42 نتیجه برای خواص مکانیکی
امین عبداله زاده، علی شکوه فر،
دوره 5، شماره 1 - ( 6-1398 )
چکیده
در این پژوهش، به‌منظور تغییر ترکیب شیمیایی ناحیه اغتشاش یافته، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ آلومینیوم 6061 و منیزیم AZ31 همراه با افزودن لایه واسط فلز روی انجام شد. با هدف تعیین شرایط بهینه جوشکاری ترکیبی از سه سرعت دورانی و دو سرعت پیشروی مورد استفاده قرار گرفت. بهترین خواص مکانیکی برای نمونه جوشکاری شده در سرعت دورانی 600 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 35 میلیمتر بر دقیقه به دست آمد، به نحوی که میزان استحکام کششی این نمونه در مقایسه با نمونه بدون لایه واسط در شرایط مشابه حدود 24 درصد بهبود یافت و درصد ازدیاد طول حدود 5/2 برابر ارتقاء پیدا کرد. ترکیبات بین فلزی Mg-Zn و Mg-Al-Zn، محلول جامد آلومینیوم و نواحی غنی از روی باقیمانده ازجمله اصلی‌ترین فازهای شناسایی‌شده در ناحیه اغتشاش یافته بودند که با ایجاد آن‌ها از شکل‌گیری ترکیبات بین فلزی مضر Al-Mg جلوگیری به عمل آمد. تصاویر شکست نگاری سازگاری مناسبی با درصد ازدیاد طول بدست آمده برای نمونههای مختلف نشان داد به نحوی که برای نمونه جوشکاری شده با لایه واسط روی، سطح شکست دارای بافتی ریز بوده و حفره‌های کم‌عمقی در سطح شکست مشاهده شد درحالی‌که در مورد نمونه ساده جوشکاری شده در شرایط مشابه، سطح شکست ماهیت کاملاً ترد داشت.
سیده زهرا انوری، محمد رضا الهی،
دوره 5، شماره 2 - ( 11-1398 )
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 AZ31 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 AZ31 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-Mg17Al12 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 A50 و فرکانس Hz60 بیشترین استحکام(MPa226) 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 A75 و جریان زمینه A35 بیشترین استحکام(MPa109) را دارد.
پیمان شایان فر، حبیب دانش منش، کمال جانقربان،
دوره 6، شماره 1 - ( 6-1399 )
چکیده
در این تحقیق اثر درصد هم پوشانی تک پاس های روکش بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی روکش کاری با لیزر پودر اینکونل625 بر روی فولاد کوئنچ و تمپر ASTM A592 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 50 درصد، میزان حرارت ورودی کم تر از هم پوشانی تک پاس های روکش 75 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 50 درصد، حدود 91/. میکرومتر، قطر میانگین ستون های دندریتی حدود 32/. میکرومتر، ریزسختی حدود 10 درصد، سختی نوپ حدود 9 واحد، مدول الاستیک حدود 37 گیگا پاسکال و چقرمگی حدود 9 مگاپاسکال در مجذور متر از هم پوشانی 75 درصد بیشتر است.
حسین ابراهیم زاده، حسن فرهنگی،
دوره 6، شماره 2 - ( 10-1399 )
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 (20، 150 و 300 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+1ام 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 (300 میلی ثانیه) و فشار کوبش (6 بار) به دست آمد. علت این امر عدم شکست جوش در اثر نیروهای خمشی کوبش بود.
مهرشاد علی‌مددی، مسعود گودرزی، سید‌محمد‌علی بوترابی،
دوره 7، شماره 1 - ( 5-1400 )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر، ایجاد اتصال غیر همجنس آلومینیم Al6061 به فولاد St52 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 16، 40 و 85 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 85 به مقدارMPa 200 بدست آمد. با توجه به منحنی تنش کرنش، شکست در دو سرعت 16 و 40 میلیمتر بر دقیقه به صورت ترد بوده و در سرعت 85 میلیمتر بر دقیقه شکست نرم است. با استفاده از آزمون ریزسختی سنجی، بیشترین سختی در منطقۀ اختلاط آلومیـنیم HV 75 و در سـمت فولاد به فاصله mm 2/0 از درز اتصال HV 315 بدست آمد، که بالاتر از فلزهای پایه (فلز پایۀ آلومینیم به‌طور میانگین HV 53 و فلز پایۀ فولاد به‌طور میانگین HV245) است.
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.
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.
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.
مهرداد وطن دوست، احسان محمدی زهرانی، بهروز بیدختی، علی داودی،
دوره 8، شماره 1 - ( 5-1401 )
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 497 مگاپاسکال و غیرهمجنس 303 مگاپاسکال بود. سختی منطقه جوش در اتصال همجنس 210 ویکرز و در اتصال غیرهمجنس 180 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 8، شماره 2 - ( 11-1401 )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر پارامترهای جوشکاری پرتو الکترونی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال فولاد زنگنزن رسوب سخت شونده 17-4PH و آلیاژ Ti-6Al-4V میباشد. برای این منظور، جوشکاری این دو آلیاژ بدون لایه واسط و با لایه میانی مس با ضخامت 8/0 میلیمتر انجام شد. دو سرعت جوشکاری مختلف 7/0 و 9/0 متر بر دقیقه با چهار میزان انحراف پرتو (0، 2/0، 4/0 و 6/0 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 TiFe2 +TiCr2 با سختی بالا (در حدود 900 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 TiFe2 و در سطح مشترک حوضچه جوش و تیتانیوم شامل Ti+ Ti2Cu، TiFe می باشد. سختی منطقه جوش در نمونه های جوشکاری شده با لایه میانی مس در حدود 400 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 9/0 متر بردقیقه و میزان انحراف پرتو 6/0 میلیمتر دارای بیشترین استحکام برشی معادل 160 مگاپاسکال بود.
علی مهدوی شاکر، حسین مومنی، علی خرّم، علیرضا یزدی پور،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر پارامترهای جوشکاری پرتو الکترونی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد زنگنزن PH4-17 و آلیاژ Ti-6Al-4V میباشد. برای این منظور، جوشکاری این دو آلیاژ با لایه میانی مس با ضخامت 1 میلیمتر انجام شد. دو سرعت جوشکاری مختلف 0/7 و 0/9 متر بر دقیقه با چهار میزان انحراف پرتو (0، 0/2، 0/4 و 0/6 میلیمتر) از مرکز لایه میانی به سمت فولاد برای انجام آزمایش‌ها استفاده شد. نتایج نشان میدهد که با استفاده از لایه میانی مس با ضخامت1 میلیمتر، ترک‌های ناشی از تشکیل ترکیبات بین‌فلزی از حوضچه جوش حذف می‌شوند. در فصل مشترک بین تیتانیوم و حوضچه جوش در انحراف پرتوهای 0 و 0/2 میلیمتر، محلول جامد مس و ترکیبات بین‌فلزی TiCu2 و در انحراف پرتوهای 0/4 و 0/6 میلیمتر، محلول جامد مس و ترکیبات بین‌فلزی TiCu تشکیل میشود. در ناحیه حوضچه جوش در انحراف پرتوهای 0 و 0/2 میلیمتر، ترکیبات بین‌فلزی TiCr2+TiFe2 و در انحراف 0/4 و 0/6 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 0/4 میلیمتر به 0/6 میلیمتر در سرعت 0/7 متر بر دقیقه، استحکام برشی اتصال از 180 مگاپاسکال به 210 مگاپاسکال و در سرعت 0/9 متر بر دقیقه، استحکام برشی اتصال از 230 مگاپاسکال به 250 مگاپاسکال افزایش می‌یابد. نمونه جوشکاری شده با سرعت جوشکاری 0/9 متر بردقیقه و میزان انحراف پرتو 0/6 میلیمتر دارای بیشترین استحکام برشی معادل 250 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 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
در این پژوهش انجام جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم 1050 به مس با سرعت متغیر مورد بررسی قرار گرفت. برای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از سرعت‌های دورانی 900 و 1200 دور در دقیقه و سرعت پیشروی 36، 63 و 125 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 Al2Cu3, Al4Cu9, AlCu4, Al2Cu 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 8/97 ویکرز در سرعت چرخش 900 دور در دقیقه و سرعت پیشروی 36 میلیمتر در دقیقه حاصل شد.
محمد ناصری النجق، توحید سعید،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، بررسی تغییرات سرعت چرخشی و پیشروی ابزار بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال در جوشکاری همزن اصطکاکی آلومینیم 1050 و فولاد زنگ نزن L316 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 560 و 900 و چهار سرعت پیشروی mm/min60، 80، 100 و 125 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 900 و سرعت پیشروی mm/min 125 به دست آمد که مقدار استحکام برابر 84 مگاپاسکال با بازده %77 بود.
دکتر مجتبی موحدی، حسینعلی شیروی خوزانی، اشکان عزلتی،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1403 )
چکیده
در این پژوهش، اثر متغیرهای فرایند جوشکاری اصطکاکی تلاطمی (سرعت انتقالی ابزار در بازه‌ی 50 تا 150 میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخشی ابزار در بازه‌ی 300 تا 1100 دور بر دقیقه) بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال آلومینیوم AA5052 به پلی‌پروپیلن PP-Z30S 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 اندازه‌ی این لنگرها میشود. نتایج آزمون کشش-برش نشان داد که افزایش سرعت انتقالی ابزار از 50 به 100 میلیمتر بر دقیقه با افزایش اندازه‌ی لنگرها موجب افزایش نیروی شکست (حدود 10%) میشود. اگرچه، افزایش بیشتر سرعت چرخشی، بدلیل ایجاد عیوب و حفرات در فصل مشترک اتصال، نیروی شکست را کاهش داد (از 235 به 181 نیوتون). افزایش سرعت چرخشی از 300 تا 900 دور بر دقیقه نیز با ایجاد لنگرهای عمود بر سطح پلیمر و با عمق نفوذ بیشتر، موجب افزایش استحکام اتصال (تا حدود 70%) شد.
آقای مجید رحیمی، دکتر مهدی امیدی، دکتر سعید جبارزارع، دکتر حمیدرضا بخششی راد، دکتر مسعود کثیری عسگرانی، دکتر حمید غیور،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1403 )
چکیده
در این پژوهش، کامپوزیت مس-نقره-کاربید سیلیسیم با استفاده از فرآیند اصطکاکی همزدنی ساخته شد. ذرات تقویت کننده SiCدر ابعاد نانو و میکرو استفاده شدند. به منظور ارزیابی خواص ریزساختاری از آنالیز پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری استفاده شد. ارزیابی خواص مکانیکی از طریق میکروسختی سنجی، آزمایش کشش و از آزمایش پین بر روی دیسک برای ارزیابی رفتار سایشی کامپوزیت استفاده شد. نتایج آنالیز اشعه ایکس حضور دو فاز زمینه محلول جامد CuAg به همراه ذرات SiC را آشکار کرد که نشان دهنده تشکیل کامپوزیت Cu-Ag-SiC بود. این موضوع حاکی از کاهش اندازه دانه زمینه CuAg بود. استفاده از فرایند اصطکاکی هم زدنی FSP در حضور ذرات تقویت کننده و بدون آن منجر به کاهش اندازه بلورک و میانگین اندازه دانه نسبت به نمونه بدون FSP شد. به طوری که اندازه دانه نمونه بدون FSP و نمونه FSP شده بدون ذرات تقویت کننده و با ذرات تقویت کننده نانو به ترتیب در حدود46.3، 19.2 و 3.6 میکرومتر بدست آمد. کاهش اندازه دانه، ریزتر شدن ذرات تقویت کننده کاربید سیلیسیم از میکرو به نانو و افزیش کسرحجمی ذرات تقویت کننده بیشترین تاثیرات را بر میزان سختی گذاشتند به نحوی که استفاده از ذرات میکرو در کسر حجمی بیشتر، سختی به بالاترین مقدار خود یعنی 123 ویکرز رسید. سایش در نمونه قبل از FSP به علت ماهیت نرم بودن آن از نوع سایش چسبان و بعد از FSP در نمونه بدون ذرات تقویت کننده سایش چسبان کاهش پیدا کرد و در اثر افزودن ذرات تقویت کننده میکرو و نانو متری کاربید سیلیسیم به طور کلی مکانیزم سایش به خراشان تغییر پیدا کرد. به عنوان یک نتیجه کلی می توان بیان نمود که استفاده از ذرات تقویت کننده نانومتری کاربید سیلیسیم بوسیله فرآینداصطکاکی هم زدنی منجر به تولید کامپوزیت Cu-Ag-SiC با خواص مکانیکی بالا میشود.
محمدرضا حاجیها، علی فرزادی، سیدعلی صمدانی اقذم، امیرحسین شعبان زاده، سحر رمضانی،
دوره 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
آلیاژهای سری 5xxx و 6xxx از پرکاربردترین آلیاژهای آلومینیوم در صنایع مختلف از جمله صنایع خودرو، کشتی‌سازی و هواپیمایی است. در این پژوهش اتصال دو آلیاژ AA6061-T6 و AA5052-H12 در چهار سرعت انتقالی 60، 90، 120 و 180 میلیمتر بر دقیقه و سه سرعت چرخشی 600، 800 و 1000 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 AA5052 در سمت پیشرونده قرار گرفته و سرعت انتقالی 90 میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخشی 600 دور بر دقیقه باشد و در این حالت مقدار استحکام نهایی کششی برابر با 197 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 9، شماره 2 - ( 10-1402 )
چکیده
در این پژوهش به بررسی پارامترهای دما و زمان بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد PH4-17 و آلیاژ Ti-6Al-4V با فلزپرکننده BNi-2 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°1050، افزایش زمان از 15 به 30 دقیقه باعث کاهش استحکام برشی از 66/34 به 39/29 مگاپاسکال میشود. وجود ترکیبات ترد بین فلزی مانند NiTi2 و FeTi2، باعث شکست ترد و کاهش استحکام می‌شوند. در زمان ثابت 15 دقیقه، افزایش دما باعث میشود که استحکام از 66/34 به 46/38 مگاپاسکال افزایش یابد. همچنین افزایش دما– زمان باعث افزایش پهنای ISZ تشکیل شده در اتصالات در سمت فلزپرکننده Ti-6Al-4V از 40/41 به 48/81 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 10، شماره 1 - ( 4-1403 )
چکیده
در این پژوهش اثر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) بر خصوصیات اتصال غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیوم 5083 و فولاد زنگنزن آستنیتی L316، به ضخامت 4 میلیمتر بررسی شده است. سرعت پیشروی ابزار در محدوده 16 تا 25 میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخش ابزار برابر با سرعت ثابت 250 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 2 میکرومتر مشاهده شد؛ همچنین با انتخاب سرعت چرخش 250 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 16 میلیمتر بر دقیقه، استحکام کششی برابر با 298 مگاپاسکال و انعطاف 26 درصد (93 درصد استحکام کششی و 50 درصد انعطاف‌پذیری آلیاژ آلومینیوم) به دست آمد.
رضا عباسی، سید علی اصغر اکبری موسوی، یاسر وحیدشاد،
دوره 10، شماره 1 - ( 4-1403 )
چکیده
مطالعه حاضر بهینه‌سازی خواص مکانیکی و ریزساختاری جوشکاری لیزر ابر آلیاژ پایه کبالت هاینس 25 (L-605) 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 328 ویکرز میباشد که به سختی ماده اصلی بسیار نزدیک است. استحکام کششی نمونههای جوش به حدود %93 و%94 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 10، شماره 1 - ( 4-1403 )
چکیده
در این پژوهش اتصال فاز مایع گذرای فولاد ساده کربنیSt52 به سرمت کاربید تنگستن- کبالت با استفاده از لایه میانی مس با ضخامت 50 میکرومتر مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه‌هایی در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد و زمان‌های نگهداری 1، 15، 30 و 45 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 1 و 15 دقیقه فاز η ایجاد نگردید در حالی‌که با افزایش زمان اتصال به 30 و نهایتا 45 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 1100 ویکرز و کمترین سختی مربوط به فلزپایه فولادی و حدود 220 ویکرز بود. همچنین حداکثر استحکام کششی برشی مربوط به نمونه متصل شده در زمان 15 دقیقه و حدود 180 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.
