این کتاب به زبان فارسی و در 129 صفحه در قالب فایل PDF تایپ شده در اختیار شما قرار می گیرد.
دانلود مقاله ساختار کریستالی فلزات
ت ص:36
فرمت:ورد
قابل ویرایش
Body center cubic
BCC
Be, mg, zn, cd, ti, تعداد اتمها
Fcc – face center cobic
تعداد اتمها
hcp
تعداد اتمها
Li, na, k ba, ti, b, v, nb , ta , cr , a,
- نحوه تشکیل فلزات
کریستال درشت→ سرعت جوانه زنی > سرعت رشد
کریستال ریز→ سرعت رشد > سرعت جوانه زنی
- دیاگرارم آهن – کربن
Iیوتکتیک
جامد 2+جامد1 مایع
II یوتکتوئید
IIIپریتکتیک
مایع + جامد 1 فاز : آهن در 760 درجه سانتیگرا تا 910 به آهن کور معروف است چون خاصیت مغناطیسی ندارد. -آلوتروپهای آهن:
-یکی از خواص بسیار مهم آهن خاصیت آلوتروپی آن است بدین معنی که آهن با تغییر درجۀ حرارت می تواند در بیش از یک نوع ساختمان شبکه ای وجود داشته باشد. آهن در بصورت مایع است اگر آن را تا سرد کنیم اتمها درون شبکۀFCCمربوط به آهن قرار می گیرید. آهن غیر مغناطیسی است وقتی دمای آن به متنزل می شود تغییر فاز دیگری رخ داده و ساختمان FCC به یک ساختمان غیر مغناطیسی بنام آهن بتا تغییر کند. در پائین تراز 768oC تغییراتی که در انرژی داخلی و هدایت الکتریکی آهن بتا رخ می دهد به آهن که دارای خاصیت مغناطیسی است تبدیل می شود. البته درجه حرارتی که تغییرات آلوتروپی در آن رخ می دهد با وجود عناصر آلیاژی تغییر می کند.
نمودار تعادلی آهن و کربن نسبتاًپیچیده است که شامل چندین حالت از حالات دیاگرام تعادل می باشد. آهن و کربن در حالت مذاب در یکدیگر محلول هستند ولی در موقع انجماد بصورت محلول جامد کربن در آهن است و نیز می تواند ترکیب فلزی تولید کند.
- فریت (آهن ) : آهن با شبکه کریستالی BCC که آن را آهن می نامند یکی از فازهایی است که در این نمودار مشهود است. دانه های میکروسکوپی آهن را فریت می نامند. آهن در درجۀ حرارت معمولی می تواند فقط تا حدود 0.0025 کربن در خود بصورت محلول جامد در آورد. حداکثر قابلیت حل شدن کربن در آهن در و 0.025% می باشد. فریت (آهن ) خاصیت مغناطیسی دارد و خاصیت مغناطیسی خود را از دست داده و به آهن تبدیل می شود.
در این بخش، سعی شده است تعریفی کلی از فرایند جوشکاری انفجاری، همراه با برخی عوامل موثر در این روش، ارائه شود . البته از آنجا که حل تحلیلی فرایند جوشکاری انفجاری، به متغیرهای بسیاری از جمله جنس صفحات، فاصله صفحات، زاویه صفحات نسبت به یکدیگر، نوع مواد منفجره، سرعت انفجار و بسیاری عوامل دیگر بستگی دارد، فقط به بررسی مکانیزم روش و برخی راهحلهای تجربی مطرح در این زمینه، خواهیم پرداخت . همچنین، شبیه سازی موجهای فصل مشترک قطعات، خصوصیات مواد منفجره و برخی کاربردهای متداول جوشکاری انفجاری را بررسی خواهیم کرد .
1-1- تاریخچه و سیر پیشرفت جوشکاری انفجاری :
جوشکاری انفجاری بعد از جنگ جهانی اول موردتوجه قرار گرفت . در طول این جنگ، مشاهده شد تکههایی که از متلاشیشدن پوشش فلزی گلوله های توپ یا بمب، با سرعت خیلی زیاد رها میشدند، در تیرهای فولادی و دیگر سطوح فلزی فرو میرفتند، اما در آن زمان هیچ برخورد علمی با این موضوع نشد . اولین کسی که جوشکاری تحت سرعت بالای برخورد را مورد توجه قرارداد « کارل » بود . او در آزمایشهای خود، دو نیمه برنج سخت که توسط مواد منفجره و تحت سرعت بالا به یکدیگر برخورد کرده بودند را مورد بررسی قرارداد و متوجه شد که این اتصال بر اثر ذوب به وجود نیامده است بلکه توسط مکانیزم جوش در فاز جامد تشکیل شده است و عامل اتصال دو قطعه، ایجاد موج در سطح مشترک آنها بوده است .
1-2- روش جوشکاری انفجاری:
جوشکاری انفجاری تحت تاثیر ضربه مایل با سرعت بالا انجام میپذیرد که مکانیسم اساسی آن بر پایه اتصال مولکولی است. صفحه بالایی موسوم به صفحه پرنده تحت زاویه a نسبت به صفحه زیرین موسوم به صفحه ساکن توسط یک لایه ضربهگیر محافظت میشود. یک لایه از ماده منفجره به صورت ورقه و یا به شکل پودر، روی صفحه فلزی بالایی قرار میگیرد و چاشنی در انتهای پایینی عمل میکند و باعث میشود صفحه فلزی بالا با سرعت زیاد به سطح صفحه فلزی زیرین که روی سندان قرار دارد چسبیده شود.
پدیده تشکیل جت برای اتصال ضروری است و تحت شرایط خاصی که با سرعت صفحه فوقانی و زاویه برخورد در ارتباط است امکانپذیر میشود. لایه جهندهای از ذرات مسطح دو فلز تشکیل میشود و به موازات رانده شدن آن از سیستم، دو صفحه در هم فشرده میشوند و اتصال در فاز جامد در طول فصل مشترک به وجود میآید. قشری از سطح دو صفحه پرنده و ساکن که معمولاً محل تجمع اکسیدها و ناخالصیهای دیگر است، جدا میشود و در همسایگی نقطه Q که در آن فشار فوقالعادهای وجود دارد، دو صفحه عاری از اکسیدها و مواد ناخالصی به یکدیگر متصل میشوند و به این ترتیب جوش تشکیل میشود و توسعه مییابد. وجود حالت موجی در فصل مشترک صفحات پس از جوشکاری انفجاری با تهیه نمونه متالوگرافی و بررسی میکروسکوپی به سهولت قابل مشاهده است. وجود حالت موجی در فصل مشترک، معرف استحکام اتصال است و مکانیسم تنشهای موجی )موجهای تنش( را میتوان عامل تشکیل آن دانست.
جوشکاری انفجاری برای اتصال ورقههای فلزی مقاوم در مقابل خوردگی به ورقهای ضخیم و سنگینتر فلز پایه )عملیات روکشدهی(، به خصوص در مواردی که سطوح تماس وسیع باشند، مورد استفاده قرار میگیرد. نتیجه کار، یک جوش دمای پایین است که در آن آرایش سطوح تماس به شکل یک سری موجهای متداخل و متصل به هم است. استحکام اتصال بسیار زیاد است و صفحاتی را که به این روش روکش داده شدهاند، میتوان تحت فرایندهای مختلف دیگر شامل کاهش ضخامت به وسیله نورد، قرار داد. از آنجا که این روش یک فرایند جوشکاری حالت جامد است، زوجهای بسیار متنوعی از فلزات غیرهمجنس را به راحتی میتوان با این روش به یکدیگر متصل کرد.
فرایند اتصال دو صفحه را میتوان به سه مرحله اصلی تقسیم کرد:
الف( بروز انفجار
ب( تغییر شکل و شتاب یافتن صفحه پرنده
ج( برخورد بین صفحات پرنده و ساکن
پارامترهای موثر در فرایند جوشکاری انفجاری عبارتند از:
الف( سرعت صفحه پرنده Vp
ب( سرعت نقطه تصادم Vc
ج( زاویه دینامیکی برخورد b ماده منفجره:
مقدار و جنس ماده منفجره در تعیین کیفیت جوش تاثیر بسزایی دارد. اگر میزان ماده منفجره از مقدار بحرانی کمتر باشد، سطوح جوش به دست آمده به صورت تخت خواهد بود و جوشی با مقاومت پایین به دست میآید و اگر بیشتر باشد سطوح جوش در هم فرو میروند و شکل موج مانند به خود میگیرند و استحکام جوش بالا میرود. اگر مقدار مواد منفجره بیش از اندازه باشد، سرعت انفجار بیش از 021 درصد سرعت صوت در فلزات میشود و امکان ذوب سطوح تماس پیش میآید. البته این در مواقعی باعث افزایش مقاومت جوش میشود. برای مثال در آلیاژ تیتانیم به فولاد ضد زنگ 413 (stainless steel 304) مقاومت برشی تا Mpa 480 افزایش مییابد
فهرست مطالبعنوان صفحه
فصل 1- جوشکاری انفجاری.. 4
1-1- مقدمه: 4
1-2- تاریخچه و سیر پیشرفت جوشکاری انفجاری : 4
1-3- روش جوشکاری انفجاری: 5
1-4- مکانیزم جوشکاری انفجاری : 7
1-5- موجهای فصل مشترک قطعات : 9
1-6- برخی کاربردهای جوشکاری انفجاری : 11
1-7- کاربردها: 12
1-8- محدودیتها: 13
1-9- جمعبندی 13
فصل 2- بررسی فصل مشترک جوشکاری انفجاری اتصال سه لایه. 15
2-1- مقدمه 15
2-2- مکانیزم جوشکاری انفجاری.. 16
2-3- مواد و روش تحقیق.. 18
2-4- مراحل فرآیند جوشکاری انفجاری.. 19
2-5- مراحل تهیه ی مواد منفجره 20
2-6- سنجش سرعت انفجار 20
2-7- طراحی جوشکاری انفجاری افزودن مواد منفجره و چاشنی.. 21
2-8- تعیین مرز پائینی پنجره ی جوشکاری.. 22
2-9- تعیین مرز بالایی پنجره ی جوشکاری.. 24
2-10- تعیین مرز سمت راست پنجره جوشکاری.. 25
2-11- تعیین مرز سمت چپ پنجره ی جوشکاری.. 25
2-12- مرز انتقال فصل مشترک صاف به موجی.. 26
2-13- مدل نمودن مواد مورد استفاده در جوشکاری و شرایط مرزی.. 30
2-14- مدل کردن بارگذاری انفجاری.. 30
2-15- .نتایج آزمایش های متالوگرافی ، سختی سنجی و برش.... 32
2-16- نتایج شبیه سازی.. 36
2-17- تصاویر متالوگرافی و آزمایشهای مکانیکی.. 36
2-18- مراجع 44
فصل 3- تحلیل جوشکاری و شکلدهی انفجاری صفحات غیر هم جنس.... 46
3-1- مقدمه 46
3-2- بررسی تجربی فرآیند. 46
3-3- بررسی تئوری فرآیند. 47
3-4- نتایج و بحث... 62
3-5- مراجع 64
فصل 4- اثر متغیرهای جوشکاری انفجاری بر مرفولوژی فصل مشترک آلومینیوم. 66
4-1- مقدمه 66
4-2- روش تحقیق.. 70
4-3- نتایج 73
4-4- اثر فاصله توقف... 75
4-5- اثر مقدار خرج انفجاری.. 81
4-6- مراجع 91
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:12
فهرست مطالب:
نگاهی به جوشکاری
پیشینه فرایندهای جوشکاری
فرایندهای جوشکاری با قوس الکتریکیفرایندهای جوشکاری مقاومتیفرایندهای جوشکاری حالت جامدجوش گازفرایند جوشکاری با لیزرکنترل کیفیت و بازرسی
فرایند جوشکاری با اشعه الکترونیجوشکاری پلاسما چیست؟
جوشکاری تمام اتوماتیک پلاسما در کشتی سازی
هیوندای
منبع
جوشکاری یکی از روشهای تولید می باشد. هدف آن اتصال دایمی مواد مهندسی (فلز، سرامیک، پلیمر، کامپوزیت) به یکدیگر است به گونهای که خواص اتصال برابر خواص ماده پایه باشد.
پیشینه
موسیان در ۱۸۸۱ قوس کربنی را برای ذوب فلزات مورد استفاده قرار داد.
اسلاویانوف الکترودهای قابل مصرف را در جوشکاری به کار گرفت.
ژول در ۱۸۵۶ به فکر جوشکاری مقاومتی افتاد
لوشاتلیه در ۱۸۹۵ لوله اکسی استیلن را کشف و معرفی کرد.
الیهوتامسون آمریکائی از جوشکاری مقاومتی در سال ۷-۱۸۷۶ استفاده کرد.
در جریان جنگهای جهانی اول و دوم جوشکاری پیشرفت زیادی کرد. احتیاجات بشر به اتصالات مدرن – سبک – محکم و مقاوم در سالهای اخیر و مخصوصاً بیست سال اخیر سبب توسعه سریع این فن شده است.
فرایندهای جوشکاری
فرایندهای جوشکاری با قوس الکتریکیجریان الکتریکی از جاری شدن الکترونها در یک مسیر هادی به وجود میآید. هرگاه در مسیر مذکور یک شکاف هوا(گاز)ایجاد شود جریان الکترونی و در نتیجه جریان الکتریکی قطع خواهد شد. چنانچه شکاف هوا
باندازه کافی باریک بوده و اختلاف پتانسیل و شدت جریان بالا، گاز میان شکاف یونیزه شده و قوس الکتریکی برقرار میشود. از قوس الکتریکی به عنوان منبع حرارتی در جوشکاری استفاده میشود.روشهای جوشکاری با قوس الکتریکی عبارتاند از:
جوشکاری با الکترود دستی پوشش دار SMAWجوشکاری زیر پودریSAWجوشکاری با گاز محافظ یا GMAW یا MIG/MAGجوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی یا GTAW یا TIGجوشکاری پلاسمامقدمه
در سال 1908 هایک کمرلینگ اونز هلندی در دانشگاه لیدن موفق به تولید هلیوم مایع گردید و با استفاده از آن توانست به درجه حرارت حدود یک درجه کلوین برسد. یکی از اولین بررسیهایی که اونز با دسترسی به این درجه حرارت پایین انجام داد، مطالعه تغییرات مقاومت الکتریکی فلزات بر حسب درجه حرارت بود. چندین سال قبل از آن معلوم شده بود که مقاومت فلزات وقتی دمای آنها به کمتر از دمای اتاق برسد کاهش پیدا میکند؛ اما معلوم نبود که اگر درجه حرارت تا حدود کلوین تنزل یابد، مقاومت تا چه حد کاهش مییابد. اونز که با پلاتینیوم کار میکرد متوجه شد که سرد شدن نمونه پلاتینیوم با اندکی کاهش در مقاومت الکتریکی آن همراه است که متناسب با خلوص نمونه متغیر بود. در آن زمان خالصترین فلز قابل دسترس جیوه بود و اونز در تلاش برای به دست آوردن رفتار فلز خیلی خالص، مقاومت جیوه خالص را در دماهای مختلف اندازه گرفت. در سال 1911 وی دریافت که در درجه حرارت خیلی پایین، مقاومت جیوه تا حد غیرقابل اندازهگیری کاهش مییابد که البته موضوع شگفتانگیزی نبود اما نحوه از بین رفتن مقاومت غیر منتظره به نظر میرسید. اونز مشاهده نمود هنگامی که درجه حرارت جیوه به سمت صفر درجه مطلق تنزل داده میشود، کاهش آرام مقاومت ناگهان در حدود 4 درجه کلوین با افت بسیار بزرگی مواجه شده و پایینتر از این درجه حرارت، جیوه هیچگونه مقاومتی از خود نشان نمیداد. همچنین این گذار ناگهانی به حالت بیمقاومتی، فقط مربوط به خواص فلزات نمیشد و حتی در جیوه ناخالص نیز اتفاق میافتاد. اونز به این نتیجه رسید که پایین تر از 4 درجه کلوین، جیوه به حالت دیگری از خواص الکتریکی که کاملا با حالتهای شناخته شده قبلی متفاوت بود رسیده است. این حالت تازه «ابررسانایی» نام گرفت.
فایل ورد 17 ص