در تحقیق پیشرو که به بررسی تجربی اتصال فلز و کامپوزیت به روش اتصال اصطکاکی (FLJ) می پردازد، کامپوزیت الیاف شیشه با ماتریس ترموپلاست پلیمری PA6 با 20% وزنی الیاف چاپد شیشه و آلیاژ آلومینیوم 5052 مورد استفاده قرار گرفته اند و هدف بررسی استحکام نمونه های متصل شده به روش اتصال اصطکاکی روی هم در دو حالت استاتیکی و خستگی و تحقیق در مورد اثر پارامترهای نرخ پیشروی، سرعت دورانی و عمق نفوذ مختلف برای هر نمونه بر خواص مکانیکی می باشد. پس از اتصال نمونه ها و انجام تست های مربوط مشخص شد که اتصال تحت تأثیر هر سه پارامتر قرار می گیرد، به طوریکه در عمق نفوذ کمتر و نرخ پیشروی بیشتر و سرعت دورانی متوسط بالاترین استحکام کششی حاصل شد. به نحوی که هر چه فشار و حرارت در ناحیه اتصال بیشتر می شد، ضخامت کامپوزیت موردنظر در ناحیه سطح مشترک نازک تر شده و باعث کاهش مقاومت اتصال می گردید. شکست اتصالات به دلیل وجود تخلخل و حباب های به وجود آمده در سطح مشترک اتصال بود. اتصالات در تست خستگی استحکام خوبی داشتند، به طوری که شکست 72% آن ها به صورت شکست چقرمه در سازه کامپوزیت بود و نه در محل اتصال بین کامپوزیت و فلز.

1در این پژوهش، تأثیر پودر نیکل به عنوان لایه واسط و عمق نفوذ ابزار بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصالات لب روی هم ورق آلومینیم 1050 (ورق فوقانی) و مس خالص (ورق تحتانی) هر دو به ضخامت 2 میلیمتر بررسی شده است. جهت اضافه نمودن پودر نیکل از یک شیار تراشیده شده به عرض و عمق 1 میلیمتر در کف ورق آلومینیم استفاده گردید. جوشکاری همزن اصطکاکی لب روی هم با استفاده از ابزار فولاد گرم کار با قطر شانه، قطر و ارتفاع پین به ترتیب برابر با 16، 4 و 1/2 میلیمتر، سرعت چرخش ابزار 950 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی ابزار 85 میلیمتر بر دقیقه، زاویه ابزار 2 درجه و عمق نفوذ ابزار متفاوت برابر با صفر، 05/0 و 1/0 میلیمتر انجام شد. نتایج نشان داد که در نمونه ای با عمق نفوذ صفر، به دلیل عدم تولید حرارت کافی و تغییرشکل پلاستیک مناسب و متعاقب آن ایجاد عیوبی مانند نقص های تونلی اتفاق افتاد. با افزایش عمق نفوذ ابزار به 05/0 میلیمتر، ترکیبات بین فلزی Al3Ni2، Al7Cu4Ni و Cu3.8Ni به صورت یکنواخت و نازک در ناحیه فصل مشترک تشکیل شده و منجر به بهبود کیفیت اتصال و افزایش استحکام کششی تا 2/185 مگاپاسکال و کرنش شکست 7/8 درصد شد. در نمونه ای با عمق نفوذ 1/0 میلیمتر، ترکیبات بین فلزی ضخیم تر تشکیل شدند که با وجود افزایش سختی موضعی، منجر به کاهش استحکام کششی و کرنش شکست به ترتیب به 6/136 مگاپاسکال و 7/6 درصد گردید. این مطالعه نشان می دهد که در شرایط تهیه نمونه های جوشکاری در تحقیق حاضر، عمق نفوذ 05/0 میلیمتر بهینه ترین شرایط را برای جوشکاری همزن اصطکاکی لب روی هم آلومینیم-مس در حضور پودر نیکل فراهم می کند.

جوشکاری ترکیبی لیزر- قوس روش جدیدی است که به واسطه ی مزیت های فنی و اقتصادی آن در صنایع مختلف کاربرد پیدا نموده است. در این روش، دو منبع جوشکاری لیزر و قوس به طور همزمان بر قطعه اعمال می شوند، به نحوی که از مزیت های هر دو روش استفاده شود. هدف از این تحقیق، بررسی قابلیت و توانایی روش جوشکاری لیزر پیوسته ی ان دی یگ– تیگ نسبت به روش جوشکاری لیزر به تنهایی برای جوشکاری ساندویج پنل فوم از جنس آلیاژ آلومینیوم AA6082 می باشد. بدین منظور آزمایشات جوشکاری لیزر حالت جامد و همچنین جوشکاری ترکیبی لیزر ان دی یگ - تیگ صورت گرفت تا تاثیر پارامترهای جوشکاری شامل توان لیزر، شدت جریان الکتریکی قوس و سرعت جوشکاری بر ابعاد جوش بررسی شود. به کمک آنالیز آماری نتایج، پارامتر های مناسب جوشکاری برای جوشکاری لیزر و جوشکاری ترکیبی لیزر ان دی یگ- تیگ ساندویج پنل های فوم آلومینیوم محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در جوشکاری ترکیبی لیزر-قوس، آستانه ی توان لیزر مورد نیاز برای تشکیل حفره سوراخ کلید، نسبت به جوشکاری لیزر کم تر است. بعلاوه، افزایش توان لیزر و کاهش سرعت جوشکاری باعث افزایش همزمان عمق و پهنای جوش می شود. درحالیکه، با افزایش شدت جریان الکتریکی، عمق نفوذ جوش تقریبا ثابت مانده و تنها پهنای جوش افزایش می یابد. مقایسه ی نتایج جوشکاری لیزر و جوشکاری ترکیبی نشان داد که با اضافه نمودن یک قوس یک صد آمپری به منبع لیزر دوهزار واتی، می توان سرعت جوشکاری را از 2 به 3 متر بر دقیقه افزایش داد که نشانگرتوانایی و راندمان مناسب جوشکاری ترکیبی لیزر - تیگ است.

به علت توسعه استفاده از ورق های ترکیبی در صنعت حمل ونقل، درک رفتار شکل پذیری آنها برای تولید محصولاتی باکیفیت بالا در فرآیندهای شکل دهی به ویژه کشش عمیق، اهمیت بالایی پیدا کرده است. با توجه به استحکام متفاوت مواد پایه و وجود منطقه جوش، شکل پذیری ورق های ترکیبی غالباً کمتر از فلزات پایه است. مقایسه جابه جایی خط جوش و عمق کشش ورق-های ترکیبی تولید شده با دو روش جوشکاری لیزر و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، از جمله اهداف این پژوهش است. به علت ایجاد منطقه محدودتر متاثر از حرارت و سوراخ کلیدی مناسب، جوشکاری لیزر نسبت به سایر روش های جوشکاری برای تولید این ورق ها در اولویت است. پارامترهای فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به دلیل تاثیر زیاد بر تغییرات پیچیده ناحیه پلاستیک و متاثرشدن الگوی سیلان ماده و توزیع دما در ورق های ترکیبی، بسیار با اهمیت هستند. در این مقاله، با طراحی آزمایش های تجربی، تاثیر نیروی ورق گیر و سرعت خطی جوشکاری بر عمق کشش و جابه جایی خط جوش ورق های ترکیبی بررسی شده است. همچنین سختی ناحیه جوش حاصل از این فرآیندها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که با افزایش سرعت خطی جوشکاری لیزر، میزان عمق کشش و جابه جایی خط جوش افزایش یافته است. با افزایش سرعت خطی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نیز میزان جابه جایی خط جوش و عمق کشش افزایش یافته است. همچنین سختی ناحیه جوش لیزر بیشتر از سختی ناحیه مربوط به جوش اصطکاکی است.

در این مطالعه از روش المان محدود به منظور تحلیل رفتار ترمو مکانیکی در جوش کاری لب به لب ورق ها به روش زیرپودری استفاده می شود. به منظور بررسی اثر پارامترهای جوش کاری، بر بزرگی راندمان پروسه جوش کاری زیرپودری، تغییرشکل های بدست آمده از شبیه سازی المان محدود جوش کاری با نتایج حاصل از بررسی های تجربی مقایسه خواهد گردید. با کالیبراسیون مدل المان محدود با استفاده از نتایج بررسی های تجربی، بزرگی راندمان جوش کاری در هر نمونه آزمایش بدست می آید. بر مبنای این تحقیق، روال لازم برای مدل سازی المان محدود به منظور بررسی تاثیر ولتاژ، شدت جریان و سرعت جوش کاری بر جوش کاری زیرپودری با دقت قابل قبول توسعه داده می شود. تغییرشکل های زاویه ای در ورقی با ضخامت 12 میلیمتر از جنس فولاد کربنی مطالعه خواهند شد. بعد از بررسی نتایج با استفاده از تحلیل های آماری مشخص می گردد، ولتاژ و سرعت جوش کاری اثر محسوسی بر روی راندمان جوش کاری زیرپودری نداشته و تنها با افزایش شدت جریان مقدار راندمان افزایش می یابد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

مساحت و نسبت عمق به عرض جوش را می توان به عنوان مهم ترین عامل های هندسی در جوشکاری لیزر پالسی در نظر گرفت. در این پژوهش اثر افزودن گازهای دی اکسیدکربن و اکسیژن به گاز محافظ آرگون بر خواص جوش لیزر پالسی فولاد کم کربن بررسی شده است. بر اساس نتایج این تحقیق با افزایش گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن تا 10 و 15 درصد حجمی به گاز آرگون، مساحت ناحیه جوش ابتدا کاهش و در ادامه با افزایش این گازها، مساحت حوضچه جوش افزایش یافت. مشاهده شد دمای پلاسما با افزایش 15 درصد دی اکسید کربن از 6000 کلوین به 5500 درجه کاهش، و با افزایش 25 درصد دی اکسید کربن دمای پلاسما به 7500 کلوین افزایش یافت. افزایش ضریب جذب پلاسما، جذب انرژی لیزر در سطح فلز پایه، تشکیل لایه اکسیدی در سطح فلز جوش، انجام واکنش های گرمازا و اثر متقابل این فرآیندها می-تواند موجب ایجاد چنین رفتاری در فلز جوش باشد. متن کامل مقاله های این شماره به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقالات به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

هدف در این پژوهش به بررسی تاثیر پودرهای اکسیدی SiO2، MoO3 و CuO بر عمق نفوذ، ریزساختار و پروفیل سختی جوش GTAW فولاد زنگ نزن رسوب سخت مارتنزیتی 17-4PH پرداخته شده است. نمونه هایی با ابعاد 150× 50 میلی متر با ضخامت 5 میلی متر از ورقی از جنس فولاد 17-4PH توسط پودر های اکسیدی SiO2، MoO3 و CuO جوشکاری گردیدند. نتایج حاکی از این بودند که استفاده از پودرهای اکسیدی سبب افزایش عمق نفوذ تا 5/1 برابر در جوش این فولاد در مقایسه با حالت معمولی شده اند. همچنین استفاده از پودر SiO2 اگرچه باعث افزایش 49/7 میلی متری عمق نفوذ شد، ولی ظاهر جوش مناسبی حاصل نکرد. استفاده از پودر های MoO3 و CuO نیز باعث افزایش عمق نفوذ تا 3/5 میلی متر گردیدند. در جوش با استفاده از پودر MoO3 آخال در سرتاسر جوش در کناره ها وجود داشت. ریزساختار جوش در نمونه های مختلف تفاوت چشمگیری نداشته و شامل ساختار دندریتی با فریت دلتا به صورت بین دندریتی بود. پروفیل سختی جوش نمونه ها نشان دهنده نزدیکی مقدار سختی نمونه های جوشکاری شده با استفاده از پودر های اکسیدی با فلزپایه بود.