مجید بلباسی، مهرداد رضایی،
دوره 5، شماره 2 - ( 11-1398 )
چکیده
امروزه علاوه بر ایجاد اتصال با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، فرآیند کامپوزیت‌سازی نیز همزمان نیز صورت می‌گیرد. هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی اثر هندسه پین بر خواص نانوکامپوزیت آلومینیم6061-آلومینا ایجاد شده به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی است. بدین منظور انجام جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با انتخاب پنج نوع هندسه پین بر روی آلیاژ آلومینیوم6061 که ذرات Al2O3 در آن جاگذاری شده انجام گردید و نمونهها با استفاده از آزمونهای کشش، سختی سنجی، میکروسکوپ نوری و الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. پین شش ضلعی منتظم به علت داشتن شش صفحه صاف و حرکت ضربه‌ای در حین چرخش، اغتشاش مناسبی را ایجاد کرده که باعث ایجاد بیشترین استحکام کششی و درصد ازدیاد طول به ترتیب به مقدار MPa 198و 25/10 و کمترین اندازه دانه 3/13 میکرون شده است. در نمونه جوشکاری شده با پین استوانه‌ای رزوه‌دار به علت عدم ضربه در حین چرخش، سیلان نامناسب ذرات تقویت کننده و تجمع آن در محل اغتشاش، کمترین استحکام کششی و درصد ازدیاد طول به ترتیب به مقدارMPa 5/133و 95/1 درصد حاصل گردید.
رامین دلیر نظرلو، دکتر فراز امیدبخش، دکتر جواد ملایی میلانی،
دوره 6، شماره 1 - ( 6-1399 )
چکیده
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از روشهایی است که در اتصال قطعات آلومینیومی به عنوان روشی اقتصادی و با کیفیت مطرح میباشد. یکی از عوامل تاثیر گذار بر کیفیت ناحیه اتصال، فرایند انتقال مواد در حین حرکت ابزار در طول خط جوش میباشد. انتقال مواد در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی حاصل انتقال عمودی و افقی مواد حول پین ابزار می باشد. انتقال عمودی و افقی مواد تحت تاتثیر و کنترل نیروهای فورج و اکسترود بوده و لذا دو مکانیزم تغیییر فرم پلاستیک فورج و اکسترود چگونگی و میزان انتقال مواد و در نتیجه کیفیت نهایی جوش را کنترل می کنند. فورج و اکسترود به ترتیب تحت تحت تاثیر مستقیم زاویه و شکل ابزار بوده و پارامترهای سرعت حرکت و سرعت دوران به صورت غیر مستقیم بر هر دو مکانیزم تاثیر گذار هستند. لذا در این پژوهش تاثیر سرعت دورانی ابزار در سرعت پیشروی ثابت، در جوش لب به لب آلومینیوم خالص تجاری، مورد بررسی قرارگرفته است. بدین منظور کیفیت جوش های حاصل توسط روش های عکس برداری دیجیتالی از سطح، رادیوگرافی، متالوگرافی، ریز سختی سنجی و مقاومت الکتریکی استفاده شد. نتایج آزمایشات نشان میدهد که افزایش سرعت دورانی در سرعت پیشروی ثابت، سبب افزایش میزان مواد انتقال یافته در ناحیه جوش شده و مقدار عیوب به وجود آمده در ناحیه جوش کاهش مییابد.
محسن حاجی زاده، سجاد امامی، توحید سعید،
دوره 6، شماره 1 - ( 6-1399 )
چکیده
جوش‌های بدون درزی بر روی ورق‌های 2 میلیمتری فولاد زنگنزن آستنیتی 304 با روش جوشکاری همزن اصطکاکی با سرعتهای پیشروی 150 میلیمتر بر دقیقه و سرعتهای چرخشی 400 و 800 دور بر دقیقه ایجاد شد. مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم پراش الکترون‌های برگشتی انجام شد. نتایج نشان داد که کسر بزرگی از مرزدانه های کوچک زاویه با وقوع بازیابی دینامیکی در ناحیه متاثر از عملیات ترمومکانیکی شکل گرفت. درصد بیشتری از این مرزها در نمونه جوشکاری‌شده با سرعت 800 دور بر دقیقه به علت همراه داشتن حرارت و میزان تغییرشکل بالا توسعه یافت. کسر بزرگی از مرزدانه های بزرگ زاویه با وقوع تبلور مجدد دینامیکی پیوسته در ناحیه همزده هر دو نمونه تشکیل شد. ریزساختار ظریف‌تری در ناحیه همزده نمونه جوشکاری‌شده با سرعت چرخشی 400 دور بر دقیقه، به علت همراه داشتن حرارت ورودی پایین به دست آمد. تصویر قطبی صفحات {111} نشان داد که اجزای بافت برشی ساده در ناحیه همزده تشکیل شد و شدت مربوط به تصاویر قطبی با افزیش سرعت چرخشی افزایش یافت. توسعه اجزای بافت برشی ساده به طور ضمنی وقوع تبلور مجدد دینامیکی پیوسته را تایید می‌کند.
حامد تیربند، داود اکبری، محمد گلزار،
دوره 7، شماره 1 - ( 5-1400 )
چکیده
در این مقاله استحکام نمونه های پلیمری گرماسخت تقویت شده جوش کاری شده به روش فراصوتی که با روش آماده سازی سطحی به کمک پرتو لیزرآماده سازی شده اند، بررسی شده است. هدف اصلی بررسی مکانیزم های چسبندگی سطحی بهتراتصال نسبت به سطح ساده و همچنین ایجاد رویکردهای عملی جهت افزایش قدرت چسبندگی اتصال قطعات گرماسخت و استفاده از این فرآیند به عنوان تکنیک مقرون به صرفه است. بنابراین از دو ماده گرمانرم پلی متیل متاکریلات و پلی پروپلین به عنوان مواد واسطه برای ایجاد جوشکاری فراصوتی استفاده شده است.نتایج نشان می دهند که پارامتر نیرو وفشاردر این اتصالات پارامترهای غیر تاثیرگذاربوده است ودر جوش هایی بازمان بالاتر، رزین گرماسخت شروع به تخریب گرمایی کرده است. در تمامی قطعات در زمان جوشکاری، سه پارامتر اصلی فشار، زمان جوشکاری وزمان نگهداری به طور یکسان با مقدار 2 بار، 6/1 ثانیه و ۳ ثانیه انتخاب شدند. نتایج نشان می دهد حداقل استحکام کششی در نمونه های مورد بررسی 1286نیوتن است، که نسبت به حداکثر استحکام کششی نمونه های آماده سازی بدون سطح چندین برابر افزایش یافته است. نتایج این مقاله نشان می دهد که روش آماده سازی سطحی به کمک پرتو لیزر روش موثر در افزایش استحکام چسبندگی قطعات پلیمری گرما سخت می باشد.
مهدی صفری، امیر حسین ربیعی، جلال جودکی،
دوره 7، شماره 1 - ( 5-1400 )
چکیده
روش جوشکاری مقاومتی نقطه ای یکی از روش های موثر برای اتصال ورق های فلزی می باشد. تخمین نیروی شکست در قطعات جوشکاری شده از اهمیت بالایی برخوردار بوده و از روش های مختلفی برای یافتن نیروی شکست استفاده می شود. در این مقاله از یک سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی (انفیس) برای تخمین و پیش بینی میزان استحکام قطعات جوشکاری شده استفاده می شود. برای این منظور با انجام یک طراحی آزمایش برای پارامترهای موثر فرآیند شامل شدت جریان جوشکاری، زمان اعمال جریان، زمان خنک شدن و نیروی مکانیکی، نمونه های جوشکاری تهیه شد. ورق مورد استفاده در نمونه ها فولاد کربنی AISI 1060 می باشد. پس از انجام آزمون کشش استحکام نمونه ها بدست آمده و سپس با استفاده از الگوریتم بهینهسازی آموزش و یادگیری در سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی پارامترهای بهینه مدل توسعه داده شده بدست آمد. 70 درصد دادههای مربوط به استحکام نمونه ها برای آموزش سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی و 30 درصد باقیمانده برای بررسی صحت مدل ایجاد شده(بخش تست) مورد استفاده قرار گرفته است. دقت مدل بدست آمده با استفاده از نمودارهای مختلف و همچنین بر اساس معیارهای آماری جذر میانگین مربعات خطا، میانگین خطای مطلق، ضریب تعیین و درصد میانگین خطای مطلق بررسی شده است. از نتایج بدست آمده مشخص میشود که شبکه انفیس در پیشبینی استحکام شکست قطعات جوشکاری شده توسط فرآیند جوشکاری مقاومتی نقطه ای بسیار موفق عمل کردهاست. در پایان مشاهده می شود که ضریب تعیین و درصد میانگین خطای مطلق برای تخمین استحکام شکست در بخش آموزش به ترتیب برابر با 99/0 و 48/0 درصد و در بخش تست برابر با 95/0 و 2/6 درصد میباشند.
محمد یوسفیه،
دوره 7، شماره 1 - ( 5-1400 )
چکیده
در این مقاله به کمک روش تاگوچی، پارامترهای موثر بر چقرمگی فولادهای زنگنزن سوپردوفازی در جوشکاری اصطکاکی- اغتشاشی بهینهسازی شده است. برای دستیابی به شرایط بهینه به منظور رسیدن به حداکثر چقرمگی، مشخصه کیفی هرچه بیشتر بهتر مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل نتایج تاگوچی نشان داد برای رسیدن به شرایط بهینه به منظور دستیابی به حداکثر چقرمگی در قطعات جوش فولاد زنگ نزن سوپردوفازی باید سرعت چرخشی ابزار برابر rpm 500، سرعت جوشکاری برابرmm/min 60، فشار اولیه برابر MPa 70 و زاویه ابزار با قطعه کار برابر 3 درجه باشد. در شرایط بهینه، چقرمگی حاصل از آزمایش J 61 به دست آمد که با تقریب خوبی نزدیک به چقرمگی پیشبینی شده (58J) بود. همچنین آنالیز واریانس بر‌روی نتایج نسبت سیگنال به نویز (S/N) انجام شد. با توجه به نتایج آنالیز واریانس، پارامتر سرعت چرخشی ابزار با درصد تاثیر %64 موثرترین پارامتر بر چقرمگی در جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی فولادهای زنگ نزن سوپردوفازی شناخته شد. از طرفی پارامترهای سرعت جوشکاری (با درصد تاثیر %17)، فشار اولیه (با درصد تاثیر%16) و زاویه ابزار نسبت به قطعه کار (با درصد تاثیر %3) در رتبه‌های بعدی قرار گرفتند. همچنین بررسی سطح مقطع شکست نمونهها در آزمایش ضربه اثبات کرد نمونه ای که کمترین چقرمگی را در آزمایش ضربه داشت دارای مورفولوژی از نوع کلیویج و در نتیجه شکست ترد بود. این در حالی بود که مورفولوژی سطح شکست نمونه مورد آزمایش در شرایط بهینه (با دارا بودن بالاترین چقرمگی در این تحقیق= J61) دارای دیمپل‌های ریز و عمیق به مقدار زیاد بود. وجود دیمپل‌های ریز و عمیق به مقدار زیاد نشان دهنده شکست نرم و نهایتا رسیدن به بالاترین چقرمگی بود.
مجید اصلانی، مهدی رفیعی،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
در این پژوهش به منظور اصلاح ساختار جوش حاصل از جوشکاری تعمیری آلیاژ ریختگی منیزیم AZ91Cو بهبود استحکام کششی، پارامترهای ورودی نظیر شدت جریان و دمای پیشگرم برای این آلیاژ بهینهسازی و همچنین عملیات حرارتی T6 نیز بصورت مجزا جهت همگن نمودن ریزساختار و بهبود خواص قبل و بعد از جوشکاری اعمال گردید .با استفاده از آنالیز واریانس، صحت مدل‌ها بررسی و تحلیل شدند. از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی توزیع انرژی اشعه ایکس ) EDS(و آزمون کشش به منظور مشخصه یابی ریزساختار و خواص مکانیکی قطعات ترمیم شده استفاده شد. نتایج بررسی های ریزساختاری نشان داد که نمونه های 2 (نمونه‌هایی که قبل و بعد از جوشکاری تحت عملیات حرارتی T6 قرار گرفتند) دارای رسوبات پیوسته بوده که این رسوبات به دلیل قطع بیشتر صفحات لغزش و ایجاد موانع مستحکم تر در مسیر حرکت نابجایی ها، استحکام را تحت تاثیر خود قرار داده و در مقایسه با نمونه های 1 (نمونه‌هایی که تنها بعد از جوشکاری تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند) خواص مکانیکی بهتری از خود نشان دادند. با رسم گراف‌های سطح پاسخ و نمودارهای تراز، بیشترین مقدار استحکام کششی نمونه‌های 1 در دماهای پیشگرم 493 تا 513 کلوین و شدت جریان 80 تا 90 آمپر و برای نمونه‌های 2 در دماهای 513 تا 553 کلوین و شدت جریان 100 تا 110 آمپر مشاهده گردید.
حامد ثابت، رامین تهوری، علی علی مرادی،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
در این پژوهش اتصال آلیاژ آلومینیوم 1050 به فولاد ساده کربنی St14 از روش جوشکاری مقاومتی نقطه‌ای مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای متغیر در این فرآیند زمان نگه داری فک ها، توان دستگاه و نوع لایه واسط قرار گیرنده بین دو آلیاژ بود. از پودر آلومینیوم به عنوان لایه واسط استفاده شد. پس از جوشکاری، بررسی ظاهری، آزمون برش، بررسی ریزساختار و میکروسختی انجام شد. بررسی آنالیز EDS در منطقه جوش نشان داد که ترکیبات بین فلزی مختلفی مشاهده شد. ضخامت لایه‌های بین فلزی ایجاد شده به مدت زمان فرآیند جوشکارری و همچنین شدت جریان اعمالی در فرآیند بستگی داشت. نتایج آزمون برش نشان داد که بیشترین استحکام برشی در بین این گروه و همچنین در بین تمام نمونه های اتصال یافته مربوط به نمونه اتصال یافته در زمان 7 ثانیه و توان 5/2 کیلووات و لایه واسط حاوی 1/0 درصد بور (نمونه شماره 8) بوده است. نتایج آزمون میکروسختی نشان داد که بیشترین مقدار میکروسختی در مرکز جوش، مربوط به نمونه شماره 8 (نمونه اتصال یافته در مدت زمان 7 ثانیه و توان 5/2 کیلووات) به مقدار 98/116 ویکرز بوده است.
بهروز بیدختی، امین قربانی،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
پژوهش حاضر به بررسی تأثیر زیرلایه چقرمه فولاد زنگ نزن آستنیتی و ترکیب شیمیایی الکترود پوشش دار روی خواص جوش فولاد H13 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 240 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.
همام نفاخ موسوی، علی رسولی،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
در این پژوهش اتصال همجنس سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار NiTi مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار NiTi با سطح مقطع دایره‌ای شکل و با ساختار مارتنزیتی در دمای محیط استفاده گردید. با استفاده از جوشکاری لیزر Nd:YAG ضربانی و بهینه سازی پارامترهای آن، یک اتصال سالم از نظر ظاهری و متالورژیکی به دست آمد و سپس اثر مدت زمان‌های مختلف اعمال پالس لیزر، بر خواص اتصال همجنس این آلیاژ بررسی شد. ریزساختار حاصل، با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز شیمیایی(EDS) مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین نمونه‌های با زمان‌های مختلف اعمال پالس لیزر، تحت آزمونهای مکانیکی کشش و میکروسختی سنجی ارزیابی شدند. با بررسی نتایج آزمون‌ها مشخص شد که گرمای ورودی بالاتر، سبب بزرگ‌تر شدن دانه‌ها، انحلال رسوبات، کاهش سختی و استحکام شکست در منطقه اتصال میگردد.
حسین سلیمانی، کامران امینی، فرهاد غروی،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
در این پژوهش، اتصال لب به لب ورق آلیاژهای آلومینیوم 2024 و 7075 توسط فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی FSW انجام شد و اثر موقعیت ابزار به اندازه 1 میلیمتر از خط مرکزی اتصال به سمت پیشرونده (AS) و پسرونده (RS) در سه حالت (1+ ، 0، 1-) بر خواص ساختاری و مکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، آلیاژهای آلومینیوم 2024 و 7075 بترتیب بعنوان پیشرونده و پسرونده انتخاب شدند. در این روش اتصال، سرعت پیشروی 200 میلی متر بر دقیقه و سرعت چرخش ابزار 600 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 5/17 درصد افزایش یافت ولی با تغییر موقعیت ابزار به سمت RS استحکام کششی به مقدار 3/13 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.
محمد هادی ذاکری، علیرضا نصر اصفهانی، سید مسعود برکت،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
در این پژوهش، ریزساختارلایه روکش شده اینکونل 625 با استفاده از لیزر فیبری بر روی فولاد ASTM A575 مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا پارامترهای مختلف فرایند روکشکاری لیزری از جمله دارا بودن کمترین میزان رقت، تخلخل و آمیختگی و نیز بهترین زاویه ترشوندگی برای یک نمونه بهینه تک پاس مشخص و سپس نسبت به انجام فرایند روکشکاری اقدام شد.ریز ساختار روکش از راس آن تا زیر لایهبا استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسیها نشان داد با توجه به نرخ سرد شدن متفاوت در فواصل مختلف، انواع ریخت دندریتیقابل مشاهده است. همچنین پوشش عاری از هرگونه حفره، تخلخل و ترک و ضخامت آن 9/0 میلیمتر(900 میکرومتر) میباشد. نتایج حاصل از آنالیزهایفازی(XRD) و عنصری(EDS) نشاندهنده تشکیل فاز گاما و توزیع نسبتاٌ یکنواخت عناصر در پوشش میباشد. این نتایج همچنیننشان دهنده آن است که تغییریدر ترکیب شیمیاییسطح زیرلایه در نزدیک فصل مشترک حاصل نشده است. نتایج سختی سنجی نیز نشان دهنده آن است که سختیازVHN325 در سطح روکش شروع و با یک شیب ملایم به سختی VHN135 در زیر لایه رسیده است. این شیب سختی را میتوان ناشی از سرعتهای سرد شدن و یا گرم شدن زیر لایه دانست.
هومن نیکبخت، محمد رضا خانزاده، حمید بختیاری،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
در تحقیق حاضر به بررسی رفتار خوردگی و تغییرات ریزساختاری ورق‌های آلومینیم سری 5000 و مس پس از فرآیند جوشکاری انفجاری پرداخته‌شده است. جوشکاری انفجاری بافاصله توقف ثابت و تغییر میزان بار انفجاری انجام‌شده است. از آزمونهای پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک و طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترون روبشی استفاده شد. نتایج منحنی‌های پلاریزاسیون تافل نشان داده، کمترین سرعت خوردگی مربوط به نمونه با بار انفجاری 5/1 و بیشترین سرعت خوردگی مربوط به نمونه با بار انفجاری 5/2 بوده است. مقاومت به خوردگی نمونه با بار انفجاری 5/2 کمتر از نمونه با بار انفجاری 5/1 شده است که دلیل آن تغییر شکل پلاستیکی شدیدتر در فصل مشترک است. نتایج متالوگرافی نمایانگر موجی –گردابه ای شدن فصل مشترک در اثر افزایش بار انفجاری بوده است. نتایج آزمون امپدانس در نمونه‌های جوش شده نشان داده با موجی- گردابه ای شدن فصل مشترک مقدار n (پارامتر توان تجربی) کاهش‌یافته و نمونه با بار انفجاری 5/2 بیشترین میزان خوردگی را داشته است. بر اساس نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترون روبشی مشاهده شد که با افزایش بار انفجاری، به‌تدریج ضخامت لایه ذوب موضعی افزایش مییابد.
نوراله طاهری مقدم، امین ربیعی زاده، علی خسروی فرد، لاله قلندری،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
جوشکاری آلیاژهای آلومینیم به روش‌های متداول ذوبی منجر به ساختاری درشت دانه، عیوب اجتناب ناپذیر و نرم شدگی شدید در ناحیه جوش میشود. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با ابزار دوکی شکل تکنیکی از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی میباشد که به دلیل داشتن یک شانه اضافه، پتانسیل بالایی برای توسعه کاربردهای روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در صنایع دریایی، هوافضا و خودرو ایجاد کرده است. به منظور ارزیابی امکان اتصال همجنس آلیاژ آلومینیم 5083، ورق‌هایی به ضخامت 3 میلیمتر از این آلیاژها به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با ابزار دوکی شکل جوشکاری شدند. اثر متغیرهای مختلف فرآیند نظیر فاصله بین شانه‌ها، سرعت پیشروی و سرعت چرخش ابزار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اتصال سالم در سرعت پیشروی mm/min 13 و سرعت چرخش ابزار rpm 1350 بدست می‌آید. نتایج آزمون کشش نشان داد که راندمان اتصال بدست آمده 5/94% است که از راندمان اتصال روش‌های ذوبی بیشتر و قابل مقایسه با راندمان اتصال با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی معمولی است. ارزیابی میکروسکوپی سطح شکست نمونه های جوشکاری شده نشان داد که برای اتصال‌های همجنس، مکانیزم شکست غالب، شکست نرم میباشد.
سید مهدی رفیعائی، غلامحسین اسلامی،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
دراین تحقیق ورق آلیاژی Ti-6Al-4V با ضخامت یک میلی متر با طرح اتصال لب به لب توسط فرآیند جوشکاری قوس تنگستن-گاز با بهرهگیری از جریان پالسی (PCGTAW) و با استفاده از فلز پرکننده AMS 4954G جوشکاری شد. در این پژوهش، بررسی اثر فرکانس سیستم پالس بر ریزساختار و خواص مکانیکی با استفاده از میکروسکوپ نوری و آزمونهای سختی سنجی ویکرز و کشش انجام گرفت. در نمونه جوش بدون فرکانس بدلیل عدم استفاده از جریان پالس و نرخ سرد شدن کمتر حوضچه مذاب، تشکیل مقادیر زیادی فازهای نرم لایهای ویدمن اشتاتن در منطقه فلز جوش میسر میگردد. در نهایت در این روش کمترین میانگین سختی برابر 341 ویکرز حاصل شد. نتایج آزمایشها نشان داد که بکارگیری جریان پالسی و افزایش فرکانس پالس تا 450 هرتز باعث افزایش نرخ سرد شدن حوضچه مذاب و به دنبال آن افزایش مقدار فاز مارتنزیتیα' بصورت سبدی شکل در ناحیه فلزجوش و در نهایت افزایش میانگین ریزسختی در این ناحیه میگردد. به بیان دیگر استفاده از بیشینه فرکانس منجر به افزایش قابل توجه میزان سختی تا 367 ویکرز در ناحیه فلزجوش شد. در نهایت نیز با استفاده از آزمون کشش نشان داده شد که در همه نمونهها شکست از ناحیه فلز پایه رخ داده که این پدیده به دلیل کیفیت جوش بسیار مناسب نمونه ها بوده است.
بهزاد بینش، سیما میرزایی، امین تقی اهری،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
اتصال فاز مایع گذرای فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304L با استفاده از لایه میانی آمورف BNi-2 انجام شد. ریزساختار اتصال با میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به سیستم آنالیز تفکیک انرژی (EDS) بررسی شد. تأثیر دمای اتصال (1110-1030 درجه سانتیگراد) بر ریزساختار و خواص خوردگی نمونه های اتصال یافته مورد مطالعه قرار گرفت. مقاومت به خوردگی الکتروشیمیایی نمونه های اتصال در محلول 3.5% NaCl ارزیابی شد. مکانیزم تشکیل ریزساختار و توالی انجماد در ناحیه اتصال مورد بحث قرار گرفت. در ناحیه مرکزی اتصال بورایدهای غنی از نیکل و کروم، ترکیب Ni-Si-B و ذرات ریز Ni3Si در زمینه گاما نیکل شناسایی شدند. بررسی های ریزساختاری نشان داد که توالی انجماد این فازها به صورت + γ ← γ + L ← Lبوراید نیکل+ بوراید کروم + γ ← L +بوراید نیکل + بوراید کروم + ترکیب Ni-Si-B می باشد. بالاترین میزان مقاومت به خوردگی در نمونه اتصال در دمای 1070 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه مشاهده شد که قابل قیاس با فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 اولیه است. این امر به ریزساختار ناحیه اتصال شامل مقدار ناچیزی ترکیبات یوتکتیک در ناحیه انجماد غیرهمدما نسبت داده میشود.
سیده زهرا انوری، میثم خاندوزی،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
در این پژوهش در راستای رفع مشکلات روش‌های جوشکاری ذوبی و افزایش استحکام، اتصال ورق‌های آلیاژهای آلومینیم 6061 و 2024 با استفاده از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی انجام شد و بهینه پارامترهای ممکن برای اتصال این دو آلیاژ مورد بررسی قرار گرفت. سرعتهای متفاوت چرخش ابزار 565، 950،rpm 1500 برای اتصال این دو آلیاژ انتخاب شد. برای هر سرعت چرخش ابزار دو متغیر سرعت پیشروی، دو متغیر عمق فروروی و دو متغیر زاویه ابزار در نظر گرفته شد. آنالیز خواص مکانیکی اتصال‌های جوشکاری شده توسط بازرسی چشمی جوش و آزمونهای کشش و میکـروسختـی صورت گرفت. ریزساختار منطقه جوش توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مورد پایش قرار گرفت. نسبت قطر شانه به قطر پین از فاکتورهای مهم و کاربردی ابزار جوشکاری است و قطر شانه 3 برابر قطر پین انتخاب شد. در این پژوهش آلیاژ 2024 به عنوان آلیاژ سخت تر در سمت پیشرونده قـرار گرفت. در نهایت استحکام کششی و سختی سنجی نمونه بهینه MPa300 و HV85 بدست آمد و رفتار سختی و استحکام کششی منطقه HAZ در سمت آلیاژ 6061 نسبت به بقیه مناطق پایین تر ارزیابی شد.
مهدی کرباسیان، نازیلا ادب آوازه، مهرداد نیکبخت،
دوره 7، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
صنعت جوش و بازرسی یکی از پرمخاطره‌ترین صنایع محسوب میشود. ارزیابی ریسک، یک روش منطقی برای بررسی پیامدهای بالقوه ناشی از حوادث احتمالی بر روی افراد، مواد، تجهیزات و محیط است. ارزیابی ریسک، میزان کارآمدی رویکردهای کنترلی موجود را مشخص نموده و دادههای با ارزشی برای تصمیم‌گیری در زمینه کاهش ریسک، خطرات، بهسازی سیستم‌های کنترلی و برنامه‌ریزی برای واکنش به ریسک‌ها فراهم می‌نماید. مطالعات صورت گرفته پژوهش حاضر، منجر به شناسایی 13 نوع ریسک در دو بخش «ترک گرم و ترک سرد» گردید. اولویت‌بندی ریسک‌های شناسایی شده براساس میزان درجه اهمیت، توسط اساتید خبره دانشگاهی صنعت جوش و بازرسی و به کمک تکنیک FBWM انجام گرفت. رویکرد فازی، برای مقابله با عدم قطعیت ریسک و کاهش ناسازگاری در تصمیم‌گیری پیشنهاد شده است. نتایج نشان میدهد که عمده‌ترین ریسک ترک گرم فلز جوش به ترتیب اولویت شامل « ساختار انجماد، جدایش، تنش‌های کششی بالا در فلز جوش، ترکیبات مواد، قید و بند اتصال، پیشگرم، شدت جریان بالا، ضخامت بالای قطعه کار، شکل گرده جوش» و عمده‌ترین ریسک ترک سرد فلز جوش شامل «مقدار هیدروژن در فلز جوش، تنش‌های کششی بالا، ساختار مستعد،دمای نسبتا پایین» میباشد. دستاوردهای پژوهش به جهت‌گیری صحیح در انتخاب راه حل‌ها (که همان دفع تهدیدهای اصلی است) کمک می‌نماید، همچنین می‌تواند در تدوین خط مشی‌های امنیتی صنعت جوش و بازرسی استفاده شود.
سید عزت الله موسوی، مجتبی موحدی، محسن کاظمی نژاد،
دوره 8، شماره 1 - ( 5-1401 )
چکیده
در این پژوهش، پایداری حرارتی-مکانیکی آلومینیوم 1050 که در ابتدا تحت دو پاس فرایند پرس‌کاری در قالب شیاردار محدودشده قرار گرفت، نسبت به جوشکاری اصطکاکی-تلاطمی با بکارگیری پودر هیبریدی (%50 حجمی پودر میکرومتری گرافیت و %50 حجمی پودر نانومتری α-Al2O3) 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 ℃ 224 کاهش داد، در حالی‌که در شرایط مشابه جوشکاری و بدون استفاده از پودر هیبریدی، بیشینه دمای فرایند℃ 489 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 101 بیشترین بازدهی (%80~) با جوشکاری در نسبت r/mm 70 ω/v = در سه پاس بدست آمد.
سجاد ازغندی راد، مجتبی موحدی، امیرحسین کوکبی، معین تمیزی،
دوره 8، شماره 1 - ( 5-1401 )
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 Sn0.3Ag0.7Cu تقویت شده با نانوصفحات گرافن با درصد وزنی‌های مختلف (2/0،م1/0،م05/0و0)، 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%1/0 نانوصفحات گرافن با %10 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 Cu6Sn5 موجود در فصل مشترک اتصال بین مس و لحیم، %30 کاهش را در مورد نمونه حاوی %1/0 گرافن نسبت به نمونه بدون گرافن نشان داد.
