 0/6 میلیمتر) از مرکز لایه میانی به سمت فولاد برای انجام آزمایشها استفاده شد. نتایج نشان میدهد که با استفاده از لایه میانی مس با ضخامت1 میلیمتر، ترکهای ناشی از تشکیل ترکیبات بینفلزی از حوضچه جوش حذف میشوند. در فصل مشترک بین تیتانیوم و حوضچه جوش در انحراف پرتوهای 0 و 0/2 میلیمتر، محلول جامد مس و ترکیبات بینفلزی TiCu2 و در انحراف پرتوهای 0/4 و 0/6 میلیمتر، محلول جامد مس و ترکیبات بینفلزی TiCu تشکیل میشود. در ناحیه حوضچه جوش در انحراف پرتوهای 0 و 0/2 میلیمتر، ترکیبات بینفلزی TiCr2+TiFe2 و در انحراف 0/4 و 0/6 میلیمتر، محلول جامد آهن (Fe-α)، محلول جامد مس و ترکیبات بینفلزی TiCu تشکیل میشوند. بیشترین میزان سختی در فصل مشترک حوضچه جوش و آلیاژ تیتانیوم و همچنین در سطح مشترک حوضچه جوش و فولاد مشاهده میشود که به سبب حضور ترکیبات بین فلزی با سختی بالا در این مناطق میباشد. با افزایش سرعت جوشکاری و میزان انحراف پرتو، میزان سختی کاهش مییابد که به دلیل کاهش ترکیبات بین فلزی ترد و شکننده در ساختار اتصال میباشد. با افزایش میزان انحراف پرتو از 0/4 میلیمتر به 0/6 میلیمتر در سرعت 0/7 متر بر دقیقه، استحکام برشی اتصال از 180 مگاپاسکال به 210 مگاپاسکال و در سرعت 0/9 متر بر دقیقه، استحکام برشی اتصال از 230 مگاپاسکال به 250 مگاپاسکال افزایش مییابد. نمونه جوشکاری شده با سرعت جوشکاری 0/9 متر بردقیقه و میزان انحراف پرتو 0/6 میلیمتر دارای بیشترین استحکام برشی معادل 250 مگاپاسکال میباشد. شکست در تمامی نمونهها در فصل مشترک بین حوضچه جوش و آلیاژ تیتانیوم اتفاق میافتاد که نشان میدهد ضعیفترین ناحیه در اتصال، این فصل مشترک میباشد.
مجتبی نیازی، احمد افسری، سید احمد به گزین، سید محمد رضا ناظم السادات،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
بهینهسازی پارامترهای جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی همچون سرعت خطی و دورانی ابزار میتواند در تغییر خواص جوش موثر واقع گردد. در این تحقیق جوشکاری دو ورق از دو آلیاژ آلومینیوم 7075-Al و 6061-Al، به همدیگر بر اساس روابط تئوری و شبیهسازی عددی مورد مطالعه قرار گرفت. شبیهسازی خصوصیات تماس قطعهکار با ابزار با استفاده از الگوریتمهای تماسی موجود در نرم افزار Ansys انجام گردید. از مدل المان محدود، سرعت دورانی و خطی ابزار به عنوان متغیرهای طراحی انتخاب و با روش الگوریتم ژنتیک و روش سطح پاسخ، بهینهسازی چند هدفه برای کمترین دمای ابزار و تنش پسماند در قطعه با قطرهای مختلف ابزار اجرا گردید. تحلیل پارامتریک از فرایند جوشکاری اصطکاکی–اغتشاشی با پین رزوهدار و بدون رزوه نشان میدهد که گرمای تولیدی متناسب با سرعت دورانی ابزار بوده و نسبت معکوس با سرعت خطی ابزار دارد. انتخاب ابزاری به قطر 20 میلیمتر کمترین تنش پسماند در قطعه را نتیجه میدهد. همچنین با افزایش سرعت حرکت طولی یا خطی ابزار، منحنیهای دمایی فشردهتر شده واثر رزوه در ابزار بر روی حرارت تولیدی در حالات با حرارت ورودی کمتر، بیشتر نمایان میشود.
محمدرضا برهانی، سید رضا شجاع رضوی، محمد عرفانمنش، فرید کرمانی، سید مسعود برکت،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
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.
آریا گندم دوست، محمود سرکاری خرّمی، سیّد فرشید کاشانی بزرگ، حسن قربانی،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
فنّاوریهای ساخت افزایشی فلزات به عنوان یکی از ارکان مهم انقلاب صنعتی چهارم، رویکردی تحولآفرین در ساخت دیجیتال ارائه میکنند. ذوب لیزری بستر پودر به عنوان یکی از این فناوریها، توانایی شگرفی در تولید قطعات با هندسههای پیچیده و با عملکرد بالا دارد. در سالهای اخیر، ساخت قطعات آلیاژهای آلومینیوم با استفاده از این فناوری بسیار مورد توجه بوده، لیکن تحقق آن با چالشهایی همراه است. ترک انجمادی به عنوان یکی از جدیترین دلایل ناکامی ساخت افزایشی لیزری آلیاژهای آلومینیوم به ویژه انواع استحکام بالا شناخته میشود. در پژوهش حاضر، سازوکار تشکیل ترکهای انجمادی، دلایل تشکیل و عوامل مؤثر بر آنها مورد بررسی قرار گرفته و از میان راه حلهای ارائهشده، واپایش ریزساختار انجمادی و ریزدانهکردن، مؤثرترین روش برای حذف ترکهای انجمادی آلیاژهای آلومینیوم استحکام بالا در فرایند ذوب لیزری بستر پودر مطرح میشود. در همین راستا، یکی از راهکارهای ریزدانهسازی و متعاقباً کاهش ترکهای انجمادی، افزودن مقدار ناچیز (کمتر از %۱ وزنی) از ذرات جوانهزا به پودر آلیاژی اولیه است. این ذرات با محدودکردن رشد دانه یا مهاجرت مرزدانه و همراه شدن عواملی که به تحت تبرید ترکیبی کمک میکنند، میتوانند در کاهش ترکهای انجمادی مؤثر باشند. در نهایت، تأثیر افزودنیهای مختلف در ریزدانهسازی و سازوکار آنها در کاهش ترکهای انجمادی آلیاژهای آلومینیوم استحکامبالا حین فرایند ذوب لیزری بستر پودر ارائه میشود.
نیما عباسیان وردین، توحید سعید، علیرضا اکبری،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
در پژوهش حاضر دو آلیاژ آنتروپی بالای AlCoCrFeNi (Al1) و Al0.7CoCrFeNi (Al0.7) با فرایند جوشکاری قوسی تنگستن با گاز محافظ آرگون در شدت جریان جوشکاری A 180 و سرعت جوشکاری1/4mm/s بر روی فولاد ساده کربنی روکشدهی شد. برای مطالعه ریزساختار و شناسایی نوع ترکها همچنین ترکیب فازی و سختی روکشها از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترون روبشی نشر میدانی، پراشسنجی اشعه ایکس و ریزسختی سنجی استفاده شد. نتایج نشان داد که روکش Al1 دارای ساختار گلبرگی متشکل از فاز BCC همراه با فاز غنی از Cr بر روی مرزدانهها است. در آلیاژ Al0.7 با مقدار Al کمتر، فاز غنی از Cr حذف شده و بجای آن فاز جدید با شبکه کریستالی FCC در انواع ویدمن اشتاتن و دندریتی تشکیل میشود. در آلیاژ Al1 هر دو نوع ترکهای مرزدانهای و دروندانهای ایجاد شده از نوع ترک انجمادی تشخیص داده شدند. همچنین تنشهای حرارتی و ترد بودن فاز BCC به عنوان عوامل افزایش حساسیت به ترک تعیین شد.در آلیاژ Al0.7 ترکیبی از عواملی نظیر کاهش دامنه انجماد، تشکیل فاز FCC در مورفولوژی دندریتی و کاهش سختی در نتیجه کاهش مقدار Al، به عنوان عوامل حذف ترک در آلیاژ شناسایی شد.
محمدهادی نورمحمدی، مجتبی موحدی، امیرحسین کوکبی، معین تمیزی،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
روند کوچکسازی و فشردهسازی تجهیزات الکترونیکی و حذف عنصر سرب از آلیاژهای لحیمکاری به دلیل ملاحظات زیستمحیطی، چالش بزرگی را در زمینه طراحی و توسعه لحیمهای جدید ایجاد کرده است. لذا اخیراً کامپوزیتسازی با بهرهگیری از ذرات تقویتکننده بهمنظور بهبود کارآیی لحیمهای بدون سرب مدنظر پژوهشگران قرارگرفته است. در این پژوهش آلیاژ لحیم SAC0307 (99 درصد وزنی قلع، 3/0 درصد وزنی نقره و 7/0 درصد وزنی مس) با درصدهای مختلف میکرو ذرات کبالت، به روش اتصال نورد انباشتی ساخته شد؛ سپس به بررسی تأثیر کامپورزیتسازی بر مشخصههای ترشوندگی، ریزساختاری و مکانیکی آلیاژ لحیم پرداخته شد. کمترین زاویه تماس در نمونه 2/0 درصد کبالت به مقدار 23 درجه به دست آمد. با اضافه کردن کبالت، اندازه ترکیبات بین فلزی Cu6Sn5 و Ag3Sn کاهش پیداکرد و درصد فازهای یوتکتیکی افزایش یافت. همچنین شکل ترکیبات بینفلزی فصلمشترکی با اضافه کردن کبالت از حالت حلزونی به لایهای تغییر کرده و متوسط ضخامت آنها حدود 13 تا 71 درصد افزایش یافته است. استحکامبرشی لحیمها با افزایش میکرو ذرات کبالت تا %38 در آلیاژ حاوی 4/0 درصد کبالت افزایش یافت؛ درحالی که در لحیم کامپوزیتی حاوی 1 درصد کبالت، کاهش استحکام برشی به دلیل آگلومره شدن میکروذرات کبالت، مشاهده شد. سطوح شکست برشی نشان داد، ماهیت شکست با افزایش درصد میکرو ذرات کبالت در لحیم کامپوزیتی از شکست نرم بهصورت حفرات کشیده شده به شکست ترد بهصورت تورقی تبدیلشده است. نتایج نشان داد آلیاژ کامپوزیتی حاوی 2/0 تا 4/0 درصد کبالت بهترین خواص ترشوندگی و استحکام کشش برشی را دارند.
غلامرضا خلج، علی فدایی،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
در این پژوهش تاثیر عملیات حرارتی پس از جوش بر ریز ساختار و خواص مکانیکی فصل مشترک اتصال جوشکاری انفجاری سه لایه فولاد آستنیتی 321- آلومینیوم 1050 - آلومینیم 5083 بررسی شد. نمونههای جوشکاری شده در دماهای 250 و 350 درجه سانتیگراد برای زمان 10000 ثانیه، عملیات حرارتی شدند. بررسی ساختار و خواص با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، ریزسختی سنجی و استحکام برشی- فشاری انجام شد. نتایج نشان داد که در همه شرایط فصل مشترک آلومینیوم 5083- آلومینیوم 1050 به صورت صاف و با پیوستگی کامل بود؛ اما فصل مشترک فولاد زنگ نزن 321- آلومینیوم 1050 دارای لایه واکنشی با ضخامت متغیر و ناپیوسته بود. در حین عملیات حرارتی، ضخامت لایه فصل مشترک متناسب با سینتیک نفوذ افزایش مییابد و در بیشترین مقدار به 6/18 میکرون میرسد. با افزایش دمای عملیات حرارتی، غلظت میانگین آلومینیم در لایه واکنشی فصل مشترک از 85 درصد تا بیش از 90 درصد افزایش یافته اما غلظت آهن از 10 درصد به کمتر از 5 درصد، کاهش یافته است. همچنین، استحکام برشی- فشاری از 6/94 به 7/56 MPa کاهش مییابد.
لیلا قدمی دمابی، سید مهدی رفیعائی، سمانه جهانبازی گوجانی،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
در این مقاله داربستهای زمینه پلیمری کیتوسان و پلی لاکتیک اسید که حاوی ذرات اکسید روی هستند با به خدمت گیری چاپگر سه بعدی انجام گردید. ذرات اکسید روی از طریق روش سنتز احتراقی فرآوری گردیدند. در ادامه طبق نتایج XRD اکسید روی تولید شده دارای خلوص فازی بالایی میباشد و تبخیر ناخالصیهای فرار و افزایش خواص کریستالی با انجام فرایند کلسینه کردن ایجاد گردید. در الگوی پراش اشعه ایکس PLA/ZnO/Chitosan پیک پهن در محدوده ۱۰تا ۲۵درجه نشان دهنده آمورف بودن پلیمر زمینه است و با افزوده شدن ZnO پیکهای تیز و قدرتمندی در گراف بوجود آمدهاند. تصاویر SEM اکسید روی سنتز شده با روش احتراقی نیز نشان داد که اندازه نانو ذرات ZnO دارای اندازه تقریبی 50 نانومتر هستند در حالیکه پس از انجام عملیات حرارتی کلسینه کردن اندازه ذرات افزایش بسیار زیادی یافته و به اندازه متوسط و تقریب160-130 نانومتر رسیده است. در نهایت نیز تصاویرمیکروسکوپی برگرفته از سطح داربستهای حاوی ٪۱۰ اکسید روی، ٪۵ کیتوسان و پلیلاکتیکاسید نشان دادند که با رسیدن به شرایط بهینه چاپگر سه بعدی، ذرات ZnO به صورت یکنواخت و مناسبی در زمینه پلیمری PLA/Chitosan پراکنده شدهاند.
مرتضی ایلانلو، رضا شجاع رضوی، پویا پیرعلی، محمدرضا برهانی،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1404 )
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.
علی عادلیان، خلیل رنجبر، محسن ریحانیان، رضا دهملایی،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1404 )
چکیده
در این پژوهش، تأثیر جریان پالسی و جریان ثابت بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصالات جوش سوپرآلیاژ Hastelloy X در فرآیند جوشکاری قوسی تنگستن با گاز محافظ مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، از فلز پرکننده ERNiCrMo-2 استفاده شد. پارامترهای مهم ریزساختاری نظیر جدایش عناصر آلیاژی، ریزتر شدن دندریتها، یکنواختی ساختار فلز جوش و تغییرات حاصل در سختی و استحکام جوش، در دو حالت جوشکاری بررسی و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه شدند. برای ارزیابی ریزساختار، از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، طیفسنجی توزیع انرژی و جهت شناسایی فازها از پراش پرتو ایکس استفاده گردید. نتایج نشان داد که جوشکاری با جریان پالسی منجر به تشکیل ساختاری ریزتر با دندریتهای هممحور، کاهش جدایش عناصر آلیاژی و توزیع یکنواختتر کاربیدهای M₆C در فلز جوش میشود. همچنین، این فرآیند موجب بهبود قابل توجهی در سختی، مقاومت به ضربه و استحکام کششی فلز جوش نسبت به جوشکاری با جریان ثابت گردید. بررسیهای شکستنگاری، رفتار شکست نرم را در تمامی نمونهها تأیید کرد که با نتایج ریزساختاری و مکانیکی مطابقت داشت. یافتههای این پژوهش، اهمیت کاربرد جریان پالسی در جوشکاری را بهعنوان راهکاری مؤثر برای کنترل ریزساختار و بهبود خواص مکانیکی اتصال سوپرآلیاژ Hastelloy X برجسته میسازد.
رضا صحیحی، روح اله عشیری، سید محمدعلی بوترابی،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1404 )
چکیده
در این پژوهش، اثر جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (GTAW) در دو حالت جریان ثابت و جریان پالسی با فرکانسهای ۵ و ۲۰ هرتز بر جوشپذیری، ریزساختار و خواص مکانیکی سوپرآلیاژ Inconel 738LC مورد بررسی ومقایسه قرار گرفت. هدف اصلی، ارزیابی حساسیت به ترک ذوبشدگی در ناحیه متأثر از حرارت (HAZ) و شناسایی مکانیزمهای مؤثر بر بهبود جوشپذیری بود. نتایج نشان داد استفاده از جریان پالسی، بهویژه در فرکانس بالاتر (۲۰ هرتز)، موجب کاهش محسوس ترکهای ذوبشدگی و بهبود کیفیت اتصال گردید؛ بهگونهای که طول ترکها نسبت به حالت جریان ثابت بیش از ۵۰٪ کاهش یافت. افزایش فرکانس پالس سبب تغییر ساختار انجمادی از دندریتی ستونی به هممحور و کاهش جدایش بیندندریتی شد که به توزیع یکنواختتر و ریزتر کاربیدهای MC انجامید. همچنین استحکام کششی نهایی از ۷۵۱ مگاپاسکال در جریان ثابت به ۸۰۲ مگاپاسکال در نمونه پالسی ۲۰ هرتز (افزایش حدود ۶٫۷٪) و کرنش کلی از ۷٫۹۶٪ به ۹٫۸۳٪ (افزایش حدود ۲۳٪) رسید. سختی فلز جوش نیز از ۴۴۶ به ۴۶۸ ویکرز افزایش یافت. در مجموع، فرآیند GTAW با جریان پالسی فرکانس متوسط (۲۰ هرتز) با بهبود کنترل حرارتی و کاهش تنشهای انجماد، راهکاری مؤثر برای کاهش ترکخوردگی و ارتقای خواص مکانیکی در سوپرآلیاژ Inconel 738LC محسوب میشود.
محمدرضا برهانی، محمد رجبی، رضا شجاع رضوی، روح الله جماعتی،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
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 حاجیها، علی فرزادی، سیدعلی صمدانی اقذم، امیرحسین شعبان زاده، سحر رمضانی،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
آلیاژهای سری 5xxx و 6xxx از پرکاربردترین آلیاژهای آلومینیوم در صنایع مختلف از جمله صنایع خودرو، کشتیسازی و هواپیمایی است. در این پژوهش اتصال دو آلیاژ AA6061-T6 و AA5052-H12 در چهار سرعت انتقالی 60، 90، 120 و 180 میلیمتر بر دقیقه و سه سرعت چرخشی 600، 800 و 1000 دور بر دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. این بررسیها در شرایطی انجام شد که هر کدام از دو آلیاژ در دو سمت پیشرونده و پسرونده قرار گرفته باشد. نتایج این بررسیها نشان داد که بیشترین استحکام کششی در شرایطی است که نمونه AA5052 در سمت پیشرونده قرار گرفته و سرعت انتقالی 90 میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخشی 600 دور بر دقیقه باشد و در این حالت مقدار استحکام نهایی کششی برابر با 197 مگاپاسکال است. علاوه بر این نتایج این تحقیق نشان داد که به طور کلی با افزایش سرعت انتقالی در سرعت چرخشی ثابت استحکام کششی کاهش و با افزایش سرعت چرخشی در سرعت انتقالی ثابت، استحکام کششی افزایش مییابد. علاوه بر این از مقاطع تمام نمونهها بررسی میکروسکوپی و ماکروسکوپی به عمل آمد و نواحی و عیوب مختلف بررسی شد. با توجه به بررسیهای انجام شده بر ریزساختار، اندازه دانهها در دکمه جوش نسبت به فلز پایه، HAZ و TMAZ کاهش یافت. اندازه دانه در HAZ در تمامی نمونهها بیشترین مقدار را نسبت به مناطق دیگر دارد و این سبب کاهش استحکام جوش در این منطقه شود.
رامین مهدی زاده، سید علی اصغر اکبری موسوی، سعید مهدی پور،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
در این پژوهش، اتصال غیرهمجنس ابرآلیاژ نایمونیک 75 به مونل 400 با ضخامت 1 میلیمتر به روش جوشکاری لیزر ضربانی Nd:YAG مورد پژوهش قرار گرفت. با آزمونهای میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی، پراش پرتو ایکس، میکرو سختی سنجی و آزمون کشش خواص مکانیکی اتصال بررسی شد. در مورد جوشکاری غیرهمجنس ابر آلیاژ نایموینک 75 به مونل400 عیوبی مانند ترک ذوبی و تخلخل در نمونههای جوشکاری شده مشاهده شد که با افزایش دمای پیشگرم و کاهش حرارت ورودی این عیوب رفع شدند. نتایج نشان داد، برای رسیدن به عمق نفوذ مناسب، ولتاژ، پهنای زمانی ضربان، بسامد ضربان و سرعت جوشکاری به ترتیب 500 ولت، 9میلیثانیه، 3 هرتز و 0.9 میلیمتر بر ثانیه انتخاب شود. همچنین بررسیهای انجام شده نشان میدهد که ساختار حاصل از جوشکاری، از زمینه آستنیتی حاوی دندریتهای ستونی و در برخی مناطق سلولی تشکیلشده است. خصوصیات مکانیکی فلزجوش، پس از اتصال کاهش یافته و جدایش موجب تغییر در مقدار عناصر و پیدایش ترکیبات بین فلزی در فواصل بین دندریتها و سلولها میگردد. همه نمونههای غیرهمجنس در آزمون کشش از ناحیه فلز جوش دچار شکست گردیدند.
محمد بزرگمهر، علی حیدری، کامران امینی، محسن لوح موسوی، فرهاد غروی،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
در مطالعه حاضر از فرایند اصطکاکی اغتشاشی(FSP) برای تولید کامپوزیت هیبریدی سطحی Al/ZrO2/ZrSiO4 در سرعت چرخش ثابت 1400 دور بر دقیقه و سرعتهای پیشروی 20، 25، 5/31 و 40 میلیمتر بر دقیقه استفاده گردید. لذا هدف از مطالعه مذکور بررسی تاثیر سرعت پیشروی ابزار بر ریزساختار، سختی و رفتار سایشی کامپوزیت هیبریدی سطحی فوق الذکر و مقایسه آن با آلومینیوم 5052 خام است. بررسیها نشان داد، در اثر عملیات FSP یک ساختار ریزدانه ایجاد میگردد که با حضور ذرات ZrO2 و ZrSiO4 سختی و مقاومت سایشی نمونهها در مقایسه با نمونه خام بهبود مییابد. همچنین نتایج نشان داد، در بین نمونههای FSP شده، نمونه با سرعت پیشروی 20 میلیمتر بر دقیقه دارای بالاترین سختی و مقاومت سایشی است. دلیل این موضوع آنست که در این نمونه بدلیل سرعت پیشروی کمتر در مقایسه با سایر نمونهها، گرمای بیشتری ایجاد شده که منجر به توزیع مناسب تر و ریزشدن بیشتر ذرات گردیده است. بنابراین در نمونه با سرعت پیشروی 20 میلیمتر بر دقیقه، سختی و مقاومت سایشی در مقایسه با نمونه خام به ترتیب %3/27 و %9/68 افرایش مییابد. همچنین بررسی سطوح سایش نمونهها نشان داد مکانیزم سایش در نمونه خام سایش چسبان قوی است که در اثر عملیات FSP و کامپوزیت سازی سطوح بدلیل ریز شدن دانهها و افزایش سختی، مکانیزم سایش به چسبان ضعیف تبدیل شده است، لذا مقاومت به سایش نمونههای FSP بهبود یافته است.
آریا اعتمادی، مسعود کثیری عسگرانی، حمیدرضا بخششی راد، مجتبی صادقی گوغری،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
در این تحقیق اتصال غیرمشابه آلیاژ زیست تخریب پذیر AZ31 به آلیاژ تیتانیومی Ti-6Al-4V به روش جوشکاری اصطکاکی چرخشی و با هدف نهایی ساخت پین یا پیچ دو جنسی ارتوپدی مورد بررسی وارزیابی قرار گرفت. از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی ریزساختار، از پراش پرتو ایکس برای آنالیز فازی و از دستگاه آزمون پیچش و دستگاه ریز سختیسنج برای بررسی خواص مکانیکی و از آزمایش پلاریزاسیون تافل و امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی مقاومت خوردگی استفاده شد. در عملیات جوشکاری، سرعت دورانی 1100، 1200 و 1300 دور بر دقیقه و زمان اصطکاک 2 و 4 ثانیه به عنوان پارامترهای متغیر، و دو پارامتر فشار اصطکاک و فشار فورج به ترتیب به میزان 50 و 40 مگاپاسکال به عنوان پارامترهای ثابت در نظر گرفته شدند. بررسی ریزساختار منطقه اتصال نشان داد که در قسمت آلیاژ تیتانیوم تقریبا هیچگونه تغییر شکلی وجود ندارد، اما در سمت منیزیم بیشترین میزان تغییر شکل و با فاصله گرفتن از خط اتصال به ترتیب، منطقه اتصال(CZ)، منطقه تغییر شکل جزیی (PDZ)، منطقه متاثر از عملیات ترمومکانیکی(TMAZ)ومنطقه تبلور مجدد دینامیکی (DRX) قابل مشاهده میباشند. تشکیل ترکیبات بین فلزی مانند Mg2AlZn، Ti3Al و همچنین ریز شدن دانهها باعث افزایش سختی ناحیه منیزیم مجاور خط اتصال تا 150 ویکرز شد. نتایج آزمون پیچش نشان داد نمونه جوشکاری شده در شرایط سرعت دوران 1200 دور بر دقیقه و در زمان اصطکاک 4 ثانیه دارای بالاترین میزان استحکام برشی و به مقدار 5/81 مگاپاسگال و همچنین دارای بالاترین مقاومت به خوردگی در بین سایر نمونهها میباشد.
مسعود مصلایی، امین حسین مرشدی،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
در این تحقیق، بهینهسازی قابلیت شبکه عصبی مصنوعی (ANN) بهمنظور پیشبینی استحکام کششی و ازدیاد طول نسبی اتصالات ایجاد شده بر Al-5083 توسط فرایند جوشکاری همزنی اصطکاکی (FSW) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور با تغییر پارامترهای موثر بر کارایی ANN از قبیل تعداد لایهها و تعداد نورونهای لایههای مخفی، نوع تابع انتقال بین لایهها، الگوریتم یادگیری و غیره، شبکه عصبی کارآمد برای پیشبینی خواص کششی اتصالات FSWed-Al-5083 تعیین گردید. بررسیهای انجام شده آشکار نمود که شبکه عصبی پرسپترون با دو لایه پنهان و تعداد 17 نورون، الگوریتم آموزش لونبرگ-مارکوارت و تابع انتقال Logsig برای لایههای میانی و تابع تبدیل Tansig برای لایه خروجی، کارآمدترین شبکه عصبی برای پیشبینی مورد نظر است. شبکه مذکور دارای ساختار بهینه براساس کمینه مقدار خطای میانگین مربعات 05/0، بیشینه ضریب همبستگی کل 93/0 و رگرسیون خط با زاویه 45 درجه بین مقادیر واقعی و پیشبینی شده میباشد. در نتیجه این شبکه از کارایی مطلوبی برای آموزش، تعمیم و برآورد استحکام کششی و ازدیاد طول نسبی Al-5083 اتصال FSW داده شده برخوردار است.
