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

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.

همزمان با ولاستون و به طور جداگانه متالورژیست برجسته روسی پیوتر زابولفسکی در سال 1826 ، از این روش برای ساختن سکه ها و نشان ها از جنس پلاتین ، استفاده کرد.

در نیمه قرن نوزدهم ، متخصصین متالورژی به روش های ذوب فلزات با نقطه ذوب بالا دست یافتند و همین مساله باعث شد که مجددا استفاده از متالورژی پودر محدود شود هر چند تقاضا برای تولید قطعاتی مانند تنگستن از طریق متالورژی پودر ادامه یافت .

آموزش جوش آلومنیوم با برق

آلومنییوم فلزی سفید رنگ است ، قابلیت هدایت الکتریکی وحرارتی آلومنییوم زیاد بوده و در مجاورت هوا قشری به نام اکسید آلومینیوم روی آن را می پوشاند. که ضخامت آن 002/0 میلیمتر می باشد. و آلومینیوم را در مقابل بسیاری از گازها و مایعات محافظت می کند.
درجه ذوب آلومینیوم C 658 سانتیگراد است ، درجه ذوب اکسید آلومینیوم در حدود 2000 درجه سانتی گراد می باشد. برای بر طرف کردن این اکسید که مانع عمل جوش کاری می باشد از پوشش هائی که تولید سربارهای مخصوص می نماید استفاده می کنند وگرد آلومینیوم یا گرد جوشکاری آلومینیوم بر طرف کننده قشر اکسید شده و کثافات سطحی می باشد.

انتخاب الکترود برای جوشکاری آلومینیوم با برق

الکترودهائی که برای جوشکاری آلومینیوم استفاده می شود دارای پوشش ضخیم بوده و جنس آن حدود 95% آلومینیوم و 5% سیلیسیوم می باشد . قطر الکترود را مناسب با ضخامت قطعه کار باید انتخاب کرد. چون پوشش الکترود رطوبت را جذب می کند باید آن را حتماً درمحل خشک نگهداری کرد. الکترودهای مرطوب را می توان در درجه حرارت 200 درجه سانتی گراد خشک کرد. زاویه الکترود نسبت به قطعه کار در جوش آلومینیوم حدود 45 درجه می باشد. برای ایجاد قوس الکترود و کار، نوک الکترود و کار را باید با برس سیمی یا کاغذ سمباده تمیز کرد.

طریقه جوشکاری آلومینیوم با برق

آشنائی با جوشکاری مقاومتی

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.

تحليل فرآيندهاي قالبسازي

- انواع قالبها

- قالبهاي پلاستيك

- قالبهاي ترموپلاستيك

- قالبهاي باكاليت

- فرآيند دايكاست

-قرآيند اكستروان

- فرآيند ريخته گري

- قالبهاي فلزي

- قالبهاي سمبه ماتريس

- قالبهاي برش

- قالبهاي خمش

- قالبهاي كشش

- قالبهاي فرم

- طراحي قالب

- مواد و جنس قالب

- برآورد هزينه - توجيه اقتصادي - بهره وري قالب

- ساخت قالب

- مونتاژ

- تست

- منابع

انواع قالبها

قالبهاي پلاستيك

پلاستيك ها به دو گروه تقسيم مي شوند:     

ترموپلاستيك

ترموست (باكاليت)

سخت کردن شعله ای

8-1 : مقدمه

سخت کردن شعله ای یک فرایند عملیات حرارتی سطحی  یا موضعی است که در آن یک لایه نازکی از سطح قطعه فولادی را توسط شعله حاصل از سوخت یک گاز قابل احتراق نظیرگاز طبیعی تا دمایی بالاتر از دمای بحرانی A3 حرارت داده و پس از آستنیته شدن ، آن را سریع سرد می کنند . بدین  ترتیب سطح قطعه یا محل مورد نظرمارتنزیت شده و از سختی و مقاومت به سایش خوبی برخوردار خواهد شد . از سوی دیگر مغز قطعه  ساختار  اولیه خود را حفظ کرده و لذا می تواند مقاومت به ضربه خوبی راداشته باشد . به علاوه ، چنین فرایندی استحکام خمشی و پیچشی و عمر خستگی قطعه را افزایش می دهد .  سخت کردن شعله ای در ارتباط با دامنه وسیعی از قطعات و آلیاژهای آهنی و برای یک یا چند مورد از موارد زیر استفاده می شود .

• به دلیل اینکه قطعه آنقدر بزرگ است که عملیات حرارتی حجمی متداول غیر ممکن بوده و یا اقتصادی نیست . به عنوان مثال چرخ دنده های بزرگ ، قالبهای بزرگ و غلطکها .
• زیرا فقط یک قسمت یا ناحیه کوچکی از قطعه نیاز به عملیات حرارتی دارد و یا اینکه عملیات حرارتی حجمی کارکرد قطعه را کاهش می دهد . به عنوان مثال شافتها و اهرمها که باید سطوحی مقاوم دربرابر سایش داشته باشند .
• زیرا حصول  و یا کنترل دقت ابعاد مورد نیاز برای قطعه توسط عملیات حرارتی حجمی متداول غیر ممکن و یا مشکل است . به عنوان مثال ، یک  چرخ دنده بزرگ با طراحی پیچیده که در این حالت سخت کردن شعله ای دنده ها اثری روی ابعاد چرخ دنده نمی گذارد .

زیرا استفاده از سخت کردن شعله ای این امکان را فراهم می سازد که قطعه از مواد ارزانتری ساخته شده و لذا هزینه کلی ساخت قطعه  کاهش یابد . این فرآیند موجب می شود که همان مجموعه خواص سایشی _ ضربه ای فولاد آلیاژی به فولادهای ارزانتر داده شود . در چنین شرایطی بدون اینکه در سطح قطعه اکسایش و یا کربن زدایی رخ دهد ، می توان قطعه مورد نظر را عملیات حرارتی کرد و لذا هزینه های سنگین تمیز کاری حذف شود .

بازرسي‌هاي مخزن فشاري با استفاده از آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده فراصوتي

چكيده:

ارايه‌هاي مرحله‌بندي شده، مزاياي فني مهمي را بر بازرسي‌هاي جوش در فراصوت قراردادي ارائه مي‌دهند. اشعه‌هاي آرايه‌ مرحله‌بندي شده مي‌توانند هدايت،‌ پويش، رويش و به طور الكترونيكي متمركز شوند. هدايت و فرمان اشعه امكان بهينه‌سازي زواياي اشعه را به طور فراصوي و از طريق جهت‌يابي آنها عمود بر نقايص پيش بيني شده مخصوصاً عدم ذوب فراهم مي‌كند. پويش الكترونيكي (خطي) امكان پوشش بسيار سريع جوش‌ها را فراهم مي‌كند. هدايت اشعه مي‌تواند براي انتقال و نگاشت جوش‌ها در زواياي مناسب به مننظور بهينه‌سازي احتمال آشكارسازي نقايص بكار رود. تمركز الكترونيكي امكان بهينه‌سازي شكل و اندازه اشعه را در مكان نقص منتظره و نيز بهينه‌سازي احتمال آشكارسازي را فراهم مي‌كند. به طور كلي استفاده از آرايه‌هاي مرحله‌بندي شده امكان بهينه‌سازي كشف نقص را هنگام به حداقل رساندن زمان بازرسي فراهم مي‌كند.

رشد صنعت فولاد و آهن همراه با وضع اقتصادي مستحكم، در بسط و پيشرفت صنعتي يك كشور نقش مهمي را داراست. كوشش هر كشوري در اين است كه براي پيشرفت و ترقي بيشتر در جهان صاحب صنايع آهن و فولاد شخصي باشد. اين جنبش و كوشش به طور مخصوصي بعد از جنگ جهاني اول هويدا شد. در فاصله بين سال هاي 1920 و 1929 توليد به طور پيوسته توسعه يافت و 72 ميليون تن به 5/120 ميليون در سال بالغ گرديد، ولي در اثر بحران شديد و ناگهاني اقتصادي در سال 1929 اين توليد بين سال هاي 1930 به 50 ميليون تن كاهش يافت. مجدداً در سال هاي بعد از اين ميزان توليد افزايش يافت، به طوري كه در سال 1938 به 110 ميليون تن رسيد كه از اين مقدار، ايالات متحده 29 ميليون تن، آلمان غربي 23 ميليون تن، شوروي سابق 18 ميليون تن، بريتانياي كبير (انگليس) 5/10 ميليون تن، فرانسه 5/6 ميليون و باقيمانده به وسيله بيست كشور توليد كننده جزء توليد شده بود. 30 سال بعد از جنگ جهاني اول كه تأثير عميقي بر شبكه اقتصادي اكثر كشورهاي جهان داشت، وضع تحول توليد بسيار مختلف بود

فولادهای زنگ نزن آستنیتی در حین جوشکاری بشدت مستعد ترک گرم میباشند. بدین منظور در اغلب موارد برای جوشکاری این فولادها از فلز پرکننده ای استفاده میشود که جوش حاصل از آن دارای مقداری فاز فریت باشد. فاز فریت در احتمال ایجاد ترک گرم در جوش فولادهای زنگ نزن آستنیتی نقش موثری ایفا میکند. فریت در مقایسه با آستنیت، ناخالصیهایی مانند گوگرد، فسفر، سرب و قلع را بهتر در خود حل میکند. این عناصر میتوانند از ساختار خارج شده و در مرزدانه ها فازهای ثانویه با دمای ذوب پایین تشکیل دهند. این فازها در خلال سرد شدن فلز جوش میتوانند ایجاد ترک گرم نمایند. این موضوع، در ادامه مطلب تشریح شده است.