جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه
تکرار جستجوی کلیدواژه 6al در نشریات گروه فنی و مهندسی
6al
در نشریات گروه مکانیک-
Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production, Volume:6 Issue: 4, Autumn 2017, PP 81 -98In this research, the effects of parameters include tool rotational and traverse speeds were investigated on heat generation and material flow during friction stir welding of Ti-6Al-4V alloy with computational fluid dynamics (CFD) method. Simulation results showed that with increasing of tool rotational and decreasing tool traverse speed, the more frictional heat generates which causes formation of bigger stir zone. Results indicate that the rotation of the shoulder can accelerate the material flow behavior near the top surface. The temperature field in the friction stir welding of Ti-6Al-4V alloy was anti symmetric to the welding line. Due to the results the heat generation and temperature distribution at advancing side were more than retreating side in all joint conditions. According to the results unsmooth and disarray flow patterns were formed in stir zone which caused formation of banded layer structure in advancing side. Due to results the torque decreases with an increase in the tool rotation speed due to increases in the heat generation rate and temperature, but torque is not significantly affected by the change in welding speed. The computed pressure field was higher in front of the tool compared to the trailing edge, and it is because pressure difference is required for flow occur. According to the selected parameters in this study, maximum temperature was produced in 800rpm tool speed and the computed strain rate and pressure of workpiece in this speed were 2.3 s-1, 0635 MPa, respectively.Keywords: Friction Stir Welding, Ti, 6Al, 4V Titanium Alloy, Computational Fluid Dynamic, Thermal Modeling
-
امروزه در ساخت تجهیزات پیشرفته که معمولا در صنایع هوافضا کاربرد دارند از سوپر آلیاژها از جمله تیتانیوم استفاده می شود. آلیاژ تیتانیوم به علت داشتن نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به خوردگی، مقاومت به خستگی و رشد ترک و دمای کاری بالا بدون خزش، به طور وسیعی در قسمت های مختلف هواپیما استفاده می شود. از طرفی به دلیل فعال بودن این آلیاژ همچنین پایین بودن هدایت حرارتی مشکلاتی در ماشین کاری همچنین سنگ زنی این آلیاژ وجود دارد. از جمله این مشکلات می توان به سوختگی سطح، میکروترک ها و اکسیداسیون سطح اشاره کرد. در این مقاله از خنک کاری فوق سرد به منظور بهبود قابلیت سنگ زنی آلیاژ تیتانیوم (Ti-6Al-4V) بهره گرفته شده است. خنک کاری فوق سرد با نیتروژن مایع که با یک جت مورد استفاده قرار گرفته، دمای منطقه سنگ زنی را کنترل و در محدوده بسیار پایینی نگه داشته و آسیب های ذکر شده را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. همچنین در این مقاله با استفاده از روش طراحی آزمایش ها (DOE) پارامترهای سرعت برشی، سرعت پیشروی، عمق برش و همچنین نوع خنک کار (نیتروژن مایع و محلول آب-صابون) به عنوان پارامترهای ورودی سنگ زنی برای رسیدن به بهترین شرایط خروجی بهینه شده اند.کلید واژگان: بهینه سازی سنگ زنی آلیاژ تیتانیوم (Ti، 6Al، 4V)، خنک کاری فوق سرد با نیتروژن مایع، طراحی آزمایش هاIn this paper try with use of cryogenic cooling by liquid nitrogen damage such as surface roughness¡ micro cracks¡ surface oxidation and burns¡ as well as control the grinding force in grinding titanium alloy to get their minimum. In addition to the latest statistical techniques appropriate to the nature and effect of each of the grinding parameters (cutting speed¡ work speed and depth of cut) and the interaction effect of surface roughness on the output power of vertical and tangential force put to their optimal levels has identified. This paper demonstrates the use of liquid nitrogen as a coolant has a positive effect on reducing surface roughness and grinding forces¡ the surface also reduces the damages of the work piece and the titanium alloy surface oxidation during grinding to prevent. In addition¡ each of the parameters including¡ cutting speed¡ work speed and depth of the outputs of the paper¡ to be effective¡ for example by increasing shear rate increases the surface roughness and grinding forces are reduced¡ as well as increased depth of cut increases the surface roughness and forces.Keywords: Grinding Titanium Alloy (Ti, 6Al, 4V), Cryogenic Cooling, Liquid Nitrogen, Design of Experiment
-
نشریه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک، سال نهم شماره 3 (پاییز 1395)، صص 553 -568با توجه به ویژگی های مورد توجه آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خوردگی مناسب، این آلیاژ استفاده زیادی در صنایع نظامی و پزشکی دارد. در این تحقیق، به بررسی اثر عملیات پیرسازی بر ریزساختار و رفتار سایشی آلیاژ Ti-6Al-4V با استفاده از آزمون سایش پین بر دیسک پرداخته شد. نمونه هایی از آلیاژ مورد مطالعه در دو دمای مختلف، 950 و 1050 درجه سانتیگراد مورد عملیات انحلالی قرار گرفتند و سپس نمونه ها سرد و پیرسازی شدند. بعضی از نمونه ها پیش از پیرسازی، در دمای C 700 آنیل شدند. نتایج نشان داد که رفتار سایشی آلیاژ تیتانیوم مورد مطالعه از قانون آرچارد تبعیت نکرد و پیرسازی علیرغم افزایش سختی، سبب کاهش مقاومت به سایش شد. همچنین مشاهده شد که انجام آنیل میانی پیش از پیرسازی اگرچه سبب تسریع تجزیه فاز مارتنزیت تشکیل شده در مرحله کوئنچ و تشکیل ذرات فاز آلفا (α2) شد و در نتیجه سختی پس از پیرسازی را افزایش داد اما در نهایت کاهش مقاومت به سایش را سبب شد. بررسی میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که مهمترین دلیل کاهش مقاومت به سایش با انجام پیرسازی، حضور فاز سخت آلفا (α2) در کنار فاز نرم بتا در ریزساختار نمونه پیرسازی شده بود.کلید واژگان: آلیاژ تیتانیوم Ti، 6Al، 4V، پیرسازی، سایش، آنیل میانیJournal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, Volume:9 Issue: 3, 2017, PP 553 -568Ti-6Al-4V titanium alloy has great application in medicine and military industries due to its capabilities, namely high strength to weight ratio and corrosion resistance. In the current research, the effect of aging treatment on microstructure and wear behavior of Ti-6Al-4V titanium alloy was investigated. Pin on disk wear test was applied to assess the wear behavior. Specimens were first solution treated at 950C and 1050C and then were quenched and aged. Some specimens were annealed before aging at 700C. The results showed that aging treatment resulted in the hardness increase and the wear resistance decrease. It was also observed that annealing treatment before aging, enhanced the martensite decomposition and the formation of α2 particles, and correspondingly resulted in more hardness and lower wear resistance. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analyses confirmed that presence of hard phase α2 particles within soft beta phase was the main reason for wear resistance decrease.Keywords: Ti, 6Al, 4V, Aging, Wear resistance, Annealing
-
ایجاد تنش های پسماند و اعوجاج از مهمترین معایب فرایند جوشکاری می باشد که تعیین مقادیر و توزیع آن ها اهمیت زیادی در طراحی سازه ها به خصوص در صنایع فضایی دارد. در این تحقیق، از روش المان محدود برای تحلیل رفتار حرارتی- مکانیکی ناشی از جوشکاری تیگ در یک پوسته کروی استفاده شده است. پوسته کروی مورد مطالعه از جنس آلیاژ تیتانیوم(Ti-6Al-4V) و با ضخامت 2 میلیمتر بوده است. مدل سازی فرایند جوشکاری، بصورت کوپل غیر مستقیم حرارتی- مکانیکی صورت گرفت. جوشکاری تیگ بر اساس تغییرات مشخصه های شدت جریان و سرعت پیش روی جوش و در شش حالت مختلف بررسی شد و مقدار ولتاژ در همه حالت ها برابر با 12 ولت در نظر گرفته شد. توزیع دما، تنش های پسماند و اعوجاج ناشی از جوشکاری تیگ پوسته کروی تیتانیومی برای شش حالت مختلف جوشکاری استخراج و با یکدیگر مقایسه گردید. تاثیر مشخصه های شدت جریان و سرعت جوشکاری بر اعوجاج و تنش های پسماند جوشی بررسی گردید. نتایج نشان داد که افزایش شدت جریان و کاهش سرعت پیش روی بیشترین تاثیر را روی تنش پسماند محیطی طولی دارد که میزان افزایش این تنش حداکثر به %44 برای کاهش سرعت پیش روی گردید. اعوجاج ناشی از جوشکاری نیز با افزایش شدت جریان و کاهش سرعت پیش روی حداکثر مقدار %132 افزایش را نشان داد.کلید واژگان: آلیاژ تیتانیوم (Ti، 6Al، 4V)، جوشکاری تیگ، تنش های پسماند، روش المان محدود، پوسته کرویResidual stresses and distortion are of the main disadvantages of welding process which determining the amount and distribution of them have great importance in the design of structures, especially in the space industry. In this study, a finite element method is used to analyze the thermo- mechanical behavior of a spherical shell due to TIG welding. The spherical shell is made of titanium alloy (Ti-6Al-4V) with 2 mm thickness. The modeling of welding process is based on an uncoupled thermo- mechanical coupling. TIG welding is examined for six cases based on current intensity and welding progress speed setting the voltage on 12 V in all cases. Distribution of temperature and residual stresses caused by TIG welding of the titanium spherical shell have been extracted and compared among the six different cases. The effects of current intensity and welding progress speed on shell distortion and residual stress have been investigated. The results showed that increasing the current intensity and decreasing the welding progress speed have the most effects on longitudinal residual stresses which the amount of this increasing reached to %44 for decreasing the welding progress speed. Welding distortion increases to maximum %132 by increasing current and decreasing welding progress speed.Keywords: Titanium alloy (Ti, 6Al, 4V), TIG welding, Residual stresses, Finite element method, Spherical shell
-
روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مزایای بسیار زیادی در اتصالات غیر همجنس فلزات و آلیاژها نسبت به روش های جوشکاری ذوبی دارا است. در این مقاله اتصال لب به لب ورق آلیاژ آلومینیم 5052 به آلیاژ تیتانیم Ti–6Al–4V توسط جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مورد مطاله قرار گرفته است. جوشکاری با استفاده از ابزار با پین هرم ناقص انجام شد. تاثیر سرعت چرخشی و خطی بر خواص مکانیکی اتصال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که انتخاب مناسب پارامتر های جوشکاری باعث بوجود آمدن اتصال با خواص متالورژیکی و مکانیکی مناسب می شود. بیشترین استحکام کششی به میزان 260 مگاپاسکال در سرعت چرخشی 500 دور در دقیقه و سرعت خطی 40 میلیمتر بر دقیقه بدست آمد که این مقدار حدود 94 درصد استحکام کششی آلیاژ آلومینیم است. با افزایش سرعت چرخشی از 500 به 1000 دور در دقیقه به دلیل افزایش بیش از حرارت ورودی باعث ایجاد ترک در محل اتصال شد. با اقزایش سرعت خطی از 40 به 60 میلیمتر بر دقیقه و در سرعت چرخشی 1000 دور در دقیقه اتصال سالم با استحکام کششی 192 مگاپاسکال حاصل شد که دلیل کاهش استحکام می تواند ناشی از تشکیل ترکیبات بین فلزی مانند TiAl3 در مقطع اتصال دو آلیاژ باشد.کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، آلیاژ آلومینیم 5052، آلیاژ تیتانیم Ti- 6Al- 4V، ترکیبات بین فلزیFriction stir welding (FSW) has many advantages in welding dissimilar joints in comparison with fusion welding methods. In this study, weld ability of butt joint of 5052 aluminum alloy and Ti-6Al-4V titanium alloy by FSW process has been studied and discussed. The welding was successfully performed by using a tool with frustum pin. The influences of both rotational and traverse speed of welding tool on mechanical properties are investigated. The results show that the metallurgical and mechanical properties improve by choosing appropriate parameters. The highest tensile strength of 260 MPa was obtained at rotational speed of 500 rpm and a 40 mm/min traverse speed, which was ~ 94% of the aluminum base metal tensile strength. As a result of increasing the rotational speed from 500 to 1000 rpm, high heat input can forms cracks at joint area. In rotational speed of 1000 rpm, increasing traverse speed from 40 to 56 mm/min leads to a sound joint with 192 MPa of tensile strength. This decreasing in tensile strength can be related to the formation of intermetallic compounds such as TiAl3, along the entire interface between the two alloysKeywords: Friction stir welding, 5052 aluminum alloy, Ti, 6Al, 4V titanium alloy, Intermetallic compounds
-
Ultimate surface quality in machining process has a great effect on the workpiece performance and is the most important characteristic of machined surface. Using cutting fluid, as an effective factor on surface integrity improvement, has environmental problems and is harmful for operator’s health. As a result, using minimum quantity lubrication (MQL) is considered as an alternative method. In this study, surface roughness of Ti-6Al-4V alloy workpieces were investigated in high speed milling process and using MQL method. Full factorial experiments including 5 levels of cutting speed and 2 levels of feed rate were implemented. Results revealed that a surface roughness of 0.2 µm could be achieved in high speed milling of Ti-6Al-4V alloy in proper cutting conditions and in presence of MQL method. Furthermore, minimum surface roughness was reported in cutting conditions of Vc=450 m/min and fz=0.08 mm/tooth.Keywords: High Speed Milling, MQL, Surface Roughness, Ti, 6Al, 4V Alloy
-
ننرم افزار المان محدود سه بعدی «دفرم» برای توصیف رفتار تغییرشکل پلاستیک قطعه کار Ti-6Al-4V در طی فرآیند اکستروژن پیش فرم پره استفاده شده است. تحت شرایط اکستروژن مختلف، بررسی آنالیز عددی پارامتر نیروی فرآیند در طی فرآیند اکستروژن ارائه شده است. اثرات نسبی دمای بیلت، ضریب اصطکاک و دمای قالب روی نیروی فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین ضریب اصطکاک فرآیند، آزمون فشار حلقه روی آلیاژ Ti-6Al-4V با روانکاری شیشه انجام پذیرفت. همچنین آزمایش تجربی برای تولید پیش فرم پره Ti-6Al-4V توسط فرآیند اکستروژن با موفقیت انجام پذیرفت. مشاهده شد که درجه حرارت اولیه بیلت تاثیر زیادی در نیروی فرآیند اکستروژن پیش فرم پره آلیاژ Ti-6Al-4V دارد. تاثیر دمای قالب در مقایسه با تاثیر دمای بیلت در نیروی فرآیند کمتر می باشد. با افزایش دمای قالب، نیروی فرآیند کاهش می یابد. در آزمون های تجربی مشاهده شد که فرآیند انتقال بیلت از کوره به قالب تاثیر بسزایی در انجام یا عدم انجام فرآیند اکستروژن دارد زیرا فرآیند انتقال بیلت از کوره به قالب مستقیما باعث تغییر دمای اولیه بیلت درست قبل از فرآیند اکستروژن می شود. با کاهش زمان انتقال و جاگذاری بیلت از کوره به قالب، دمای بیلت در اثر مجاورت بیلت با هوای محیط، کاهش کمتری داشته و در نتیجه شکل دهی آن آسان تر می شود. همچنین با افزایش ضریب اصطکاک، نیروی لازم جهت اکستروژن پیش فرم پره آلیاژ Ti-6Al-4V نیز افزایش می یابد.
کلید واژگان: فرآیند اکستروژن، پیش فرم پره، آلیاژ Ti، 6Al، 4V"DEFORM" three-dimensional finite element software is used to describe the behavior of plastic deformation of Ti-6Al-4V workpiece during blade preform extrusion process. Under different conditions of extrusion, numerical analysis of the process force parameter during extrusion process is presented. The relative effects of billet temperature, friction coefficient and die temperature on process force were investigated. To determine the process friction coefficient, the ring compression test of Ti-6Al-4V alloy with glass lubrication was performed. Also experimental tests were successfully done in order to manufacture blade preform. It was observed that billet temperature has much effect on force of Ti-6Al-4V alloy blade preform extrusion process. Die temperature has effect on the process force but its effect is not as much as the effect of the billet temperature. By increasing of the die temperature, the process force decreases. Experimental tests showed that the billet transfer process from the furnace to die has important effect on done or not done of the extrusion process because the billet transfer process from the furnace to die is cause of alters the billet initial temperature just before extrusion process. By reducing of the placing and transfer time of billet from the furnace to die, due to the vicinity of the billet and air, billet temperature have less reduction and therefore it becomes easier to shape. Also by increasing the friction coefficient, the force required for extrusion of Ti-6Al-4V alloy blades preform increased.Keywords: Extrusion process, blade preform, Ti, 6Al, 4V alloy -
Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production, Volume:4 Issue: 2, Spring 2015, PP 5 -12Most of the materials used in the industry of aero-engine components generally consist of titanium alloys. Advanced materials, because of their excellent combination of high specific strength, light weight and general corrosion resistance. In fact, chemical wear resistance of aero-engine alloy provides a serious challenge for cutting tool material during the machining process. The reduction in cutting temperature distributions leads to an increase in tool life and a decrease in wear rate. Hence, the chip morphology and segmentation play a predominant role in determining machinability and tool wear during the machining process. The result of low thermal conductivity and diffusivity of this alloy is in the concentration of high temperatures at the tool-work piece and tool-chip interface. Consequently, the chip morphology is very important in the study of machinability of metals as well as the study of cutting tool wear. Otherwise, the result will be accelerating tool wear, increasing manufacturing cost and time consuming.Keywords: Mach inability, Titanium alloy (Ti, 6Al, 4V), Chip formation, Milling process
-
فرآیند برش جت آب همراه با ذرات ساینده، شکاف برشی با لبه های زاویه دار و هندسه ای خاص بر روی قطعه کار تحت برش ایجاد می نماید. این موضوع باعث بروز محدودیت هایی در کاربردهای برش جت آب شده و یا نیاز به ماشینکاری لبه ها را در برخی موارد به وجود می آورد. در این مقاله نتایج تحقیقات انجام شده بر روی هندسه شکاف برش آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V در فرآیند برش جت آب همراه با ذرات ساینده ارائه گردیده است. بدین منظور از روش ترکیبی تاگوچی و تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی برای بهینه سازی همزمان مشخصه های هندسه شکاف برش در فرآیند برش آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V با جت آب همراه با ذرات ساینده که فرآیندی چند متغیره غیر خطی است، استفاده گردید. پارامترهای ورودی فرآیند برش جت آب همراه با ذرات ساینده، بر روی نرخ براده برداری و خصوصیات سطح برشکاری شده تاثیر می گذارند. پارامتر های ورودی فرآیند شامل فشار جت آب، سرعت پیشروی، نرخ ریزش ذرات ساینده و فاصله نازل تا سطح قطعه کار پارامترهای مورد مطالعه این تحقیق می باشند. انتخاب مناسب پارامتر های ورودی این فرآیند منجر به حداقل نمودن مشخصه های پهنای بالای شکاف برش، شیب شکاف برش و انحراف شکاف برش می شود لذا انتخاب مناسب پارامتر های ورودی از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. نتایج به دست آمده از این روش نشان می دهد که روش ترکیبی تاگوچی و تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی یک راه حل مناسب برای بهینه سازی فرآیند جت آب همراه با ذرات ساینده است.
کلید واژگان: آلیاژ تیتانیوم Ti، 6Al، 4V، برشکاری جت آب همراه با ذرات ساینده، روش تاگوچی، تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی، بهینه سازیAbrasive water jet cutting process can produce tapered edges on cutting kerf. This problem can limit the applications of abrasive water jet cutting process and in some cases it is necessary another edge preparation process. In this paper, an experimental investigation kerf characteristics of Ti-6Al-4V titanium alloy under abrasive water jet cutting is presented. In this regards, it is shown how to use the hybrid approach of Taguchi method and principal component analysis to optimize abrasive water jet cutting are used in this paper. The abrasive water jet cutting process input parameters effect on material removal rate and the characteristics of the surface. A considerable effort was made in understanding the influence of the system operational process parameters such as water jet pressure, traverse speed, abrasive flow rate, and standoff distance. Due to appropriate selecting abrasive water jet cutting process parameters leads to optimizing of kerf characteristics include top kerf width, kerf tapper and kerf deviation, therefore it is important to select appropriate input parameters. The obtained results from this method show that the hybrid approach of Taguchi method and principal component analysis is a suitable solution for optimizing of abrasive water jet cutting process.Keywords: Ti, 6Al, 4V Titanium alloy, Abrasive water jet cutting, Taguchi Method, Principal component analysis, Optimization -
فورج داغ پره کمپرسور موتورهای توربین گازی بهعلت پیچیدگی های خاص مکانیکی و متالورژیکی نیاز به مطالعه عددی و تجربی دارد. در این تحقیق، فرایند فورج داغ یک نوع پره کمپرسور موتور توربینی گازی هوایی از جنس آلیاژ تیتانیوم با استفاده از روش المان محدود تحلیل شده، سپس به صورت عملی اجرا گردیده است. برای شبیه سازی عددی فرایند، ابتدا رفتار مکانیکی آلیاژ بررسی و مدل مناسب برای تحلیل فرایند مشخص شده، سپس شرایط مرزی اصطکاکی با استفاده از آزمایش رینگ استخراج شده است. با شبیه سازی سهبعدی فرایند، مواردی از قبیل جریان مواد و پر شدن حفره قالب، توزیع کرنش و دما، تناژ لازم فرایند و تغییرات نیروهای جانبی اعمال شده به قالب بررسی شده است. در گام بعدی مطابق شرایط شبیه سازی، فرایند به صورت تجربی اجرا شده و نتایج عملی با نتایج شبیه سازی فرایند مقایسه شده است. نتایج حاکی از موفقیتآمیز بودن فرایند است و مقایسه نتایج تجربی با نتایج شبیه سازی نشان میدهد که شبیه سازی فرایند توانایی پیشبینی قابل قبول پارامترهای فرایند را دارد.
کلید واژگان: فورج داغ، پره کمپرسور، المان محدود، آلیاژ Ti، 6Al، 4VHot forging of the aerofoil blades has complicated mechanical and metallurgical characteristics therefore; it needs numerical and experimental investigations. In this research, hot forging process of a titanium alloy aerofoil blade has been analyzed by finite element method. Then experimental tests have executed. For the numerical simulation, first material behavior of the titanium alloy has been investigated then friction factor has been obtained by ring test. Using the process simulation, material flow, die cavity filling, strain and temperature distribution, forging load and lateral forces applied the dies during the forging process have been investigated. In the next stage, trial tests have been executed. At last, numerical results have been compared with the experimental results. Results show that the forging process has been done successfully and simulation results have a good agreement with the experimental results.Keywords: Hot Forging, Aerofoil Blade, Finite Element, Ti, 6Al, 4V
نمایش نتایج بیشتر...
نکته
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.