نام پژوهشگر: جواد شرافتی

بررسی مقایسه ای جوشکاری ورق نازک فولاد زنگ نزن استنیتی به روشهای پرتو الکترونی و لیزر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  جواد شرافتی   سلمان نوروزی

در این پژوهش ورق بسیار نازک فولادی زنگ نزن استنیتی 316 به ضخامت 1/0 میلیمتر به دو روش جوشکاری لیزر و پرتو الکترونی به صورت اتصال لبه روی هم(lap joint) جوشکاری شدند. برای انجام این تحقیق از دستگاه جوش لیزر nd:yag پالسی با توان متوسط 400 وات و از دستگاه جوشکاری پرتو الکترونی تحت خلأ بالا با توان متوسط 5/7 کیلووات و ولتاژ حداکثر60 کیلوولت استفاده شده است. درجوشکاری لیزر متغیرهای جریان، عرض پالس و سرعت جوشکاری مورد بررسی قرار گرفتند. سرعت در سه سطح 5، 10 و 15 سانتیمتر بر دقیقه، جریان در سه سطح 110، 130 و 150 آمپر و عرض پالس در سه سطح 2، 5/2 و 3 میلی ثانیه مورد بررسی قرار گرفتند. در جوشکاری پرتو الکترونی جریان پرتو در محدوده 8/0 تا 0/1 میلی آمپر و سرعت جوشکاری در محدوده 55 تا 75 سانتیمتر بر دقیقه بررسی شدند. نمونه های جوشکاری شده از نظر خواص مکانیکی، ابعاد منطقه جوش و ساختار میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفتند. در فرایند لیزرمشاهده شد که افزایش توان و عرض پالس منجر به افزایش ابعاد منطقه جوش می شود. پارامترهای بهینه برای جوشکاری عبارتند از جریان 130 آمپر عرض پالس 5/2 میلی ثانیه و سرعت 10 سانتیمتر بر دقیقه. در فرایند پرتو الکترونی نیز افزایش جریان پرتو باعث افزایش ابعاد منطقه جوش گردید. پارامترهای بهینه برای جوش پرتو الکترونی عبارت است از ولتاژ 45 کیلوولت، جریان پرتو 0/1 میلی آمپر و سرعت 65 سانتیمتر بر دقیقه. ساختار میکروسکوپی در هر دو روش تقریباٌ به طور کامل استنیتی بدست آمد. استحکام جوشها بالاتر یا در حد فلز پایه حاصل گردید. در نمونه های جوشکاری شده با پرتو الکترون شکست نمونه کشش از فلز پایه اتفاق افتاد و بیشترین مقدار نیرو قبل از شکست 45 کیلوگرم نیرو اندازه گیری شد. سختی فلز جوش در تمامی نمونه ها بالاتر از فلز پایه می باشد.