بررسی میکروساختار حاصل از جوشکاری لیزر پالسی روی ورق از جنس فولاد زنگ نزن دوفازی 2205 انجام گرفت. آزمایشاتی برای تعیین اثر پارامترهای مختلف لیزر طراحی گردید از جمله انرژی پالس، عرض پالس ، و تاثیر آنها بر ابعاد حوضچه جوش و عبور از حالت هدایتی به سوراخ کلیدی مورد بررسی قرار گرفت و همچنین بررسی تغییر میزان همپوشانی لیزر پالسی با استفاده از تغییر سرعت و فرکانس پرتو لیزر و اثر آن بر میکروساختار، تعادل فازی فریت- آستنیت و مورفولوژی آستنیت و سختی جوش حاصله مورد بررسی قرار گرفت. دیده شد که در درصدهای همپوشانی پایین تر می توان ناحیه های میکروساختاری مختلفی را در سطح حوضچه جوش شناسایی کرد و با افزایش درصد همپوشانی، فلز جوش هم از نظر میکروساختاری و هم سختی به شرایط همگن تری رسید.جوش لب به لب نیز توسط پارامترهای بهینه لیزر انجام شد که از نمونه های جوش لب به لب تست کشش صورت گرفت و استحکام کششی نزدیک محدوده فلز پایه بدست آمد.

هدف از این تحقیق رسیدن به درک بهتری از فرآیند پوشش دهی لیزری و دستیابی به ارتباط بین متغیرهای فرآیند برای ایجاد پوششی مناسب است. همچنین تغییرات لازم جهت تنظیم و بهینه سازی فرآیند خصوصا دستگاه تغذیه کننده پودر انجام شد. بدین منظور در آزمایش ها از ورق فولاد ساده کربنی بعنوان زیرلایه استفاده شد. پودر آهن بدلیل در دسترس و ارزان بودن و همچنین با هدف شروع این پژوهش در کشور، با اندازه دانه تقریبی 50 میکرون مورد استفاده قرار گرفت. لیزر مورد استفاده یک لیزر nd:yag پالسی با حداکثر توان متوسط 400 وات و محفظه تغذیه پودر طراحی و ساخته شده با همکاری دانشگاه تربیت مدرس و مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایران، از نوع ثقلی شامل دیسک گردان مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر متغیرهای مهم فرآیند مانند سرعت حرکت زیرلایه، فاصل نازل لیزر تا سطح زیرلایه، عرض پالس لیزر و تغییر زاویه تغذیه پودر بر مشخصات هندسی پوشش، درصد امتزاج پوشش با زیرلایه و درصد ذوب پودر بررسی شد. روند انجام آزمایش ها به گونه ای بود که در هر مرحله سعی می شد با شرایط موجود متغیرهای بهینه برای پوشش دهی انتخاب شوند و همزمان راه کارهای مناسب جهت بهینه و کنترل تغذیه کننده پودر ارائه شده ودر مراحل بعد با دستگاه تعدیل شده آزمایش ها انجام می شد. در نهایت پوشش های استلایت نیز روی زیرلایه هایی از جنس فولاد و چدن اعمال شدند تا علاوه بر مقایسه با پوشش آهنی، بررسی های متالورژیکی نیز صورت گیرد. با بهینه سازی دستگاه تغذیه پودر و یافتن روابط بین متغیرهای فرآیند، در نهایت پوشش هایی با شکل هندسی مناسب و با درصد امتزاج کم با زیرلایه بدست آمد.

شکل گیری ساختار دانه در حوضچه مذاب فرایند ذوب با لیزر با استفاده از روش میدان فازی شبیه سازی شده است. در این روش که ابتداً برای پیش بینی رشد یک دندریت ارائه شده است برای فصل مشترک مذاب و جامد ضخامتی در نظر گرفته می شود که سبب حفظ پیوستگی خواص و شار در عبور از روی آن خواهد شد. با تلفیق این روش و الگوریتم مونت کارلو مدل میدان فازی جدیدی تهیه شد که قادر به پیش بینی تحولات ریزساختاری در ساختارهای چند دانه ای است. در این مدل، جهت گیری دانه های مختلف توسط الگوریتم مونت کارلو تعیین می شود. علاوه بر مدل میدان فازی از روش سلولار اوتوماتا که فصل مشترک مذاب و جامد را مسطح در نظر می گیرد، نیز استفاده شد. سرعت رشد رأس دندریت بر حسب فوق تبرید در این روش از مدل میدان فازی استخراج شد. با توجه به کوچک بودن ابعاد لیزر و حوضچه مذاب ایجاد شده در مقایسه با کل ابعاد قطعه کار، انتخاب صحیح و درست ابعاد منطقه محاسبات می تواند نقش بسزایی در بهینه سازی و تعیین زمان کل محاسبات و حجم حافظه مورد نیاز و در نتیجه هزینه های تمام شده داشته باشد. در بخش اول این پایان نامه، سعی شده است تا با استفاده از معادلات حاکم بر انتقال حرارت در یک بعد، رابطه ای تحلیلی و ساده جهت محاسبه صحیح و بهینه ابعاد منطقه محاسبات بر حسب پارامترهای تأثیر گذار در فرایند ذوب با لیزر استخراج شود. در بخش دوم پایان نامه، با استفاده از تکنیکهای عددی تفاضل محدود و المان محدود، بصورت جداگانه مدل انتقال حرارت دو بعدی جهت شبیه سازی انتقال حرارت در فرایند جوشکاری با لیزر طراحی و تهیه شد. مدلهای آماده شده با مدلهای ریزساختاری میدان فازی و سلولار اوتوماتا تلفیق شد و دو مدل واحد جداگانه جهت پیش بینی ساختار دانه در فرایند ذوب با لیزر تهیه شد. اعتبار سنجی مدلهای تهیه شده به کمک مقایسه نتایج مدلها با نتایج گرفته شده از آزمایشات عملی بر روی دو فلز نیکل و تیتانیوم خالص تجاری صورت گرفت .

روکش کاری لیزری در صنعت و تحقیقات علمی به طور روز افزون رواج یافته است. رویکرد متفاوتی در مواد استفاده شده در روکش کاری لیزری استفاده از مخلوط پودرهای عناصر خالص به عنوان مواد خام و ایجاد آلیاژ به صورت در جا می باشد. هدف این تحقیق بررسی امکان پذیری لایه نشانی لیزری برای ایجاد کامپوزیت زمینه فلزی (mmc) با استفاده از پودر عناصر خالص توسط لیزر پالسی nd:yag با توان کم می باشد. مقالات بسیار کمی در مورد روکش کاری لیزری پودر تانتالم/کربن/نیکل برای ایجاد آلیاژ سخت tac/ni توسط واکنش در جا منتشر شده است. از روکش کاری لیزری با روش پیش نشانی برای ایجاد پوشش mmc از مخلوط پودرهای عناصر خالص شامل 75درصد وزنی نیکل و عناصر تشکیل دهنده ی آلیاژ سخت شامل 25درصدوزنی مجموع پودر تانتالم و کربن استفاده شد. ایجاد تخلخل در پوشش نیکلی مورد تحلیل قرار گرفت. اثرات پارامترهای لیزری و فرایندی و ترکیب پوشش بر تشکیل تخلخل بررسی شد. روش های موثری برای کنترل و جلوگیری از ایجاد تخلخل یافت شد. نشان داده شد که تنظیم پارامترهای فرایندی می تواند به ایجاد لایه های بدون تخلخل و با ویژگی های مطلوب منجر شود. ایجاد تخلخل غالباً در اثر حبس گاز به علت سرعت سرمایش بالا در طول روکش کاری لیزری اتفاق می افتد. به منظور دستیابی به پنجره ی کاری برای پوشش دهی بدون عیب نیکل خالص بر روی زیرلایه، بررسی پارامتری انجام شد. پوشش آلیاژی سخت کاربیدتانتالم/نیکل با واکنش تانتالم و کربن در حوضچه ی مذاب ایجاد شد. نتایج مقطع عرضی پوشش تک پاس، مقدار رقیق شدگی، سختی سطحی و ریزساختارهای ایجاد شده در شرایط روکش کاری مختلف ارائه و بحث شده و پارامترهای بهینه ی روکش کاری برای دستیابی به نمونه های mmc با بیشینه ی کیفیت تعیین شده است. از میکروسکوپ نوری، sem، eds و xrd و اندازه گیری ریزسختی برای بررسی ویژگی های ریزساختاری و سختی نمونه های mmc استفاده شده است. نتایج نشانگر تشکیل پوشش بدون ترک با دو نوع فاز بوده است: زمینه ی نرم بدون تخلخل و فاز سخت توزیع شده در زمینه. آنالیز ترکیب شیمیایی eds نشانگر عدم حضورتانتالم و یا کربن در زمینه ی مقاطع عرضی نمونه ها و حضور نیکل و آهن در زمینه بوده است. آنالیز xrd نشان داد که محصول نهایی تنها شامل فازهای tac و nife می باشد. اندازه ی ذرات tac تشکیل شده در جا کوچک و با اندازه ی متوسط کمتر از 2 میکرومتر می باشد. به علت تشکیل درجای ذرات کاربیدتانتالم در حوضچه ی مذاب، کاربیدتانتالم پیوند فصل مشترکی خوبی با نیکل دارد. بدیهی است که تشکیل کاربیدتانتالم به علت کسر حجمی بالای ذرات با سختی بالا برای بهبود سختی و مقاومت به سایش کامپوزیت در منطقه ی موضعی تقویت شده مفید می باشد.

به علت کاربرد روزافزون ورق فولاد 100-hsla در بدنه کشتی ها و زیردریایی ها و خواص استحکامی و انرژی ضربه مناسب این فولاد، کیفیت جوشکاری ورق 100-hsla اهمیت ویژه ای دارد. این تحقیق به منظور تولید الکترود 2m-12018e جهت جوشکاری ورق فولاد 100-hsla به روش جوشکاری قوس الکترود روپوش دار صورت گرفته است. در این تحقیق wtc%06/0-04/0، wtsi%6/0-4/0، wtmn%3/1-1، wtni%5/3-1/3، wtmo%7/0، wtcr%3/0 و حدود ppm ti100به عنوان ترکیب شیمیایی بهینه به دست آمد. همچنین تأثیر تیتانیوم و سیلیسیم بر استحکام و انرژی ضربه فلز جوش و نسبت حجمی و ترکیب شیمیایی آخال ها مورد بررسی قرار گرفت. افزایش تیتانیوم از 90 تا ppm400 باعث شد که نسبت حجمی آخال ها و همچنین اختلاف مقدار آخال ها بین پاس نهایی و پاس های میانی افزایش یافت. با افزایش غلظت تیتانیوم و تمایل بیشتر این عنصر به واکنش با اکسیژن، غلظت این عنصر درون آخال ها افزایش می یابد. افزایش تیتانیوم و خارج شدن منگنز و سیلیسیم درون آخال ها، مقدار این دو عنصر در فلز جوش را افزایش داده و باعث افزایش استحکام و سختی و کاهش انرژی ضربه فلز جوش شود. علاوه بر این ولتاژ v23، شدت جریان a175-160، دمای پیشگرم و بین پاسی °c120-107 و سرعت جوشکاری mm/s 3-2 به عنوان پارامترهای جوشکاری مناسب برای جوشکاری دستی با الکترود 2m-12018e بدون ترک مشخص شد. به علت عدم انجام جوشکاری روی ورق 100-hsla و آزمایش پارگی دینامیک ، تولید الکترود 2m-12018e به طور کامل انجام نشده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

هدف از این تحقیق ارائه فرایند مناسب جوشکاری برای فولاد d-6a که به تازگی در داخل ایران تولید شده است می باشد. برای این منظور آزمایشات جوشکاری بر روی ورق آنیل شده d-6a داهل ایران تهیه شده بود انجام گردید. ورق به ضخامت 5 و8mm مورد استفاده قرار گرفت . ورقهای 5 ,8mm مورد استفاده قرار گرفت . ورقهای 5mm با نورد ورقهای 8mm تهیه شدند. در این آزمایشات اثر حرارت ورودی، دمای پیش گرم، پس گرم و تنش زدایی بر سختی و ساختار وفلز جوش پذیری و haz مورد بررسی قرار گرفت . روش جوشکاری مورد استفاده tig می باشد. شرایط ایجاد جوش سالم موزد بررسی قرار گرفت . اثر فرایند جوشکاری(پیش گرم، پس گرم و بدون پیش گرم- پس گرم) بر روی خواص مکانیکی فلز ج وش و haz مورد بررسی قرار گرفت . آزمایشات چقرمگی شکست برای اولین بار در ایران بر رویفلز جوش و hazفولاد d-6a پس از عملیات حرارتی و تمپر در دمایهای 250و 500cانجام گردید. اثر دمای تمپر بر روی انرژی ضربه جذب شده چارپی فلزجوش که پس از کوئنچ در دمای 500c تمپر شده بود انجام گردید و محدوده دنایی را که پدیده تردی مارتنزیت تمپر شده)tme رخ می دهد شناسایی گردید. اثر کاهش دما در مقاومت به ضربه فلز جوش)dbtt(jh nlhd تا دمای -80c مورد بررسی قرار گرفت .سطوح شکست فلز جوش و haz نمونه های ضربه، چقرمگی شکست ، کشش ، ترک سرد، dbtt و tme مورد بررسی قرار گرفت .