پایان نامه جوشکاری اصطکاکی کامپوزیت های زمینه فلزی

چکیده:

کامپوزیت مخلوطی در مقیاس ماکروسکوپیک از 2 تا چند ماده مختلف است که این مواد خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خود را حفظ کرده و مرز مشخصی را با یکدیگر تشکیل می دهند.

این مخلوط در مجموع و با توجه به برخی معیارها خواص بهتری از هر یک از اجزای تشکیل دهنده خود دارا می باشد. هر کامپوزیت عموماً 2 ناحیه متمایز یعنی فاز پیوسته و فاز ناپیوسته وجود دارند. روش های اتصال کامپوزیت ها به 3 صورت پروسه ذوبی، پروسه حالت جامد و دیگر انواع است. یکی از این روش ها جوشکاری اصطکاکی چرخشی می باشد.

این روش، روشی نسبتاً جدید و مناسب برای اتصال کامپوزیت های زمینه فلزی است . در این روش 2 قطعه نسبت به یکدیگر ثابت بوده و به یک صفحه نگهدارنده متصل اند و توسط ابزار مخصوص این روش، اتصال بین 2 کامپوزیت صورت می گیرد.

در این روش، ناحیه اتصال بسیاری از عیوب میکروساختاری موجود در روش های معمول اتصال مانند قوس الکتریکی ندارند.

تعداد صفحات 101 word

فهرست مطالب
* چکیده ۵
* فصل اول – کامپوزیت های زمینه فلزی
* مقدمه
* تعریف کامپوزیت
* تقسیم بندی مواد کامپوزیت
* نقاط قوت کامپوزیتها
* مهمترین موارد کاربرد کامپوزیت
* مصرف سرانه مواد کامپوزیتی در کشور
* کامپوزیت های زمینه فلزی
* دسته بندی مواد کامپوزیتی با زمینه فلزی
* ۲-۱-ترکیب مواد برای دستیابی به مواد کامپوزیتی با زمینه فلزی سبک
* ۱-۲-۱-تقویت و استحکام بخشی
* جدول۱-۱- ویژگی های تقویت کننده های غیر پیوسته ی نوعی برای آلومینیوم و منیزیم
* جدول ۱-۲- ظرفیت های خواص مربوط به مواد مرکب فلزی گوناگون
* شکل ۱-۳-استحکام کششی ویژه و مدول یانگ ویژه برای مواد کامپوزیتی رشته ای شبه ایزوتروپیک در مقایسه با بعضی آلیاژهای فلزی
* ۲-۲-۱- سیستم های آلیاژ زمینه
* ۳-۲-۱-تولید و فراورش کامپوزیت های شبکه فلزی
* شکل ۱-۴- متالوژی ذوب MMC
* شکل ۱-۵- تکنیک نفوذ تحت فشار گاز
* شکل ۱-۶-ریخته گری تحت فشار مستقیم و غیر مستقیم
* فصل دوم – جوشکاری اصطکاکی
* دسته بندی روش های اتصال
* جوشکاری پرتو لیزری
* جوشکاری پرتو الکترونی
* جوشکاری تخلیه بار دستگاه الکترونی
* پروسه های حالت جامد
* جوشکاری اصطکاکی ایستایی
* دیگر انواع پروسه ها
* باند فاز مایع گذرا ( (TLP
* لحیم نرم(SD)
* باند چسبنده (AB)
* الیاژهای منیزیوم
* الیاژهای تیتانیوم
* شکل ۲-۱
* بی نقصی اتصال، ترمیم خواص مکانیکی
* جوشکاری اصطکاکی
* اتصالات لب به لب
* شکل۲-۲ محکم کردن قطعه کارها برروی صفحه پشتی
* شکل۲-۳ چرخش دستگاه
* شکل۲-۴ فرورفتن دستگاه در خط اتصال تا زمانی که شانه دستگاه برروی سطح قطعه کار قرار گیرد و پین در فاصله اندکی با صفحه پشتی قرار گیردزمان اندکی توقف کردهدستگاه و قطعه کار با یکدیگر زاویه Ө دارند
* شکل ۲-۵ نیرویی در خط لب به لب به دستگاه وارد کرده،تا با سرعتی مطلوب حرکت کند،در حالیکه نیروی نرمالی به دستگاه در جهت عمود وارد می کنیم
* شکل ۲-۶
* شکل۲-۷ تغییرات استحکام در طول خط اتصال (لب به لب)
* اتصالات رویهم
* شکل۲-۸ دستگاه جوشکاری برای اتصالات رویهم
* شکل۲-۹ شکاف در اتصالات رویهم
* دیگر انواع اتصالات
* شکل۲-۱۰ اتصالات لب به لب،b اتصالات رویهم
* قرار دادها و اصطلاحات
* شکل۲-۱۱ مجموعه اصطلاحات
* شکل۲-۱۲ فرورفتن شانه دستگاه
* شکل۲-۱۳
* شکل۲-۱۴ تست کششی با رعایت جهت جوشکاری در ورقه و صفحه فلزی
* شکل۲-۱۵ پروفیل کلی اتصال لب به لب
* شکل۲-۱۶ دیگر پروفیل های اتصال
* مقدمه
* شکل ۲-۱۷ نمایش شماتیک پروسه ی FSW برای جوشکاری اتصالی ته قنداقی ابزار FSW در راستای اتصال چرخیده و حرکت میکند تا پروسه ی جوش را انجام دهد
* آزمایش
* شکل شماره ۲-۱۸ ا بزار کار شده مورد استفاده برای پروسه ی FSW
* شکل شماره ۲-۱۹ نمای شماتیک از ماشین کاری نمونه های شارپی و جداسازی آنها از صفحات FSW و ابعاد نمونه های مورد استفاده برای آزمایش
* نتایج و بحث
* مشخصات میکروساختاری
* شکل شماره ۲-۲۰ صفحه ی کامپوزیتی جوشکاری شده به روش اصطکاکی جنبشی سطح در تماس با شانه (a) و سطح مقابل (b)
* شکل شماره ۲-۲۱ نمایش شماتیک از سطح مقطع FSW
* شکل شماره ۲-۲۲ میکروگراف های اپتیکی با مشخصات ماکروسکوپیک سطح مقطع های کامپوزیت های W6A20A (a) W7A10A (b) با تکنیک FSW
* شکل شماره (۲-۲۳) مایکروگراف های اپتیکی سطح مقطع های صفحات FSW (در راستای y) تغییر از مواد پایه (سمت چپ) و سمت روبروی منطقه ی FSW (سمت راست) برای W6A20A (a) و W7A10A (b)
* شکل شماره (۲-۲۴) تاثیرات FSW بر روی اندازه ی دانه ی ماتریس آلومینیوم برای W6A20A ماده ی پایه (a) و ناحیه ی جوشکاری شده (b)
* شکل شماره (۲-۲۵) روش ورونی اعمال شده بر روی ماده پایه (a) و ناحیه ی FSW (b) مربوط به کامپوزیت W6A20A
* شکل شماره (۲-۲۶) نتایج روش ورونی انجام شده بر روی کامپوزیت W6A20A در حالت پایه و پس از اعمال FSW
* شکل شماره (۲-۲۷) نتایج روش ورونی انجام شده بر روی کامپوزیت W7A10A در حالت پایه و پس از اعمال FSW
* اندازه گیری های میکرو سختی
* آزمایش های ابزاری ضربه شارپی
* شکل شماره (۲-۲۸) پروفیل های ریز سختی سطح مقطع های کامپوزیت های FSW (a) W6A20A و (b)W7A10A
* شکل شماره (۲-۲۹) مقایسه ی نمودارهای بارگذاری بر حسب زمان برای کامپوزیت های W6A20A(a) و (b)W7A10A ماده ی پایه (BM) و جوش اصطکاکی جنبشی (FSW)
* شکل ۲-۳۰ انرژی های آغاز و توسعه برای کامپوزیت های FSW و پایه W6A20A (a) , W7A10A(b)
* سطوح شکست
* شکل۲-۳۱ سطوح شکست دو مقادیر کم نمونه های آزمایشی ضربه ای شارپی مدل پایه (a) و FSW (b) برای کامپوزیت W6A20A و مدل پایه (c) و FSW (d) برای کامپوزیت W7A10A
* شکل ۲-۳۲ مایکروگراف های SEM سطوح شکست نمونه های آزمایشی ضربه ای شارپی کامپوزیت W6A20A پایه (a,c) و FSW (b,d)
* شکل ۲-۳۳ مایکروگراف های SEM سطوح شکست نمونه های آزمایشی ضربه ای شارپی کامپوزیت W7A10A (a,c) و FSW (b,d)
* جدول۲-۲ نتایج اندازه گیری های تحلیل تصویر انجام شده بر روی اجزای مستحکم کننده و ابعاد دانه ی ماتریس برای کامپوزیت های W7A10A و W6A20A قبل و بعد از FSW
* جدول۲- ۳ نتایج آزمایشات ضربه ای مدرج شارپی بر روی کامپوزیت های پایه و FSW
* فصل سوم – نتایج
* ۳-۱ نتایج
* منابع