نصرالله بنی مصطفی عرب
-
در این مقاله، با استفاده از روش های تحلیلی، عددی و تجربی محدوده ضخامت حد بالستیک و ترکش زایی در پشت هدف فلزی برای پرتابه پله (نفوذ ارتقاءیافته با اثر جانبی) موردبررسی قرارگرفته است. پرتابه پله متشکل از دو قسمت پوسته سخت با چگالی بالا و مغزه نرم با چگالی کم می باشد. مغزه نرم داخل پوسته سخت فشرده شده و هنگام برخورد، پوسته سخت در هدف نفوذ می کند. برای تحلیل نفوذ و ترکش زایی این پرتابه مدل های محدودی وجود دارد و محققین کمی به این موضوع پرداخته اند. با توجه به تاثیر مشخصات هدف (ضخامت و جنس) در میزان ترکش زایی و عدم در نظر گرفتن این پارامترها در مدل های ارائه شده تاکنون، ایجاد ارتباط مابین پارامترهای اصلی (هدف، سرعت برخورد و پرتابه)، با استفاده از دو نظریه شوک و انبساط دینامیکی حفره کروی و ترکیب آن ها با مدل ترکش زایی در این مقاله بررسی شده است. به طور موازی آزمایش های تجربی برخورد پرتابه پله به هدف فلزی (تفنگ گازی- استخراج ضخامت حد بالستیک) و همچنین شبیه سازی سه بعدی اجزاء محدود (نرم افزار اتو داین-استخراج تعداد ترکش) در محدوده سرعت برخورد 312-780 متر بر ثانیه انجام شده است. با توجه به نتایج مناسب روش موج شوک در مقایسه با نتایج انبساط دینامیکی حفره کروی (اختلاف کمتر در مقایسه با نتایج تجربی و شبیه سازی) محدوده عملکرد بالستیک نهایی (تعداد ترکش برحسب ضخامت هدف و سرعت برخورد) از این روش برای دامنه سرعت های برخورد 100 تا 1000 متر بر ثانیه استخراج گردید.کلید واژگان: ضخامت حد بالستیک, پرتابه پله, موج شوک, انبساط دینامیکی حفره کرویIn this paper, using analytical, numerical and experimental methods, the range of ballistic limit thickness and fragmentation behind the metal target for the PELE projectile has been investigated. PELE projectile consists of two parts: hard shell with high density and soft core with low density. The soft core is compressed inside the hard shell and upon impact, the hard shell penetrates the target. There are limited models to analyze the penetration and fragmentation of this projectile, and few researchers have addressed this issue. Considering the effect of target characteristics (thickness and material) on the rate of fragmentation and the failure to consider these parameters in the models presented so far, establishing a relationship between the main parameters (target, impact velocity and projectile), using two shock theories and the dynamic expansion of the spherical cavity and their combination with the cracking model have been investigated in this article. In parallel, the experimental tests of the impact of the PELE projectile on the metal target (gas gun - extraction of ballistic limit thickness) and also 3D simulation of finite elements (Auto Dyna software - extraction of shrapnel number) have been carried out in the impact velocity range of 312-780 m/s. According to the appropriate results of the shock wave method compared to the results of the dynamic expansion of the spherical cavity (smaller difference compared to the experimental and simulation results), the final ballistic performance range (the number of shrapnel according to the target thickness and impact velocity) of this method for the velocity range impact rates of 100 to 1000 meters per second were extracted.Keywords: Ballistic Limit Thickness, PELE, Shock Model, Dynamic Spherical Cavity Expansion
-
در سال های اخیر ساخت افزایشی اهمیت چشم گیری در زمینه تولید بدست آورده است. بیشتر تکنولوژی های ساخت افزایشی فلزات، شامل فرآیندهای ذوب و انجماد هستند که سبب ایجاد چالش های متالورژیکی می شوند. ساخت افزایشی اصطکاکی اغتشاشی یک روش ساخت افزایشی حالت جامد جدید می باشد که با چالش های متالورژیکی رایج در روش های ذوبی معمول مواجه نیست. از این فرآیند می توان برای ساخت نانوکامپوزیت های آلومینیوم سیلیکون کاربید که در صنایع مختلف از جمله نظامی، هوافضا، خودروسازی و... کاربردهای فراوانی دارند استفاده نمود. هدف اصلی این تحقیق، تحلیل تجربی اثر متغیرهای سرعت چرخشی ابزار، سرعت پیشروی ابزار و تعداد پاس ها در فرآیند ساخت افزایشی اصطکاکی اغتشاشی بر ریزسختی و میزان سایش نانوکامپوزیت آلومینیوم سیلیکون کاربید تولید شده با این روش می باشد. بدین منظور، از روش سطح پاسخ و نرم افزار مینی تب برای طراحی آزمایش ها، تجزیه و تحلیل آماری و نیز بهینه سازی متغیرها استفاده شد. تنظیمات بهینه سازی چند منظوره با هدف افزایش ریزسختی و کاهش میزان سایش انتخاب شدند. ترکیب مقادیر بهینه متغیرها جهت دستیابی به اهداف بهینه سازی تعیین و نتایج بدست آمده صحت سنجی شد. نتیجه بهینه سازی با مطلوبیت 0/87 در سرعت چرخش ابزار 1000 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی ابزار 50 میلی متر بر دقیقه و تعداد پاس یک حاصل شد. پاسخ های بهینه پیش بینی شده 104 ویکرز برای ریزسختی و 0/013 گرم برای سایش در مقایسه با نتایج تجربی از در صد خطای کمی برخوردار بودند..
کلید واژگان: ساخت افزایشی, نانوکامپوزیت, روش سطح پاسخ, بهینه سازیIn recent years, additive manufacturing has gained significant importance in the field of production. Most of the additive manufacturing technologies for metals involve melting and solidification processes, leading to metallurgical challenges. The friction stir additive manufacturing process is a novel solid-state method that does not face the common metallurgical challenges associated with the traditional melting methods. This process can be used for the production of aluminum-silicon carbide nanocomposites that find many applications in industries such as military, aerospace, automotive, etc. The primary objective of this research is to experimentally analyze the effect of tool rotational speed, tool traverse speed, and number of passes in friction stir additive manufacturing on the microhardness and wear amount of aluminum-silicon carbide nanocomposite manufactured by this method. To this end, the response surface method and Minitab software were used for experimental design, statistical analysis, and optimization of the parameters. Multi-objective optimization settings were selected to increase microhardness and reduce wear. The combinations of optimal values of the parameters were determined to achieve the optimization goals, and the results were validated. The optimization result with 0.87 desirability is obtained with a tool rotational speed of 1000 rpm, a tool traverse speed of 50 mm/min, and one pass. The predicted optimal responses of 104 Vickers for microhardness and 0.013 gr for wear had a small percentage of error compared to the experimental results.
Keywords: Additive Manufacturing, Nanocomposite, Response Surface Method, Optimization -
آلیاژ آلومینیوم 7075 با نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به ضربه خوب، یکی از مواد پر کاربرد در صنایع هوافضا و خودروسازی است. با این وجود، برخی از محدودیت های این آلیاژ، قابلیت شکل دهی ضعیف، برگشت فنری زیاد در دماهای پایین و همچنین اعوجاج حرارتی در شکل دهی داغ است. برای غلبه بر این محدودیت ها، از یک فرایند ترمومکانیکی که شامل عملیات حرارتی محلولی، شکل دهی و سرد نمودن سریع در قالب می باشد می توان استفاده نمود. در این تحقیق، برای تولید قطعه ای U شکل به عمق 30 میلی متر ، ابتدا ورق 7075 با ضخامت 2 میلی متر تحت عملیات حرارتی محلولی در دمای °C480 قرارداده شد و سپس بلافاصله در قالبی سرد در دمای °C 4 با مدت زمان نگهداری 20 ثانیه شکل داده شد. در نهایت، بمنظور بهبود خواص مکانیکی قطعه، عملیات پیرسختی بر روی آن انجام شد. شبیه سازی فرایند با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس نیز انجام شد. کیفیت ابعادی مناسب قطعه U شکل، عدم وجود پارگی درقطعه نهایی، تطابق بسیار نزدیک بین نتایج تجربی و شبیه سازی،کاهش قابل قبول 25 درصدی ازدیاد طول، استحکام کششی بسیار نزدیک به فلز پایه و ریزسختی معادل 95 درصد فلز پایه از نتایج این تحقیق است.کلید واژگان: آلومینیوم 7075, پرسکاری داغ, عملیات حرارتی, خواص مکانیکی, اجزای محدود7075 aluminum alloy, with a high strength-to-weight ratio and good impact strength, is one of the useful materials in the aerospace and automotive industries. However, this alloy has limitations such as poor formability, high spring back at low temperatures, and thermal distortion during hot forming. To overcome these limitations, a thermomechanical process including solution heat treatment, forming, and quenching in the die can be used. In this research, for producing a U-shape part with a depth of 30 mm, a 7075 sheet with a thickness of 2 mm was first subjected to solution heat treatment at a temperature of 480 ℃, and then was immediately transferred to a cooling die to be formed at a temperature of 4 ℃ under a hold time of 20 seconds. Finally, the part was artificially aged to improve its mechanical properties. A finite element simulation of the process using the ABAQUS software was also performed. Good dimensional accuracy and absence of rupture in the final U part, close agreement between the experimental and simulation results, an acceptable 25% reduction in elongation, very close tensile strength to the base material, and microhardness equal to 95% of the base material are the results of this research.Keywords: Aluminum 7075, hot stamping, Heat treatment, Mechanical properties, Finite Element
-
نشریه کارافن، سال نوزدهم شماره 57 (بهار 1401)، صص 183 -203
نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/ اتیلن-پروپیلن- دی ان مونومر/ خاک رس به دلیل تعادل در خواص مکانیکی استحکام کشش و ضربه، به طور گسترده در صنعت مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین مطالعه جوش پذیری آنها ضروری است. جوشکاری لیزری به عنوان یک روش اتصال، برای جوشکاری لب به لب این نانوکامپوزیت ها استفاده می شود. در این مطالعه تاثیر متغیرهای ورودی مثل مقدار نانوذرات خاک رس، توان لیزر، سرعت جوشکاری و فاصله کانونی برای دستیابی به بهترین پاسخ ها (بهترین استحکام کششی جوش ها) در چند سطح بررسی شد. روش پاسخ سطح برای بررسی تاثیر پارامترهای ورودی بر استحکام کششی جوش ها به کار گرفته شده است. نتایج نشان داد که افزایش مقدار نانوذره رس از مقدار 0 تا 6 درصد وزنی و افزایش فاصله کانونی از 5 تا 8 میلی متر به ترتیب باعث کاهش استحکام کششی از 6/9 به 1/6 و 19/9 به 36/8 مگاپاسکال می شود. مدل ها نشان داد که در توان 100 وات و محدوده سرعتی 400 تا 750 میلی متر بر دقیقه و فاصله کانونی 5 تا 5/6 میلی متر جوش هایی با استحکام 8 تا 9/9 مگاپاسکال به دست می آید.
کلید واژگان: پلی پروپیلن, اتیلن, پروپیلن, دی ان مونومر, خاک رس جوش لیزر استحکام جوش روش پاسخ سطح نانوکامپوزیتKarafan, Volume:19 Issue: 57, 2022, PP 183 -203Polypropylene/ ethylene–propylene-diene monomer/ Nanoclay (PP/EPDM/ Nanoclay) nanocomposite with different loadings of clay content is used in many industries because of balance on the tensile and impact strengths. Laser welding, as a fabrication method, is applied to the butt-welding of these nanocomposites. The input parameters (clay content, laser power, scan velocity, and stand-off-distance) were varied to achieve the best responses (tensile strength of welds). Response surface methodology (RSM) was utilized to relate the input parameters and the response. The effects of all input parameters on the responses were investigated. Results demonstrated that increasing the clay content from 0 to 6 wt% and increasing stand-off-distance from 5 to 8 mm decreased the tensile strength from 9.6 MPa to 6.1 MPa and 9.19 MPa to 8.36 MPa, respectively. The models showed that laser power of 100 W, traverse speed of 400–750 mm min21, and stand-off-distance of 5 – 6.5 mm, led to weld strength from 8 to 9.9 MPa.
Keywords: PP, EPDM, Clay, Laser Welding, Weld strength, Responce surface methodology (RSM), Nanocomposite -
پژوهش حاضر به بررسی تاثیر سرعت های چرخشی گوناگون و جنس انتخاب شده برای ساخت ابزار دوشانه ای در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر تغییرات سختی و مقاومت به ضربه ی آلیاژ آلومینیوم 6061-T6 پرداخته است. بر اساس داده های حاصله، مطلوب ترین ابزار برای انجام این فرآیند باید از جنس فولاد گرمکار H13 بوده و طول پین آن نیز برابر ضخامت قطعه کار باشد. همچنین بهینه ترین نسبت میان قطر شانه های ابزار و طول پین، حدود 3 تا 5 می باشد. لذا ابزار طراحی شده برای انجام فرآیند مذکور، دارای قطر شانه های 20، قطر پین 6 و طول پین 4 میلی متر در نظر گرفته شد. نتایج نشان دادند که افزایش سرعت چرخشی بر کیفیت ظاهری اتصالات انجام شده تاثیر مطلوبی داشته و با بالا رفتن سرعت چرخشی در حین انجام عملیات جوشکاری نیز نیروی لازم برای شکست قطعه افزایش می یابد. نتایج آزمون ضربه شارپی نیز مبین تاثیر مستقیم سرعت چرخشی فرآیند بر انرژی مصرفی شکستن نمونه ها و طبیعتا تاثیر معکوس آن بر زاویه ی برگشت پرتابه می باشند. از انجام آزمون سنجش سختی میکروساختار نمونه ها نیز استنباط شد که افزایش سرعت جوشکاری در نهایت سختی جوش را بالا می برد. علاوه بر این، با بررسی ماکروساختار اتصالات نیز مشخص شد که افزایش سرعت دورانی بر کاهش عیوب آن ها تاثیر بسزایی دارد. در پژوهش پیش رو، تاثیر انتخاب فولاد HSS به عنوان جنس ابزار دوشانه ای نیز مورد بررسی قرار گرفته که نهایتا فولاد گرمکار H13 و سرعت 1500 دور بر دقیقه به عنوان جنس و سرعت چرخشی مطلوب از نظر تاثیر در ویژگی های مکانیکی برای ساخت ابزار انتخاب گردید.کلید واژگان: فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, ابزار دوشانه ای, آلیاژ آلومینیوم 6061-T6, سختی, مقاومت به ضربهIn this research the effect of different rotational speeds and different chosen materials for producing the Bobbin tool in friction stir welding process on hardness and impact resistance alterations for Aluminum 6061-T6 alloy is being studied. According to the results, the most desirable tool to accomplish this process should be from H13 hot-work steel and the pin length should be as long as the work piece thickness. The most optimized ratio between tool shoulders diameter and pin length is about 3 to 5. Accordingly, the designed tool for the mentioned process had 20 mm shoulder diameter, 6 mm pin diameter and 4 mm pin length. Results showed that increasing the rotational speed had desirable effect on connections outward quality and also cause raising the amount of consumed energy for breaking the work pieces and naturally it decreases the return angle of the projectile. Microstructure hardness tests showed that welding speed increasing caused welded zone grains size changing. So it will increase the weld hardness. Furthermore, joints macrostructure’s defects studied and determined that increasing rotational speed has good effect in decreasing these defects. Also in this research, the effect of using HSS tool steel as the bobbin tool material checked that despite better results in hardness tests in same speeds in compared with H13 hot-work steel, finally H13 chose as the bobbin tool material due to the better strength in most other speeds. 1500 rpms selected as the best rotational speed in terms of affect on mechanical properties.Keywords: Friction stir welding process, Bobbin Tool, Aluminum 6061-T6 alloy, Hardness, Impact resistance
-
امروزه استفاده از مواد کامپوزیتی پایه پلیمری در صنایع مختلف به دلیل خواص مکانیکی خوب، سبکی و عایق بودن نسبت به حرارت و صوت و مقاومت به خوردگی با استقبال روزافزونی مواجه شده است. طی دو دهه اخیر، کامپوزیت های پایه پلیمری تقویت شده با الیاف کربن دارای ساختار لایه ای کاربرد فراوانی در صنایع هوافضا و اتومبیل یافته اند. این مواد ممکن است در زمان تولید یا سرویس، تحت ضربه قرار گرفته و ناحیه عیب کوچکی در آن ها به وجود آید. این عیب کوچک می تواند باعث کاهش خواص مکانیکی سازه شده و منجر به شکست آن گردد. از این رو لزوم بهره گیری از روشی جهت تشخیص عیوب در این مواد احساس می شود. در این مقاله، نمونه کامپوزیتی پایه پلیمری از الیاف کربن در رزین پلی استر ساخته شد و تحت آزمون ضربه قرار گرفت. به منظور در نظر گرفتن تکرارپذیری در فرایند عیب یابی، نمونه تحت 4 آزمون متفاوت ضربه قرار گرفت و نواحی عیب با استفاده از روش های آزمون رادیوگرافی با مایع نافذ و آزمون فراصوتی بازتابی به روش غوطه وری روبش C، مورد ارزیابی قرار گرفت. تصویر حاصل از روش رادیوگرافی با استفاده از دستگاه اسکنر دیجیتال، اسکن شد و همچنین تصویر حاصل از آزمون فراصوتی روبش C، با در نظر گرفتن مقدار رزولوشن در آزمون، کالیبره گردید. مساحت نواحی عیب با استفاده از نرم افزار ایمیج جی بدست آمد. بررسی نتایج حاصل حاکی از توانایی دو روش مذکور در تشخیص و اندازه گیری نواحی عیب در نمونه کامپوزیتی می باشد و روش روبش C ناحیه عیب را با دقت بیش تری می یابد.کلید واژگان: کامپوریت تقویت شده با الیاف کربن, آزمون غیرمخرب, رادیوگرافی, آزمون فراصوتی روبش CNowadays, the use of polymer composite materials in various industries has been increased due to their good mechanical properties, lightness, sound and thermal insulation and corrosion resistance. Over the past two decades, carbon fiber reinforced polymer (CFRP) materials have been widely used in aerospace and automotive industries. These materials may be subjected to impact during manufacturing or service period and a lsmal impact region may be produced in them. This small defect can reduce the mechanical properties of the structure and lead to its failure. Therefore, it is necessary to use a method for defect detection in these materials. In this study, a polymer composite sample made of carbon fiber in polyester resin was made and subjected to impact test. To consider the repeatability of the defect detection process, the sample was subjected to four various impact tests and the defect areas were evaluated using penetrant-enhanced X-ray radiography and ultrasound immersion pulse-echo C-scan. The image obtained from the penetrant-enhanced X-ray method was scanned using a digital scanner, and the image of the ultrasound C-scan test was calibrated, taking into account the step of scanning.The areas of the defect region were obtained using Imagej software. The results show that these methods are able to detect and measure the impact area in the composite sample and Ultrasonic C-scan method detect impact area more accurately.
-
در این مقاله، فرآیند جوشکاری نقطه ای لیزر در ورق های فولادی زنگ نزن AISI304، که در صنایع مختلف استفاده می شود، مورد بررسی قرار گرفته است. در فرآیند جوشکاری نقطه ای لیزر، کیفیت اتصالات به میزان زیادی به مقادیر پارامترهای تنظیمی وابسته است. از پارامترهای تنظیمی در روش جوشکاری نقطه ای لیزر می توان به توان ماکزیمم پالس، زمان پالس و ضخامت ورق اشاره کرد که در استحکام اتصال موثر بوده و در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته اند. مهمترین مشخصه کیفیت جوش در این روش، استحکام کششی- برشی است که در این تحقیق به عنوان معیار ارزیابی کیفیت جوش در نظرگرفته شده است. به منظور ایجاد رابطه ریاضی دقیق بین پارامترهای ورودی و متغیر پاسخ (استحکام کششی - برشی)، از روش طراحی آزمایشات و روش تحلیل رویه پاسخ استفاده شده است. پس از طراحی و اجرای آزمایش ها با استناد به تحلیل واریانس، مدل ریاضی منطبق بر فرآیند واقعی بدست آمده است. همچنین اعتبار مدل پیشنهادی به کمک روش های آماری تایید شده است. برای طراحی آزمایشات و تحلیل نتایج، از نرم افزار Minitab16 استفاده شده است. نتایج بدست آمده از انجام آزمایشات و تحلیل آنها، نشان داد که افزایش توان ماکزیمم پالس تا 4250 وات و زمان پالس پرتو لیزری تا 5/3 میلی ثانیه، بیشترین استحکام کششی - برشی (2200 کیلوگرم) ایجاد می کنند و اثر مرتبه دوم ضخامت ورق بیشترین تاثیر منفی را در استحکام کششی - برشی اتصال دارد.
کلید واژگان: جوش نقطه ای لیزر, طراحی آزمایش, رویه پاسخ, بهینه سازی, استحکام جوشWelding plays an important role in manufacturing and it is a reliable and efficient joining process in which the coalescence of metals is achieved by fusion. Nowdays welding is as the main and most common process for joint of metals. Among the welding methods, Laser Beam Welding) has the potential of welding very small and precise components. Localized heating with solidification of the melt, makes the connection between parts. In this thesis, laser spot welding process, which is one of the varieties of LBW process, is studied. In fact the laser spot welding is a simple type of laser welding that is widely used in various industries. The low strength of joints can damage structures. Therefore it is important that the strength of the joint be estimated and optimized. In this research, investigation and optimization of the laser spot welding process using design of experiments and response surface method is considered. Three parameters (peak power, pulse duration and thickness) of the process at three levels were the input factors. Material of sheets that was used in this research is AISI 304 stainless steel. The response or output factor was tensile - shear strength. Minitab16 software was used for design of experiments and analysis of the results. Finally, results showed that increase the peak power until 4250 watt and pulse duration until 3/5 millisecond provide the most tensile - shear strength (2200 Kg), and Square of thickness has the most negative effect on tensile shear strength of the joint.
Keywords: laser spot welding, Design of Experiments, Response Surface, Optimization, Strength -
در این تحقیق از جوشکاری التراسونیک برای اتصال لبه روی هم نمونه های استاندارد کامپوزیت پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه ای باضخامت 4 میلی متر استفاده شد. استحکام کشش- برش اتصالات در شرایط گوناگون ازجمله زمان، فشار، دامنه ارتعاش شیپورک و مقدار الیاف شیشه موجود در کامپوزیت ، موردبررسی قرار گرفت. به منظور کاهش تعداد آزمایش ها و هزینه ها در بررسی اثر متغیرهای ورودی بر ظاهر جوش ها و خواص مکانیکی ، روش طراحی آزمایش سطح پاسخ با در نظر گرفتن چهار فاکتور سه سطحی استفاده شد. بر اساس مشاهدات آزمایشی، تاثیر تغییر پارامترها بر ظاهر جوش ها به روشنی مقایسه شد. همچنین نتایج تحقیق نشان داد که دامنه و فشار به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر استحکام جوش دارند. بهترین وضعیت ظاهری جوش ها (کمترین مقدار عیوب در جوش ها) ، در دامنه ارتعاش سی وسه میکرون، زمان جوشکاری چهاردهم ثانیه، فشار نگهداری یک ونیم بار و مقدار الیاف شیشه ده درصد وزنی به دست می آید. افزایش فشار، زمان جوشکاری و مقدار الیاف شیشه موجود در کامپوزیت بر وضعیت ظاهری جوش ها اثر منفی می گذارد و باعث افزایش میزان عیوب موجود در جوش ها می شود.کلید واژگان: ظاهر جوش, استحکام کشش, برش, کامپوزیت پلی پروپیلن, الیاف شیشه, طراحی آزمایشIn this paper, ultrasonic lap welding process has been used for welding of standard specimens of polypropylene composites reinforced with glass fiber with 4 mm thickness. The tensile-shear strength and appearance properties of welds under was used different conditions of time, pressure and vibration amplitude and glass fiber content were investigated. To investigation the relationship between input variables and appearance properties of welds and weld strength, the response surface method to decrease the number of experiments and costs considering four factors at three levels. Based on experimental observations, effects of input parameters on appearance of welds were clearly evaluated. The results indicated that amplitude and pressure had the most and the least significant effect on the tensile-shear strength of these composites respectively. Best appearance condition of welds (which has least weld defects) was resulted at an amplitude of 33 µm, welding time of 0.4s, pressure of 1.5 bar and glass fiber content of 10%. Increase of welding pressure, time and glass fiber content in composites has negative effects on welds appearance status and causes weld defects increase.Keywords: Appearance of welds, Tensile-shear strength, Polypropylene composite, Glass fiber, Design of experiment
-
جوشکاری امروزه ازمهمترین و رایجترین فرآیندهای اتصال فلزات (و بعضا غیرفلزات) میباشد. ازمیان فرآیندهای موجودجوشکاری،فرآیند جوشکاری مقاومتی از حرارت و فشار بطور همزمان، برای اتصال قطعات فلزی استفاده می نماید. در این تحقیق ، تاثیر پارامترهای جوش مقاومتی برجسته روی ورق فلزی و مهره جوش غیر همجنس و با ضخامت مختلف موردبررسی قرار گرفته است. از بین پارامترهای قابل تنظیم در جوش مقاومتی، سه پارامتر زمان جوشکاری، نیروی الکترود و جریان جوشکاری که بیشترین تاثیر را بر روی خواص جوش و کیفیت جوش دارند انتخاب و سایر پارامترها ثابت فرض شده است. به منظور ارزیابی استحکام مهره جوش از آزمون پیچش استفاده شده، و بوسیله گشتاور سنج (ترکمتر) دیجیتال، استحکام پیچشی اندازه گیری شده است. جهت انجام آزمایش ها از نرم افزار16Minitab با روش پاسخ سطح که جز روش های طراحی آزمایش می باشد استفاده شده و در ادامه نتایج تجربی بدست آمده به کمک نرم افزار فوق، مورد تحلیل قرار گرفته تا تاثیر پارامترهای متغیر ذکر شده بر استحکام پیچشی جوش تعیین گردد.
کلید واژگان: جوش مقاومتی برجسته (زائده ای), زمان جوشکاری, جریان جوشکاری, نیروی الکترود, روش پاسخ سطحNowadays welding is the most important and the most common joining processfor Metals (and sometimes other metals). Among the existing methods for welding, ressistance welding uses heat and pressure simultaneously, In this thesis, effect of the process parameters on torsional strength of resistance projection welds in sheet metal and nut with different thickness has been investigated. Welding time, welding current and electrode force are the most important factors affecting the quality of a the weld. The Minitab16 software and response surface method have been used to conduct experiments to find the effect of the above parametrs on torsional strength.
Keywords: Resistance projection welding, welding time, welding current, electrode force, Low Carbon Steel -
قطعات مهندسی در حین کار در معرض پدیده های مخربی نظیر سایش قرار دارند که در نتیجه ممکن است دچار تخریب گردند. لذا برای محافظت از آنها و کاهش هزینه های ناشی از تعویض قطعات معیوب و افزایش بهره وری، استفاده از جوشکاری به عنوان یکی از راه های ایجاد پوشش مقاوم به سایش بر روی قطعات، مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر تاثیر جریان جوشکاری بر کیفیت روکش نهایی حاصل از جوشکاری با الکترود دستی و با استفاده از الکترود سخت پوشانی پایه آهنی بر روی فولاد کربنی، مورد ارزیابی قرار گرفته است. ترکیب شیمیایی روکش جوشکاری با استفاده از روش کوانتومتری مورد ارزیابی قرار گرفت. از میکروسکوپ های نوری و الکترون روبشی و آنالیز طیف سنجی پراش انرژی پرتو اشعه X و آزمون پراش پرتو X جهت مطالعه ریزساختار و بررسی فازهای تشکیل شده در روکش و از آزمون های ریزسختی سنجی و سایش پین بر دیسک جهت بررسی سختی و مقاومت به سایش روکش نهایی استفاده گردید. نتایج متالوگرافی و پراش پرتو X نشان دهنده حضور فازهای مارتنزیت و آستنیت باقیمانده در ساختار روکش نهایی است. آنالیز ترکیب شیمیایی، ریزسختی سنجی و سایش نشان داد با افزایش شدت جریان، رقت جوش افزایش یافته و لذا عناصر آلیاژی تاثیر گذار بر سختی و مقاومت به سایش در رسوب جوش کاهش یافته در نتیجه سختی و مقاومت به سایش اندکی کاهش می یابد. بررسی سطوح ساییده شده نیز نشانگر آن است که مکانیزم سایش روکش نهایی از نوع سایش خراشان میباشد.
کلید واژگان: سخت پوشانی, جوشکاری, ریز ساختار, ریزسختی, مقاومت سایشیEngineering components during service are exposed to destructive phenomena such as wear which may lead to their destruction. For their protection and reduction of costs of replacement of these defective components and also increasing productivity, attention is given to welding processes for depositing a wear-resistant layer on the components. In this research, the effect of welding current on last layer weld quality deposited on carbon steel by shielded metal arc welding process using Fe-based hardfacing electrodes is investigated. The chemical composition of the weld deposit layers was studied by quantometery. Optical and scanning electron microscopes, energy dispersive X-ray fluorescence and X-ray diffraction were used for microstructural studies. Microhardness and pin on disk wear tests were also employed for microhardness and wear resistance evaluations. The metallography and X-ray diffraction results show presence of martensite and retained austenite in the microstructure of the last deposited weld layer. The results of chemical analysis and microhardness and wear-resistant tests show that increasing the current increases weld dilution which leads to reduction of alloying elements affecting hardness and wear resistance of the weld deposit and hence these properties decrease slightly. Evaluation of the worn surfaces shows that the wear mechanism on the last deposited layer is of abrasive wear type.Keywords: Hardfacing, Welding, Microstructure, Microhardness, Wear Resistance -
در این پژوهش تاثیر حرارت ورودی بر روی ریزساختار وخواص مکانیکی اتصال آلیاژ منیزیم AZ91 مورد بررسی قرار گرفت به طوری که درآن، حالت اتصال به صورت لب به لب بوده و عملیات اتصال در سه حرارت ورودی مختلف(به ترتیب 267،449 و J/mm688) با استفاده از فرایند جوشکاری قوسی تنگستنی تحت محافظت گاز خنثی(GTAW) انجام پذیرفت. مشاهدات ریزساختاری با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، نشان داد که با افزایش حرارت ورودی اندازه دانه ها در هر دو منطقه جوش و منطقه ذوب جزئی شده(PMZ) درشت تر شده و پهنای این مناطق افزایش یافته است. علاوه بر این، افزایش حرارت ورودی تا J/mm688 باعث تغییر مورفولوژی فاز یوتکتیک β در هر دو منطقه جوش و ذوب جزئی شده (بخصوص در منطقه جوش) می شود به این ترتیب که از حالت پیوسته به شکل منقطع و دانه ای در می آید و توزیع آن از حالت مرز دانه ای به حالت پراکنده تغییر می یابد.
نتایج تست کشش نشان می دهد که در حرارت ورودی بالا(J/mm688) به دلیل ایجاد حفره های گازی در منطقه جوش استحکام حاصله به MPa114 می رسد که در مقایسه با حرارت ورودی پایین تر(J/mm267) حدود %21 کاهش را نشان می دهد.
کلید واژگان: آلیاژ منیزیم AZ91, حرارت ورودی, جوشکاری قوس تنگستنی, ریزساختار, خواص مکانیکی, شکست نگاریIn this study, the effect of heat input on microstructure and mechanical properties of magnesium alloy, AZ91, were investigated. The butt welding was carried out at three different heat inputs (269, 452, and 657 J/mm), using a tungsten arc welding process under the protection of inert gas (GTAW). Microstructure observation with optical (OM) and scanning electron, microscopes (SEM) showed that with an increase of the heat input, the grains both in the fusion zone and the heat-affected zone coarsen and the width of the heat-affected zone increased. Moreover, an increase of the heat Input up to 657 J/mm resulted in a decrease of the continuous β-Mg17Al12 phase and an increase of the granular (particularly in weld area) and randomly dispersed. The results of tensile tests show that at high heat input the welding strength will decrease to 114 MPa, due to creation of gas voids in the welding area. This value is 21% less than that observed for lower heat input (269 J/mm).Keywords: AZ91 magnesium alloy, heat input, tungsten arc welding process, Microstructure, Mechanical properties, fractography -
بررسی چقرمگی جوش در دماهای منفی روی فولاد در قطعات هدرباکس مبدلهای حرارتی هوا - خنکیکی از پر کاربردترین فولادهای مورد استفاده در ساخت و تولید مبدلهای حرارتی هوا- خنک موسوم به کولرهای هوایی، فولاد ساده کربنی با کد sa-516gr.70 با 28% کربن و 3/1% منگنز مطابق استاندارد امریکایی asme sec.ii می باشد که در ساخت بدنه این مبدلها بکار می رود. جوشکاری این فولادها بصورت ورق برای ساخت قطعات تحت فشار موسوم به هدرباکس عموما به روش زیر پودری انجام می شود. از مهمترین مشکلاتی که امروزه در صنعت و در شرایط کارکرد فراروی این قطعات قرار دارد...
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.