رسول هدایت نژاد، حامد ثابت، صادق رحمتی، علی سالمی گلعذانی،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
این تحقیق به بررسی ریزساختار در فرآیند ساخت افزودنی به روش رسوب فلز لیزری با رسوب پودر Inconel ۷۱۸ بر روی زیرلایه Inconel ۷۳۸ می‌پردازد. برای این منظور، رسوب گذاری با توان لیزر متفاوت بر روی زیرلایه های مختلف انجام و ریزساختار و سختی لایه ها مورد مطالعه قرار گرفت. سه لایه Inconel ۷۱۸ پودری بر روی زیرلایه ها رسوب نشانی گردید. نتایج نشان میدهد که پارامتر توان لیزر در فرآیند رسوب نشانی، تأثیر قابل توجهی بر ریزساختار نمونه‌ها دارد. با ۱۰۰ وات افزایش توان لیزر، فاصله بین فازهای γ' در زیرلایه و γ'' در لایه ها به میزان قابل توجهی کاهش یافت. همچنین با افزایش توان لیزر، افزایش ابعاد هندسی و درصد حجمی فاز تقویت کننده γ'' نیز مشاهده شد. علاوه بر این، افزایش توان لیزر باعث کاهش درصد حجمی فاز لاوه گردید. با اندازه گیری ریز سختی لایه های رسوب نشانی شده مشخص گردید که با افزایش توان لیزر سختی لایه سوم کاهش می یابد.
محمدرضا مرکی، مسعود محمودی، محمد یوسفیه، هادی تقی ملک،
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
ساخت افزایشی قوس و سیم بر پایهی جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ یکی از روش ساخت لایه به لایه فلزی است. از قدم های اساسی در این روش از ساخت قطعات پیشبینی هندسه جوش به وجود آمده در هر پاس از جوشکاری است. در پژوهش حاضر با در نظر گرفتن پارامترهای مؤثر بر روی هندسه جوش، مطالعه تجربی در این زمینه صورت گرفت. بدین منظور سه پارامتر ولتاژ، سرعت جوشکاری و سرعت تغذیه سیم به عنوان پارامترهای مؤثر بر هندسه جوش فرایند در نظر گرفته شدند و پارامترهای عرض گرده جوش و ارتفاع گرده جوش نیز از میان پارامترهای هندسه جوش با توجه به نوع و کاربرد پژوهش به عنوان پارامترهای خروجی انتخاب گردید. از ماشین بردار پشتیبان حداقل مربعات برای مدلسازی هندسه جوش در فرایند استفاده شد. نتایج حاصله از رگرسیون آموزش، آزمون، اعتبارسنجی و کل به ترتیب ۰,۹۴۵، ۰.۷۹۳، ۰.۸۹۴ و ۰.۸۸۱ بدست آمد. مقایسه بین دادههای تجربی و دادههای مدل به بیان معنیدار بودن مدل پیشنهادی میباشد
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.
مجتبی نیازی، احمد افسری، سید احمد به گزین، سید محمد رضا ناظم السادات،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
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 ۷۰۷۵-Al و ۶۰۶۱-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 ۲۰ 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.
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.
عبدالله لعل پور، مسعود مصلایی پور، دکتر علی اشرفی،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
فرایند فرآوری اصطکاکی اغتشاشی بر صفحات آلومینیوم آلیاژی ۲۰۲۴ در گستره نسبتا وسیعی از سرعت پیشروی( ۲۵ الی ۶۳ میلیمتر بر دقیقه) و سرعت چرخش(۳۱۵ الی ۸۰۰ 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.
محمدرضا برهانی، سید رضا شجاع رضوی، محمد عرفان‌منش، فرید کرمانی، سید مسعود برکت،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
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 IN۷۱۳LC با پودر اینکونل ۶۲۵ 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 ۴ به ۶ میلیمتر بر ثانیه، ساختار دندریتی هم‌محور افزایش مییابد. نتایج سختی سنجی حاکی از کاهش سختی تا منطقه فصل مشترک از ۴۳۰ به ۳۷۰ ویکرز و نوسانات در حدود ۵۰ ویکرز میباشد. به‌دلیل سرعت انجماد بالا، میانگین فاصله بین بازوهای ثانویه ۸/۰ در پایین، ۰۱/۱ در میانه و ۷۵/۱میکرومتر 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 ۱/۰ درصد است.
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.
آریا گندم دوست، محمود سرکاری خرّمی، سیّد فرشید کاشانی بزرگ، حسن قربانی،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
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 ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
در پژوهش حاضر دو آلیاژ آنتروپی بالای AlCoCrFeNi (Al۱) و Al۰,۷CoCrFeNi (Al۰.۷) با فرایند جوشکاری قوسی تنگستن با گاز محافظ آرگون در شدت جریان جوشکاری A ۱۸۰ و سرعت جوشکاری۱/۴mm/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 Al۱ دارای ساختار گلبرگی متشکل از فاز BCC همراه با فاز غنی از Cr بر روی مرزدانه‌ها است. در آلیاژ Al۰.۷ 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 Al۱ 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 Al۰.۷ 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 ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
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 SAC۰۳۰۷ (۹۹ درصد وزنی قلع، ۳/۰ درصد وزنی نقره و ۷/۰ 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 ۲/۰ درصد کبالت به مقدار ۲۳ درجه به دست آمد. با اضافه کردن کبالت، اندازه ترکیبات بین فلزی Cu۶Sn۵ و Ag۳Sn 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 ۱۳ تا ۷۱ درصد افزایش یافته است. استحکام‌برشی لحیم‌ها با افزایش میکرو ذرات کبالت تا %۳۸ در آلیاژ حاوی ۴/۰ درصد کبالت افزایش یافت؛ درحالی که در لحیم کامپوزیتی حاوی ۱ 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 ۲/۰ تا ۴/۰ درصد کبالت بهترین خواص ترشوندگی و استحکام کشش برشی را دارند.
غلامرضا خلج، علی فدایی،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
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 ۳۲۱- آلومینیوم ۱۰۵۰ - آلومینیم ۵۰۸۳ بررسی شد. نمونه‌های جوشکاری شده در دماهای ۲۵۰ و ۳۵۰ درجه سانتیگراد برای زمان ۱۰۰۰۰ 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 ۵۰۸۳- آلومینیوم ۱۰۵۰ به صورت صاف و با پیوستگی کامل بود؛ اما فصل مشترک فولاد زنگ نزن ۳۲۱- آلومینیوم ۱۰۵۰ 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 ۶/۱۸ میکرون می‌رسد. با افزایش دمای عملیات حرارتی، غلظت میانگین آلومینیم در لایه واکنشی فصل مشترک از ۸۵ درصد تا بیش از ۹۰ درصد افزایش یافته اما غلظت آهن از ۱۰ درصد به کمتر از ۵ درصد، کاهش یافته است. همچنین، استحکام برشی- فشاری از ۶/۹۴ به ۷/۵۶ MPa کاهش مییابد.
مهدی صفری، اکبر احدی،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
در پژوهش حاضر به بررسی پوشش دهی پودر اینکونل ۷۱۸ بر روی زیرلایه فولاد H۱۳ 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.
لیلا قدمی دمابی، سید مهدی رفیعائی، سمانه جهانبازی گوجانی،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
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 ۵۰ نانومتر هستند در حالی‌که پس از انجام عملیات حرارتی کلسینه کردن اندازه ذرات افزایش بسیار زیادی یافته و به اندازه متوسط و تقریب۱۶۰-۱۳۰ 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.
دکتر مهدی صفری، آقای ایمان دهفولی،
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۴ )
چکیده
دراین پژوهش، قطعات از جنس آلیاژ تیتانیوم Ti-۶Al-۴V با استفاده از فرآیند ذوب انتخابی لیزر تولید میشوند. همچنین با استفاده از روش طراحی آزمایشها بر مبنای روش پاسخ سطح، اثر پارامترهای توان لیزر، سرعت اسکن لیزر و مقدار همپوشانی لایههای مجاور بر زبری سطح قطعات تولید شده مطالعه میشود. نتایج نشان میدهند زبری سطح قطعات تولید شده توسط روش ذوب انتخابی لیزر، با افزایش توان لیزر ابتدا کاهش پیدا کرده و سپس با افزایش بیشتر توان لیزر افزایش مییابد. همچنین با افزایش سرعت اسکن لیزر، زبری سطح قطعات تولید شده افزایش مییابد. به علاوه زبری قطعات تولید شده، با افزایش مقدار همپوشانی لایههای مجاور ابتدا کاهش پیدا کرده و سپس افزایش مییابد. به منظور دستیابی به قطعاتی با کمترین مقدار زبری سطح، بهینهسازی پارامترهای ورودی فرآیند انجام شده و مشخص شد که با توان لیزر برابر با ۱۵۰ وات، سرعت اسکن لیزر برابر با ۵۰۰ میلیمتر بر ثانیه و مقدار همپوشانی لایههای مجاور برابر با ۸/۶۷ میکرون میتوان قطعات از جنس آلیاژ تیتانیوم Ti-۶Al-۴V با کمترین مقدار زبری سطح برابر با ۴۴/۱ میکرون توسط روش ذوب انتخابی لیزر تولید کرد.
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.
آقای فرید بشیرزاده، دکتر توحید سعید،
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۴ )
چکیده
برخلاف روش های جوشکاری معمول، جوشکاری فراصوتی آلیاژهای تیتانیمی به فولادی باعث تشکیل ترکیبات بین فلزی ترد، پیچش زیاد و تضعیف خواص مکانیکی اتصال نمی شود. جوشکاری فراصوتی نمونه های St۱۲-CP.Ti در پارامترهای ثابت فشار، زمان و توان جوشکاری به ترتیب برابر با هفت بار، دو ثانیه و یک کیلووات و پارامتر متغیر لایه های میانی Cu، ۷۰B و Zn انجام شد. بررسی نمونه ها توسط آزمون های OM، SEM، کشش برشی و ریزسختی سنجی نشاندهنده کمترین و بیشترین چگالی باند به ترتیب برابر با ۲/۴۲ و ۶/۸۰ درصد برای نمونه های Zn و Cu است. چگالی باند و در نتیجه استحکام نمونه دارای لایه میانی با قابلیت تغییر شکل بیشتر مقادیر بالاتری دارند. در نمونه Cu به دلیل قابلیت تغییر شکل پلاستیک بالای مس، حرارت و تغییر شکل بیشتری در فصل مشترک اتصال نسبت به نمونه های دیگر ایجاد شده و در نتیجه ریزساختار دچار تبلور مجدد و رشد دانه پس از تحمل تغییر شکل پلاستیک شدید شده است. همچنین، بالاترین سختی طرف فولادی اتصال برابر با ۲۰۱ ویکرز مربوط به نمونه Cu بوده و پس از آن به ترتیب ۷۰B و Zn قرار دارند.
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.
محمدرضا برهانی، محمد رجبی، رضا شجاع رضوی، روح الله جماعتی،
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۴۰۲ )
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 ۶۲۵ 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 ۶۲۵ در مقایسه با زیرلایه اینکونل ۶۲۵ به ترتیب ۷ و ۵۲ درصد در سایش دمای ۲۵ و ۶۲۰ درجه سانتیگراد کاهش یافت. مکانیزم سایش دمای محیط پوشش عمدتاً خراشان و مکانیزم سایش دما بالای آن عمدتاً چسبان است.
