جوشکاری غیر همجنس فولاد کربنی EN 10025 با فولاد زنگ نزن AISI 316L توسط جوشکاری همزنی اصطکاکی

جوشکاری غیر همجنس فولاد کربنی با استیل فولاد ساختمانی-فولاد آلیاژی ((بهترین قیمت)) ((قیمت رقابتی))

در این پژوهش جوشکاری ورق‌های فولادی EN10025 و 316L به روش جوشکاری همزنی-اصطکاکی. مورد بررسی قرار گرفت و پارامترها توسط نرم‌افزار روش سطح پاسخ بهینه‌سازی شدند. جهت بررسی خواص مکانیکی و متالورژیکی اتصال، آزمایش‌های ریز سختی و آزمایش کشش و متالوگرافی. توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیز شیمیایی انجام. و مناطق مختلف شامل ناحیه همزده، مناطق متأثر از حرارت، فصل مشترک‌ها و ناحیه متأثر از حرارت و کار مکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بهینه‌سازی نشان داد.

که بهترین اتصال با بیشترین استحکام در سرعت چرخش 950 دور بر دقیقه، حرکت خطی 90 میلی‌متر بر دقیقه. و زاویه انحراف 3 درجه حاصل می‌شود. شکست در تمامی آزمایش‌های کشش از فلز پایه EN10025 سمت پیش رونده اتفاق افتاد و بیشترین استحکام با پارامترهای بهینه در 312MPa اتفاق می‌افتد. نتایج متالوگرافی نشان داد که اندازه دانه در ناحیه همزده 10 تا 20 برابر کاهش می‌یابد و باعث بهبود خواص مکانیکی اتصال می‌شود. همچنین نتایج آنالیز شیمیایی خطی و نتایج سختی بر روی نمونه مورد جوشکاری، با پارامترهای بهینه نشان از اختلاط نسبتاً مناسب در ناحیه همزده می‌باشد.

امروزه با توجه به پیشرفت‌های فراوان که در صنایع مختلف از جمله صنعت جوشکاری و اتصلات صنعتی صورت گرفته است. تحقیق و توسعه در این صنعت یک امر الزامی به نظر می‌رسد. فرایند جوشکاری همزنی یک روش اتصال دهی پیشرفته و نوین است که امروزه در صنایع مختلف. از جمله صنایع خودرو، صنایع هوایی، صنایع نظامی، صنایع ریلی و صنایع پتروشیمی و پالایشگاه به کارگیری می‌شود [1]. که در این میان به دلیل مزایای منحصر بفرد این فرایند در صنعت خودروسازی بطور وسیع مورد توجه می‌باشد [2].

جوشکاری همزنی-اصطکاکی به دلیل عدم ذوب قطعات مورد اتصال و عدم وجود مشکلات و عیوب موجود. در فرایندهای جوشکاری ذوبی، دارای ظاهر و کیفیت بسیار بالایی می‌باشد [3]. و در اتصالات فلزات غیر همجنس و فلزات غیر آهنی مورد توجه می‌باشد [4]. تحقیقات انجامی نشان می‌دهد که پارامترهای فرایند جوشکاری همزنی. نقش بسیار مهمی در کیفیت و خواص مکانیکی اتصال دارد [6,5,3,2]. که از جمله اثرگذارترین این پارامترها سرعت چرخش ابزار، سرعت پیش روی، زاویه انحراف، قطر پین. قطر شانه1 و پین، جهت چرخش ابزار، هندسه ابزار می‌باشد.

به عنوان مثال در اکثر مطالعات انجامی مشخص گردید با انتخاب پارامترهای جوشکاری همزنی در یک بازه محدودی. می‌توان اتصال قابل قبول و عاری از عیوبی ایجاد کرد. و انتخاب پارامترها خارج از این محدوده، خواص مکانیکی اتصال را به شدت کاهش می‌دهد [8,7]. همچنین ملاحظه گردید انتخاب و تنظیم پارامترها به طور قابل ملاحظه‌ای بستگی به ضخامت و جنس ورق‌های مورد اتصال دارد [10,9].

به عنوان مثال انتخاب سرعت چرخش و سرعت پیش روی ابزار برای اتصال آلومینیوم با ضخامت 3 میلی‌متر. بسیار متفاوت است با یک فولاد با همان ضخامت، که این موضوع اهمیت صحیح انتخاب پارامترهای فرایند جوشکاری همزنی-اصطکاکی را نشان می‌دهد. جعفرزادگان و همکاران [11] فولادهای ST37 و فولاد زنگ نزن 304 را به روش جوشکاری همزنی-اصطکاکی. با سرعت پیش‌روی ثابت و با سرعت چرخش‌های 400 و 800 دور بر دقیقه جوشکاری کردند. آنها دریافتند نمونه‌ای که با سرعت چرخش کمتری جوشکاری شود. نسبت به نمونه‌ای که با سرعت سرعت چرخش بیشتر جوشکاری می‌گردد دارای درصد ازدیاد طول بیشتر و استحکام کمتری است.

مواد و روش تحقیق

در این پژوهش عملیات جوشکاری همزنی-اصطکاکی روی ورق‌های فولاد ساده کربنی. EN 10025 و فولاد زنگ نزن آستنیتی 316L به ضخامت 1/5 میلی‌متر با پارامترهای متفاوت انجام شد. ترکیب شیمیایی دو فولاد فوق در جدول (1) گزارش شده است. برای جوشکاری از ابزار کاربید تنگستن با پین مخروطی استفاده شده است. شکل (1) هندسه ابزار کاربید تنگستن مورد استفاده در این تحقیق را نشان می‌دهد. همچنین برای جوشکاری از دستگاه فرز سه محوره و قید فولادی از جنس St57 استفاده شد.

شکل (2) دستگاه فرز و سیستم قید و بند را نشان می‌دهد. همچنین با توجه به نتایج آزمایشگاهی ملاحظه گردید بهترین نتیجه جوشکاری زمانی اتفاق می‌افتد. که فولاد EN 10025 سمت پیش ران و فولاد زنگ نزن 316L در سمت پس ران قرار گیرد. و اگر جای فولادها تغییر کند جوش حاصله از لحاظ بازرسی چشمی کیفیت مناسب را ندارد. بنابراین در تحقیق حاضر تمامی فولادهای EN 10025 در سمت پس ران قرار داده شده‌اند.

بعد از انجام جوشکاری همزنی، نمونه‌های مهیا پس از سنباده‌کاری توسط محلول نایتال 2 درصد. در مدت زمان 20 ثانیه حکاکی شدند [11] و ریزساختاری نمونه‌ها در بزرگنمایی مختلف. با استفاده از میکروسکوپ نوری مجهز به نرم‌افزار تحلیل تصاویر و میکروسکوپ الکترونی روبشی. مجهز به آنالیز عنصری صورت گرفت و از نمونه جوشکاری شده با پارامترهای بهینه آنالیز عنصری خطی. در مناطق فلز پایه، منطقه متأثر از حرارت و ناحیه همزده گرفته شد. نمونه‌های آزمایش کشش بر اساس استاندارد ASTM-E8 [15] مطابق شکل (3) آماده‌سازی شدند. ریز سختی ویکرز روی سطح مقطع نمونه‌ها و عمق 0/75 میلی‌متر زیر سطح انجام شد. و میزان بار دستگاه 100 گرم و مدت زمان اعمال بار 15 ثانیه تنظیم شد [16].

استیل دی (Steel day)

با سالها تجربه در زمیه عرضه و توزیع انواع استیل بگیر و استیل نگیر. و همچنین انواع فولادهای نسوز و فولادهای دریایی و ساختمانی توانسته است رضایت مشتریان خویش را فراهم نماید. زیرا کارشناسان مجرب استیل دی آماده اند تا در زمینه مشاوره و ارائه دادن بهترین پیشنهادات خرید محصول به مشتریان عزیز خدمات رسانی نمایند.صنعتگر محترم و گرامی از اینکه استیل دی را جهت خرید فولاد آلیاژی مورد نیاز خویش انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.تمام محصولات استیل دی بر حسب نوع کالا دارای گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر داخلی و خارجی می باشند.

ارتباط با ما:
09922704358
02166396590
واتس آپ: 09922704358
ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی
https://t.me/steel_day تلگرام
https://www.instagram.com/steel_day.ir اینستاگرام
https://twitter.com/MDlakan توییتر
https://lnkd.in/eEExHwW3 لینکدین
https://www.pinterest.com/steeldayfoolad/pins/ پینترست
ایمیل: [e-mail]
https://steel-day.ir/ وبسایت استیل دی

جوشکاری فولادهای مقاوم به خزش و مقاوم به حرارت

جوشکاری فولادهای مقاوم

اصطلاح های دمای بالا و پایین کاملاً به محیط طبیعی بستگی دارند. آنچه برای فلزاتی با نقطه ذوب پایین مانند سرب و قلع، دمای بالا محسوب می شود. ممکن است برای فلزاتی با نقطه ذوب بالا، دمای پایین به حساب آید. بنابراین فلزاتی با نقطه ذوب پایین مشخصه هایی از خود نشان می دهند. که دیگر فلزات برای نشان دادن همان رفتار به دمای بالاتری نیاز دارند. مثلاً برای تبلور مجدد آهن پس از کار سرد به دمایی در حدود 535 درجه سانتی گراد نیاز است. اما قلع و سرب در دمای نزدیک به دمای محیط تبلور محدد می یابند. خواص فلزات معمولاً در دمای محیط معین می شود. و شناخت ما از آن ها نیز براساس رفتارشان در دمای محیط است. وقتی دمای محیط کار تغییر می کند. رفتار فلزات نیز تغییر می کند. که ممکن است بر کارآیی آنها برای کاربردی ویژه تأثیر جدی داشته باشد.

آلیاژهای دما بالا به آلیاژهایی اطلاق می شود. که خواص مکانیکی خود را در دمای 360 تا 1200 درجه سانتی گراد حفظ می کنند. این آلیاژها در تجهیزاتی چون موتور توربین، کوره ها، تجهیزات کنترل آلودگی و… به کار می روند. برای حفظ استحکام تحت این شرایط باید میکروساختار آنها در دماهای عملیاتی ثابت بماند.

جوشکاری فولادهای مقاوم

در چند ده اخیر، درک بهتر اثر آلیاژسازی، پیشرفت تکنولوژی ذوب و توسعه فرآیندهای ترمودینامیکی کنترل شده، موجب تولید آلیاژهای دمای بالا شده است. بیشتر این آلیاژهای دارای مقادیر کافی کروم (با یا بدون آلومینیم و سیلیسیم) می باشند. تا با تشکیل اکسیدهای محافظتی نظیر Cr2O3، A12O3 و یا SiO2. موجب جلوگیری از افت آلیاژ در محیط گردند. با این وجود، اکسیدها نمی توانند مانع از انهدام ناشی از خزش، خستگی مکانیکی یا حرارتی، شوک حرارتی یا تردی شوند.

اکسیداسیون

اکسیداسیون مهمترین واکنش خوردگی در درجه حرارت بالاست. اغلب فلزات و آلیاژها هنگامی که در درجه حرارت بالا در هوا یا محیط های اکسید کننده شدید. نظیر اتمسفر احتراق با هوای اضافی یا اکسیژن حرارت ببینند. اکسید می شوند. اکسیداسیون می تواند در محیط های خنثی (بعنوان مثال محیط هایی با پتانسیل کم اکسیژن) نیز انجام شود. اکثر محیط های صنعتی حاوی اکسیژن بالایی می باشد. که منجر به اکسیداسیون همراه با واکنش های خوردگی در دمای بالا می شود.

در حقیقت آلیاژ، اغلب تمایل به اکسیده شدن برای ایجاد اکسید محافظ، که در مقابل حملات خوردگی، سولفید شدن، کربور شدن، خوردگی ناشی از نمک/خاکستر، …. مقاومت می کند دارد.

توسعه اکسید محافظ در بسیاری از آلیاژها با کندی روبروست. در نتیجه عوامل خورنده می توانند اثر مخرب شدید داشته و موجب خوردگی های توأم دیگری نیز باشد، اتفاق می افتد. برای مثال، اگر در دمای بالا گوگرد در محیط وجود داشته باشد. خوردگی غالب سولفید شدن است. اگرچه اکسیداسیون نیز همراه با آن انجام می گیرد. بنابراین مشکلات عمده خوردگی در دمای بالا در محیط های احیایی ناشی از انواع خوردگی غیر از اکسیداسیون است.

سرعت اکسیداسیون برای فلزاتت یا آلیاژها با افزایش دما افزایش می یابد. طیف گسترده ای از آلیاژهای مهندسی برای کاربرد در درجه حرارتهای متفاومت وجود دارند. بسیاری از مشکلات اکسیداسیون ناشی از کاربرد آلیاژ در دمایی است که از توانایی حرارتی آن فراتر باشد.

اکسیدهای آهن، نیکل و کبالت که آلیاژ پایه برای گروه بزرگی از آلیاژهای مهندسی هستند. به طور قابل ملاحظه ای پایداری کمتری را نسبت به اکسید عناصر دیگر نظیر (Cr،Al،Si…) در آلیاژهای مهندسی دارند. هنگامی که یکی از این عناصر در غلظت های کم و به عنوان عنصر آلیاژی به آهن، نیکل و کبالت افزوده شوند. اکسیداسیون در عنصر حل شده اتفاق می افتد. این فرآیند اکسیداسیون داخلی نامیده می شود. مکانیزم اکسیداسیون داخلی بدین ترتیب است. که اکسیژن به داخل آلیاژ نفوذ کرده و با سازنده هایی که میل ترکیبی زیادتری (در مقایسه با فلز اصلی) با اکسیژن دارند. قبل از اینکه فرصت نفوذ به سطح پیدا کنند وارد واکنش می گردد.

در غلظت های بحرانی، عناصر آلیاژی یک لایه محافظ از اکسید خود را روی سطح فلز به وجود می آورند. که سبب جلوگیری از اکسیداسیون داخلی می گردد. در حقیقت با افزایش غلظت عنصر حل شده به مقدار قابل توجه. اکسیداسیون عنصر حل شده از اکسیداسیون داخلی به اکسیداسیون سریع سایر عناصر آلیاژ پایه نیکل. آهن و کبالت وجود کروم عامل اکسیداسیون انتخابی آن به شکل Cr2O3 میشود و باعث مقاومت آلیاژ به اکسید شدن می شود. بعضی از آلیاژهای درجه حرارت بالا نیز با اکسیداسیون انتخابی آلومینیوم و تشکیل (Al2O3، مقاومت به اکسیداسیون را بهبود می بخشند.

استیل دی (Steel day)

با سالها تجربه در زمیه عرضه و توزیع انواع استیل بگیر و استیل نگیر. و همچنین انواع فولادهای نسوز و فولادهای دریایی و ساختمانی توانسته است رضایت مشتریان خویش را فراهم نماید. زیرا کارشناسان مجرب استیل دی آماده اند تا در زمینه مشاوره و ارائه دادن بهترین پیشنهادات خرید محصول به مشتریان عزیز خدمات رسانی نمایند.
صنعتگر محترم و گرامی از اینکه استیل دی را جهت خرید فولاد آلیاژی مورد نیاز خویش انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.
تمام محصولات استیل دی بر حسب نوع کالا دارای گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر داخلی و خارجی می باشند.

ارتباط با ما:

09922704358

02166396590

واتس آپ: 09922704358

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی (با کلیک بر روی لینک های زیر به ما بپیوندید)

https://t.me/steel_day تلگرام

https://www.instagram.com/steel_day.ir اینستاگرام

https://twitter.com/MDlakan توییتر

pinterest پینترست

ایمیل: [e-mail]