جوشکاری چدن

Welding Cast Iron

مقدمه:

اولین قدم در انتخاب نوع فرایند جوشکاری و مواد مصرفی جوش برای جوشکاری چدن مشخص نمودن نوع چدن و درجه آن است.

مطالب این کتاب شامل همه انواع چدنهایی که در بازار وجود دارد نمی شود (جدول شماره یک)، اما اکثر چدنها از جمله چدن خاکستری، چدن نرم یا داکتیل چدن چکش خوار یا مالیبد، چدن سفید و چدن باگرافیت فشرده را پوشش می دهد.

چدن را می توان به عنوان یک آلیاژ برجسته از عناصر آهن، کربن و سیلیکون در نظر گرفت. از نظر تجاری کلیه فلزات شامل عنصر منگنر و شاید آلیاژی از نیکل، کرم، مس، مولیبدن، قلع، آنتیوان، وانادیوم و همچنین بعضی از عناصر دیگر که هم به صورت جداگانه و هم بصورت ترکیبی می توانند  در فرایند تولید به این فلزات اضافه شوند.

چدن با افزودن مقدار زیادی کربن به یک ساختار فولاد اوستنیت تولید می شود. در حین انجماد یک بخش از این کربن اضافی از فلزات مذاب به صورت کاربید آهن[1] و یا به صورت گرافیت جدا شده و شکل می گیرد. فرمی که کربن به خود می گیرد توسط سرعت سرد شدن تعیین می گردد. بدین معنی که اگر سرعت سرد شدن مذاب زیاد و سریع باشد، کربن بصورت کاربید آهن خواهد بود و در صورتی که سرعت سرد شدن آرام و آهسته باشد کربن بصورت گرافیت (پولک)[2] خواهد بود.

بازرسي جريان گردابي(ET)

اساس روشهاي آزمون الكتريکي ( بازرسي جريان گردآبي ) بر اين است كه وقتي يك سيم پيچ حامل جريان متناوب، نزديك ماده‌اي تقريباً رسانا قرار داده شود، جريانهاي گردابي يا ثانويه در آن ماده القا خواهد شد. جريانهاي القايي، ميداني مغناطيسي ايجاد خواهند كرد كه در جهت مخالف ميدان مغناطيسي اوليه اطراف سيم پيچ است. تأثير متقابل بين ميدانها موجب ايجاد يك نيروي ضد محركه الكتريكي در سيم پيچ شده و در نتيجه سبب تغيير مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ خواهد شد. اگر ماده از نظر ابعاد و تركيب شيميايي يكنواخت باشد، مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ كاوشگر نزديك سطح قطعه در كليه نقاط سطح قطعه يكسان خواهد بود، به غير از تغيير اندكي كه نزديك لبه‌هاي نمونه مشاهده مي‌شود. اگر ماده ناپيوستگي داشته باشد، توزيع و مقدار جريانهاي گردابي مجاور آن تغيير مي‌كند و در نتيجه كاهشي در ميدان مغناطيسي در رابطه با جريانهاي گردابي به وجود مي‌آيد، بنابراين مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ كاوشگر تغيير خواهد كرد. مقاومت ظاهري سيم پيچ را مي‎توان با اندازه‎گيري ولتاژ درون آن تعيين نمود و از روي تحليل اين آثار مي‌توان در مورد كيفيت و شرايط قطعه كار نتيجه‌گيري كرد. اين روشها بسيار متنوع هستند و با وسيله و روش آزمون مناسب، مي‌‌توان آنها را براي آشكارسازي عيوب سطحي و زير سطحي قطعات و تعيين ضخامت پوشش فلزات به كار برد و اطلاعاتي در زمينه مشخصات ساختاري مانند اندازه دانه بندي و شرايط عمليات حرارتي به دست آورد. همچنين مي‌توان خواص فيزيكي مانند رسانايي الكتريكي، تراوايي مغناطيسي و سختي فيزيكي را تعيين كرد. اصول مورد استفاده در اين روش در شکل  نشان داده شده است

فهرست

-  قبل از مطالعه در مورد اين شغل چه چيزهايي بايد بدانيم ؟

-  به طور مشخص يك جوشكار چه كاري را انجام مي دهد ؟

-  چه خطرات ايمني و بهداشتي يك فرد جوشكار را تهديد مي كند ؟

-  آيا جوشكاري در دراز مدت اثرات سوئي بر روي سلامتي جوشكار دارد ؟

-  چه اقدامات پيشگيرانه اي مي توان انجام داد ؟

- روش هاي كار ايمن كه در حين عمليات جوشكاري بايد مد نظر قرار گيرند                    شامل چه مواردي است ؟

- چگونه مي توان اطلاعات بيشتري كسب نمود ؟

فریت

محلول جامد بین نشینی کربن در آهن با شبکه بلوری مکعب مرکز دار به فریت موسوم است.حلالیت کربن در آهن فریتی به مراتب کمتر از حلالیت آن در آهن آستنیتی است. به طوریکه حد حلالیت کربن در فریت حداکثر 0.02 درصد در 727 درجه سانتیگراد است که با کاهش دما به طور پیوسته کاهش یافته و در دمای اتاق به مقدار ناچیزی خواهد رسید.

آستنیت

آستنیت عبارتست از محلول جامد بین نشینی کربن در آهن با شبکه بلوری مکعبی با وجوه مرکزدار (fcc) است کربن با وارد شدن در شبکه بلوری آهن آستنیتی ، ناحیه تشکیل و پایداری آستنیتی را در فولادها گسترش می دهد . با اضافه شدن کربن ناحیه پایداری آستنیت از 912 تا 1394 درجه سانتیگراد که گستره تشکیل و پایداری آستنیت است ، به گستره وسیعی از دما و ترکیب شیمیایی افزایش می یابد .

ماتنزیت

در آلیاژهای آهن - کربن و فولادها ، مارتنزیت از سریع سرد کردن آستنیت بدست می آید . از آنجایی که دگرگونی آستنیت به مارتنزیت بدون نفوذ انجام می شود. بسته به ترکیب شمیایی آلیاژ، تا 2درصد کربن، مارتنزیت دقیقا همان ترکیب شمیایی آستنیت اولیه را دارد

کلیه جوش های مقاومتی بر این اساس استوارند که وقتی یک جریان الکتریکی بخواهد از فلزی عبور کند, مقاومت فلزدر برابر عبور این جریان , آن را گرم خواهد کرد. با اعمال جریان کافی ، دمای ایجاد شده در فلز به حدی می رسد که باعث ذوب آن گردیده و جوشکاری را ممکن می سازد.

اصطلاح"جوشکاری مقاومتی "شامل روشهای گوناگونی بوده و تحت اسامی مختلفی از جمله :

جوشکاری سر به سر فشاری، سر به سر لحظه ای ,درز جوش,نقطه جوش برجسته,نقطه جوش خازنی,جوش مقاومتی از نوع پینی,جوش مقاومتی به کمک ورقه نازک فلزی و...ارائه می گردد.برخی از این اسامی , نام های داده شده از طرف انجمن آمریکائی جوشکاری بوده و بقیه مربوط به اصطلاحاتی است که در کارگاههای جوشکاری به آنها داده شده است.

جوشکاری مقاومتی مزایای گوناگونی دارد. دراین روش عملیات به سرعت صورت پذیرفته , پیچیدگی فلز ناچیز بوده , مراحل عمل بسادگی قابل کنترل است وجوش یکنواخت می باشد .این طریقه جوشکاری بخصوص برای انجام عملیات خودکار بسیار مناسب می باشد.

بازرسي با ذرات مغناطيسي (MT)

 از روش بازرسي با ذرات مغناطيسي براي بررسي نقصهاي سطحي و برخي نقصهاي زير سطحي در مواد فرومغناطيس استفاده مي‎شود. عيوب و نقصهايي نظير ترک‎ها، ذرات سرباره محبوس شده و يا خلل و فرجهاي موجود در قطعه باعث ايجاد ناپيوستگي مغناطيسي شده و در صورت القاي يک ميدان مغناطيسي به قطعه، اين ناپيوستگيها موجب تشکيل قطبهاي مغناطيسي يا اعوجاج ميدان در آن ناحيه شده و اصطلاحاً يک ميدان نشتي در بالاي سطح قطعه تشکيل مي شود .

اين وضعيت مي‎تواند توسط ذرات مغناطيسي ديد پذير شود، به طوري که ذرات مغناطيسي در اطراف عيب تجمع کرده و به اين ترتيب شکل، موقيعت و اندازه عيب مشخص مي‎گردد. فرآيند فوق به صورت شماتيک  در شکل (4-1) مشاهده مي‎شود . 

شکل (4-1) نحوه جذب شدن ذرات مغناطيسي بر روي عيوب [4]

ذرات مغناطيسي را مي‎توان به صورت خشک و يا ذرات تر معلق در مايع بر روي سطح قطعه اعمال نمود

چکیده :

رادیوگرافی صنعتی بیش از 40 سال است که بطور مداوم و یکنواخت در حال توسعه است و تنها آزمایش رادیوگرافی و فراصوتی هستند که می توان به کمک آنها عیوب را در هر کجا از حجم قطعات سنگین و بزرگ تشخیص داده در این پروژه در ابتدا با تاریخچه واصول رادیوگرافی آشنا شوید بعد در مورد پرتوهای گاما که خواص فیزیکی مانند پرتوهایX دارندو از تابش های الکترومغناطیس هستند در مورد کیفیت پرتوهای ایکس و گاما بحث شده است در مورد منابع پرتو ایکس که در این مورد دستگاه معمولی پرتو X از یک محفظه شیشه ای تحت خلاء بالا که آند ، کاتد و متعلقات مربوط به درون آن جا گرفته تشکیل شده است این پروژه به منظور ارائه بیان فیزیکی رادیوگرافی صنعتی در

جهت کمک به استفاده کنندگان در راستای درک تکنیک ها و انتخاب صحیح روش ها به خصوص آگاهی کافی دانشجویان از تست غیر مخرب رادیوگرافی می باشد .

علم مواد

• نیکل
• تیتانیوم
• گوگرد
• تانتالم
• فلوئور
• نانو تکنولوژی
• نانو مواد و دسته بندی آن ها
• نانو پودر
• موليبدن

علم مواد

علم و مهندسی مواد به بررسی انواع ماده ها، ساختار آنها، خواص و کابردشان می پردازد. در علم مواد، ماده ها به طور جامع به سه بخش اصلی تقسیم بندی می شوند که عبارت اند از: فلزات، سرامیک ها و پلیمر ها. در اولين نگاه همه چيز اطراف ما را مواد تشکيل داده اند اما تا به حال به اين مساله فکر کرده ايم که مواد چيند و چطور آنها را مي شناسيم ، مي سازيم و به کار مي بريم؟

در نظر بگيريد در کارخانه ي بزرگ که تعداد زيادي پروژه در دست انجام است مسوول کنترل کيفي و يا ناظر هستيم. و با انواع و اقسام حالات جوشکاري برخورد ميکنيم ....انواع الکترودها، ورقها با ضخامتهاي متفاوت، ماشينهي مختلف که تحت شريط خاصي تنظيم شده است  ،جوشكاران كه اغلب به  روش سنتي(بدون رعايت اصول علمي)جوشكاري ميكنند را در نظر بگيريد. بهترين کار چک کردن کار با کتابچه ي  است که به عنوان WPS (Welding Procedure spcification)معروف است. هر چند کاربرد اصلي ين دفترچه بري  پرسنل توليد است اما در واقع زبان مشترک توليد کننده  و بازرس و ناظر ميباشد که در بعضي مواقع کارفرماهي بزرگ  خودشان WPSمورد قبول خود را به  سازنده اريه ميکنند و بني بازرسي  ها را بر اساس آن قرار ميدهند. فکر ميکنم تا حدودي مفهوم را  ساده کرده باشم.

فرآيندهاي جوشکاري حرارتي – شيميائي Thermo chemica1

Welding:

در اين فرآيندها، لبه هاي مورد اتصال در نتيجه واکنش هاي شيميائي گرمازا ذوب شده و به يکديگر متصل مي شوند. اين حرارت از دو طريق به کار داده مي شود:

الف: شعله حاصل از واکنش

ب: مستقيم و بدون واسطه

در طريق شعله اي معمولاً حرارت از واکنش شيميائي گاز با اکسيژن و يا سوختن گاز به وجود مي آيد که اصطلاحاً آن را جوشکاري با گاز مي گويند

مقدمه

چون مواد و فلزات تشکيل‌ دهنده و جوش‌ دهنده و گيرنده از لحاظ متالوژيکي بايستي داراي خصوصيات مناسب باشند، بنابراين جوشکاري از لحاظ متالوژيکي بايستي مورد توجه قرار گيرد که آيا قابليت متالوژي و فيزيکي جوشکاري دو قطعه مشخص است؟ پس از قابليت متالوژي ، آيا قطعه‌اي را که ايجاد مي‌کنيم، از لحاظ مکانيکي قابل کاربرد و سالم است؟ آيا مي‌توانيم امکانات و وسائل براي نيازها و شرايط مخصوص اين جوشکاري ، مثلاً گاز و دستگاه را ايجاد نمائيم و بر فرض ، ايجاد نيرو در درجه حرارت بالا يا ضربه زدن در درجه حرارت پايين ممکن باشد؟ زيرا استانداردهاي مکانيکي و مهندسي و صنعتي جوشکاري بايد در تمام اين موارد رعايت شود تا جوش بدون شکستگي و تخلخل و يا نفوذ سرباره و غيره انجام گيرد.تکرار مي‌شود در جوشکاري تخصصي و اصولاً تمام انواع جوش ، قابليت جوش خوردن فلزات را بايد دقيقاً دانست. در مورد مواد واسطه و الکترود و پودر جوش ، بايد دقت کافي نمود. محيط لازم قبل و در حين جوشکاري و پس از جوشکاري را مثلاً در مورد چدن ، بايد بوجود آورد. گازهاي دستگاههاي مناسب و انتخاب فلزات مناسب از لحاظ ذوب در کوره ذوب آهن و بعد در حين جوشکاري از لحاظ جلوگيري از صدمه گاز - آتش و مشعل و برق و هواي محيط و وضعيت جسماني و زندگي جوشکار ، خود نکات اساسي ديگر هستند که مشکلات جوشکاري مي‌باشند.

گازهاي مورد استفاده در جوشكاري

مكانيسم ايجاد گرما در جوشكاري گازي در نتيجه عمل احتراق گازهاي قابل اشتعال است. صرفاً‌ زماني مي‌توان از عوارض سوء انفجار و حودث مربوطه به گازهاي مورد استفاده در عمليات حرارتي، جوشكاري و برش فلزات رهائي جست كه ويژگي و مشخصات آنها را بخوبي دانست و نكات ايمني كار را رعايت نمود.

استيلن(C2H2) :

استيلن كوچكترين عضو خانواده آلكينها است. گاز استيلن نسبت به هوا مقداري سبكتر مي‌باشد. اين گاز بي‌رنگ بوده و بوي ويژه آنرا مي‌توان با وجود مقدار كم در محيط تشخيص داد. از آ‌نجائيكه دماي شعله سوختن استيلن زياد است. از اين گاز براي بريدن قعطه‌هاي فلزي و جوشكاري استفاده مي‌شود. اين گاز براحتي با وجود يك دود غليظ و يا در مقابل جرقه آتش قابل اشتعال مي‌باشد. در هوا حجمي حدود 21 درصد از گاز استيلن شامل مي‌شود كه اين ميزان براي استعال آن كافي نيست. گاز استيلن بخوبي با هوا و اكسيژن مخلوط مي‌شود و در اين صورت در درجه حرارت بالا قابل اشتعال و انفجار مي‌شود. قدرت اشتعال‌زائي مخلوط اين گاز با اكسيژن خيلي بيشتر نسبت به مخلوط با هوا مي‌باشد. اين ويژگيهاي استيلن در بروز حوادث انفجاري و آتش‌سوزيهاي محيط كار نقش  مهمي دارد.

براي تهيه استيلن آب را بر كربيدكلسيم تأثير مي‌دهند اين روش هنوز در بعضي از كارگاههاي جوشكاري قديمي در محل كار انجام مي‌شود

جوشکاري، تکنولوژي، welding، نيروي کار ماهر چکيده تحليل به موازات پيشرفت هاي ذكر شده ، واضح و مبرهن است كه منابع انساني نيز ركن مهمي است كه نبايد به فراموشي سپرده شود. در بسياري از كشورها ، صنعت جوشكاري با معضل بزرگي مواجه شده و آن عبارت از حفظ نيروي جوشكار ماهر و عدم استقبال جوانان از اين فن مي باشد.

با ورود سيستمهاي اتوماتيك و روباتيك در صنعت ، طبيعي است كه ويژگيهاي كليه پرسنل تحت تاثير قرار خواهد گرفت . با ماشيني شدن ، استفاده از كارهاي يدي به مرور زمان به فراموشي سپرده مي شوند. با اين وجود گروهي معتقدند كه منابع انساني همچنان اهميت خود را حفظ كرده و حتي به آن بهاي بيشتري نيز خواهد داده شد. جهت شفاف ساختن اين مطالب كارگاهي تحت عنوان Worklife 2000 برگزار گرديد كه در اين كارگاه جوشكاري به عنوان يكي از زير شاخه هاي توليد و همچنين به دليل رو به نقصان گذاشتن جوشكاران مورد بررسي قرار گرفت. در اين كارگاه مطالبي چون تاثير روبات بر صنعت جوش ، عواملي كه در محيط كار بر سلامتي جوشكار تاثير مي گذارند و مهارتهايي كه پرسنل مي بايستي در كارگاههاي جوشكاري كسب نمايند ، مورقعيت فعلي و آتي جوشكاري و وضعيت آتي صنعت جوشكاري مورد بحث و بررسي قرار گرفت.

يک آزمايش که در آن يک اشعه ليزر  با قدرت بالا به دو اشعه با قدرت يکسان شکافته شده است و بعد به عنوان منبع گرمايي جوش مورد استفاده قرار گرفته است حاکي از اين بود که ليزر با دو اشعه دوتايي يا دوبل مي تواند به طور قابل توجهي کيفيت جوش را بالا ببرد.

خلاصه:

در سال هاي اخير به کاربردن دو اشعه ليزر  يا ليزر با اشعه دوبل در جوشکاري ليزر به يک روش فراگير در جوش تبديل شده است .مطالعات قبلي حاکي از آن بود که استفاده از اشعه دوبل در جوش ليزر مي تواند هجوم برآمدگي ها را براي سرعت هاي بالا به تاخير بيندازد و سرعت خنک شدن را کاهش دهد .

تعریف: فرآیندی است که در آن قوس تحت پوشش فلاکس یا پودر مخصوص مخفی می شود. شکل ( 3601 ) شمائی از این فرآیند را نشان می دهد.

جریان الکتریکی حاصل از ژانراتور، ترانسفورماتور – یکسو کننده و یا ترانسفورماتور از طریق " لوله اتصالی " Guide nozzle  و سیم الکترود به قوس و قطعه کار هدایت می شود. حرارت حاصل از قوس الکترود، موضع جوش و پودر جوش   Flux را ذوب کرده و حوضچۀ جوش به وجود می آید. در انواع این فرآیند ماشین، به طور خودکار و مداوم سیم الکترود را از میان لولۀ اتصالی و لایۀ پودر عبور داده و به طرف حوضچۀ جوش هدایت می کند که پس از ذوب، در سر تا سر محل اتصال رسول داده می شود.

جوشكاري اولتراسونيك شامل استفاده از انرژي صوتي با فركانس بالا براي نرم كردن و ذوب كردن ترموپلاستيك ها در منطقه جوش است . قسمت هايي كه بايد به يكديگر جوش داده شوند زير فشار روي هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونيك با فركانس 20 تا 40 كيلو هرتز قرار مي گيرند. موفقيت جوش به طراحي مناسب اجزا و مناسب بودن موادي كه جوش داده مي شوند بستگي دارد.

از آنجا كه جوشكاري اولتراسونيك بسيار سريع است ( كمتر از 1 ثانيه ) و قابليت اتوماسيون دارد به طور وسيع از آن در صنعت استفاده مي شود . براي تضمين سلامت جوش طراحي مناسب اجزا بخصوص فيكسچرها لازم است . با طراحي مناسب از اين روش مي توان در توليد انبوه استفاده كرد.

متالوژي پودر

متالوژي پودر

تاريخچه متالوژي پودر

تولید قطعات با پودربه بیش از پنج هزار سال پیش می رسد ، هم اکنون ستون آهنی با وزنی حدود شش تن در شهر دهلی هندوستان وجود دارد که  در هزار و ششصد سال پیش به همین طریقه (متالورژی پودر)  تهیه شده است .

در اواخر قرن هیجدهم ولاستون کشف کرد که می توان پودر فلز پلاتین را (که در طبیعت به صورت آزاد شناخته شده بود) پس از تراکم و حرارت دادن ، در حالت گرم با چکش کاری به بلوک تبدیل کرد . ولاستون جزییات متد خود رادر سال 1829 ، منتشر کرد و اهمیت فاکتورهایی نظیر اندازه دانه ها ، متراکم کردن پودر باوزن مخصوص بالا و اکتیویته سطحی و غیره ... را توضیح داد.

مقدمه

بيش از يک صد سال است که قوس الکتريکي در جهان شناخته شده و بکار گرفته مي شود. اما اولين جوشکاري زير آب توسط نيروي دريايي بريتانيا انجام شد- در آن زمان يک کارخانه کشتي سازي براي آب بند کردن نشت هاي موجود در پرچ هاي زير کشتي که در آب واقع شده بود از جوشکاري زير آبي بهره گرفت. در کارهاي توليدي که در زير آب انجام مي پذيرد، جوشکاري زير آبي يک ابزار مهم و کليدي به شمار مي آيد. در سال 1946 الکترود هاي ضد آب ويژه اي توسط وان در ويليجن1 در هلند توسعه يافت.

جوشکاری مافوق صوت(USW) يک فرآيند حالت شبه جامد است که توسط وارد کردن ارتعاش فرکانس بالا به يک اتصال هنگامی که تحت نيروهای نگهدارنده به طور متوسط بالا قرار داده شده جوش توليد می کند. جوش مذکور بدون اينکه ذوب قابل توجهی از مواد اوليه بوجود آورد، توليد می شود.

در بعضی ملاحظات، جوشکاری مافوق صوت يک فرآيند نو است که هنوز منتظر نتايج اکتشافات و     بررسی ها می باشد.

يک فهم بهتر از فرآيندهايی که در تقاطع اتصالات اتفاق می افتد، مورد نياز است. به طور مشخص،     عکس العمل پارامترهای فرآيند، به همان خوبی نقششان در گسترش اتصال، نياز به بهتر فهميده شدن دارند.

مزايای جوشکاری مافوق صوت به شرح زير است:

جوشکاری پلاسمایی یا سیستم برش:چکیده:جوشکاری پلاسمایی یا سیستم برش شامل 1)مشتمل ویژه2)افشانک3)منبع گاز برای مشعل برای تامین کردن مشعل با گاز تولید کننده پلاسما و منبع الکتریکی برای مشعل به منظور ایجاد،نگهداری یا شکستن جوشکاری پلاسما الکتریکی یا قوس برش است.بنابر ابتکارات، سیستم علاوه بر این متشکل از اتصال سیستم تاخیر، از یک طرف به منبع الکتریکی برای مشعل و از طرف دیگر، به منبع گاز برای مشعل است، وقتی مشعل توسط منبع گاز و منبع الکتریکی تامین می شود عهده دار شکستن قوس الکتریکی از مشعل و باعث بستن منبع گاز بعد از دوره ی زمانی از پیش تعیین شده به دنبال شکستن قوس الکتریکی برای حصول خنک سازی مشعل و نگهداری افشانک در برابر مکان آن در طول دوره ی مشخص زمانی است.