۲۲ نتیجه برای ترک
حمید قارایی، مهدی صالحی، مهران نحوی، بهزاد صادقیان،
دوره ۲، شماره ۲ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش به منظور تولید و توسعه پوشش ترکیب بین فلزی NiAl با بهترین رفتار سایشی و بیشترین میزان سختی از مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک استفاده شد. تاثیر تغییر پارامترهای شدت جریان، ولتاژ و جریان گاز محافظ روی سختی و مقاومت سایشی با استفاده از این مدل ها و الگوریتم ژنتیک بهینه سازی شد. در ادامه مقادیر بهینه برای شدت جریان، ولتاژ و جریان گاز محافظ به
ترتیب(A) م۹۰،(V) ۱۰ و Lit/min۹ بدست آمد. سپس رفتار سایشی در دمای محیط و دمای بالای ترکیب NiAl تولید شده با پارامترهای بهینه و دو نمونه دیگر از آزمایشات با یکدیگر مقایسه شد.
علی فرزادی، صادق صناعی،
دوره ۳، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۶ )
چکیده
برای مشخص کردن علل حادثهای که پس از تعمیر نشتی خط لولهی سراسری گاز طبیعی رخ داده بود، تحلیل شکست انجام شد. در این عملیات تعمیری بر طبق دستورالعمل انشعابگیری گرم موجود تقویتی ناکامل (وصله) به لولهی اصلی در حالی که گاز در خط لوله در جریان بود، جوشکاری شد. تحلیل شکست با جمعآوری اطلاعات از سابقهی عملیات تعمیری شروع شد. سپس نمونههایی برای بررسیهای متالورژیکی ماکروسکوپی و میکروسکوپی تهیه شد. علاوه بر تحلیلهای شکستنگاری سطوح شکست، از آنجایی که هیچ گونه اطلاعاتی از مادهی بکاررفته در آن در دسترس نبود، مادهی لوله نیز بررسی شد. تحلیلها نشان دادند که ترک هیدروژنی، طراحی نادرست اتصال انشعاب،پوشش رنگ و شرایط عملیاتی خط لوله عوامل اصلی شکست بودهاند.
حسین مهرابی شریف آباد، محمود حاجی صفری،
دوره ۴، شماره ۱ - ( ۵-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش به منظور رسیدن به دو ساختار مختلف آستنیتی (γ) و آستینتی-فریتی (+δγ) در فلزجوش ایجاد شده در فولاد زنگ‌نزن۳۰۴ به ترتیب از فلزهای پرکننده ERNiCrMo-۳ و ER۳۰۹L استفاده شد و رفتار خستگی اتصالات ایجاد شده در دو محیط هوا و محیط خورنده آب دریا مورد ارزیابی و تحلیل واقع شد. مطالعات ساختاری انجام شده حاکی از تطابق قابل قبولی بین ساختار فلزجوش پیش‌بینی شده بر اساس دیاگرام شیفلر و بررسیهای متالوگرافی بود. ارزیابی رفتار خستگی نمونه‌ها در دو محیط هوا و آب دریا نشان داد که ایجاد ساختاری مشابه با فلزپایه در موضع اتصال (γ) موجب استحکام خستگی بالاتر نمونه‌ها می‌شود. مطالعات شکستنگاری و آنالیز FESEM-EDS نشان داد شکست نمونه‌های جوشکاری شده با فلزپرکن ERNiCrMo-۳ در مقایسه با نمونه‌های جوشکاری شده با فلزپرکننده ER۳۰۹L در هر آزمون خستگی و خوردگی-خستگی، رفتار نرمتری (تشکیل دیمپل‌های یکنواخت‌تر و عمیق‌تر در منطقه نهایی شکست) ارائه می‌دهد. بعلاوه برخلاف نمونه‌های جوشکاری شده با فلزپرکننده ER۳۰۹L، در نمونه‌های جوشکاری شده با فلزپرکننده ER-NiCrMo-۳، عمدتا ترکیبات بین فلزی غنی از مولیبدن و تیتانیم در تشکیل دیمپل‌ها در سطح شکست مشارکت داشتند.
مجید صدیقی، سید حسین رضوی، حامد ثابت،
دوره ۴، شماره ۱ - ( ۵-۱۳۹۷ )
چکیده
هدف از این تحقیق بررسی اثر دمای عملیات حرارتی پس از جوشکاری بر ریزساختار، ریزسختی و مقاومت در برابر خوردگی تنشی سولفیدی لایه روکشی از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل اینکونل۶۲۵ بر فولاد ساده کربنی AISI ۴۱۳۰ است. برای این مهم از تکنیک قوس الکتریکی تنگستن تحت گاز محافظ با فیلر داغ استفاده شد. عملیات حرارتی در سه دمای ۶۵۰، ۷۵۰ و ۸۵۰ درجه سانتی گراد در زمان یکسان ۲ ساعت انجام شد. قبل و بعد از عملیات حرارتی ریز سختی مناطق لایه روکشی ، متاثر از حرارت و فلز پایه اندازه گیری شد. بررسی های ریز ساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. نتایج حاکی از حضور کاربیدهای MC در میان دندریت های زمینه محلول جامدg بدون هیچ گونه ترکی در لایه روکشیو حضورفریت و مارتنزیت های تمپر شده رشد کرده در منطقه متاثر از حرارت و مارتنزیت تمپر شده و بینیت در فلز پایه بود. نتایج نشان داد که افزایش دما، کاهش سختی در منطقه متاثر از حرارت و افزایش سختی در لایه روکشی را در پی دارد. در دمای ۷۵۰ درجه سانتی گراد فاز g¢¢ سریعا پدیدار می شود که در دمای ۸۵۰ درجه سانتی گراد به صورت برشی به فاز پایدار d تبدیل می‌گردد. آزمایش خوردگی تنشی در ۷۲۰ ساعت انجام شد. نتایج آزمون غیر مخرب ذرات مغناطیسی ترک تنشی را در نمونه عملیات حرارتی شده در ۸۵۰ درجه سانتی گراد نشان داد. نتایج SEM بیانگر وجود ترک تنشی در فلز پایه در امتداد مرزدانه و رشد آن به لایه روکشی بود.
علی طالبی هنزائی، پیروز مرعشی، اسلام رنجبر نوده، ارژنگ حمداله زاده،
دوره ۴، شماره ۱ - ( ۵-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش ابتدا مقدار هیدروژن نفوذپذیر الکترودهای سلولزی E۸۰۱۰-P۱ و کم هیدروژنE۸۰۱۸-Gبه روش جابهجایی جیوه طبق استاندارد ISO۳۶۹۰ اندازه‌گیری شد. سپس تأثیر پیش‌گرم و پس‌گرم روی حساسیت به ترک سرد هیدروژنی درجوشکاری فولاد API۵L X۷۰ به ضخامت ۱۸ میلیمتر با این الکترودها طبق استاندارد ISO۱۷۶۴۲-۲ بررسی شد. نتایج آزمون‌های چشمی، مایعات نافذ، متالوگرافی و سختی‌سنجی نشان داد که در صورت استفاده از الکترود سلولزی برای جوشکاری، تنها در صورت استفاده هم‌زمان از هر دو عملیات پیش‌گرم و پس‌گرم می‌توان انتظار داشت که ترک سرد ایجاد نشود، در صورتی که با استفاده از الکترود کم هیدروژن تنها در صورتی که هیچکدام از عملیات پیش‌گرم و پس‌گرم به کار برده نشود، احتمال وقوع ترک سرد وجود دارد.
سعید اسدی، توحید سعید، علیرضا والانژاد، جعفر خلیل علافی،
دوره ۵، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۸ )
چکیده
در این پژوهش اتصال غیرهمجنس سیمهای ارتودنسی آلیاژ حافظه دارNiTi به فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI ۳۰۴ بررسی شده است. به این منظور، سیمهای ارتودنسی رایج با سطح مقطع مستطیلی و ابعاد (۶۳۵/۰ × ۴۳۲/۰ میلی متر) انتخاب و از تکنیک جوشکاری لیزر برای اتصال سیمها استفاده شد. ریزساختار اتصالهای بدست آمده با استفاده از میکروسکوپ نوری(OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به آنالیز EDS و آنالیز پراش پرتو ایکس در مقیاس میکرو (Micro-XRD) بررسی شد. همچنین از تکنیک میکرو سختی سنجی ویکرز برای ارزیابی خواص مکانیکی منطقه جوش استفاده شد. بررسیهای ریزساختاری نشان داد، ریزساختار حاصل از جوش لیزر این دو آلیاژ دارای ساختار دندریتی و غیرهمگن می‌باشد.تشکیل ترکیبات بین فلزی تردFe۲Ti، Cr۲Ti، TiNi۳ و Ti۲Ni در حین جوشکاری باعث افزایش سختی منطقه جوش تا حدود ۸۰۰ ویکرز شد. مشاهده شد تشکیل ترکیبات بین فلزی Fe۲Ti عمدتا در منطقه جوش مجاور فصل مشترک ذوب فلز پایه NiTi علت اصلی افزایش شدید سختی این منطقه و درنتیجه تمرکز تنش، تشکیل میکروترک و افت خواص مکانیکی می‌باشد. بنابرین یک فرآیند اصلاحی مناسب برای کنترل ترکیب شیمیایی منطقه جوش و بهبود خواص اتصال غیر همجنس این دو آلیاژ نیاز می‌باشد.
مهدی صفری، حامد دیلمی عضدی،
دوره ۶، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۳۹۹ )
چکیده
در این مقاله بررسی تجربی شکل پذیری ورقهای بسیار نازک جوشکاری شده با روش اصطکاکی اغتشاشی از جنس فولاد IF با ضخامت ۷/۰ میلیمتر انجام می شود. ابتدا ورق‌ها توسط فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و مطابق با آزمایشهای تعیین شده بر اساس روش طراحی آزمایشات تاگوچی به یکدیگر متصل می گردند. پارامترهای مورد بررسی در فرایند جوشکاری شامل سرعت دورانی و سرعت پیشروی ابزار می‌باشند. سپس ورقهای ترکیبی جوشکاری شده بر اساس تست ارتفاع گنبد تا مرحله ایجاد عیب شکل دهی گردیده و ارتفاع گنبد برای هر آزمایش اندازه گیری می شود. بنابراین اثر پارامترهای فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر شکل پذیری ورقهای ترکیبی جوشکاری شده بسیار نازک IF برآورد می شود. نتایج نشان می دهند که با افزایش سرعت دورانی، ارتفاع گنبد در فرایند شکل دهی کاهش می یابد در حالیکه با افزایش سرعت پیشروی، شکل پذیری ورقهای ترکیبی جوشکاری شده با روش اصطکاکی اغتشاشی بهبود می یابد. همچنین نتایج بهینه سازی بر مبنای روش نسبت سیگنال به نویز نشان می‌دهند که سرعت دورانی ابزار بیشترین تاثیر را بر ارتفاع گنبد ورق ترکیبی جوشکاری شده دارد.
مهدی کرباسیان، نازیلا ادب آوازه، مهرداد نیکبخت،
دوره ۷، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۰ )
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 ۱۳ 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.
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.
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.
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.
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.
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.
اسماعیل گنجه، علی کفلو، کورش شیروانی،
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۴۰۲ )
چکیده
در این مقاله، خواص مکانیکی اتصال فاز مایع گذرا (TLP) بین Hastelloy X به ترکیب بین فلزیNi۳Al در محدوده دمایی ۹۰۰-۸۰۰ مورد بررسی قرار گرفت. ریزساختار اتصال توسط میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی مطالعه شد. همچنین جهت بررسی تغییرات فازی در دماهای مختلف نیمه اتصال، از آزمون XRD دما بالا بهره گرفته شد. طبق مشاهدات میکروسکوپی، مقطع اتصال از سه منطقه متأثر از نفوذ، انجماد همدما و انجماد غیر همدما تشکیل شده بود که با افزایش دما و زمان فرایند، ناحیه انجماد همدما متشکل از محلول جامد غنی از نیکل در عرض ریزساختار گسترش یافت. استحکام اتصال بهینه در دمای °C۱۱۰۰ و زمان ۱۸۰ دقیقه برابر با ۴,۵ ± ۳۵۵ مگاپاسکال به دست آمد. استحکام برشی گرم در دماهای ۸۰۰ و ۹۰۰ به ترتیب به ۱ ± ۳۶.۵ و ۱ ± ۲۰.۵ مگاپاسکال اندازه گیری شد. شکست در سمت ترکیب بین فلزی در هر دو دمای آزمون به علت حضور حفرات انقباضی در حین مرحله انجماد ترکیب بین فلزی رخ داد.
غلامرضا خلج، جلال خلج، فرزاد سلیمانی،
دوره ۱۰، شماره ۱ - ( ۴-۱۴۰۳ )
چکیده
در این پژوهش ریزساختار فصل‌مشترک اتصال جوشکاری انفجاری سه لایه فولاد زنگ‌نزن آستنیتی ۳۲۱- آلومینیوم ۱۰۵۰ - آلومینیوم ۵۰۸۳ با دو فاصله توقف ۶ و ۷۵/۶ میلیمتر، قبل و بعد از عملیات‌حرارتی بررسی شد. عملیات‌حرارتی نمونه‌های جوشکاری شده در دماهای C◦۲۵۰و ۳۵۰ برای زمان‌های۱۰۰۰، ۳۰۰۰ و ۱۰۰۰۰ ثانیه، انجام شد. بررسی ریزساختار با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. نتایج نشان داد که در همه شرایط فصل‌مشترک آلومینیوم ۵۰۸۳- آلومینیوم ۱۰۵۰ به صورت مسطح و با ساختار بدون نقص است. با افزایش فاصله توقف، فصل‌مشترک فولاد زنگ‌نزن آستنیتی ۳۲۱- آلومینیوم ۱۰۵۰ از حالت صاف به حالت موجی تبدیل شده و همچنین متوسط ضخامت لایه فصل‌مشترک از ۹۵/۴ به ۷/۶ میکرون افزایش می‌یابد. در حین عملیات حرارتی، ضخامت لایه فصل‌مشترک متناسب با سینتیک نفوذ افزایش می‌یابد و در بیشترین مقدار به ۵۶/۱۸ و ۰۲/۱۵ میکرون به‌ترتیب برای نمونه با فاصله توقف ۷۵/۶ و ۶ میلیمتر می‌رسد. برای نمونه با فاصله توقف ۷۵/۶ و ۶ میلیمتر مقادیر انرژی محرکه نفوذ به‌ترتیب ۶/۴۶ وkJ/mol ۴/۴۲ و مقادیر ثابت نفوذ به ترتیب ۲/۱۴۲و ms-۱ ۳/۴۵ محاسبه شد.
محمدهادی نورمحمدی، مجتبی موحدی، امیرحسین کوکبی،
دوره ۱۰، شماره ۱ - ( ۴-۱۴۰۳ )
چکیده
امروزه با پیشرفت روز افزون تکنولوژی، تقاضا برای کوچک‌سازی وسایل الکترونیکی بیشتر از پیش مورد نیاز است. قرارگیری اتصالات الکترونیکی جدید در شرایط دمایی خزشی به دلیل نقطه ذوب پایین لحیم‌ها و همین‌طور دانسیته جریان بالا چالش‌هایی مانند مهاجرت الکترونی و حرارتی به وجود آورده است. لذا اخیراً آلیاژسازی و کامپوزیت‌سازی جهت بهبود مقاومت به مهاجرت الکترونی اتصالات الکترونیکی به کار گرفته شده است. در این پژوهش سعی بر آن شد با کامپوزیت سازی آلیاژ لحیم بدون سرب SAC۰۳۰۷ با استفاده از میکروذرات کبالت، مقاومت به مهاجرت الکترونی بهبود یابد. حضور کبالت در ترکیب بین فلزی فصل مشترکی باعث پایداری بیشتر ترکیب بین فلزی فصل مشترکی و جلوگیری از کاهش ضخامت ترکیب بین فلزی فصل مشترکی در طی زمان آزمون مهاجرت الکترونی می‌شود؛ درنتیجه پایداری و برقراری اتصال الکترونیکی نمونه لحیم‌کاری شده با آلیاژ لحیم کامپوزیتی بیشتر از آلیاژ لحیم غیرکامپوزیتی است. از طرفی دیگر، به دلیل ساختار ریزدانه و افزایش چگالی مرزدانه‌ها در آلیاژ لحیم کامپوزیتی، مکانیزم نفوذ شبکه ای در آلیاژ لحیم غیرکامپوزیتی به مکانیزم نفوذ مرزدانه تغییر یافته است؛ در نتیجه به دلیل مصرف اتم‌های مس شارش یافته از سمت کاتد به آند توسط ترکیبات بین فلزی موجود در مرزدانه‌ها، در آلیاژ لحیم کامپوزیتی طی زمان آزمون مهاجرت الکترونی غیریکنواختی ریزساختاری مشاهده شد.
