جوشکاری, انجماد و ریز ساختار های آن

در این فایل، انجماد بعد از جوشکاری از لحاظ ریز ساختاری مورد بررسی قرار گرفته است.

پروژه آماده: جوشکاری فولاد ساده کربنی به فولاد زنگ نزن آستنیتی به روش زیرپودری (108 صفحه فایل ورد - word)

جوشکاری یکی از روشهای تولید می‌باشد. هدف آن اتصال دایمی مواد مهندسی (فلز، سرامیک، پلیمر، کامپوزیت) به یکدیگر است به گونه‌ای که خواص اتصال برابر خواص ماده پایه باشد.

1-1-         پیشینه

موسیان در ۱۸۸۱ قوس کربنی را برای ذوب فلزات مورد استفاده قرار داد.

اسلاویانوف الکترودهای قابل مصرف را در جوشکاری به کار گرفت.

ژول در ۱۸۵۶ به فکر جوشکاری مقاومتی افتاد

لوشاتلیه در ۱۸۹۵ لوله اکسی استیلن را کشف و معرفی کرد.

الیهوتامسون آمریکائی از جوشکاری مقاومتی در سال ۷-۱۸۷۶ استفاده کرد.

در جریان جنگهای جهانی اول و دوم جوشکاری پیشرفت زیادی کرد. احتیاجات بشر به اتصالات مدرن – سبک – محکم و مقاوم در سالهای اخیر و مخصوصاً بیست سال اخیر سبب توسعه سریع این فن شده‌است.

1-2-       فرآیندهای جوشکاری با قوس الکتریکی

جریان الکتریکی از جاری شدن الکترونها در یک مسیر هادی به وجود می‌‌آید. هرگاه در مسیر مذکور یک شکاف هوا(گاز)ایجاد شود جریان الکترونی و در نتیجه جریان الکتریکی قطع خواهد شد. چنانچه شکاف هوا باندازه کافی باریک بوده و اختلاف پتانسیل و شدت جریان بالا، گاز میان شکاف یونیزه شده و قوس الکتریکی برقرار می‌شود. از قوس الکتریکی به عنوان منبع حرارتی در جوشکاری استفاده می‌شود.روشهای جوشکاری با قوس الکتریکی عبارتند از:

1-2-1-               جوشکاری با الکترود دستی یا MAW1-2-2-              جوشکاری زیر پودری SMAW

جوشکاری زیرپودری یا SAW یکی از فرآیند های جوشکاری قوسی است. در این روش نوک الکترود داخل پودری از مواد معدنی ویژه قرار می گیرد و قوس در زیر این پودر در امتداد مسیر جوشکاری تشکیل می شود. در این روش قوس قابل مشاهده نیست.درسیستم زیرپودری از سیم بدون روکش استفاده می شود:طوری که سیم به طور متوالی از قرقره مخصوص رها می گردد و ضمن تشکیل قوس نقش واسطه اتصال را نیز بر عهده دارد.

1-2-3-              جوشکاری با گاز محافظ یا GMAW یا MIG/MAG

اساس روش GMAW بر برقراری قوس الکتریکی میان الکترود (سیم‌جوش) مصرف شدنی و قطعه کار می‌باشد و قوس و حوضچه جوش توسط گاز بی اثر محافظت می‌‌گردد. این روش به دو صورت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک قابل انجام می‌‌باشد.تمام فلزات و آلیاژهای مهم صنعتی مانند فولادهای کربنی، فولادهای کم آلیاژ، فولادهای زنگ نزن، آلیاژهای آلومینیم، مس، نیکل، در تمام وضعیتها با این روش قابل جوشکاری می‌‌باشند.

 - مزایا

سرعت جوشکاری در این روش بالاست.

نرخ رسوب بالاتر از روش زیر پودری SMAW است.

استفاده از سیم جوش امکان جوشکاری طویل و بدون توقف را فراهم می‌‌سازد.

امکان نفوذ بیشتر از روش زیرپودری فراهم است که در این صورت امکان ایجاد گرده کوچکتر با استحکام مشابه فراهم است.

احتیاج به توانایی های شخصی کمتری برای جوشکاری دارد.

به دلیل عدم وجود سرباره احتیاج به تمیزکاری کمی دارد.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه

فهرست جدول‌ها ‌ج

فهرست شکل‌‌ها ‌د

فصل 1-    انواع روش های جوشکاری.. 5

1-1-    فرایندهای جوشکاری.. 5

1-2-    پیشینه  5

1-3-    فرآیندهای جوشکاری با قوس الکتریکی.. 6

1-3-1-     جوشکاری با الکترود دستی یا MAW.. 6

1-3-2-     جوشکاری زیر پودری SMAW.. 6

1-3-3-     جوشکاری با گاز محافظ یا GMAW یا MIG/MAG.. 7

1-3-4-     جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی یا GTAW یا TIG.. 8

1-3-5-     جوشکاری پلاسما 9

1-4-    فرآیندهای جوشکاری مقاومتی.. 9

1-5-    فرآیندهای جوشکاری حالت جامد. 10

1-6-    فرآیندهای اکسی فیول.. 14

1-7-    فرآیند جوشکاری با لیزر 14

1-8-    - مزایای جوشکاری لیزر : 16

1-9-    - محدودیت‌ها و معایب جوشکاری لیزر : 17

1-10-  فرآیند جوشکاری با باریکه الکترونی.. 17

1-11-  کنترل کیفیت و بازرسی.. 18

1-12-  ایمنی و بهداشت کار در جوشکاری.. 18

1-13-  مراکز و موسسه‌های جوشکاری.. 18

فصل 2-   جوشکاری زیرپودری.. 20

2-1-    مقدمه  20

2-2-    مزایا و محدودیت ها : 22

2-3-    اصول عملیات... 24

2-4-    منابغ تغذیه. 27

2-5-    سیستم های تغذیه سیم جوش.... 29

2-6-    سیم الکترود جوش زیر پودری.. 29

2-7-    پودرهای جوش زیر پودری.. 30

2-8-    ترکیب پودرهای جوش.... 33

2-9-    منابع عیوب در جوش زیر پودری.. 41

2-10-  فلزات مناسب جوش زیر پودری.. 44

2-11-  جنبه های متالورژیک : 46

2-12-  سیستم های تغذیه سیم جوش.... 49

2-13-  مقایسه پودر جوش زیر پـــودری با پوشش الکترود. 53

2-14-  تاثیر فلاکس بر ترکیب فلز جوش.... 55

2-15-  گرانروی و هدایت سرباره ها 56

2-16-  روابط الکتریکـی.. 57

2-17-  شرایـط جوش.... 57

2-18-  فاصله نازل.. 58

2-19-  نفـــوذ 59

2-20-  رقــت   60

2-21-  بازیسیته پــودر جــوش.... 60

2-22-  منابع عیوب در جوش زیر پودری.. 62

2-23-  ترک انقباضی.. 62

2-24-  ترک هیدروژنی.. 63

2-25-  تخلخل  64

2-26-  طبقه بندی سیم و پودرهای جوشکاری زیر پودری.. 65

2-27-  عیوب جوشکاری زیرپودری.. 68

فصل 3-   جوشکاری فولاد های زنگ نزن آستنیتی.. 72

3-1-    معرفی فولاد های زنگ نزن آستنیتی.. 72

3-2-    جوشکاری فولاد های زنگ نزن آستنیتی : 74

3-3-    راهنمای جوشکاری فولادهای زنگ نزن بر اساس استانداردEN-1011. 83

فصل 4-   پارامترهای مهم در جوشکاری فولادهای زنگ نزن آستنیتی.. 86

4-1-    پیشگفتار 86

فصل 5-   بررسی جوشکاری فولاد ساده کربنی CK45 به فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI316. 101

5-1-    مقدمه: 101

5-2-    مواد و روش تحقیق: 102

5-3-    جمعبندی  103

فصل 6-   مراجع   105

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                        صفحه

جدول ‏2‑1: حداقل تنش تسلیم و نشانه های آن برای سیم و پودرهای طبقه بندی شده در EN756. 65

جدول ‏2‑2: مشخصات مربوط به تنش تسلیم.. 66

جدول ‏2‑3: جدول مشخصات مربوط به انرژی ضربه. 66

جدول ‏2‑4: ترکیب شیمیایی سیم جوش های مصرفی در فرایند جوشکاری زیر پودری مطابق استاندارد طبقه بندی شده ی EN 756-95. 67

جدول ‏2‑5: جدول عیب یابی جوشکاری زیر پودری. 68

جدول ‏5‑1: .ترکیب شیمیایی 2 فلز پایه و الکترود. 102

فهرست شکل‌‌ها

عنوان                                                                                                        صفحه

شکل ‏3‑1- تشکیل ترک گرم حین انجماد در جوش فولاد زنگ نزن آستنیتی.. 87

شکل ‏3‑2- نمودار فازی آهن-کرم-نیکل در مقدار آهن 72%. 89

شکل ‏3‑3- شماتیک ساختار چهار آلیاژ مشخص شده در شکل 2 حین انجماد. 90

شکل ‏3‑4- میکروساختار چهار آلیاژ مشخص شده در شکل 2 پس از سرد شدن.. 91

شکل ‏3‑5- نمودار دیلانگ و نحوه انتخاب فلز پرکننده 93

شکل ‏3‑6- نمودار WRC-92. 95

شکل ‏3‑7- رابطه بین ترکهای انجمادی و نسبت کرم معادل به نیکل معادل.. 97

شکل ‏3‑8- مرز نواحی حساس و غیر حساس به ترک گرم (خط چین) در نموار دیلانگ.... 98

شکل ‏3‑9- میکروساختار با عدد فریتی 50 از نمودار WRC-92. 99

پایان نامه روشهای عملیات سطحی آلیاژ و مواد سخت پوشی توسط فرایندهای جوشکاری و پاشش دهی حرارتی

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در  140 صفحه می باشد.

پایان نامه کارشناسی ارشد جوشکاری - روشهای عملیات سطحی آلیاژ و مواد سخت پوشی توسط فرایندهای جوشکاری و پاشش دهی حرارتی

فهرست مطالب

فصل اول : مقدمه

1-1- تعریف و مفهوم عملیات سطحی 2

1-2- انواع روشهای عملیات سطحی 4

فصل دوم : مواد سخت پوشی

2-1- انتخاب آلیاژ سخت پوشی 7

2-2- مواد سخت پوشی 11

2-2-1- آلیاژهای پایه آهن 14

2-2-1-1- فولادهای پرلیتی 15

2-2-1-2- فولادهای آستنیتی 16

2-2-1-3- فولادهای مارتنزیتی 18

2-2-1-4- چدنهای پر کرم 19

2-2-2- کاربیدها 26

2-2-3- آلیاژهای پایه کبالت 30

2-2-3-1- آلیاژهای پایه کبالت کاربیدی 31

2-2-3-2- آلیاژهای پایه کبالت حاوی فاز بین فلزی لاوه 35

2-2-4- آلیاژهای پایه نیکل 36

2-2-4-1- آلیاژهای پایه نیکل بورایدی 38

2-2-4-2- آلیاژهای پایه نیکل کاربیدی 40

2-2-4-3- آلیاژهای پایه نیکل حاوی فاز بین فلزی لاوه 41

2-2-4-4- آلیاژهای پایه نیکل پرسیلسیم 41

2-2-5- فولادهای زنگ نزن پرسیلیسیم 42

2-2-6- آلیاژهای پایه مس 44

فصل سوم : عوامل موثر بر انتخاب فرآیند های سخت پوشی

3-1- خواص و کیفیت مورد نظر 47

3-2- مشخصات فیزیکی قطعه کار 50

3-3- مشخصات متالورژیکی فلز پایه 52

3-4- نوع آلیاژهای سخت پوشی 53

3-5- مهارت اپراتور 54

3-6- هزینه 54

فصل چهارم : سخت پوشی توسط فرآیند های جوشکاری

4-1- جوشکاری با گاز (شعله) 57

4-2- جوشکاری قوسی با الکترود روپوش دار 63

4-3- جوشکاری قوسی زیر پودری 65

4-4- جوشکاری قوس باز با الکترود تو پودری 67

4-5- جوشکاری قوسی فلزی با گاز محافظ 68

4-6- جوشکاری قوسی الکترود تنگستن با گاز محافظ 69

4-7- جوشکاری قوس پلاسما 70

4-8- سخت پوشی توسط لیزر 72

فصل پنجم : سخت پوشی توسط فرآیند های پاشش دهی حرارتی

5-1- پاشش سیمی توسط شعله اکسی گاز 81

5-2- پاششی سیمی توسط قوس الکتریکی 85

5-3- پاشش پودری توسط شعله اکسی گاز 87

5-4- پاشش پودری توسط قوس پلاسما 91

5-4-1- پاشش پلاسما در خلاء 94

5-4-2- پاشش توسط قوس پلاسمای منتقل شده 95

5-5- پاشش پودری توسط شعله اکسی گاز با سرعت بالا 96

5-5-1- HVOF احتراق پالسی 97

5-5-2-HVOF  احتراق پیوسته 98

5-6- مواد پاشش حرارتی و کاربردها 103

5-6-1- پوششهای مقاوم در برابر سایش 105

5-6-2- پوششهای مقاوم در برابر خوردگی 105

5-6-3- پوششهای محافظ در برابر اکسیداسیون 107

5-6-4- پوششهای عایق حرارتی 107

5-6-5-پوششهای مانع حرارت 108

5-6-6-پوشش هادی الکتریکی 108

5-6-7- پوششهای بازیابی ابعادی 108

5-7- ساختار و خواص پوششها 108

فصل ششم : مراجع

مراجع.........................................................................................................................................113

تعریف و مفهوم عملیات سطحی

عملیات سطحی عبارت است از رسوب دهی یک ماده پر کننده روی سطح قطعه کار جهت به دست آوردن خواص یا ابعاد مورد نظر که به طور معمول به منظور افزایش عمر کاری قطعه یا جایگزینی فلزی به کار می‌رود که فرسوده یا خورده شده است. عملیات سطحی می‌تواند موجب افزایش مقاومت به خوردگی، مقاومت به سایش، چقرمگی، یا خواص ضد اصطکاکی در محل مورد نظر گردد. برخی از پوششها توسط فرآیندهای جوشکاری گازی یا قوسی و یا توسط فرآیندهای پاشش دهی حرارتی رسوب داده می‌شوند و روشهای دستی، نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک را می‌توان برای هر یک از فرآیندها به کار برد. مواد پرکننده مناسب در شکلها و انواع گوناگون نظیر میله جوشکاری، الکترودهای پوششدار، خمیرها و پودرها موجود می‌باشند. چسبندگی این مواد بر روی فلزات پایه از طریق نفوذ، پیوندهای متالورژیکی یا پیوندهای مکانیکی صورت می‌گیرد.

به طور کلی خواص مهم آلیاژهایی که جهت عملیات سطحی به کار می­روند عبارتند از:

1- سختی

الف- ماکرو سختی

ب- میکرو سختی یا سختی اجزاء تشکیل دهنده یک ساختار ناهمگن

ج- سختی گرم یا مقاومت در برابر اثر تضعیف کننده دما

2- مقاومت به سایش

الف- تحت شرایط کم تنش

ب- تحت شرایط پر تنش

ج- تحت شرایطی که قطعه توسط مواد ساینده و در سرعتهای متفاوت رویه برداری می‌شود.

3- مقاومت به ضربه

الف- مقاومت به تغییر شکل تحت ضربه های متوالی (مربوط به تنش تسلیم)

ب- مقاومت به ترک خوردگی تحت ضربه (مربوط به استحکام و چکش خواری)

ج- استحکام فشاری

د- چکش خواری فشاری

4- مقاومت حرارتی

الف- مقاومت در برابر باز پخت (تمپر شدن)

ب- حفظ استحکام حرارتی در دمای بالا

ج- مقاومت به خزش

د- مقاومت در برابر اکسیداسیون یا خوردگی داغ

ه- مقاومت در برابر خستگی حرارتی

5- مقاومت در برابر خوردگی

6- خواص اصطکاکی و قابلیت جوشکاری

عملیات سطحی دارای مزایایی است که مهمترین آنها عبارتند از:

1- افزایش مقاومت به سایش و خوردگی در محل مورد نیاز

2- استفاده آسان از ترکیبات خیلی سخت و آلیاژهای مقاوم به سایش

3- سهولت کاربرد در محل

4- استفاده اقتصادی از عناصر آلیاژی گران قیمت

5- اقتصادی بودن برای کاربر به علل زیر:

عمر کارکرد بیشترکاهش هزینه نگهداری و تعویضبازیابی قطعات فرسودهاستفاده از مواد پایه ارزان قیمت ترمصرف کمتر انرژی در هنگام کارافزایش بازدهی قطعه در بیشتر موارد [1]

1-2- انواع روشهای عملیات سطحی (با استفاده از جوشکاری)

روشهای گوناگون عملیات سطحی به چندین گروه به شرح زیر تقسیم می‌شوند:

1) پر کردن (بازسازی)[1]

در این روش با افزودن فلز جوش به سطح فلز پایه، قطعاتی که نیاز به بازسازی ابعادی دارند را می‌توان تعمیر نمود. همچنین می‌توان به منظور بزرگ تر کردن یا پر کردن سطح قطعه از این روش استفاده کرد. در فرآیند بازسازی، خواص لایه رسوب داده شده اغلب مشابه با خواص فلز قطعه کار می‌باشد [2].

2) لایه نشانی[2]

لایه نشانی نیز به منظور افزودن یک یا چند لایه از فلز جوش به سطح اتصال یا سطوحی که جوشکاری می‌شوند، انجام می‌گیرد. این روش بر خلاف روش بازسازی، جهت بزرگ کردن ابعاد انجام نمی‌شود، بلکه به دلایل متالورژیکی صورت می‌گیرد. به عنوان مثال گاهی اوقات به منظور جوشکاری دو قطعه غیر مشابه، ابتدا باید روی لبه‌های اتصال، توسط چند نوع الکترود، لایه‌هایی از رسوب ایجاد شود تا ترکیب شیمیایی و خواص دیگر دو لبه به یکدیگر نزدیک شود، سپس عملیات اتصال انجام گیرد. با روشهای مختلف جوشکاری لایه‌های مورد نظر را می‌توان رسوب داد، اما باید توجه داشت تا حد امکان عمق نفوذ و میزان رقت[3] کم باشد.

تحقیق در مورد فرایندهای جوشکاری

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب* فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت) تعداد صفحه:40

فهرست:

سپاسگزاری

فرایندهای جوشکاری 

فرایند جوشکاری مقاومتی نقطه ای

اصطلاحات و بهسازی در نحوه جوشکاری نقطه ای

جوشکاری مقاومتی غلطکی    

اصطلاحات و بهسازی برای جوشکاری مقاومتی غلطکی

فرایند جوش جرقه ای       

فرایند جوش سربه سر           

فرایند جوش تصادمی                            32

نکات ایمنی در جوشکاری و برشکاری         

مقدمه و کلیات : فرآیندهای جوشکاری مقاومتی با فرآیندهای قبلی تفاوت کلی دارد .اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار توأماً انجام می گیرد .فلزات به دلیل مقاومت الکتریکی در اثر عبور جریان الکتریکی گرم شده و حتی به حالت مذاب نیز می رسند که طبق قانون ژول حرارت حاصل با رابطه زیر تعیین می شود .Q=KRI2t                    

=I       شدت جریان( آمپر) ، R مقاومت( اهم)، t زمان( ثانیه) وQ ،حرارت (ژول).

فرآیندهای قوس الکتریکی حرارت در روی کار بوسیله هدایت و تشعشع توزیع می شود اما در فرآیندهای جوشکاری مقاومتی حرارت در عرض داخلی و سطح مشترک دو ورق در موضع اتصال در اثر عبور جریان الکتریکی تولید و منتشر می شود . جریان الکتریکی مذکور از طریق الکترودها و تماس آنها به سطح کار منتقل و یا از طریق ایجاد حوزه مغناطیسی احاطه شده در اطراف کا به قطعه القاء می شود . هر چند هر دو روش بر اساس حرارت مقاومتی پایه گذاری شده است اما معمولاً نوع اول فرآیند جوشکاری مقاومتی و دومی به فرآیند جوشکاری القائی نیز مرسوم شده است .

فاکتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل کنترل هستند ، اما مقاومت الکتریکی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله : جنس و ضخامت قطعه کار ، فشار بین الکترودها ، اندازه و فرم و جنس الکترودها و چگونگی سطح کار یعنی صافی و تمیزی آن .

مقاومت 3 مقاومت تماس بین دو ورق مهمترین قسمت است. فلزات دارای مقاومت الکتریکی کم بوده بالنتیجه مقاومتهای 1و3و5 اهمیت بیشتری پیدا           می کنند . مقاومتهای 2و4 بستگی به ضریب مقاومت الکتریکی و درجه حرارت قطعه کار دارد .مقاومتهای 1 و 5 ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا کاهش داد . تمیزی سطح کار و الکترود و نیروی فشاری وارد بر الکترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومتها (1و5) می باشند .

از نظر اقتصادی لازم است که فاکتور زمان حتی المقدور کاهش یابد . که در نتیجه جریان الکتریکی لحظه ای بالا در حدود 10000 – 3000 آمپر با ولتاژ 10 – 5/0 ولت مورد نیاز است . انواع مختلف روش های جوشکاری

کارآموزی شرکت جوشکاری الکتروفیوژن

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:83

فهرست و توضیحات:

نکاتی مهم در مورد جوشکاری الکتروفیوژن ...... 4

اصول کلی انبار‌داری، نگهداری، حمل و نقل اجناس پلی اتیلن   17

بازرسی و کیفیت جوشکاری ..................... 27

طریقة تعمیر و جمع‌آوری علمک‌های پلی اتیلن..... 37

نحوه تعمیرات شبکه‌های پلی اتیلن.............. 45

معرفی دستگاه P2000 ......................... 72

متن ارائه شده ذیل در ارتباط با مبحث جوشکاری الکتروفیوژن میباشد که با تکیه بر مشکلات حادث در کارگاههای مختلف و بحث و بررسی پیرامون آنها با کارشناسان داخلی و خارجی نوشته شده است. بنابراین اکیداً توصیه میشود نتایج و مبانی ارائه شده  به طور جدی به کار گرفته شود تا قادر باشیم حتی المقدر از هر گونه خلل و نقائص بعدی پیشگیریی کرده باشیم.

بر اساس شواهد موجود و نمونه‌های ارسالی به آزمایشگاه ری و مشکلات عنوان شده از طرف مناطق در تعداد قابل توجهی از جوشهای الکتروفیوژن مواد مذاب به صورت غیرطبیعی از نشانگرهای جوین (WELD INDICATOR) خارج شده و موجب بروز نگرانی راجع به کیفیت جوش گردیده است. خروج غیرطبیعی مواد مذاب غالباً به صور ذیل بوده است:

از هر دو نشانگر جوش مواد مذاب با حجم زیاد بیشتر از حالت معمول خارج شده‌اند.