نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران

تعیین شرایط بهینه جوشکاری پرتوهای پرانرژی برای دست یابی به خواص مغناطیسی و مکانیکی مطلوب به صورت هم زمان

حسین مستعان

آلیاژهای مغناطیسی FeCo-V به علت خواص مغناطیسی و مکانیکی عالی، از مهمترین آلیاژهای مغناطیسی مورد استفاده در موتورهای دوار با سرعت چرخش بالا محسوب می شوند. جوشکاری این دسته از آلیاژها با چالش بزرگی روبرو است چرا که در اثر حرارت ناشی از جوشکاری استحاله های فازی مختلف به شدت خواص مکانیکی و مغناطیسی اتصالات را تحت تأثیر قرار می دهد. در این پژوهش فویل هایFeCo-V به وسیله فرایندهای جوشکاری توسط پرتوهای لیزر و الکترونی به یکدیگر جوش داده شد. در ادامه، پس از توسعه روابط ریاضی بر اساس روش رویه پاسخ محدوده تغییرات پارامترهای هر دو فرایند به گونه ای مشخص گردید که هر یک از اتصالات دارای بیشینه انرژی تولیدی ممکن بوده و در عین حال از استحکام مکانیکی مطلوبی برخوردار باشد.

بررسی تأثیر حرارت ورودی بر رفتار خوردگی اتصالات جوش فولاد هادفیلد در فرآیند SMAW

مسعود سبزی

در این پژوهش تأثیر حرارت ورودی فرآیند SMAW بر رفتار خوردگی اتصالات جوش فولاد هادفیلد مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا 4 عدد ورق آنیل شده به ضخامت mm 25 از فولاد هادفیلد تهیه شده و سپس برای جوشکاری از فرآیند SMAW با مقادیر حرارت ورودی 75/6 و kJ/mm 25/11 استفاده شد. برای بررسی رفتار خوردگی مناطق فلز جوش و فلز پایه از روشهای پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و
طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول NaCl 5/3% استفاده گردید. نتایج آزمایش های خوردگی نشان داد که با افزایش حرارت ورودی در فرآیند SMAW، مقاومت خوردگی در فلز جوش کاهش یافته است. همچنین مشخص شد که در هر دو مقدار حرارت ورودی، فلز پایه نسبت به فلز جوش مقاومت خوردگی بیشتری دارد.

شبیه سازی سیلان پلاستیک و مورفولوژی اتصال در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی غیرمشابه فولاد زنگ نزن به آلیاژ آلومینیوم

بهزاد صادقیان

اتصالات فولادها به آلیاژهای آلومینیوم امروزه به منظور کاهش مصرف سوخت و سهولت حمل ونقل بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این اتصالات از صنایع هسته ای، هوافضا و دریایی تا صنایع خودرو و آشپزخانه استفاده می شوند. از آن جا که در تحقیقات پیشین جوشکاری های ذوبی روش های مناسبی برای این اتصالات گزارش نشده اند. ازاین رو، گرایش به سمت استفاده از روش های حالت جامد از جمله جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی افزایش یافته است. با این حال، استفاده از این روش نیاز به شناخت کافی از نحوه سیلان دو ماده، تغییرات دمایی و همچنین پیش بینی مورفولوژی اتصال دارد. در این تحقیق با استفاده از روش المان محدود مدلی حرارتی از توزیع دما ساخته شده و نتایج آن بصورت حل پیوسته با حل دینامیک سیالات محاسباتی استفاده گردید. درنتیجه سرعت سیلان ماده، نرخ کرنش و گرانروی دینامیکی در هر نقطه بدست آمد. بعلاوه، مورفولوژی اتصال با استفاده از روش سطح تراز پیش بینی گردید. نشان داده شد که سیلان مواد به شدت به دما و نرخ کرنش وابسته است
از این رو سرعت چرخشی تاثیر بسزایی در سیلان ماده دارد. بعلاوه آفست به سمت آلومینیوم خواص مورفولوژی بهتری را در منطقه اغتشاش ایجاد می نماید.

بررسی تجربی و شبیه سازی عددی تحولات ریزساختاری، خواص مکانیکی و مود شکست جوش مقاومتی فولاد AISI 1075

مهدی صفری

جوش پذیری فولادهای پرکربن با توجه به درصد بالای کربن در آنها و احتمال تشکیل ساختار مارتنزیت در منطقه جوش بسیار ضعیف می باشد. در این پژوهش، جوشکاری نقطه ای مقاومتی فولاد پر کربن یوتکتوئیدی 1075 از جنبه های مختلف به صورت تجربی و شبیه سازی عددی مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. اثر جریان جوشکاری به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای اثرگذار در فرآیند جوشکاری نقطه ای مقاومتی بر مود شکست و خواص مکانیکی و ابعاد دکمه جوش با آزمایش های تجربی و شبیه سازی های عددی تحلیل می شود. نتایج نشان می دهند که با افزایش جریان جوشکاری، اندازه دکمه جوش افزایش یافته و متناسب با آن مود شکست از حالت فصل مشترکی به محیطی تغییر پیدا می کند.

جوشکاری فولادزنگ نزن سوپر دوفازی UNS S32750 با روش قوسی الکترود تنگستن گاز و ارزیابی ریزساختار و خواص مکانیکی

محمد اهل سرمدی

در این تحقیق به بررسی ریز ساختاری و خواص مکانیکی جوش فولاد زنگ نزن سوپر دوفازی UNS S32750 پرداخته شد. بدین منظور از روش قوسی تنگستن گاز و فلز پرکننده AWS ER2594 به قطر 4/2 میلی متر استفاده شد.به منظور بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مجهز به پراش الکترون برگشتی استفاده شد. خواص مکانیکی توسط آزمون های ریز سختی و کشش بررسی شد.
بررسی های ریزساختاری مشخص کرد که فلز پایه حاوی دانه های کشیده شده آستنیت در زمینه فریت است. فلز جوش دارای ساختار ریختگی می باشد که آستنیت به صورت دندریتی در زمینه فریت قرار گرفته است.همچنین مشاهده شد در اثر جوشکاری درصد حجمی فریتِ منطقه ذوب پس از جوشکاری از 60(درصد فریت فلز پایه) به حدود 50 درصد کاهش یافته است، که علت آن پایین بودن نرخ سرد شدن به دلیل بالا بودن میزان حرارت ورودی در روش جوشکاری قوسی تنگستن گاز می باشد. آزمون ریز سختی بر روی نمونه ها که به روش ویکرز انجام شد نشان داد که متوسط سختی فلز پایه در حدود 285 ویکرز است؛ در صورتی که سختی در منطقه ذوب نمونه های جوشکاری شده به علت افزایش درصد آستنیت تا 250 ویکرز کاهش یافت. این در حالی که میزان سختی منطقه متأثر از حرارت به دلیل کاهش درصد حجمی آستنیت و نفوذ ترکیباتی همچون کاربید کروم در فاز فریت تا 340 ویکرز افزایش نشان داد. نتایج حاصل از آزمون کشش مشخص کرد که در اثر افزایش حرارت ورودی استحکام کششی کاهش یافته است، که این موضوع به علت افزایش اندازه دانه ها در اثر افزایش حرارت ورودی است.

تاثیر ویژگی‌های سلولز مورد استفاده در ساخت الکترود سلولزیE8010-P1 بر خصوصیات ساختاری و مکانیکی فلز جوش حاصل از آن الکترود

فرزانه دهقان طالبی

سلولز بیوپلیمری طبیعی با فرمول شیمیایی عمومی (C6H10O5)n می باشد که بر اساس استاندارد AWS A5.5، بیش از wt%40 پوشش الکترودهای سلولزی را تشکیل می دهد. در این پژوهش برای بررسی اثر نوع سلولز برکارایی الکترود سلولزی E8010-P1،با استفاده از مقادیر یکسان از دو سلولز مشابه(تولیدی توسط شرکت های مختلف)،دو دسته الکترود E8010-P1ساخته شد. بررسی ها مبین تفاوت چشمگیر خصوصیات ساختاری ومکانیکی فلزجوش راسب شده از این دو دسته الکترود بود. مطالعات FTIR، DTA و XRD سلولزهای دریافتی نشان داد که علی رغم یکسان بودن برند تجاری این سلولزها، خصوصیات آن ها از قبیل نوع پیوندها، رفتار حرارتی و کریستالیته، با هم متفاوت می باشد که موجب تغییرات عمق نفوذ و استحکام کششی فلزجوش به ترتیب در حدود 2±25% و 2±5% می شود.

پیش‌بینی المان محدود اعوجاج و تاثیر توالی در سازه جوشی بزرگ به روش تغییر شکل ذاتی

اسلام رنجبرنوده

در صنایع سنگین از انواع جوش ذوبی برای اتصال استفاده می شود. اما اعوجاج های جوشی، گاهی سبب بروزمشکلاتی مثل جفت نشدن قطعات روی یکدیگر در حین عملیات مونتاژ می شوند که این امر موجب افزایش هزینه تولید برای بر طرف کردن عیب می شود. از این رو لازم است تا برای بهبود کیفیت قطعه و همچنین کاهش هزینه ها، اعوجاج ناشی از جوش پیش بینی شده و کاهش یابد. در این مطالعه در ابتدا روش تغییر شکل ذاتی برای پیش بینی اعوجاج در سازه های بزرگ معرفی می گردد. در ادامه یک پانل نسبتا بزرگ، در نرم افزار المان محدود انسیس شبیه سازیو اعوجاج آن اندازه گیری می شود. صحت پاسخ ها با نمونه تجربی سنجیده شده. سپس یک توالی جوشکاری بهینه برای ایجاد کمترین مقدار اعوجاج ارائه می گردد.