توضیحات

بررسی عیوب ناشی از روشهای مختلف جوشکاری Al در منطقه HAZ

تقریبا ۵/۷ درصد کل پوسته زمین از آلومینیم و ۸/۲۵ درصد از سیلیسیوم تشکیل شده است. فلز آلومینیم با وجود فراوانی هیچ وقت بصورت آزاد درطبیعت یافت نمی شود بلکه بیشتر درترکیب با سایرعناصر وبخصوص اکسیژن آنهم به دلیل پائین بودن سطح انرژی وجود دارد.

آلومینیم امروزه پس از فولاد پرمصرفترین فلز دنیا محسوب می شود. آلومینیم و آلیاژهای آن نقش تعیین کننده ای در صنعت معاصر دارند. مجموعه ویژگی های جالب و حیرت انگیز این فلز چنان است که باعث گشته تا درطی حدود صد سال میزان مصرف آن پیشرفتی خارق العاده

داشته باشد. بدون آلومینیم ساخت هواپیما وماهواره امکان پذیر نبود امکان حفظ مواد غذایی برای مدت طولانی وجود نداشت صرفه جویی

درانرژی وروش های اقتصادی سازه دربسیاری از زمینه ها ، تنها به خاطر وجود آلومینیم میسر شده است. آلومینیم درصنایع بسته بندی نقش مهمی را ایفا می کند وپوشش حفاظتی قابل اطمینانی برای مواد غذایی ودارویی محسوب می شود. محکم ونفوذ پذیر درمقابل رطوبت است

. از تاثیر نور وحرارت برمواد بسته بندی شده جلوگیری می کند. غیرسمی و سبک وزن است وهمین نکته باعث کاهش هزینه های حمل ونقل می شود.

۱۷۰صفحه فایل کامل  ورد (Word) فونت ۱۴ منابع دارد 

پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل این پروژه را دانلود کنید

فهرست مطالب

فصل اول (مقدمه)

۱-۱-آلومینیم و کاربردهای آن …….. ۱

۱-۱-۱-وزن مخصوص کم …………….. ۳

۱-۱-۲-بالا بودن استحکام …………. ۳

۱-۱-۳-مقاومت در برابر خوردگی ……. ۴

۱-۱-۴-هدایت الکتریکی و حرارتی …… ۴

۱-۱-۵-غیرسمی بودن آلومینیم ……… ۴

۱-۱-۶-قابلیت شکل پذیری …………. ۵

۱-۱-۷-قابلیت بازیافت …………… ۵

۱-۱-۸-قابلیت جوشکاری …………… ۶

۱-۲-تقسیم بندی آلیاژهای آلومینیم … ۶

۱-۲-۱-ساختار(ساختمان) آلیاژهای کارپذیر آلومینیم نوردی  ۶

فصل دوم (مروری بر منابع)

۲-۱-تعریف جوش و رده بندی فرآیندهای جوشکاری ۱۲

۲-۲-انواع روش های جوشکاری ………. ۱۲

۲-۲-۱-جوشکاری به روش TIG…………. 12

۲-۲-۱-۱-تجهیزات جوشکاری TIG………. 14

۲-۲-۲-جوشکاری به روش MIG با گاز محافظ خنثی   ۱۶

عنوان                                                                                          صفحه

۲-۲-۲-۱-تجهیزات و انتقال قطرات از مفتول در فرآیند جوشکاری MIG……………………………. 17

۲-۲-۳-جوشکاری با گاز استیلن …….. ۱۹

۲-۲-۳-۱-تجهیزات جوشکاری با گاز استیلن    ۲۲

۲-۲-۳-۲-منبع انرژی یا انبار گاز …. ۲۳

۲-۲-۴-جوشکاری با الکترود دستی …… ۲۶

۲-۳-مکانیزم رسوب سختی ………….. ۲۷

۲-۴-مراحل رسوب سختی ……………. ۲۹

۲-۴-۱-عملیات انحلال …………….. ۲۹

۲-۴-۲-دمای عملیات انحلال ………… ۲۹

۲-۴-۳-زمان عملیات انحلال ………… ۳۰

فصل سوم (نحوه آزمایش)

۳-۱-ترکیب شیمیایی نمونه ها ……… ۳۲

۳-۲-سیستم های جوشکاری بکار رفته در این آزمایش   ۳۲

۳-۲-۱-سیستم جوشکاری الکترود دستی در آزمایش ۳۲

۳-۲-۲-جوشکاری با گاز استیلن در آزمایش ۳۵

۳-۲-۳-جوشکاری تحت فرآیند MIG در این آزمایش   ۳۸

۳-۲-۴-فرآیند جوشکاری به روش TIG در این آزمایش    ۴۰

۳-۳-آماده سازی سطح نمونه ها …….. ۴۱

۳-۳-۱-طرز تهیه محلول اچ ………… ۴۲

فصل چهارم (بحث و نتیجه گیری)

۴-۱-شناسایی آلیاژ Al-10% Mg ………… 44

عنوان                                                                                          صفحه

۴-۲-شناسایی آلیاژ Al-12%Si………….. 44

۴-۳-جوشکاری روش گازی …………… ۴۵

۴-۴-جوشکاری روش برقی یا قوسی ……. ۴۶

بررسی عیوب ناشی از روشهای مختلف جوشکاری Al در منطقه HAZ

۴-۵-جوشکاری روش MIG……………… 47

۴-۶-جوشکاری روش TIG……………… 48

۴-۷-نتیجه گیری کلی …………….. ۴۹

عکس های متالوگرافی گرفته شده در این آزمایش ۵۱

فصل پنجم

رشد دانه در منطقه HAZ  …………………………………………………………….۵۲

منابع و مراجع .

امروزه هادی ها وکابل های برق آلومینیمی الکتریسیته را به منازل منتقل می کند. استفاده از آلومینیم درسازه ها عمرکارآنها را تقریبا نامحدود می کند وشکل ها ورنگ های متفاوت ونیزمزایای صنعتی زیادی به آنها می بخشد. درعایق بندی حرارتی که معیار اصلی درارزشیابی مواد ساختمانی محسوب

می شود ساخت وتهیه پروفیل ها ورق های آلومینیمی عایق شده بسیار رواج دارد. ساخت پنجره ، نما ، در و سقف ساختمان های ادرای ، بیمارستان ها ، کارخانه ها ومنازل نمونه هایی از میلیون ها موارد مصرف آلومینیم به عنوان ماده ساختمانی برای صرفه جویی درانرژی است.

استفاده ازآلومینیم دراتومبیل های سواری باعث می شود که حدود یک میلیارد لیتر سوخت درسال صرفه جویی شود. نمونه های بسیار دیگری از مصرف این فلز درصنایع مختلف وجود دارد. بنابراین آلومینیم فلز مهمی است که بدون آن دنیای صنعتی امروز غیرقابل تصوراست دراین زمان که مسئله انرژی به

عنوان بحران جهانی محسوب می شود بکارگیری مواد مناسب می تواند راهی جهت حفظ منابع کاهش آلودگی ها و صرفه جویی درانرژی باشد.

مجموعه این قابلیت ها مربوط به فلزی است که با علامت AL مشخص می شود. آلومینیم با چگالی حدود ۷/۲ گرم برسانتی مترمکعب درمقایسه با منیزیم با ۸/۱ روی و قلع با حدود ۱/۷، مس با ۹/۸ وطلا با ۳/۱۹ گرم بر سانتی متر مکعب عنصرسبک محسوب می شود که پس از فولاد حجم تولید آن از

حجم تولید فلزات غیرآهنی بیشتر است. ویژگی وخواص این فلز چنان است که لقب فلز جادویی را به خود گرفته است مجموعه این خواص که دریک فلز

جمع شده اند راه تازه ای فراروی صنایع مختلف باز کرده تا بتواند تکنولوژی راهرچه بیشتر بارور سازند. درادامه به گوشه ای از خواص آلومینیم اشاره می شود.

۱-۱-۱ وزن مخصوص کم :

یکی از مهم ترین مزیت های آلومینیم سبکی آن است که درساخت قطعات مختلف صنایع خودرو، حمل ونقل، ساختمان سازی وهوانوردی محسوب می شود.

۱-۱-۲ بالا بودن استحکام :

نسبت استحکام به وزن بالای این فلز باعث گشته تا بتواند جایگزین بسیاری از قطعات فولادی گردد. آلیاژهای این فلز را با اعمال عملیات حرارتی می توان به استحکامی

نظیر فولاد رساند.

۱-۱-۳ مقاومت دربرابرخوردگی :

لایه اکسیدی که درسطح آلومینیم وجود دارد عامل اصلی مقاومت به خوردگی این فلز

محسوب می شود این لایه که همواره بر سطح آلومینیم وجود دارد وحتی درصورت تخریب مجددا تشکیل می گردد . غیرمتخلخل بوده وبا ضخامت کم در حد میکرون به عنوان سدی محکم دربرابرانواع مواد خورنده محسوب می شود.

۱-۱-۴ هدایت الکتریکی وحرارتی :

داشتن چنین خصوصیاتی باعث شده که درصنایع الکتریکی وحرارتی مورد استفاده قرارگیرد ، بطوری که درتهیه کابل ها وظروف آشپزخانه مصرف می شود. آلومینیم بعداز نقره مس وطلا بیشترین هدایت حرارتی را دارد ولذا درساخت وسایل آشپزخانه بسیار مفید است.

۱-۱-۵ غیرسمی بودن آلومینیم

این خاصیت موجب گریده درتولید فویل ، ورق، وسایل پزشکی وجراحی وجعبه

وقوطی های بسته بندی به کاربرود.

بررسی عیوب ناشی از روشهای مختلف جوشکاری Al در منطقه HAZ

۱-۱-۶ قابلیت شکل پذیری :

آلومینیم را می توان به راحتی از طریق نورد، اکستروژن، فورج وسایرروش های فرم‌دهی ، تغییر شکل داد.

۱-۱-۷ قابلیت بازیافت :

یکی از مهمترین مزایای آلومینیم قابل برگشت بودن است. ضایعات آلومینیمی را می توان بدون آنکه کمترین تغییری درخواص آن ایجاد شود بازیافت نمود. که این خود عامل بسیارمهمی درحفظ منابع ، عدم تولید آلودگی وحفظ محیط زیست وصرفه اقتصادی جهت بازیافت است. به همین دلیل است که قراضه آلومینیمی نیزازقیمت بالایی برخورداراست واین خود مزیتی بزرگ محسوب می شود. چنان که دیده شد آلومینیم و خواص آن توانسته است قابلیت ها وتوانائی های جدیدی را برای طراحان مهندسین عمران وآرشیتکت ها درطراحی وساخت انواع سازه وساختمان ایجاد کند.

۱-۱-۸ قابلیت جوشکاری :

یکی دیگراز مزیت های آلومینیم قابلیت جوشکاری این فلز با انواع روش های جوشکاری است که دراین پروژه به تفصیل ازاین روش ها وچگونگی اتصال آلیاژهای آلومینیم به یکدیگربحث شده است.

۱-۲ تقسیم بندی آلیاژهای آلومینیم :

الف ) آلیاژهای کارپذیر ( نوردی)

ب ) آلیاژهای ریختگی

۱-۲-۱ ساختار(ساختمان) آلیاژهای کارپذیر (نوردی) :

ریزساختار آلیاژهای کارپذیر درمقایسه با آلیاژهای ریختگی علاوه برترکیب شیمیایی به سرعت انجماد شمش وعملیات حرارتی بستگی دارد . آلیاژهای کارپذیر معمولا حاوی مقادیر کمتری عناصر آلیاژی نسبت به آلیاژهای ریختگی هستند واین عناصر عموما درحد حلالیت حالت جامد درآلیاژهای کارپذیر می

باشند. آلیاژهای کارپذیر AL آلیاژها هستند که از طریق کارمکانیکی به شکل مورد نظردرمی آیند برخی از این آلیاژهایی هستند که از طریق کارمکانیکی به

شکل مورد نظردرمی آیند ، برخی از این آلیاژها را می توان توسط عملیات حرارتی خاص تقویت نمود ( آلیاژهای قابل عملیات حرارتی ) وبرخی دیگرقابل

بررسی عیوب ناشی از روشهای مختلف جوشکاری Al در منطقه HAZ

عملیات حرارتی نیستند . آلیاژهای کارپذیر براساس عنصر اصلی آلیاژی خود به ۸ گروه تقسیم وهریک از آلیاژهای هرگروه توسط AA ( جامعه AL) با یک عدد چهار رقمی نامگذاری گردیده اند که نحوه نامگذاری آنها به شرح ذیل می باشد :

رقم اول از سمت چپ نشاندهنده گروه اصلی آلیاژو دومین رقم از سمت چپ تغییر آلیاژ را نسبت به آلیاژ اول نشان می دهد سومین وچهارمین رقم به ترتیب مقدار خلوص آلیاژومیزان غلظت مهمترین عنصر آنرا نشان می دهد.

جدول ۱- ترکیب شیمیایی آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر وناپذیر

مهمترین مشخصات آلیاژهای فوق الذکربه این شرح می باشد :

گروه ۱۰۰۰ : مقاومت به خوردگی بالا هدایت الکتریکی وحرارتی بالا خواص مکانیکی پایین.

گروه ۲۰۰۰ : خواص مکانیکی بالا مقاومت به خوردگی پایین.

گروه ۳۰۰۰ : استحکام پایین ( این آلیاژ جهت مصارف عمومی ساختمانی مورد استفاده قرارمی گیرد.)

گروه ۴۰۰۰ : استحکام خوب ومقاومت به ضربه مناسب مقاومت به خوردگی متوسط.

گروه ۵۰۰۰ : استحکام متوسط قابلیت جوشکاری خوب مقاومت به خوردگی بالا به خصوص درآب دریا.

گروه ۶۰۰۰ : قابلیت فرم پذیری عالی مقاومت به خوردگی خوب استحکام بالا.

بررسی عیوب ناشی از روشهای مختلف جوشکاری Al در منطقه HAZ

گروه ۷۰۰۰ : استحکام بالا قابلیت جوش پذیری مناسب.

گروه ۸۰۰۰ : استحکام بالا مقاومت به خوردگی متوسط تا عالی که بستگی به عنصر آلیاژی مورد مصرف دارد.

بررسی جدول ۱-۱ نشان می دهد که آلیاژهای کارپذیر Al به دو دسته عمده عملیات حرارتی پذیر وناپذیر قابل تفکیک

می باشند. مهمترین عملیات حرارتی قابل انجام برروی آلیاژهای Al عملیات حرارتی رسوب سختی می باشد که بروی گروههای ۲۰۰۰، ۶۰۰۰ و ۷۰۰۰ قابل اجراست.

۲-۲-۱ آلیاژهای ریختگی Al :

آلیاژهای ریختگی Al آلیاژهایی هستند که از طریق ریخته گری به شکل مورد نظر…………………