وبلاگ تخصصی متالورژی

جوشکاری مس با گاز
بهترین طریقه برای جوشکاری مس جوشکاری با اکسیژن است( جوش اکسیژن = اتوگن= استیلن= کاربید اصطلاحات مختلف متداول می باشند) ضمناً می توان جوشکاری مس را با قوس الکتریک یا جوش برق نیز انجام داد.

جوش زیر پودری یک فرایند جوش قوس الکتریکی است که در آن گرمای لازم برای جوشکاری توسط یک یا چند قوس بین یک فلز پوشش نشده، یک یا چند الکترود مصرفی و یک قطعه کار تامین می شود. 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 رهامی گردد و ضمن تشکیل قوس نقش واسطه اتصال را نیز بر عهده دارد.  قوس توسط لایه ای از فلاکس پودری قابل ذوب شدن که فلز جوش مذاب و فلز پایه نزدیک اتصال را پوشانده، و فلز جوش مذاب را از آلودگی های اتمسفر حفاظت می کند پوشیده می شود.

مقدمه
جوشكاري تعميري يكي از فرآيندهاي مهم تعميرات و نگهداريست كه شامل جوشكاري ترميمي و سطح پوشاني مي گردد . با توجه به اينكه در صنايع فلزي حجم كارهاي تعميرات و نگهداري بسيار بيشتر از ساخت مي باشد . تعداد جوشكاران فعال در زمينه جوش تعميري بيشتر است . اين موضوع اهميت جوشكاري تعميراتي را در صنايع نشان مي دهد .
قطعات بطور پيوسته دچار سايش ، خوردگي و شكست مي شوند . در بسياري موارد امكان جايگزيني قطعه كاملا" مشابه وجود ندارد . اين موضوع در موارديكه صنعت يا قطعه قديمي باشد بيشتر صدق مي كند . با توجه به اينكه در تعمير قطعات مي توان نواقص و نقاط ضعف اصلي را بر طرف كرد ، قطعه تعمير شده مي تواند كارآيي بهتري داشته باشد . همچنين با توجه به كاهش زمان توقف و رفع نياز خريد قطعه جديد ، هزينه تعميرات كاهش مي يابد . در اين مقاله سعي شده به كليات و اصول اجرايي يك جوشكاري ترميمي موفق بر اساس ملزومات استانداردي بصورت خلاصه اشاره گردد.

تنش زدایی عملیات حرارتی است که برای کاهش تنش های پس ماند در سطح مطلوبی در فولاد ها اجرا می شود ، طوری که قطعه یا مجموعه مونتاژی وظایف خود را بدون تغییر شکل غیر مجاز ، ترک خوردن در طی عملیات حرارتی یا فرآوری، و یا از کار افتادگی در حین کار در پایین تر از تنش های طراحی انجام دهد. این عملیات برای اصلاح اساسی ریز ساختار یا نیل به خواص مکانیکی مطلوب به کار نمی رود.

تنش زدایی عبارت است از حرارت دان فولاد تا دمای مناسب و کمتر از محدوده تغییرات ، ماندن در این دما در دوره زمانی مشخص، و سپس سرد کردن آهسته (معمولا در هوای آرام ) تا دمای محیط برای به حداقل رساندن تنش های پس ماند مجدد. معمولا مقاطع سنگین قبل از سرد کردن در هوای آرام تا دمای محیط، تا دمای   یا کمتر در کوره سرد می شوند.

وش آهنگری یکی از کهن ترین روش های فرم دهی فلزات می باشد که در دوران گذشته فلز مورد نظرشان را تا حد لازم گداخته و سرخ می کردند و بعد با یک انبر آن را بر روی سندان نگه می داشتند و چکش کاری می کردند تا شکل مورد نظر را پیدا کند و گاهی فلز گداخته را با چکش کاری در داخل یک قالب شکل می دادند و فلز گداخته شکل قالب را به خود می گرفت.
پروسه ی آهنگری نوین نیز بر همین اساس استوار شده است. در روش فورج، قطعه ی اولیه که لقمه نامیده می شود در میان دو نیمه ی قالب قرار می گیرد و نیرویی زیاد به صورت آرام و گاهی ضربه ای به آن وارد می شود. به این ترتیب قطعه ی گداخته در محیط قالب، شکل و فرم داخل قالب را به خود می گیرد و فلز اضافی به حفره ی فلاش وارد می شود که بعدا از قطعه جدا می شود و دور ریز قطعه ی فورج شده محسوب می گردد.

مقدمه

     یکی از مهم ترین عیوب که در آلیاژهای آلومینیم بخصوص در ریخته گری تحت فشار وجود دارد سخت ریزه ها هستند . سخت ریزه ها عموما درجه سختی بالایی داشته و ممکن است مشکلات زیادی در عملکرد ماشین کاری به وجود آورند . شمول های سخت ریزه ها معمولا به دلیل اندازه کوچکشان با اشعه ایکس به سختی رفع می شوند٬   بنابراین این عیوب داخلی غیر قابل دیدن هستند . عیوب سخت ریزه ها باعث پارگی های بزرگی روی سطح ماشین کاری و نیز گرم شدن و یا حتی شکستن لبه ابزار برش می شوند و هم چنین سرعت عملکرد ماشین کاری را به طور قابل ملاحظه ای کاهش داده و باعث افزایش هزینه های ماشین کاری می شوند . به طور کلی در آلیاژهای Al-Si چهار دسته از این عیوب سخت ریزه وجود دارند که عبارتند از :                  

1. اکسیدها

2.بین فلزی ها

3. ذرات نسوز

4. الماسه ها 

تاريخچه ي مختصر از جوشکاري دستي قوس الکتریکی ( S.M.A.W )
قوس الکتریکی در سال 1807توسط سرهمفري ديوي کشف شد ولي استفاده از آن در جوشکاري فلزات به يکديگر هشتاد سال بعد از اين کشف ، يعني در سال 1881 اتفاق افتاد. فردي به نام آگوست ديمري تنز در اين سال توانست با استفاده از قوس الکتریکی و الکترود ذغالي صفحات نگهدارنده انباره باطري را به هم متصل نمايد.بعد از آن يک روسي به نام نيکولاس دي بارنادوس با يک ميله کربني که دسته اي عايق داشت توانست قطعاتي را به هم جوش دهد. وي در سال 1887 اختراع خود را در انگلستان به ثبت رساند.اين قديمي ترين اختراع به ثبت رسيده در عرصه جوشکاري دستي قوسي الکتریکی مي باشد.فرايند جوشکاري با الکترود کربني در سالهاي 1880 و 1890 در اروپا و آمريکا رواج داشت ولي استفاده از ولت زياد (100 تا 300 ولت) و آمپر زياد ( 600 تا 1000 آمپر ) در اين فرايند و فلز جوش حاصله که به علت ناخالصيهاي کربنينده بود همه باعث مي شد اين فرايند با اقبال صنعت مواجه نشود.
جهش از اين مرحله به مرحله فرايند جوشکاري با الکترود فلزي در سال 1889 صورت گرفت.در اين سال يک محقق روس به نام اسلاويانوف و يک آمريکايي به نام چارلز کافين (بنيانگذار شرکت جنرال الکتريک) هرکدام جداگانه توانستند روش استفاده از الکترود فلزي در جوشکاري با قوس الکتریکی را ابداع نمايند.
در آغاز قرن بيستم جوشکاري دستي با قوس الکتریکی مورد قبول صنعت واقع شد.

مقدمه

فلزات آهنی(Ferrous Metal)بالاخص فولادها،برای هرتمدن صنعتی شده وفناوری بالا مهم می باشند. در خیلی موارد چاره یا جانشینی برای فولادها وجود ندارد. فولاد یک  عنصر نیست؛ بلکه آلیاژ آهن- کربن است که دارای کمتر از 2% کربن میباشد. اگر آلیاژ بیشتر از 2% و کمتر از4% کربن داشته باشد به آن چدن(Cast Iron)گویند. فولاد برای قرنها در حدود 2000سال پیش از میلاد مسیح در اطرافمان بوده است، زمانی که زغال چوب به شمش های آهن آمیخته و تا 100 درجه سانتیگراد حرارت داده شده، این روش به فرآیند سمنتاسیون(Cementation)معروف است. در فرآیندهای آغازین کیفیت بطور وسیعی تغییر میکرد. بعضی از فروشندگان آهن قادر به تولید فولادهای سخت تر از دیگران بودند، و هیچکس نمی دانست چرا؟ فرآیند سمنتاسیون اجازه می دهد کربن زغال چوب برای تولید فولاد به درون شمش آهن نفوذ کند، هر چند کنترل آن سخت است. اصلاح فرآیند سمنتاسیون "فرایند بوته ای" بوده است. در فرآیند بوته ای، شمش های فولاد تولیدی در فرآیند سمنتاسون در یک دیگ یا بوته بزرگ با یکدیگر ذوب می شدند

یکی از پر مصرفترین آلیاژهای تجاری در سیستم سه تایی Al-Cu-Mg- آلیاژ2024 است که عملیات گرمایی آن به تفصیل توضیح داده می شود . ترکیب شیمیایی این آلیاژ در گسترۀ زیر است:9/4-8/3 %  , Cu
قرییستمهای دوتاییاری آلومینیوم یعنی آلیاژ20248/1 -2/1 % , Mg 9/0-4/0%Mn  حداکثر50/0%Siوحداکثر 50/0%Feوحداکثر 10/0%Crوحداکثر25/0%Zn.

ابتدا فرض می کنیم آلیاژحاوی فقط Al وCu و Mg باترکیب میانگین 5/4%  Cu و 5/1% Mg باشد.

برای تعیین تمایل ماده به داشتن رفتار ترد ، انواع مختلف آزمون ضربه به کار رفته است . این نوع آزمون تفاوتهایی را بین مواد آشکار می کند که در آزمون کشش قابل مشاهده نیستند . نتایج از آزمونهای با میله ی شیاردار به سادگی بر حسب نیازهای طراحی بیان نمی شوند ، چون اندازه گیری مولفه های تنش سه بعدی در شیار ممکن نیست . همچنین در مورد تفسیر یا اهمیت نتایج حاصل از این نوع آزمون هیچ گونه توافق کلی به دست نیامده است .

 به طور کلی در شکست از نوع ترد سه عامل عمده شرکت دارند . این سه عامل عبارتند از :                                                                                                             

1 – حالت تنش سه بعدی                                                                                              

2 – دمای کم                                                                                                             

3 – آهنگ کرنش زیاد یا آهنگ بارگذاری زیاد 

متالورژی استخراجی یا فرآیندی که علم به دست آوردن فلز از کانه است و معدن کاری، تغلیظ استخراج و پالایش فلزها و آلیاژها را در برمی گیرد؛

متالورژی فیزیکی؛ علمی که با مشخصه های فیزیکی و مکانیکی فلزها و آلیاژها سر و کار دارد. در این رشته خواص فلزها و آلیاژها، که 3 متغیر زیر بر آنها اثر می گذارند، بررسی می شود:

الف. ترکیب شیمیایی– اجزای شیمیایی آلیاژ؛

ب. عملیات مکانیکی– هر عملیاتی که سبب تغییر شکل فلز می شود مانند نورد(Rolling)، کشش (Drawing)، شکل دادن یا ماشینکاری؛

ج. عملیات گرمایی – اثر دما و آهنگ گرم یا سردکردن.

 واکنش پذيری شيميايی و فيزيکی فلز مذاب با محيط اطراف و قالب ، کاهش سياليت آن در اثر تبادل حرارتی با سطوح قالب و شستن جداره قالب به هنگام جريان آن در قالب، همگی بر اين واقعيت مهم و اساسی تأکيد دارند که دستيابی به يک قطعه ريختگی سالم ، مستلزم کنترل و هدایت مناسب جريان مذاب در قالب تا تکميل شدن انجماد آن می باشد . از اين رو ، چگونگی ورود مذاب به محفظه قالب و جريان آن در مجراهای که به محفظه قالب منتهی می شوند ، در ريخته گری ، از اهميت زيادی بر خوردار هستند . به طور کلی مجموعه راههايی که مذاب برای ورود به محفظه قالب ، از آنها عبور می کند به سيستم راهگاهی موسومند

یک از عوامل لازم در تهیه قطعات ریخته گری سالم آگاهی از چگونگی رفتار مذاب از هنگام ورود به داخل قالب تا مرحله خاتمه انجماد آن است .  

با نگرشی به قطعات ریختگی بجای مانده از زمان های بسیار دور می توان دریافت که ریخته گران گذشته تا چه حد به اهمیت راهگاه گذاری صحیح قطعات توجه داشته اند .

مطالعه سیستم های راهگاهی ( Gating systems ) بدون آشنایی به رفتار انقباضی مذاب و مسئله تغذیه گذاری ( Risering ) قطعات امکان پذیر نیست . به همین دلیل لازم است در طراحی سیستم های راهگاهی چگونگی انقباض مذاب ( Liquid shirinkage ) قبل از شروع انجماد و در مرحله انجماد ( Solidification shrinkage ) نیز مد نظر قرار می گیرد .

http://www.engr.uconn.edu/cmbe/

سایت دانشکده مهندسی دانشگاه کانکسیکات، دپارتمان مهندسی شیمی، مواد و مهندسی بیومولکولی

http://www.nickelmagazine.org

سایت نشریه تخصصی نیکل با امکان مطالعه مطالب به صورت OnLine

http://www.copper.org/applications/cuni/visual_overview/index.html

اطلاعات به صورت فلش برای آلیاژهای نیکل- مس با قابلیت دانلود فایل آموزشی

www.nano.ir

سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ایران با اطلاعات کامل در مورد فعالیت­های فناوری نانو در ایران و جهان

کربن مهمترین و موثرترین عنصر آلیاژی در فولادها می باشد و بالاترین تاثیر را در ساختار آن دارد.هر فولاد آلیاژ شده علاوه بر کربن عناصر آلیاژی دیگری نظیر سیلیسیم – منگنز-فسفر و گوگرد را به همراه خواهد داشت بطوریکه این عناصر به شکلی ناخواسته به هنگام فرایند تولید در فولاد باقی خواهند ماند.

در مقاله پیش رو چگونگی ایجاد استحکام در پیچ‌های تعلیق و پیچ‌هایی که از نظر ایمنی اهمیت دارند بررسی شده است. در گروه خودروسازی سایپا از این پیچ‌های ایمنی که به کلاس T8 به بالا مشهورند و تحت تأثیر مکانیسم اثر بور هستند، بسیار استفاده می‌شود. پیچ­های T8 به بالا در قسمت‌های مختلفی از خودرو به کار می­روند؛ از جمله پیچی که کمک فنر جلوی خودروی پراید را به بدنه اصلی متصل می‌کند از نوع T10 است.