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.
میلاد فومنی، همام نفاخ موسوی، علی رسولی، حسین علی یاری،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
زبری سطح در جوشکاری، از پارامترهای مهم در اتصال فلزات جوش داده شده به روش لیزر است که در جذب پرتوهای لیزر مستقیما اثرگذار است. هنگامی‌که پرتو لیزر به سطح فلزپایه تابیده میشود، زبری سطح نقش مهمی در میزان جذب پرتوها و میزان ذوب حاصل شده دارد و مستقیما روی عمق نفوذ جوش نهایی اثر می‌گذارد. هدف اصلی این پژوهش بررسی اثر زبری ذکر شده در پارامترهای جوشکاری یکسان برای این آلیاژ پرکاربرد آلومینیم است. بررسیهای ریزساختاری در سه سطح زبری مختلف نمونه انجام شد و نتایج به دست آمده از آنالیز نمونهها توسط میکروسکوپ‌های نوری، نیروی اتمی و الکترونی روبشی نشان داد افزایش میزان زبری سطح تا اندازه ۱۶/۰= Ra میکرومتر، باعث افزایش میزان درگیری پرتوها میشود. در نتیجه میزان تمرکز بیشتری از پرتوها را خواهیم داشت و ذوب بیشتری در این حالت رخ می‌دهد و عمق نفوذ با صرف انرژی کمتر افزایش می‌یابد.
سجاد ازغندی راد، مجتبی موحدی، امیرحسین کوکبی، معین تمیزی،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
با توسعه و پیشرفت صنایع الکترونیکی، اهمیت افزایش بهره‌وری مدارات الکترونیکی و همچنین حذف سرب از مدارات الکترونیکی بدلایل زیست محیطی، چالش بزرگی در زمینه طراحی و توسعه لحیم‌های نرم بدون سرب بر پایه قلع و با خواص فیزیکی و مکانیکی نزدیک به آلیاژهای قلع-سرب قدیمی ایجاد گردید. در همین راستا مجموعه آلیاژهای Sn-Ag-Cuبا ترکیب یوتکتیک و ترکیبات نزدیک به آن، به عنوان آلیاژهای پیشنهادی جهت جایگزینی لحیم‌های Pb-Snمطرح شده‌اند. به عنوان یک آلیاژ لحیم بدون سرب، نقطه ذوب پایین، قابلیت اطمینان بالای اتصالات و سازگاری با انواع فلاکس‌ها از جمله خواص این دسته از آلیاژهاست. به جهت بهبود خواص اتصال حاصل از لحیم‌کاری با این آلیاژها، از فرایند کامپوزیتی کردن با نانو ذرات مختلف استفاده میشود. در این پژوهش، از لحیم نرم با ترکیب Sn۰,۳Ag۰.۷Cu تقویت شده با نانوصفحات گرافن با درصد وزنی‌های مختلف (۲/۰،م۱/۰،م۰۵/۰و۰)، استفاده شد. به جهت مشاهدات ریزساختاری از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی استفاده گردید. آزمون‌های فیزیکی از جمله اندازه‌گیری نقطه ذوب، ترشوندگی و مقاومت الکتریکی به جهت بررسی میزان اطمینان به آلیاژ لحیم، انجام شد. براساس نتایج بدست آمده با افزودن نانوصفحات گرافن زاویه ترشوندگی لحیم ابتدا کاهش و سپس افزایش می‌یابد. این پارامتر در مورد نمونه لحیم حاوی%۱/۰ نانوصفحات گرافن با %۱۰ کاهش حد بهینه را نشان می‌دهد. نقطه ذوب آلیاژ لحیم نیز با افزایش درصد نانوصفحات گرافن تغییر قابل توجهی را نشان نداد. علاوه بر این، با افزودن نانوصفحات گرافن، ضخامت ترکیبات بین فلزی Cu۶Sn۵ موجود در فصل مشترک اتصال بین مس و لحیم، %۳۰ کاهش را در مورد نمونه حاوی %۱/۰ گرافن نسبت به نمونه بدون گرافن نشان داد.
حمید رضا گرجی، سید مسعود برکت، سید رضا شجاع رضوی، سید سجاد بابایی سنگتابی، محمد عرفان منش،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر، بررسی خواصمکانیکی و ریزساختاری فولاد ۷۲۲۵/۱ در فرایند جوشکاری لیزری با استفاده از دستگاه لیزر پالسی Nd:YAG و سپس تعیین فاصله کانونی بهینه نسبت به قطعه، در ناحیه جوش است. پس از جوشکاری، مشخصه‌یابی ریزساختاری، ریزسختیسنجی و آزمون کشش انجام شد. ارزیابیهای انجام گرفته نشان داد، فاصله کانونی بهینه برای جوشکاری ورق فولاد ۷۲۲۵/۱ با ضخامت یک میلیمتر، حدود ۹ میلیمتر بوده به طوری که کانون در یک میلیمتر زیر سطح قطعه قرار دارد. با توجه به تمرکز حرارتی و نرخ سرمایش بالا در جوشکاری لیزری، ریزساختار مارتنزیتی، در نواحی ذوبی و متاثر از حرارت نمونهها مشاهده شد. در این آلیاژ، میزان سختی فلزپایه HV ۱۰ ± ۳۱۰ بود که پس از جوشکاری سختی نمونه با فاصله کانونی بهینه در ناحیه متاثر از حرارت به HV ۱۰ ± ۶۲۵ و در ناحیه ذوبی به HV ۵ ± ۷۳۰ رسیده است. همچنین، نتایج آزمون کشش نشان داد که خواص کششی نمونه با فاصله کانونی بهینه، تقریباً مشابه با فولادپایه بوده و شکست در ناحیه فولاد پایه مشاهده شده است.
ایمان صیدی، رضا دهملایی، خلیل رنجبر،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
در این پژوهش اتصال نفوذی سرامیک زیرکونیای پایدار شده با ایتریم اکسید به سوپرآلیاژ نایمونیک ۱۰۵ با استفاده از لایه میانی چندتایی Ti/Nb/Ni انجام شد. اتصال با استفاده از روش جرقه پلاسمایی در اتمسفر خلاء و در دماها و زمانهای مختلف انجام گردید. به منظور بررسی ریزساختار در شرایط مختلف از میکروسکوپ نوری، SEM و FESEM مجهز به EDS استفاده شد. نتایج نشانداد که ناحیه بحرانی اتصال، فصل مشترک Ti/۳YSZ بوده و در تمامی شرایط اتصال در فصل مشترکهای Ti/Nb، Nb/Ni و Ni/NI ۱۰۵ برقرار شده است. مشاهدات ریزساختاری نشان داد که در تمامی شرایط دمایی و زمانی اتصال، در فصل مشترک Ti/۳YSZ دو ناحیه مجزا شامل Ti۳O و (Zr,Ti)۲O (به دلیل اختلاف در عمق نفوذ عناصر Ti، Zr و O) تشکیل گردیده و با افزایش دما و زمان اتصال ضخامت این نواحی افزایش یافته است. بررسیهای ریزساختاری مشخص نمود که اتصال در شرایط دمایoC ۹۰۰ و زمان ۳۰ دقیقه فاقد هرگونه ترک و ناپیوستگی بوده و در اثر نفوذ خوب اتم‌ها، لایه واکنش مناسبی تشکیل شد. نتایج ریزسختیسنجی و آنالیزهای EDS ضعیف بودن لایه واکنشی Ti۳O را نشان داد.
حامد تیربند، داود اکبری، میلاد ساده،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
امروزه استفاده از مواد مرکب به دلیل خواص ویژه استحکامی وهمچنین سایر ویژگی‌های منحصر به فرد در صنایع مختلف افزایش یافته است. یکی از موارد مهم در حین ساخت و مونتاژ این‌گونه مواد، اتصال آن‌ها به همدیگر میباشد. در این مقاله اتصال قطعات گرماسخت با آماده‌سازی سطحی به کمک پرتولیزر مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی بررسی مکانیزم‌های چسبندگی سطحی بهتراتصال نسبت به سطح ساده و همچنین ایجاد رویکردهای عملی جهت افزایش قدرت چسبندگی اتصال قطعات گرماسخت و استفاده از این فرایند به عنوان تکنیک مقرون به صرفه است. کامپوزیت‌ها از رزین اپوکسی گرما سخت (که بعد از ۱۲ ساعت در دمای محیط سخت می‌شوند) و از الیاف دو بعدی بافته شده شیشه ساخته و بعد از گرمادهی حجمی با دمای ۱۸۰تا۲۰۰درجه سانتی‌گراد توسط چسب متصل شدند. در این پژوهش سطح همپوشانی قطعه توسط لیزر در الگوهای دایره‌ای حکاکی شده و قطعات خام به صورت پولیش دستی و سایش مکانیکی آماده شدند. نتایج حاصل نشان میدهند که با بررسی اثر زبری سطح و ضخامت کامپوزیت بر استحکام اتصال، بیشترین مقدار استحکام برشی مربوط به سطح زبر در مقایسه با دیگر روش‌های آماده‌سازی است که در نمونه‌های مزبور، نیروی ۴۵۰ نیوتن میباشد. آماده سازی سطح مقدار نفوذ چسب در قطعات را افزایش داده و استحکام کششی را گسترش می‌دهد.
ساسان گلستانه زاده، سید هاشم موسوی انیجدان، حمیدرضا نجفی دژده منفرد،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
هدف در این پژوهش به بررسی تاثیر پودرهای اکسیدی SiO۲، MoO۳ و CuO بر عمق نفوذ، ریزساختار و پروفیل سختی جوش GTAW فولاد زنگ نزن رسوب سخت مارتنزیتی ۱۷-۴PH پرداخته شده است. نمونه‌هایی با ابعاد ۱۵۰× ۵۰ میلیمتر با ضخامت ۵ میلیمتر از ورقی از جنس فولاد ۱۷-۴PH توسط پودرهای اکسیدی SiO۲، MoO۳ و CuO جوشکاری گردیدند. نتایج حاکی از این بودند که استفاده از پودرهای اکسیدی سبب افزایش عمق نفوذ تا ۵/۱ برابر در جوش این فولاد در مقایسه با حالت معمولی شده اند. همچنین استفاده از پودر SiO۲ اگرچه باعث افزایش ۴۹/۷ میلی‌متری عمق نفوذ شد، ولی ظاهر جوش مناسبی حاصل نکرد. استفاده از پودرهای MoO۳ و CuO نیز باعث افزایش عمق نفوذ تا ۳/۵ میلیمتر گردیدند. در جوش با استفاده از پودر MoO۳ آخال در سرتاسر جوش در کناره‌ها وجود داشت. ریزساختار جوش در نمونه‌های مختلف تفاوت چشمگیری نداشته و شامل ساختار دندریتی با فریت دلتا به صورت بین دندریتی بود. پروفیل سختی جوش نمونهها نشان دهنده نزدیکی مقدار سختی نمونه‌های جوشکاری شده با استفاده از پودرهای اکسیدی با فلزپایه بود.
محمدمهدی تقوایی، حسین مستعان، علی سنبلی، حمیدرضا منصوری گواری،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
در این پژوهش فولاد نایترایدینگ DIN ۳۴CrAlNi۷ در دو حالت قبل و بعد از نیتروژن دهی سطحی با فرآیند قوسی تنگستن-گاز، توسط دو نوع پرکننده (L ۳۰۹ER و ۳۱۲ER) مورد بررسی قرار گرفتند. هدف از این پژوهش بررسی بهترین شرایط برای جوشکاری، (قبل یا بعد ازنیتروژن‌دهی) ونیز انتخاب بهترین فلز پرکننده بود. ریزساختار اتصال با استفاده از میکروسکوپ نوری موردبررسی قرار گرفت. همچنین به‌منظور ارزیابی خواص مکانیکی از آزمایش استحکام کششی استفاده شد. سطوح شکست اتصالات نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) موردمطالعه قرار گرفت. جوشکاری این فولادها با پرکننده L۳۰۹ER با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، فقط در حالت قبل از نیتروژن دهی مجاز است. در حالتی که سطوح لبه اتصال نیتروژن دهی شده باشد به علت تغییرات ریزساختاری در فلز جوش نمیتواند در شرایط سرویس پاسخ قابل قبولی ارائه دهد. اما نتایج نمونه‌های جوشکاری شده با فلز پرکننده ۳۱۲ER نشان داد درصورتی‌که درصد امتزاج فلز پایه به مقدار کمتر از ۳۰ درصد باشد میتوان از این نوع پرکننده برای جوشکاری فلزات پایه در هر دو حالت قبل و بعد از نیتروژن دهی استفاده کرد.
محمد جواد باغبان، مسعود مصلایی پور، هانیه حاجی صفری، افشین بابانژاد، عبدالله صبوری،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
در پژوهش حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس سوپر آلیاژ اینکونل ۶۲۵ (IN-۶۲۵) به فولاد زنگنزن آستنیتی AISI۳۱۶L (SS-۳۱۶L) با استفاده از لایه واسط AWS-BNi۳ و فرایند فاز مایع نافذ گذرا (TLP) مورد ارزیابی و شرایط لازم برای ایجاد یک اتصال کارآمد مورد مطالعه و بررسی واقع شد. اتصال‌دهی TLP در گستره دمایی و زمانی به ترتیب ºC ۱۰۵۰-۱۱۵۰ و min ۲۰-۵ و تحت حفاظت گاز محافظ آرگون با خلوص%۹۹۹۵/۹۹ انجام شد. مطالعات ریزساختاری (OM و SEM) و فازی (XRD) آشکار نمود که اتصال‌دهی در دمای ºC۱۱۵۰ و مدت زمان min ۲۰ موجب تکمیل انجماد همدما و ایجاد فاز گاما (γ) بصورت یکدست در موضع اتصال میشود. سرد نمودن نمونهها قبل از تکمیل انجماد همدما موجب تشکیل ترکیبات یوتکتیکی غنی از کروم و مولیبدن در موضع مرکزی اتصال میشود. مورفولوژی پیوسته ترکیبات یوتکتیکی موجب افت شدید استحکام برشی نمونهها شد (کاهش استحکام برشی %۵۰~). نفوذ درهم عناصر آلیاژی بین موضع اتصال و فلزپایه اطراف موجب تشکیل کاربید کروم در IN-۶۲۵ و ترکیبات بورایدی کروم-مولیبدن در SS-۳۱۶L گردید که موجب افزایش ریزسختی نواحی مذکور نسبت به فلزپایه و موضع اتصال شد.
صادق ورمزیار، مسعود عطاپور، یولاندا هدبرگ،
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
در این مطالعه اثر فلزپرکننده بر خواص ریزساختاری و رفتار خوردگی ناحیه جوشکاری فولاد AISI ۳۱۶L مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت انجام عملیات جوشکاری ورقهای تهیه شده از فولاد AISI ۳۱۶L، فرایند جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW) و دو فلزپرکننده ER ۳۱۶L و ER ۳۱۲ به کار گرفته شد. ریزساختار به دست آمده با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص خوردگی قطعات نیز در محلول NaCl %۵/۳ و یک سل سه الکترودی انجام شد. آزمون پتانسیل مدار باز و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک بر روی ناحیه اتصال قطعات جوشکاری شده و فلزپایه انجام پذیرفت. مطالعات ریزساختاری نشان دادند که فلزجوش حاصل از هر دو فلزپرکننده ریزساختاری متشکل از دو فاز آستنیت و فریت دارند. براساس اطلاعات به دست آمده از آزمون ریزسختی مشخص شد که فلزجوش حاصل از فلزپرکننده ER ۳۱۲ سختی بالاتری نسبت به فلزجوش حاصل از فلزپرکننده ER ۳۱۶L از خود نشان داده است. ارزیابیهای خوردگی نیز نشان میدهند که فلزجوش حاصل از دو فلزپرکننده نرخ خوردگی کمتری را با توجه به میزان کروم بیشتر و فریت بالاتر نسبت به فلزپایه دارد. همچنین پایینتر بودن جریان خوردگی فلزجوش ER ۳۱۲ نسبت به فلزجوش ER ۳۱۶L به همین دلیل است. در مقابل فلزپایه نسبت به دو فلزجوش حاصل از دو فلزپرکننده نتایج خوردگی حفرهای بهتری را با توجه به آزمون‌های الکتروشیمیایی و نیز بررسی سطوح با استفاده از میکروسکوپ نوری پس از این آزمایشها نشان داده است که این نتایج به سبب وجود دو فاز آستنیت و فریت در مجاورت یکدیگر در فلزهای جوش و تشدید خوردگی گالوانیکی با توجه به تخلیه فاز آستنیتی از کروم و مولیبدن است.
محمد مهدی تقوائی، مرتضی شمعانیان، بهزاد نیرومند، حسین مستعان،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
اتصال سوپر آلیاژ پایه نیکل ۲۷۶Hastelloy C به فولاد زنگنزن آستنیتی ۳۱۶AISI با استفاده از لایه واسط ۲-BNi توسط فرایند فاز مایع گذرا (TLP) در دمای ۱۱۵۰ درجه سانتی گراد و زمان های ۵ و ۳۰ دقیقه انجام شد. ریزساختار اتصال با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) موردمطالعه قرار گرفت. برای ارزیابی خواص مکانیکی از آزمون سختی ویکرز و آزمون استحکام کشش برشی استفاده‌شده است. بررسی های ریزساختاری نشان داد که در زمان های اتصال ۵ و ۳۰ دقیقه انجماد همدما به‌صورت کامل تشکیل‌شده و خط مرکزی اتصال عاری از هرگونه ترکیبات بین فلزی یوتکتیک است. همچنین یافته ها نشان داد که منطقه DAZ سوپر آلیاژ ۲۷۶C Hastelloy حاوی بوریدهای غنی از Ni، Cr، Mo و W و منطقه DAZ فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۱۶AISI حاوی بوریدهای غنی از Fe، Cr و Ni است.
علی پورجعفر، رضا دهملایی، سید رضا علوی زارع، خلیل رنجبر، محمد رضا توکلی شوشتری،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
در این پژوهش تاثیر دما بر ریزساختار و لایه واکنشی در فصل مشترک لایه میانی Ti و فلز پایه مربوط به اتصال نفوذی آلیاژ زیرکونیوم ۷۰۲ به فولاد کم‌آلیاژ A۵۱۶ بررسی شد. اتصال با استفاده از تکنیک اتصال نفوذی پلاسمای جرقه‌زن در دماهای ۹۰۰، ۹۵۰ و ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد و مدت زمان ۳۰ دقیقه انجام گردید. به منظور بررسی ریزساختار فصل مشترک اتصال از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مجهز به آنالیز EDS استفاده شد. بررسیهای میکروسکوپی نشان داد که در همه دماها با وجود نفوذ متقابل اتم‌ها و تشکیل لایه واکنشی مناسب بین لایه میانی تیتانیوم و فلزپایه زیرکونیوم، هیچ‌گونه فاز بین‌فلزی، ترک، حفره و ناپیوستگی در فصل مشترک آن‌ها تشکیل نگردیده است. در فصل‌مشترک اتصال سه فاز محلول جامد (a+b)(Zr,Ti) وb(Ti,Zr) وa(Ti,Zr) شناسایی شدند. مشخص گردید که با افزایش دمای اتصال، فازها و ترکیبات جدید در فصل مشترک تشکیل نگردیده ولی ضخامت لایه واکنشی افزایش یافته است. اندازه‌گیری ضخامت لایه واکنشی نشان داد که بیشترین میزان نفوذ معادل ۸۴ میکرون در دمای oC۱۰۰۰ و کمترین میزان نفوذ معادل ۶۴ میکرون در دمای oC۹۰۰ صورت گرفته است.
نوراله طاهری مقدم، امین ربیعی زاده، علی خسروی فرد، لاله قلندری،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
علی رغم گسترش کاربردهای آلیاژهای آلومینیم در بخشهای مختلف صنعت، مشکل مشترک آن‌ها سختی اتصال غیرهمجنس این آلیاژها به روش جوشکاری میباشد. بر این اساس، هدف اصلی این پژوهش ارزیابی خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیم عملیات حرارتی پذیر ۶۰۶۱ و عملیات حرارتی ناپذیر ۵۰۸۳ به روش جوشکاری قوس تنگستنی با گاز محافظ و یافتن ارتباط آن با ریزساختار میباشد. به منظور ارزیابی دقیق‌تر نتایج و مقایسه منطقی آن‌ها، اتصال‌های همجنس نیز اجرا و مشخصه‌یابی شد. برای بررسی خواص مکانیکی و ریزساختاری، کیفیت جوش ایجاد شده پس از تایید سلامت اتصال توسط آزمون‌های غیرمخرب، توسط آزمون‌های مخرب خمش، کشش، متالوگرافی و سختی‌سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اتصال غیرهمجنس مطلوب تحت شرایط جریان پالسی ۸۰-۱۲۰ آمپر، ولتاژ ۲۰ ولت، سرعت جوشکاری ۱۵ سانتی‌متر بر دقیقه و فیلر ۵۳۵۶ ایجاد گردید. لازم به ذکر است که بالاترین راندمان اتصال، برای اتصال غیرهمجنس بدست آمد که با کنترل دقیق پارامترهای جوشکاری و عدم تشکیل عیوب، تنها ۳۶% افت استحکام نسبت به فلز پایه مشاهده گردید. تصاویر متالوگرافی نشان داد که، عامل اصلی افت استحکام برای اتصال همجنس ۵۰۸۳ تشکیل ترک گرم در ساختار دندریتی فلز جوش و برای اتصال همجنس ۶۰۶۱ تشکیل تخلخل‌های بسیار در ناحیه فلز جوش است.
غلامرضا خلج، ابراهیم اسدیان،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
در این مقاله ریزساختار و خواص مکانیکی فصل مشترک فولاد ساده کربنی - برنز جوشکاری انفجاری و نورد شده بررسی شد. اتصال انفجاری در دو فاصله توقف و با دو ضخامت ماده انفجاری مختلف انجام شد. نورد کامپوزیت جوش شده در دو دمای محیط و پیش گرم ۳۰۰ درجه و با کاهش ضخامت ثابت ۳۳,۳% انجام گرفت. نتایج نشان داد فصل مشترک موجی اتصال فولاد- برنز، شامل بخشهای مختلفی است. با انجام نورد، فصل مشترک اتصال، کشیده و مسطح شده و مناطق گردابه ای به هم فشرده شده و در مواردی وارد زمینه فولادی شده است. ذرات فولاد جدا شده از زمینه در امتداد تاج موج و به صورت جزیره های مجزا در زمینه برنز باقی مانده است. از طرفی در مناطق مجاور گردابه ها، بخشی از فلز پرنده برنز در زیر موج گیرافتاده و به صورت جزیره های جدا شده از زمینه برنز در داخل فولاد مشاهده شد. مناطق متخلخل در اثر نورد به صورت لایه های خرد شده و فشرده شده درآمده است. نیرو و دمای نورد، موانع نفوذ را تاحدی برطرف کرده و پیوند فلزی بین برنز و فولاد تشکیل شده است. حفره ها و تخلخل های انقباضی در حین اتصال، دراثر نورد به هم فشرده شده و مرزهای مجزا به یکدیگر نزدیک شده است. اتصال انفجاری و نورد سرد موجب افزایش سختی در فصل مشترک شده و نورد گرم منجر به کاهش سختی در فصل مشترک گردیده است. در آزمایش سختی نمونه های جوشکاری به ترتیب بیشترین انرژی برخورد، مرتب می شوند. تاثیرات ناشی از پارامترهای جوشکاری، بعد از نورد سرد و گرم هم باقی می ماند و رتبه بندی سختی تغییر نمی کند.
صمد کاظمی، غلامحسین خلف، دکتر احمد افسری، محمد جواد مرزبان،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
کلدینگ فولاد ضد زنگ، یعنی تشکیل آلیاژ با ایجاد یک لایه نازک فولاد ضدزنگ بر روی یک فلز دیگر میباشد. در این پژوهش یک لایه فولاد ضدزنگ آستنیتی SA۲۴۰-TP۳۱۶ بر روی فولاد SA۵۱۶-GR۶۰ پوشش داده شد. آزمایش هایی برای مقایسه خواص مکانیکی جوش فولاد ضد زنگ اولیه و فولاد کلد شده SA۵۱۶-GR۶۰ انجام گردید تا امکان پذیری جایگزینی پوشش ایجاد شده به جای فولاد زنگ نزن SA۲۴۰-TP۳۱۶ بررسی شود. بررسی نتایج آنالیز شیمیایی آلیاژ SA۲۴۰-TP۳۱۶ نشان می دهد روکش انجام شده دارای ترکیب شیمیایی شبیه به آلیاژ SA۲۴۰ میباشد و با افزایش عمق، سختی فلز جوش و درصد کرم بیشتر و درصد مولیبدن در آلیاژ جوش کمتر شده است. مقایسه استحکام نهایی آلیاژ SA۵۱۶ پس از کلد شدن و جوشکاری با آلیاژ پایه زنگ نزن SA۲۴۰ نشان از بهبود استحکامهای کششی دارد. در حالت اول استحکام در محدوده ۴۷۰ تا۵۰۳ مگاپاسکال و در حالت دوم در محدوده ۴۷۷ تا ۵۷۰ مگاپاسکال تغییر می کند. بیشترین سختی در ناحیه متاثر از حرارت بدست آمده است. تست خمش نشان داد که خمش بدون ترک تا زاویه ۱۸۰ درجه نشانه داکتیل ماندن فلز جوش می باشد. نتایج آزمایش ضربه نیز نشان دهنده قابلیت جذب انرژی مناسب بخصوص در حوالی ولتاژ ۱۵۰ ولت میباشد.
محمد رضا برهانی، سید رضا شجاع رضوی، فرید کرمانی، محمد عرفان منش، سید مسعود برکت، حامد نادری سامانی، معین شهسواری،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، روکش‌کاری لیزری پودرهای استلایت ۶ و فولاد زنگنزن PH۴-۱۷روی زیرلایه فولاد زنگنزن PH۴-۱۷ و بررسی ریزساختار انجمادی آن است. نتایج نشان داد ریزساختار پوشش استلایت۶ دارای فاز زمینه محلول جامد کبالت با ساختار FCC و کاربیدهای Cr۷C۳ و Cr۲۳C۶ 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 PH۴-۱۷ 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 استلایت۶ ، زیرلایه و پوشش فولاد زنگنزن PH۴-۱۷ به‌ترتیب در حدود ۴۸۰ ، ۳۵۰ و ۳۵۰ویکرز است. دلیل بیشتر بودن ریزسختی پوشش، وجود کاربیدهای کروم (Cr۷C۳ و Cr۲۳C۶) تشکیل شده در زمینه کبالتی و زمینه محلول جامد کبالتی پوشش است.
فرهاد هراتی، محمد امین جباره، سید مصطفی موسوی زاده،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
هدف از تحقیق حاضر مطالعه رفتار ذوب‌شدگی و انجماد مجدد مذاب، حین جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه‌ای آلیاژ AZ۹۱ است. با وجود آن که جوشکاری همزن اصطکاکی به عنوان یک فرایند حالت جامد مطرح است اما عدم انحلال ترکیبات بین فلزی Mg۱۷Al۱۲ حین فرایند جوشکاری در این آلیاژ منجر به وقوع ذوب‌شدگی میشود. در این تحقیق جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه‌ای در سرعت چرخشی ۲۵۰۰ دور بر دقیقه و زمان ماند ۵ ثانیه انجام شد. از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی به منظور بررسیهای ریزساختاری استفاده شد. نتایج نشان داد که شروع ذوب‌شدگی با ذوب شدن یوتکتیک باقی‌مانده، از داخل و لبه‌های بیرونی رسوبات یوتکتیکی اتفاق افتاده است. با حرکت به سمت منطقه همزده‌شده، یک لایه مذاب در امتداد مرز دانه تشکیل شده است. ساختار حاصل از انجماد مجدد به صورت ساختار کامپوزیتی فازα-Mg در زمینه γ-Mg۱۷Al۱۲ است. همچنین نتایج نشان داد مورفولوژی یوتکتیک حاصل از انجماد مجدد به سرعت سرمایش ارتباط دارد. با افزایش سرعت سرمایش در موقعیت رسوبات یوتکتیکی، مورفولوژی یوتکتیک از حالت دانه‌ای به الیافی تغییر میکند. همچنین مذاب موجود در مرز دانه با مورفولوژی یوتکتیک تفکیک‌شده منجمد میشود.
محمدمهدی جعفری، احمد افسری، احمد به گزین، شاهین حیدری،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
در این پژوهش خواص مکانیکی و تریبولوژی جوش حاصل از چهار نوع فلز پرکننده مختلف برروی فولاد-۱,۶۹۵۹ از طریق جوش تیگ مورد بررسی قرار گرفت. فلزهای پرکننده مورد استفاده در این تحقیق شامل ER۷۰S-۶, ER۸۰S-G, ER۸۰S-Ni۱ , ER۸۰S-B۲ بوده و ترکیبات شیمیایی نزدیک به فلز پایه دارند. به منظور بررسی خواص جوش و کیفیت اتصال، آزمون های کشش، ضربه، سختی و سایش با استفاده از دستگاههای کشش و ضربه و سایش انجام شده و ساختار میکروسکوپی نیز توسط میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل حاکی از آن است که تغییرات فازی و حضور عناصر آلیاژی مولیبدن و کروم، منجر تغییر در خواص اتصال جوش شده است. بیشترین وکمترین مقاومت به سایش به ترتیب در جوش حاصل از فلز پرکننده ER ۸۰S-Ni۱ و ER ۷۰S-۶ و بهترین کیفیت جوش و خواص مکانیکی با استفاده از فلز پرکننده ER ۸۰S-B۲ حاصل گردید و استحکام کششی نیز تا حدود ۳۸ درصد نسبت به فلز پایه بهبود یافت.
غلامرضا خلج،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
در جوشهای چند پاسه، منطقه متاثر حرارتی شکل گرفته در هر پاس، به وسیله پاس بعدی، تحت چرخه حرارتی دیگری قرار میگیرد. این مساله ریزساختار مناطق متاثر حرارتی را بسته به موقعیت هر منطقه نسبت به خط ذوب پاس بعدی، به طور موضعی تغییرمیدهد و همپوشانی مناطق متاثر حرارتی منجر به ریزساختارهای پیچیده خواهد شد. در این پژوهش برمبنای شرایط عملی تولید لوله در کارخانه، شامل جوشکاری زیرپودری با چهار الکترود در دو پاس از داخل و خارج لوله، ابتدا تحلیل چرخههای حرارتی منطقه متاثر حرارتی، صورت گرفت. شبیه سازی چرخه های حرارتی گرم و سرد کردن تا دماهای قله ۹۵۰، ۱۱۵۰ و °C۱۳۵۰، در دستگاه دیلاتومتری انجام شد و رفتار دگرگونی و ساختار میکروسکوپی مطالعه شد. مدل سازی همزمان انحلال رسوبات و رشد دانه آستنیت صورت گرفت. مشاهده شد که رشد دانه در ۳۰۰ ثانیه به اندازه حدی میرسد. علت اصلی رشد دانه در دماهای پایین تر و بالاتراز °C ۱۱۵۰ به ترتیب، انحلال رسوبات ریز و درشت کربونیترید نایوبیم است. همچنین مدل سازی تشکیل و تجزیه آستنیت با استفاده از معادله کلاسیک JMAK انجام شد. مشاهده شد که پارامتر n وابستگی زیادی به دما ندارد؛ در حالی که پارامتر k به شدت به دما، مقدار دگرگونی و اندازه دانه آستنیت وابسته است.
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.
