۴۳ نتیجه برای خواص مکانیکی
سیده زهرا انوری، محمد رضا الهی،
دوره ۵، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۸ )
چکیده
آلیاژهای منیزیم به دلیل داشتن خواصی مانند استحکام ویژه مناسب، وزن کم و خواص مکانیکی مطلوب کاربردهای زیادی را به خود اختصاص دادهاند. آلیاژ AZ۳۱ از نظر جوش پذیری نسبت به سایر آلیاژهای منیزیم وضعیت مناسبتری دارد بنابراین کاربرد بیشتری نسبت به سایر آلیاژهای منیزیم دارد. در این بررسی از روش جوشکاری TIG و TIG پالسی به منظور جوشکاری و اتصال آلیاژ AZ۳۱ استفاده شد و در نهایت ریزساختار و خواص مکانیکی نمونه ها توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، آزمون کشش و میکروسختی سنجی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در ناحیه جوش رسوبات β-Mg۱۷Al۱۲ تشکیل شده است و گرمای ورودی اندازه دانهها را تحت تاثیر قرار داده و منجر به تغییر در خواص مکانیکی شده است. نمونه جوشکاری به روش TIG با جریان A۵۰ و فرکانس Hz۶۰ بیشترین استحکام(MPa۲۲۶) را در میان نمونههای جوشکاری شده به روش TIG و TIG پالسی دارد. در میان نمونههای جوشکاری شده به روش TIG پالسی نمونه جریان پیک A۷۵ و جریان زمینه A۳۵ بیشترین استحکام(MPa۱۰۹) را دارد.
پیمان شایان فر، حبیب دانش منش، کمال جانقربان،
دوره ۶، شماره ۱ - ( ۶-۱۳۹۹ )
چکیده
در این تحقیق اثر درصد هم پوشانی تک پاس های روکش بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی روکش کاری با لیزر پودر اینکونل۶۲۵ بر روی فولاد کوئنچ و تمپر ASTM A۵۹۲ مورد بررسی قرار گرفت. جهت آنالیز ساختاری، فاصله بین دندریتی ارزیابی شد و برای این منظور از میکروسکوپ الکترونی روبشی و نرم افزار Digimizer استفاده گردید. جهت بررسی خواص مکانیکی، مدول الاستیک، چقرمگی و ریز سختی مورد ارزیابی قرار گرفت. در ارزیابی مدول الاستیک از روش فرو رونده نوپ و در ارزیابی چقرمگی از روش ایوانز استفاده شد. بعد از بررسی های انجام شده مشخص گردید که در هم پوشانی تک پاس های روکش ۵۰ درصد، میزان حرارت ورودی کم تر از هم پوشانی تک پاس های روکش ۷۵ درصد است، همچنین دارای ساختار ریزتر و خواص مکانیکی به مراتب بالاتری می باشد به طوری که فاصله بین دندریتی در هم پوشانی تک پاس های روکش ۵۰ درصد، حدود ۹۱/. میکرومتر، قطر میانگین ستون های دندریتی حدود ۳۲/. میکرومتر، ریزسختی حدود ۱۰ درصد، سختی نوپ حدود ۹ واحد، مدول الاستیک حدود ۳۷ گیگا پاسکال و چقرمگی حدود ۹ مگاپاسکال در مجذور متر از هم پوشانی ۷۵ درصد بیشتر است.
حسین ابراهیم زاده، حسن فرهنگی،
دوره ۶، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۳۹۹ )
چکیده
غیر ممتد بودن پرتو لیرز در لیزرهای پالسی این امکان را فراهم می کند که بتوان در فاصله دو پرتو متوالی کوبش مکانیکی را روی مهره ای از جوش که هنوز داغ است انجام داد. در فاصله زمانی بسیار کم (۲۰، ۱۵۰ و ۳۰۰ میلی ثانیه) بعد از اعمال پالس لیزر، کوبش مکانیکی روی مهره جوش انجام شد. جهت دستیابی به این زمان های کوبش، سنسور نور پالس nام را تشخیص داد و بازوی مکانیکی شروع به حرکت نمود. پس از رسیدن نوک سنبه به نزدیکی قطعه کار، پالس n+۱ام به سطح قطعه کار تابانده شد و بنابراین سنبه پس از پیمودن فاصله ای کوتاه به جوش برخورد کرد. خواص مکانیکی مطلوب در بالاترین زمان (۳۰۰ میلی ثانیه) و فشار کوبش (۶ بار) به دست آمد. علت این امر عدم شکست جوش در اثر نیروهای خمشی کوبش بود.
مهرشاد علی‌مددی، مسعود گودرزی، سید‌محمد‌علی بوترابی،
دوره ۷، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۰ )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر، ایجاد اتصال غیر همجنس آلومینیم Al۶۰۶۱ به فولاد St۵۲ توسط فرایند جوشکاری اصطکاکی همزدنی و همچنین بررسی اثر سرعت پیشروی ابزار بر درشت ساختار و خواص مکانیکی اتصال حاصل است. با توجه به اینکه جوشکاری آلومینیم به فولاد توسط روش‌های ذوبی به دلیل تشکیل ترکیبات بین‌فلزی بسیار مشکل است از اینرو با استفاده از جوشکاری اصطکاکی همزدنی سعی بر آن است که با تعیین و انتخاب پارامترهای بهینه، بتوان به اتصالی با ریزساختار و خواص مکانیکی مطلوب دست یافت. این تحقیق در سه سرعت پیشروی ۱۶، ۴۰ و ۸۵ میلیمتر بر دقیقه انجام شد. با توجه به نتایج آنالیز تفکیک انرژی پرتو ایکس مشخص شد که لایۀ تشکیل شده در درز اتصال عمدتاً ترکیب بین‌فلزی است. در سه سرعت پیشروی بالاترین استحکام کششی نهایی در سرعتmm/min ۸۵ به مقدارMPa ۲۰۰ بدست آمد. با توجه به منحنی تنش کرنش، شکست در دو سرعت ۱۶ و ۴۰ میلیمتر بر دقیقه به صورت ترد بوده و در سرعت ۸۵ میلیمتر بر دقیقه شکست نرم است. با استفاده از آزمون ریزسختی سنجی، بیشترین سختی در منطقۀ اختلاط آلومیـنیم HV ۷۵ و در سـمت فولاد به فاصله mm ۲/۰ از درز اتصال HV ۳۱۵ بدست آمد، که بالاتر از فلزهای پایه (فلز پایۀ آلومینیم به‌طور میانگین HV ۵۳ و فلز پایۀ فولاد به‌طور میانگین HV۲۴۵) است.
حسین سلیمانی، کامران امینی، فرهاد غروی،
دوره ۷، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۰ )
چکیده
در این پژوهش، اتصال لب به لب ورق آلیاژهای آلومینیوم ۲۰۲۴ و ۷۰۷۵ توسط فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی FSW انجام شد و اثر موقعیت ابزار به اندازه ۱ میلیمتر از خط مرکزی اتصال به سمت پیشرونده (AS) و پسرونده (RS) در سه حالت (۱+ ، ۰، ۱-) بر خواص ساختاری و مکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، آلیاژهای آلومینیوم ۲۰۲۴ و ۷۰۷۵ بترتیب بعنوان پیشرونده و پسرونده انتخاب شدند. در این روش اتصال، سرعت پیشروی ۲۰۰ میلی متر بر دقیقه و سرعت چرخش ابزار ۶۰۰ دور بر دقیقه انتخاب شد. بعد از انجام جوشکاری، ماکرو ساختار و ریزساختار مناطق مختلف جوش و سطوح شکست نمونهها با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. همچنین جهت ارزیابی خواص مکانیکی از آزمون های ریزسختی (ویکرز) و کشش استفاده شد. از ماکرو ساختار حاصله مشاهده شد که در هر سه حالت اتصال FSW سطح جوش عاری از عیب یا هر گونه نقص دیگر (عدم نفوذ، تخلخل و غیره) است. با تغییر موقعیت ابزار، مورفولوژی ریزساختار جوش از حالت همگن به حالت حلقه پیازی تغییر کرد. همچنین با تغییر موقعیت ابزار به سمت AS استحکام کششی به مقدار ۵/۱۷ درصد افزایش یافت ولی با تغییر موقعیت ابزار به سمت RS استحکام کششی به مقدار ۳/۱۳ درصد کاهش نشان داد. میزان سختی در تمامی نمونهها تقریبا یکسان بود ولی در ناحیه جوش بیشترین میزان سختی مشاهده شد. بنابراین نتایج کسب شده نشان داد که با تغییر موقعیت ابزار به سمت AS خواص مکانیکی نسبت به حالت بدون موقعیت و موقعیت به سمت RS بهبود یافت.
بهروز بیدختی، امین قربانی،
دوره ۷، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۰ )
چکیده
پژوهش حاضر به بررسی تأثیر زیرلایه چقرمه فولاد زنگ نزن آستنیتی و ترکیب شیمیایی الکترود پوشش دار روی خواص جوش فولاد H۱۳ پرداخته است. ریزساختار فلزجوش در کلیه نمونه ها به‌صورت مارتنزیت همراه با فاز رسوبی کاربید کروم پراکنده در ساختار و در لایه واسطه مخلوطی از آستنیت و فریت اسکلتی بود. نتایج آزمون سختی سنجی نشان داد که سختی فلزجوش دارای زیر لایه فولاد آستنیتی از فلزجوش بدون زیر لایه حدود ۲۴۰ ویکرز بیشتر است. مطابق نتایج آزمون خمش، استفاده از زیر لایه چقرمه باعث افزایش چقرمگی جوش، تحمل تنش خمشی بالاتر و ایجاد شکست نرم در قطعه می‌شود؛ بنابراین استفاده از زیر لایه چقرمه علاوه بر ایجاد انعطاف پذیری لازم در جوش، باعث افزایش سختی فلزجوش می شود.
سید عزت الله موسوی، مجتبی موحدی، محسن کاظمی نژاد،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
در این پژوهش، پایداری حرارتی-مکانیکی آلومینیوم ۱۰۵۰ که در ابتدا تحت دو پاس فرایند پرس‌کاری در قالب شیاردار محدودشده قرار گرفت، نسبت به جوشکاری اصطکاکی-تلاطمی با بکارگیری پودر هیبریدی (%۵۰ حجمی پودر میکرومتری گرافیت و %۵۰ حجمی پودر نانومتری α-Al۲O۳) توسط بررسی تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی آن ارزیابی شد. به منظور دستیابی به بیشترین خواص مکانیکی نهایی قطعات جوشکاری شده، متغیرهای متفاوتی از فرایند FSW به کار گرفته شد. انجام فرایند FSW در یک و چند پاس و نیز در نسبت‌های متفاوت از سرعت دورانی (ω) به سرعت خطی (v)، متغیرهای جوشکاری در این پژوهش بودند. همچنین برای ارزیابی اثر پودرها بر خواص مکانیکی کامپوزیت هیبریدی زمینه فلزی، بعضی از ورق‌های CGP شده بدون پودر جوشکاری شدند. در کنار مشاهدات میکروسکوپ نوری و میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی، آزمون میکروسختی ویکرز و آزمون کشش عرضی برای بررسی خواص مکانیکی مناطق جوش انجام شد. مشخص شد اثرگذاری پودر گرافیت به عنوان ذرات روان‌کننده در اتصالات به طور قابل توجهی از متغیرهای جوشکاری پیروی می‌کند. به طوری‌که استفاده از پودر گرافیت در فرایند جوشکاری بیشینه دمای فرایند را تا ℃ ۲۲۴ کاهش داد، در حالی‌که در شرایط مشابه جوشکاری و بدون استفاده از پودر هیبریدی، بیشینه دمای فرایند℃ ۴۸۹ گزارش شد. از اینرو پایداری حرارتی-مکانیکی نمونههای تغییر شکل پلاستیک شدید افزایش پیدا کرد، و خواص مکانیکی این ورق‌ها بهبود قابل توجه‌ای یافت. با این وجود، این پودر به علت همین ویژگی ذاتی، و به عبارتی تضعیف سیلان ماده، منجر به تخریب خواص مکانیکی ماده نیز شد. علاوه بر این هر دو پودر استفاده شده باعث ایجاد مکانیزم‌های استحکام بخشی مانند پین کردن مرزدانه‌ها و جوانه‌زنی متاثر از ذرات شدند. با این حال این نتیجه حاصل شد که توزیع یکنواخت ذرات، که از طریق افزایش نسبت ω/v فراهم می‌شود، به طور قابل توجهی باعث بهبود اثر بخشی پودرها در ریزساختار شده و خواص مکانیکی نهایی را افزایش میدهد. همچنین مشاهده شد جوش سالم تنها با افزایش تعداد پاس جوشکاری، و به دلیل سیلان بهتر ماده و حذف حفرات ایجاد می‌شود، به طوری‌که با افزایش استحکام کششی تا MPa ۱۰۱ بیشترین بازدهی (%۸۰~) با جوشکاری در نسبت r/mm ۷۰ ω/v = در سه پاس بدست آمد.
مهرداد وطن دوست، احسان محمدی زهرانی، بهروز بیدختی، علی داودی،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
در این پژوهش، خواص مکانیکی، ریزساختار، و سختی در اتصال فولاد هواناپذیر به فولاد هواناپذیر (همجنس) و فولاد هواناپذیر به فولاد ساده کربنی (غیرهمجنس) به روش جوشکاری قوس فلز با گاز محافظ دیاکسیدکربن مورد ارزیابی قرار گرفت. از ورق فولاد هواناپذیر با نام تجاری Corten A استفاده شد. فرایند جوشکاری شامل کنترل جریان و ولتاژ، نرخ تزریق سیم جوش، نرخ گاز محافظ، سرعت جوشکاری، پیکربندی اتصالات و میکروساختار بود. ارزیابی خواص مکانیکی، ریزساختار، و عیوب منطقه جوش توسط آزمونهای کشش، خمش، سختی‌سنجی، متالوگرافی با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ روبشی گسیل میدانی، و رادیوگرافی انجام شد. نتایج نشان داد که ریزساختار منطقه جوش در اتصالات همجنس و غیرهمجنس شامل فریت مرزدانه‌ای، فریت سوزنی و فریت ویدمناشتاتن است. استحکام کششی اتصال همجنس ۴۹۷ مگاپاسکال و غیرهمجنس ۳۰۳ مگاپاسکال بود. سختی منطقه جوش در اتصال همجنس ۲۱۰ ویکرز و در اتصال غیرهمجنس ۱۸۰ ویکرز بود. درمجموع، اتصال همجنس از نظر ریزساختار، نوع و اندازه عیوب جوش، استحکام و سختی منطقه جوش نسبت به اتصال غیرهمجنس برتری دارد.
علی مهدوی شاکر، حسین مومنی، علی خرّم، علیرضا یزدی پور،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر پارامترهای جوشکاری پرتو الکترونی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد زنگنزن رسوب سخت شونده ۱۷-۴PH و آلیاژ Ti-۶Al-۴V میباشد. برای این منظور، جوشکاری این دو آلیاژ بدون لایه واسط و با لایه میانی مس با ضخامت ۸/۰ میلیمتر انجام شد. دو سرعت جوشکاری مختلف ۷/۰ و ۹/۰ متر بر دقیقه با چهار میزان انحراف پرتو (۰، ۲/۰، ۴/۰ و ۶/۰ میلیمتر) از مرکز لایه میانی به سمت فولاد برای انجام آزمایشات استفاده شد. نتایج نشان می دهد که در امتزاج مستقیم تیتانیوم و فولاد، ساختار اتصال متشکل از ترکیبات بین فلزی TiFeو TiFe۲ +TiCr۲ با سختی بالا (در حدود ۹۰۰ ویکرز) می باشد. در اتصال تیتانیوم و فولاد با استفاده از لایه میانی مس، ساختار اتصال در حوضچه جوش و سطح مشترک حوضچه جوش و فولاد شامل محلول جامد مس و ترکیبات بین فلزی TiFe۲ و در سطح مشترک حوضچه جوش و تیتانیوم شامل Ti+ Ti۲Cu، TiFe می باشد. سختی منطقه جوش در نمونه های جوشکاری شده با لایه میانی مس در حدود ۴۰۰ ویکرز می باشد. بیشترین میزان سختی در سطح مشترک حوضچه جوش و آلیاژ تیتانیوم و همچنین در سطح مشترک حوضچه جوش و فولاد مشاهده می شود که به سبب حضور ترکیبات بین فلزی با سختی بالا در این مناطق می باشد. با افزایش سرعت جوشکاری و میزان انحراف پرتو، سختی کاهش می یابد که به دلیل کاهش ترکیبات بین فلزی ترد و شکننده در ساختار اتصال می باشد. نمونه جوشکاری شده با سرعت جوشکاری ۹/۰ متر بردقیقه و میزان انحراف پرتو ۶/۰ میلیمتر دارای بیشترین استحکام برشی معادل ۱۶۰ مگاپاسکال بود.
علی مهدوی شاکر، حسین مومنی، علی خرّم، علیرضا یزدی پور،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر پارامترهای جوشکاری پرتو الکترونی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد زنگنزن PH۴-۱۷ و آلیاژ Ti-۶Al-۴V میباشد. برای این منظور، جوشکاری این دو آلیاژ با لایه میانی مس با ضخامت ۱ میلیمتر انجام شد. دو سرعت جوشکاری مختلف ۰/۷ و ۰/۹ متر بر دقیقه با چهار میزان انحراف پرتو (۰، ۰/۲، ۰/۴ و ۰/۶ میلیمتر) از مرکز لایه میانی به سمت فولاد برای انجام آزمایش‌ها استفاده شد. نتایج نشان میدهد که با استفاده از لایه میانی مس با ضخامت۱ میلیمتر، ترک‌های ناشی از تشکیل ترکیبات بین‌فلزی از حوضچه جوش حذف می‌شوند. در فصل مشترک بین تیتانیوم و حوضچه جوش در انحراف پرتوهای ۰ و ۰/۲ میلیمتر، محلول جامد مس و ترکیبات بین‌فلزی TiCu۲ و در انحراف پرتوهای ۰/۴ و ۰/۶ میلیمتر، محلول جامد مس و ترکیبات بین‌فلزی TiCu تشکیل می‌شود. در ناحیه حوضچه جوش در انحراف پرتوهای ۰ و ۰/۲ میلیمتر، ترکیبات بین‌فلزی TiCr۲+TiFe۲ و در انحراف ۰/۴ و ۰/۶ 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 ۰/۴ میلیمتر به ۰/۶ میلیمتر در سرعت ۰/۷ متر بر دقیقه، استحکام برشی اتصال از ۱۸۰ مگاپاسکال به ۲۱۰ مگاپاسکال و در سرعت ۰/۹ متر بر دقیقه، استحکام برشی اتصال از ۲۳۰ مگاپاسکال به ۲۵۰ مگاپاسکال افزایش می‌یابد. نمونه جوشکاری شده با سرعت جوشکاری ۰/۹ متر بردقیقه و میزان انحراف پرتو ۰/۶ میلیمتر دارای بیشترین استحکام برشی معادل ۲۵۰ 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.
میثم احمدی، حمید رضا احمدی، محمد رضا خانزاده، حمید بختیاری،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
در این پژوهش انجام جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم ۱۰۵۰ به مس با سرعت متغیر مورد بررسی قرار گرفت. برای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از سرعت‌های دورانی ۹۰۰ و ۱۲۰۰ دور در دقیقه و سرعت پیشروی ۳۶، ۶۳ و ۱۲۵ 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 Al۲Cu۳, Al۴Cu۹, AlCu۴, Al۲Cu 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 ۸/۹۷ ویکرز در سرعت چرخش ۹۰۰ دور در دقیقه و سرعت پیشروی ۳۶ میلیمتر در دقیقه حاصل شد.
محمد ناصری النجق، توحید سعید،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، بررسی تغییرات سرعت چرخشی و پیشروی ابزار بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال در جوشکاری همزن اصطکاکی آلومینیم ۱۰۵۰ و فولاد زنگ نزن L۳۱۶ است. به همین منظور کیفیت اتصال، ریزساختار، ضخامت و نوع ترکیبات بین‌فلزی، آزمون سختی و کشش بر روی اتصال مورد بررسی قرار گرفت. انتخاب مناسب پارامترهای جوشکاری باعث به وجود آمدن اتصال با خواص متالورژیکی و مکانیکی مناسب می شود. در این تحقیق، دو سرعت چرخشی rpm ۵۶۰ و ۹۰۰ و چهار سرعت پیشروی mm/min۶۰، ۸۰، ۱۰۰ و ۱۲۵ به عنوان پارامترهای متغیر انتخاب شدند. ریزساختار از چهار ناحیه فلزپایه، ناحیه متأثر از حرارت، ناحیه تحت تأثیر عملیات ترمومکانیکی و ناحیه همزده تشکیل شد. در تمامی نمونهها منطقه همزده شامل ریزساختار تبلورمجدد یافته با دانه‌بندی ریز هم‌محور بود. با توجه به نتایج آنالیز تفکیک انرژی پرتو ایکس مشخص شد که لایه تشکیل شده در فصل مشترک اتصال، ترکیب بین‌فلزی است. سختی ناحیه همزده در تمامی نمونهها به دلیل تشکیل دانه‌های ریز هم‌محور تبلورمجدد یافته و وجود ذرات فولادی بالاتر از فلز پایه آلومینیم بود. بهترین نمونه از لحاظ خواص مکانیکی، ریزساختاری و کیفیت اتصال در شرایط سرعت چرخشی rpm ۹۰۰ و سرعت پیشروی mm/min ۱۲۵ به دست آمد که مقدار استحکام برابر ۸۴ مگاپاسکال با بازده %۷۷ بود.
مهندس هادی تهرانی مقدم، دکتر اکبر حیدرزاده، دکتر مصطفی آقازاده قمی، دکتر حمیدرضا جعفریان،
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۴ )
چکیده
در این پژوهش، تأثیر جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد آستنیتی Fe-۲۴Ni-۴Cr مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ورق با ضخامت ۱ میلیمتر با سرعت پیشروی ۱۰۰ میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخش ابزار ۴۵۰ دور بر دقیقه با ابزاری از جنس WC-۵%Co تحت جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی قرار گرفت. تحلیل‌های پراش الکترونهای برگشتی (EBSD) نشان داد که این فرایند موجب کاهش اندازه دانه و افزایش مرزهای بزرگ زاویه در ناحیه همزده شده است که به دلیل وقوع تبلور مجدد دینامیکی طی فرایند جوشکاری میباشد. نقشه‌های فازی نشان دادند که درصد فاز BCC در ناحیه همزده نسبت به فلز پایه افزایش یافته و با توجه به نرخ کرنش بالا و حضور عناصر پایدارکننده، این فاز عمدتاً مارتنزیت حاصل از استحاله تحت کرنش است. بررسی خواص مکانیکی نشان داد که استحکام کششی ناحیه همزده (۴۵۰ مگاپاسکال) نسبت به فلز پایه (۳۵۰ مگاپاسکال) به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است. همچنین، تنش تسلیم ناحیه همزده (۳۸۸ مگاپاسکال) نسبت به فلز پایه (۱۴۵ مگاپاسکال) بهبود چشمگیری داشته که این امر را می‌توان به کاهش اندازه دانه، افزایش مرزهای بزرگ زاویه، افزایش چگالی نابجایی و تشکیل مارتنزیت نسبت داد. با این حال، انعطاف‌پذیری ناحیه همزده کاهش یافت که ناشی از افزایش تمرکز تنش و چگالی نابجایی در این ناحیه است. این نتایج نشان میدهد که جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می‌تواند یک روش مؤثر برای بهبود استحکام و سختی فولادهای آستنیتی باشد، اما نیازمند کنترل شرایط فرآیندی جهت جلوگیری از کاهش چقرمگی و انعطاف‌پذیری است.
علی رحیمی، مرتضی یزدی زاده، مسعود وطن آرا، مجید پورانوری،
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۴ )
چکیده
ساخت افزایشی قوسی با سیم (WAAM) به دلیل نرخ بالای رسوب‌دهی، جایگاهی ویژه در تولید قطعات بزرگ فلزی دارد. استفاده از فولادهای زنگنزن آستنیتی در این فرآیند می‌تواند علاوه بر کاهش هزینه‌های تولید، آزادی بیشتری در طراحی قطعات فراهم کند. فولاد زنگنزن ۳۱۰، که به‌عنوان فولاد نسوز در صنعت شناخته می‌شود، به دلیل مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون و دمای بالا، کاربرد گسترده‌ای دارد. با این حال، این فولاد به‌طور ویژه به ترک‌های گرم در حین فرآیندهای جوشکاری و ساخت افزایشی حساس است. در این پژوهش، ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد زنگنزن ۳۱۰ تولیدشده به روش WAAM با استفاده از فرآیندهای انتقال سرد فلز (CMT) و جوشکاری قوسی فلز گازی (GMAW) مقایسه شد. نتایج نشان داد که فرآیند CMT به دلیل ورودی حرارتی پایین‌تر، می‌تواند حساسیت فولاد زنگنزن ۳۱۰ به ترک‌های گرم را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهد. این یافته‌ها اهمیت انتخاب مناسب فرآیند برای تولید قطعات باکیفیت و کاهش عیوب ساختاری را نشان میدهد.
محمدرضا حاجیها، علی فرزادی، سیدعلی صمدانی اقذم، امیرحسین شعبان زاده، سحر رمضانی،
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۴۰۲ )
چکیده
آلیاژهای سری ۵xxx و ۶xxx از پرکاربردترین آلیاژهای آلومینیوم در صنایع مختلف از جمله صنایع خودرو، کشتی‌سازی و هواپیمایی است. در این پژوهش اتصال دو آلیاژ AA۶۰۶۱-T۶ و AA۵۰۵۲-H۱۲ در چهار سرعت انتقالی ۶۰، ۹۰، ۱۲۰ و ۱۸۰ میلیمتر بر دقیقه و سه سرعت چرخشی ۶۰۰، ۸۰۰ و ۱۰۰۰ 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 AA۵۰۵۲ در سمت پیشرونده قرار گرفته و سرعت انتقالی ۹۰ میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخشی ۶۰۰ دور بر دقیقه باشد و در این حالت مقدار استحکام نهایی کششی برابر با ۱۹۷ 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.
امیررضا اردلانی، همام نفاخ موسوی،
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۴۰۲ )
چکیده
در این پژوهش به بررسی پارامترهای دما و زمان بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد PH۴-۱۷ و آلیاژ Ti-۶Al-۴V با فلزپرکننده BNi-۲ و به روش لحیمکاری سخت پرداخته می‌شود. ریزساختار اتصال با میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی و خواص مکانیکی اتصال نیز با تست کشش - برش و میکروسختی مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. مشاهده می‌شود که در دمای ثابت C°۱۰۵۰، افزایش زمان از ۱۵ به ۳۰ دقیقه باعث کاهش استحکام برشی از ۶۶/۳۴ به ۳۹/۲۹ مگاپاسکال می‌شود. وجود ترکیبات ترد بین فلزی مانند NiTi۲ و FeTi۲، باعث شکست ترد و کاهش استحکام می‌شوند. در زمان ثابت ۱۵ دقیقه، افزایش دما باعث می‌شود که استحکام از ۶۶/۳۴ به ۴۶/۳۸ مگاپاسکال افزایش یابد. همچنین افزایش دما– زمان باعث افزایش پهنای ISZ تشکیل شده در اتصالات در سمت فلزپرکننده Ti-۶Al-۴V از ۴۰/۴۱ به ۴۸/۸۱ میکرون می‌شود. افزایش دما– زمان همچنین موجب نفوذ بیشتر بور به فصل مشترک فولاد– فلزپرکننده شده که ترکیبات بورایدی مختلفی را تشکیل میدهد و باعث عریض‌تر شدن این ناحیه می‌شود.
محمدرضا برهانی، سیدرضا شجاع رضوی، فرید کرمانی،
دوره ۱۰، شماره ۱ - ( ۴-۱۴۰۳ )
چکیده
در این پژوهش اثر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) بر خصوصیات اتصال غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیوم ۵۰۸۳ و فولاد زنگنزن آستنیتی L۳۱۶، به ضخامت ۴ میلیمتر بررسی شده است. سرعت پیشروی ابزار در محدوده ۱۶ تا ۲۵ میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخش ابزار برابر با سرعت ثابت ۲۵۰ 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 ۲ میکرومتر مشاهده شد؛ همچنین با انتخاب سرعت چرخش ۲۵۰ دور بر دقیقه و سرعت پیشروی ۱۶ میلیمتر بر دقیقه، استحکام کششی برابر با ۲۹۸ مگاپاسکال و انعطاف ۲۶ درصد (۹۳ درصد استحکام کششی و ۵۰ درصد انعطاف‌پذیری آلیاژ آلومینیوم) به دست آمد.
رضا عباسی، سید علی اصغر اکبری موسوی، یاسر وحیدشاد،
دوره ۱۰، شماره ۱ - ( ۴-۱۴۰۳ )
چکیده
مطالعه حاضر بهینه‌سازی خواص مکانیکی و ریزساختاری جوشکاری لیزر ابر آلیاژ پایه کبالت هاینس ۲۵ (L-۶۰۵) را بررسی می‌کند. تأثیر متغیرهای جوشکاری لیزر مانند قدرت پرتو لیزر، بسامد ضربانی، سرعت جوشکاری و پهنای زمانی ضربان بر خواص مکانیکی و متالورژیکی اتصالات جوش مورد بررسی قرار می‌گیرد. با بررسی متغیرهای جوشکاری مقادیر G (شیب حرارتی) و R (نرخ انجماد) و همچنین تحت تبرید (G/R) و سرعت سرمایش (G×R) که بر ریزساختار انجماد غالب هستند، محاسبه و همبستگی ساختاری با خواص مکانیکی حاصل از جوش بررسی می‌گردد. در این تحقیق بدست آوردن متغیرهای جوشکاری برای ایجاد درصد بالایی از ساختار به صورت دندریت هم محور‌مد نظر میباشد. بررسی ریزساختاری رشد دانه همپایی و ساختارهای دندریتی در ناحیه جوش را نشان میدهد. سرعت انجماد بالا در حوضچه جوش سبب انجماد دندریتی شد که از دندریت‌های ستونی دیواره‌های جوش شروع می‌شود و به دندریت‌های هم محور در مرکز جوش منتهی می‌شود. مقدار ریزسختی در ناحیه جوش برابر ۳۲۸ ویکرز میباشد که به سختی ماده اصلی بسیار نزدیک است. استحکام کششی نمونههای جوش به حدود %۹۳ و%۹۴ استحکام کشش فلزپایه می‌رسد. بررسی آزمون کشش نمونههای جوش حاکی از شکست نرم-ترد است. با بررسی میکروسکوپی الکترونی روبشی وجود فرورفتگی‌ها، شکاف بین دانه‌ای و ریز حفره‌ها در ناحیه شکست تأیید شد.
حامد زیدآبادی نژاد، مهدی رفیعی، ایمان ابراهیم زاده، مهدی امیدی، فرید نعیمی،
دوره ۱۰، شماره ۱ - ( ۴-۱۴۰۳ )
چکیده
در این پژوهش اتصال فاز مایع گذرای فولاد ساده کربنیSt۵۲ به سرمت کاربید تنگستن- کبالت با استفاده از لایه میانی مس با ضخامت ۵۰ میکرومتر مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه‌هایی در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد و زمان‌های نگهداری ۱، ۱۵، ۳۰ و ۴۵ دقیقه به یکدیگر متصل شدند. ریزساختار اتصالات ایجاد شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیز تفکیک انرژی بررسی شد. همچنین برای بررسی اثر اتصال بر تغییرات فازی ناحیه اتصال از آنالیز پراش پرتو ایکس استفاده شد. آزمایشهای ریزسختی سنجی و تنش کششی برشی نیز جهت مطالعه خواص مکانیکی روی نمونهها انجام شدند. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد. سه منطقه مختلف انجمادی همدما و غیرهمدما و منطقه متأثر از نفوذ سمت ماده پایه WC-Co وجود دارد که ویژگی نمونهها را تعیین می‌کنند. منطقه انجماد همدما حاوی محلول جامد غنی از آهن و منطقه انجماد غیرهمدما حاوی فاز محلول جامد غنی از مس بود. در منطقه متأثر از نفوذ سمت سرمت WC-Co در زمان‌های ۱ و ۱۵ دقیقه فاز η ایجاد نگردید در حالی‌که با افزایش زمان اتصال به ۳۰ و نهایتا ۴۵ دقیقه فاز η در منطقه متأثر از نفوذ سمت سرمت WC-Co تشکیل شد. پروفیل ریز سختی برای تمامی نمونهها دارای یک روند بود و حداکثر سختی مربوط به سرمت پایه WC-Co به میزان ۱۱۰۰ ویکرز و کمترین سختی مربوط به فلزپایه فولادی و حدود ۲۲۰ ویکرز بود. همچنین حداکثر استحکام کششی برشی مربوط به نمونه متصل شده در زمان ۱۵ دقیقه و حدود ۱۸۰ مگاپاسکال بود که به دلیل افزایش در کسر حجمی محلول جامد غنی از آهن و همچنین پیوستگی ریزساختاری مناسب و وجود مقدار بهینه فاز غنی از مس در ریزساختار بدست آمد.
مجتبی موحدی، حسینعلی شیروی خوزانی، اشکان عزلتی،
دوره ۱۰، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۴۰۳ )
چکیده
در این پژوهش، اثر متغیرهای فرایند جوشکاری اصطکاکی تلاطمی (سرعت انتقالی ابزار در بازه ۵۰ تا ۱۵۰ میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخشی ابزار در بازه ۳۰۰ تا ۱۱۰۰ دور بر دقیقه) بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال آلومینیوم AA۵۰۵۲ به پلی‌پروپیلن PP-Z۳۰S مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی‌های ریزساختاری با میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی نشان داد ایجاد اتصال با تشکیل قفل‌های مکانیکی به شکل قطعات لنگر مانندی از جنس آلومینیوم همراه است. به‌علاوه مشاهده شد که کاهش حرارت ورودی (با افزایش سرعت خطی و یا کاهش سرعت چرخشی ابزار) موجب افزایش اندازه این لنگرها می‌شود. نتایج آزمون کشش-برش نشان داد که افزایش سرعت انتقالی ابزار از ۵۰ به ۱۰۰ میلیمتر بر دقیقه با افزایش اندازه لنگرها موجب افزایش نیروی شکست (حدود %۱۰) می‌شود. اگرچه، افزایش بیشتر سرعت چرخشی، بدلیل ایجاد عیوب و حفرات در فصل مشترک اتصال، نیروی شکست را کاهش داد (از ۲۳۵ به ۱۸۱ نیوتن). افزایش سرعت چرخشی از ۳۰۰ تا ۹۰۰ دور بر دقیقه نیز با ایجاد لنگرهای عمود بر سطح پلیمر و با عمق نفوذ بیشتر، موجب افزایش استحکام اتصال (تا حدود %۷۰) شد.
