مهندسی ساخت و تولید ایران
سال:1399 | دوره:7 | شماره:2 |تعداد مقالات:6

وجود تنش های پسماند در مقاومت مواد در برابر عواملی همچون خستگی، خوردگی و شکست تأثیرات شدیدی دارند. وجود حرارت محلی در حین جوشکاری منجر به شکل گیری و توسعه تنش های پسماند می شود. تنش زدایی ارتعاشی یک روش غیرمخرب و مدرن است که می تواند ضمن عدم تغییر در خواص متالورژیکی قطعه، در آزادسازی تنش های پسماند موثر باشد. در این پژوهش آزادسازی تنش بر اثر ارتعاشات هارمونیک در یک اتصال جوشی لوله از جنس 1021 AISI که به وسیله فرایند الکترود دستی در وضعیت 2G (طبق استاندارد (ASME جوشکاری شده است، مورد بررسی قرارگرفت. در این پژوهش، پس از شناسایی فرکانس تشدید قطعه جوشکاری شده، ارتعاشات متناسب به قطعه اعمال گردید. آزمایش های سختی سنجی و اندازه گیری تنش های پسماند به روش کرنش سنجی سوراخ قبل و بعد از تنش زدایی ارتعاشی بر روی نمونه صورت گرفت. جهت تنش زدایی قطعه ساخته شده در فرکانس 8/27 هرتز به مدت 40 دقیقه تحت ارتعاش سینوسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده بیانگر کاهش 5/11 درصدی میانگین سختی و 42 درصدی تنش های پسماند محیطی در خط مرکزی جوش پس از اعمال ارتعاشات بر روی اتصال جوشی است. نتایج حاصله کارآمدی روش تنش زدایی ارتعاشی در آزادسازی تنش های پسماند در یک اتصال جوشی لوله را اثبات می نماید.

در سال های اخیر استفاده از نانوذرات در سیال های پایه به منظور افزایش خاصیت جذب انرژی و بهبود ویسکوزیته سیال مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این راستا، در این مقاله به بررسی تاثیر اضافه شدن نانو ذرات فلزیشاملCdO، NiO، Fe3O4 و ZnOبا درصدهایجرمی متفاوت، در نسبت دمپینگو ویسکوزیتهسیال پایه گلیسیرین پرداخته شده است. انتخاب این سیال پایه به دلیل کاربرد آن دربرخی روانسازها است، که می تواندسبب بهبود جذب انرژی همچنین بهبود ضریب اصطکاک در محل تماس دو سطح شود. نانو ذرات فلزی مورد استفاده، به روش رسوب دهی شیمیایی تولید شده اند و با استفاده از تحریک اولتراسونیک در گلیسیرین معلق شده اند. سپس با استفاده از آزمایشات ویسکومتریک و آنالیز تحریک محیطی مقادیر ویسکوزیته و دمپینگ نانو سیال ها تعیین شده است. به منظور کاهش احتمال رسوب نانو ذرات از جرم های gr2/0، gr4/0و gr6/0نانو ذرات استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که در حالتgr2/0، در تمامی نانو ذرات، ویسکوزیته کاهش یافته و در gr6/0 نانو ذرات ZnO، CdO و Fe3O4 ویسکوزیته افزایش قابل ملاحظه ای دارد. از سوی دیگرعلیرغم انکه، تمامی نانوذرات سبب افزایش نسبت دمپینگ نسبت به سیال پایه شده اند، اما روند تغییرات آنها به ازای نوع و مقدار جرم نانو ذرات مختلف متفاوت است، بطوریکه روند تغییرات به ازای افزایش جرم در نانوذرات NiO و ZnO افزایشی و در نانوذرات CdO و Fe3O4 کاهشی است.

یکی از تجهیزات بسیار مهم برای تأمین آب شیرین در پالایشگاه ها، دستگاه آب شیرین کن از نوع تیوبی می باشد. در این پژوهش علل خوردگی بر روی تیوب های آلیاژ آلومینیوم-برنج در دستگاه آب شیرین کن مورد بررسی قرارگرفته است. بدین منظور آنالیز شیمیایی آب ورودی جهت شناسایی ترکیب آب و پراش اشعه ایکس جهت شناسایی و آنالیز رسوبات تشکیل شده بر روی تیوب ها انجام گرفت. همچنین نمونه ها به منظور بررسی ریزساختاری و تشخیص نوع خوردگی به وجود آمده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفتند. مقاومت به خوردگی حفره ای نمونه های با و بدون رسوب، با استفاده از آزمایش پلاریزاسیون سیکلی مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه بر این، ویژگی های آلیاژ بکار رفته به همراه نتایج بازرسی های حین ساخت و میزان انطباق آنها با استانداردهای مربوط مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش های انجام شده، نشان داد که علت انهدام زودهنگام تیوب ها، خوردگی حفره ای در آنها بوده است که عمدتا در زیر رسوبات کربناتی، به وقوع پیوسته است.

ترک ها یکی از عیوب مهم در لوله های نفت و گاز است که می تواند تحت فشار و تنش زیاد باعث شکستگی گردد. این امر معمولا حوادث ناخوشایندی را در پی دارد. بنابر این شناسایی به موقع این ترک ها می تواند از حوادث اسفبار انسانی و تلفات مالی جلوگیری کند. در این تحقیق از روش آزمون غیر مخرب پرتونگاری دیجیتال (رقمی) صنعتی برای شناسایی عیب ترک در لوله استفاده شده است. در خیلی از موارد رادیوگرافی، بدلیل پراکندگی فوتون های اشعه ایکس و گاما که در اثر عوامل مختلفی رخ می دهد، تصویر پرتونگاره حاصل، عیوب را بخوبی نشان نمی دهد و کنتراست مناسبی ندارد. در این تحقیق از روشهای پردازش تصویر در حوزة موجک استفاده شده است. برای بهیود کنتراست تصاویر رادیوگرافی، از روش موجک کرولت استفاده شده تا نواحی عیب مشخص تر شوند. نتایج نشان می دهد که این تبدیل به علت داشتن موجک های برآمده تر و فیلترهای جهتی نسبت به موجک ویولت توانایی بیشتری در مشخص کردن نواحی عیب بخصوص در قسمت های انحنا دارند. برای ارزیابی نتایج از نظرات متخصصین رادیوگرافی صنعتی استفاده شده است. نتایج ارزیابی نشان می دهد که متخصصین بهبود کنتراست و مشخص تر شدن نواحی عیوب را تائید می کنند.

چهارچوب های آلی-فلزی به دلیل سطح ویژه بالا و مناسب بودن اندازه تخلخل به عنوان مواد الکترودی در ابرخازن ها مورد استفاده قرار گرفتند. بااین حال استفاده از چهارچوب های آلی-فلزی به عنوان مواد الکترودی به تنهایی در ابرخازن ها، هدایت الکتریکی ضعیف، پایداری ناکافی و خواص مکانیکی نامرغوب را در پی داشته و منجر به کاهش کارایی شدند. در مقاله حاضر برای بهبود هدایت الکتریکی و استفاده از سطح ویژه چهارچوب های آلی-فلزی، ترکیب گرافن با چهارچوب های آلی-فلزی مس به روش سنتز هیدروترمال تهیه شد و برای جلوگیری از آگلومراسیون، گرافن (در مقادیر 0، 5/2، 5 و 10 درصد) درحین سنتز افزوده شد. جهت بررسی ساختاری نانوکامپوزیت های حاصل، از آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنجی فوریه مادون قرمز (FTIR)، آنالیز تعیین سطح ویژه (BET)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) استفاده شد. برای بررسی رفتار ابرخازنی، آزمون های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و امپدانس الکتروشیمیایی و شارژ-دشارژ انجام شد. الکترودهای ساخته شده از گرافن و چهارچوب آلی-فلزی بر پایه مس در الکترولیت KOH M6، به ترتیب دارای ظرفیت ویژه F/g 217 و 187 بود، در حالی که کامپوزیت آنها دارای ظرفیت F/g 550 بود. در نتیجه، بهره مندی از خواص هم افزایی کامپوزیت و افزایش هدایت الکتریکی چهارچوب های آلی-فلزی با گرافن، منجر به در دسترس پذیری بیشتر تخلخل ها و افزایش ظرفیت کل ذخیره بار شد.

از آن جا که بافت بلوری فولادهای زنگ نزن فریتی تعیین کننده بسیاری از خواص آن ها است، مطالعه تحولات آن اهمیت قابل توجهی دارد. با این حال، علی رغم آن که تحولات بافت بلوری فولادهای مذکور حین اعمال برخی از فرآیندهای رایج شکل دهی نظیر نورد به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است، پژوهش ها ی اندکی بر روی تحولات بافت بلوری این فولادها حین اعمال تغییر شکل شدید مومسان انجام شده است. در این پژوهش، تحولات بافت بلوری لوله های فولاد زنگ نزن فریتی 409 بعد از اعمال یک فرآیند تغییر شکل شدید نسبتاً جدید به نام "فشار در کانال لوله ای" به همراه آنیل بعد از آن مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که اعمال فرآیند مذکور، سبب کاهش شدت بافت بلوری ناشی از نورد ورق اولیه لوله و آنیل بعد از آن می گردد. همچنین، به علت ظهور اجزاء جدید در بافت بلوری و حذف برخی از اجزاء دیگر آن در اثر فرآیند مذکور، نسبت لنکفورد لوله در هر دو راستای طولی و محیطی افزایش پیدا می کند.