عملیات حرارتی فولاد ها

در متالورژی فولادها برای بررسی ریز ساختار قطعاتی که تحت شرایط تعادلی سرد شده اند از دیاگرام تعادلی آهن - کاربید آهن که در شکل زیر نشان داده شده است , استفاده می شود.

...

در این متن شما با عناوین زیر آشنا می شوید:
1)انواع ریز ساختار در فولاد ها
2)بازپختTempering
3)سختی پذیری
4)آنیل کردنAnnealing
5)کروی کردن
6)مکانیزم نفوذ و سخت کردن سطحی ( کربن دهی )
7)بررسی اثر سرعت سرد کردن بر ریز ساختار و خواص مکانیکی فولاد ها

دانلود کل مطلب

یادداشتهای دینامیک سیالات محاسباتی

 یادداشتهای دینامیک سیالات محاسباتی دکتر گرتار تریگواسون

دانشگاه پلی تکنیک ورسستر، میشیگان، آمریکا  

 CFD lecture notes Dr Gretar Tryggvason WPI university (With permission)A  

 دریافت  قسمت   1 

دریافت  قسمت   2 

دریافت  قسمت   3 

دریافت  قسمت   4

دریافت  قسمت   5 

دریافت  قسمت   6 

دریافت  قسمت   7 

دریافت  قسمت   8

دریافت  قسمت   9   

دریافت  قسمت  10  

دریافت  قسمت  11   

دریافت  قسمت 12

دریافت  قسمت 13

دریافت  قسمت   14  

دریافت  قسمت  15  

دریافت  قسمت 16

دریافت  قسمت 17 

دریافت  قسمت   18 

دریافت  قسمت  19   

دریافت  قسمت 20

دریافت  قسمت 21 

دریافت  قسمت 22-1

دریافت  قسمت 22-2 

دریافت  قسمت 23

دریافت  قسمت 24

دانلود جزوه دینامیک دکترحاج موسی

دانلود جزوه ی نیمسال اول ۸۸-۸۹  دینامیک دکترحاج موسی

به همراه سوالات امتحانی ( دانشگاه سمنان )

سینتیک اجسام صلب :

سینماتیک : 

ینتیک ذرات :

مقدمه ای بر مکانیزم کار کردن کلاچ ها

اگر یک اتومبیل با انتقال دستی را می رانید ، ممکن است از درک اینکه بیش از یک کلاچ دارد تعجب کنید . و این موضوع را که فقط اتومبیل های ما انتقال اتوماتیک چند کلاچ دارند را تغییر می دهد . در واقع کلاچ هایی در بسیاری از چیزهایی که احتمالا همه روزه می بینید یا استفاده می کنید وجود دارد : بسیاری از مته های بدون محور یک کلاچ دارند ، اره های زنجیری یک کلاچ سانتریفوژی و حتی yo-yos (یویو!) یک کلاچ دارند

                      

در این مقاله یاد خواهید گرفت که چگونه نیاز به یک کلاچ دارید ، چگونه کلاچ اتومبیل تان کار می کند و بعضی مطالب جالب و شاید تعجب آور در رابطه با کلاچها را درک کنید .

کلاچ ها در ابزارهایی که دو میله ( شَفت ) غلتنده دارند مفیدند در این ابزارها ، یکی از میله ها ( شفت ها ) نوعا توسط یک موتور یا کشنده حرکت می کند و شفت دیگر ابزار دیگری را به حرکت وا می دارد . مثلا در یک مته ، یک شفت توسط یک موتور حرکت داده می شود و دیگری یک گیره مته را به حرکت وا می دارد . کلاچ دو شفت را به نوعی که میتوانند با یکدیگر بلوکه شوند و با یک سرعت بچرخند متصل می کند یا اینکه جدا شوند و با سرعتهای متفاوت بچرخند .

کلاچ اولیه

در یک اتومبیل نیاز به یک کلاچ دارید زیرا موتور همه وقت می چرخد اما چرخهای اتومبیل اینطور نیستند . برای اینکه یک اتومبیل بدون خاموش کردن موتور بایستد ، چرخها نیاز دارند تا از موتور به نحوی جدا شوند . کلاچ به ما اجازه می دهد به نرمی یک موتور چرخشی را به یک انتقال غیر چرخشی توسط توسط کنترل کردن شیب بین آنها ترغیب کنیم .

برای درک کردن اینکه کلاچ ها چطور کار می کنند ، کمک می کند که کمی دربارة اصطکاک بدانیم که یک معیار درباره اینکه چگونه سخت است که یک شئ روی دیگری بلغزد . اصطکاک توسط پستی ها و بلندی هایی که بخشی از هر سطح هستند حاصل می شود . حتی سطوح بسیار نرم نیز  پستی و بلندی های میکروسکوپی دارند .

هر قدر این پستی بلندی ها بزرگ باشد لغزیدن شئ سخت تر است . شما می توانید در  چگونه ترمز ها کار می کنند  بیشتر بیاموزید .

یک کلاچ به دلیل اصطکاک بین یک صفحه کلاچ و یک چرخ طیار  فلایویل   کار میکند . ما به چگونگی کار کردن این بخشها در بخش بعدی خواهیم پرداخت .

فلایویل، صفحات کلاچ و اصطکاک :

در یک کلاچ اتومبیل ، یک فلایویل  به موتور متصل می شود و یک صفحه کلاچ به محور انتقال متصل می شود . می توانید ببینید که در شکل زیر چطور به نظر می رسند .

نگاهی به کار یک کلاچ

 وقتی پاتیان را از کلاچ بر می داریم ، فنرها فشار را به دیسک کلاچ منتقل می کنند که در عوض به فلایویل  فشار می آورد . این موتور را به شفت ورودی انتقال قفل می کند که باعث می شود در همان زمان با سرعت یکسان بچرخند .

                       

مقدار نیروی کلاچ می تواند به اصطکاک صفحه کلاچ و فلایویل  و اینکه فنر چه میزان نیرو به صفحه فشار وارد می کند بستگی دارد . نیروی اصطکاک در کلاچ دقیقا مانند بلوکهای در بخش اصطکاک چگونه ترمزها کار می کنند توصیف شده است مگر اینکه فشارهای فنر روی صفحه کلاچ در عوض فشار وزن بلوک به درون زمین باشد .

کلاچ چگونه ( منتقل شده ) و آزاد می شود

وقتی پدال کلاچ فشرده شود ، یک کابل یا پیستون هیدرولیک به چنگک آزادسازی فشار می آورد که بخش بیرون انداختن را در برابر وسط فنر دیافراگم فشار می دهد . همان طور که وسط فنر دیافراگم فشرده می شود یک مجموعه از پین های نزدیک خارج فنر باعث می شوند که فنر صفحه فشار را از دیسک کلاچ دور می کند . ( به عقب می کشد ) ( شکل زیر را ببینید ) . این کلاچ را از موتور چرخشی جدا می کند . فنرها را در صفحه کلاچ به یاد داشته باشید . این فنرها به جداسازی ( محور ) انتقال از شوک آزاد شدن کلاچ کمک می کند .

                          

این طراحی معمولا به خوبی کار می کند اما بازگشت به عقب های کمی دارد . ما به مشکلات متداول کلاچ و دیگر کاربردهای کلاچها در بخشهای بعدی خواهیم پرداخت .

مشکلات متداول :

از دهه 1950 تا دهة 1970 ، می توانستید 50000 تا 70000 مایل با کلاچ تان کار کنید . کلاچ ها اکنون می توانند برای 80000 مایل کار کنند اگر آنها را به طور ملایم استفاده کرده و به خوبی نگه داری کنید . اگر مراقب آنها نباشید کلاچها می توانند شروع به شکسته شدن در 35000 مایلی کنند . کامیونهایی که پیوسته اضافه بار دارنند یا مکررا بارهای سنگین حمل می کنند نیز می توانند مشکلاتی با کلاچ های نسبتا جدید داشته باشند .

متداول ترین شکل کلاچ ها این است که مادة اولیه اصطکاک روی دیسک پاک می شود . ماده اصطکاکی روی یک دیسک کلاچ بسیار شبیه به مادة اصطکاکی است که روی پد های یک دیسک ترمز یا جا پاهای یک درام ترمز است که پس از مدتی پاک می شود وقتی که بیشتر یا همة مادة اصطکاکی از بین رفت کلاچ شروع به لغزش می کند و بالاخره هیچ نیرویی را از موتور به چرخ ها منتقل نخواهد کرد .

کلاچ تنها پوشش دارد مادامی که دیسک کلاچ و فلایویل  با سرعت های متفاوتی بچرخند . وقتی به یک دیگر قفل شدند ، مادة اصطکاکی به سختی در برابر فلایویل  نگه داشته می شود و آنها به طور هم زمان می چرخند . این فقط وقتی رخ می دهد که دیسک کلاچ در برابر فلایویل  می لغزد که پوشش دهی رخ می دهد .

گاهی اوقات مشکل با لغزش نیست اما با چسبیدن است . اگر کلاچ شما بخوبی آزاد نشود به چرخاندن شفت ورودی ادامه خواهد داد . این موضوع می تواند باعث خوردگی شود یا به طور کامل از جا خوردن دندة اتومبیل تان جلوگیری کند .

برخی دلایل معمول که یک کلاچ بچسبد عبارت اند از :

·   کابل کلاچ کشیده شده یا شکسته – کابل نیاز به میزان صحیحی برای فشار دادن و کشیدن کارا دارد .

·   سیلندرهای کلاچ اصلی و یا فرعی آسیب دیده یا نشتی دار – نشتی ها سیلندرها را از ایجاد مقدار لازم فشار باز می دارد .

·   هوا در خط هیدرولیک – هوا به هیدرولیک ها با گرفتن فضای مورد نیاز سیال برای ایجاد فشار تأثیر می گذارد .

·   پیوند بد تنظیم شده – وقتی پای شما بر پدال ضربه وترد می کند ، پیوند مقدار اشتباهی از نیرو را انتقال می دهد .

اجزاء کلاچ بد منطبق شده : بخشهای موجود در بازار با کلاچ شما منطبق نیستند .

یک کلاچ « سخت » نیز یک مشکل متداول است . همه کلاچ ها به میزانی از نیرو برای کاملا فشرده شدن نیاز دارند . اگر نیاز به فشار زیادی بر روی پدال دارید ممکن است چیزی اشتباه باشد . چسبیدن یا پیوند در پیوند پدال ، کابل ، شفت متقاطع یا ساچمه علل متداول اند . گاهی اوقات یک بلوکه شدن یا درز پوشیده شده در سیستم هیدرولیک نیز می تواند باعث یک کلاچ سخت شوند .

دیگر مشکل مربوط به کلاچ ها قسمت بیرون انداختن پوشیده است که گاهی اوقات یک قسمت آزاد سازی کلاچ نامیده می شود . این قسمت نیرو را به انگشت های صفحه فشار چرخشی برای آزاد سازی کلاچ به کار می برد . اگر صدای ترسناکی را هنگام چسبیدن کلاچ می شنوید ممکن است مشکلی با بیرون انداختن داشته باشد .

تست تشخیص کلاچ

اگر متوجه شدید که کلاچ شما مشکل دارد در اینجا یک تست تشخیص خانگی که هر کسی می تواند انجام دهد وجود دارد :

1.    اتومبیل تان را استارت بزنید Parking break را تنظیم کنید و در حالت خنثی قرار دهید .

2.  با خاموش کردن اتومبیل تان به صدای آن بدون فشردن کلاچ گوش کنید اگر چیزی می شنوید به احتمال زیاد مشکل با ( محور ) انتقال است . اگر صدایی  نمی شنوید به مرحله 3 بروید .

3.  وقتی اتومبیل هنوز خنثی است ، فشردن کلاچ را آغاز کنید و به صدا گوش دهید . اگر یک صدای جیر جیر را هنگام فشار دادن می شنوید ، به احتمال زیاد مربوط به آزاد سازی کلاچ یا bearing دور انداختن است . اگر صدایی نشنیدید به مرحله 4 بروید .

4.  کلاچ را تا ته فشار دهید . اگر صدای فش فش شنیدید ، احتمالا تحمل کننده یا ساچمه یا احتمال اشکال بوش پایلوت است .

اگر هیچ صدایی را در خلال این 4 مرحله نشنیدید مشکل تان احتمالا کلاچ نیست . اگر در حالت توقف صدا شنیدید و وقتی که کلاچ فشرده شد از بین رفت ممکن است موضوع مربوط به نقطة تماس بین چنگک و ساچمه( FORK & PIVOT BALL)  باشد .

در بخش بعدی برخی انواع مختلف کلاچ ها و چگونگی کارکرد آنها را بررسی خواهیم نمود.

انواع کلاچ ها:

انواع زیادی از کلاچ ها در اتومبیل و گاراژتان وجود دارد .

یک ( محور ) انتقال اتوماتیک شامل چندین کلاچ است . این کلاچ ها مجموعه های مختلفی از چرخ دنده های سیاره ای را به هم چسبانده و از هم جدا می کنند . هر کلاچ با استفاده از سیال هیدرولیک فشرده شده به حرکت در می آید . وقتی فشار پایین می اید ، فنر باعث آزاد شدن کلاچ می شود . حتی لبه های فضا دار که نوار باریک نامیده شده ، خط درون و برون کلاچ درون چرخ دنده ها ومیزبانی کلاچ قفل می شود . می توانید در یک ( محور ) انتقال اتوماتیک چگونه کار می کند بیشتر بخوانید .

یک کمپرسور تهویه مطبوع در یک اتومبیل یک کلاچ الکترو مغناطیسی دارد این اجازه می دهد که کمپرسور حتی در حالی که موتور کار می کند خاموش شود . وقتی جریان از طریق یک سیم پیچ مغناطیسی در کلاچ انتقال می یابد کلاچ می چسبد . به محض اینکه جریان متوقف می شود از قبیل وقتی که تهویه مطبوع را خاموش می کنید ، کلاچ جدا می شود .

بیشتر اتومبیل هایی که یک فن خنک کننده موتوری یک کلاچ ویسکوز کنترل شده به صورت ترواستاتیکی دارد – دمای سیال واقعا کلاچ را به حرکت در می آورد این کلاچ در کنار فن قرار دارد و جریان هوا از طریق رادیاتور می آید . این نوع کلاچ بسیار شبیه به تزویج و سیکوز که گاهی اوقات در اتومبیل هایی که همه چرخهای آن رانشگر دارند یافته می شود . سیال در کلاچ همچنان که آن گرم می شود ضخیم تر می شود که باعث می شود فن با چرخش موتور سریعتر بچرخد . وقتی اتومبیل سرد است ، سیال در کلاچ سرد باقی می ماند و فن به آرامی می چرخد ، اجازه می دهد که موتور به سرعت گرم می شود و به دمای عملیاتی مناسبش می رسد .

بسیاری از اتومبیل ها دیفرانسیل های شیب محدود یا تزویج و سیکوز دارند که هر دوی آنها کلاچ را برای افزایش کارایی بکار می برند . وقتی اتومبیل روشن می شود ، یک چرخ سریع تر از دیگر چرخ ها می چرخد که کنترل اتومبیل را سخت می کنند .

دیفرانسسیل شیب برای کمک به کلاچ آن ساخته می شود . وقتی یک چرخ سریع تر از دیگر چرخ ها می چرخد با چسبیدن کلاچ کند می شود و منطبق با سه چرخ دیگر می شود .

رانندگی روی سطح خیس یا لایه یخ نیز می تواند چرخ ها را بچرخاند . می توانید درباره دیفراسیل ها و تزویج و سیکوز در این بخش مطالب بیشتری بیاموزید .

دیفراسیل چگونه کار می کند

اره های زنجیری پودر گازی و چمن زن ها و کلاچ های سانتریفوژی دارند .

به طوری که زنجیر ها یا رشته ها می توانند بدون اینکه موتور را خاموش کنید چرخش را متوقف کنند . این کلاچ ها به طور خودکار از طریق استفاده از نیروی سانتریفوژی کار می کنند . ورودی به میل لنگ موتور متصل شده است . خروجی می تواند زنجیر را تسمه یا شفت را به حرکت وادارد . همانطور که دور در دقیقه ها افزایش می یابند بازو های وزن دار می چرخند و کلاچ را وادار به چسبیدن می کنند . کلاچ های سانتریفوژی همچنین اغلب در چمن زن ها ، go-kart ها ، mopod ها و دوچرخه های کوچک استفاده می شوند . حتی برخی یویو ها نیز با کلاچ های سانتریفوژی تولید شده اند .

                

کمپرسور تهویه مطبوع اتومبیل با کلاچ مغناطیسی

کلاچ ها  برای برخی کاربردها لازم و با ارزش هستند

بالانس اتوماتیک ماشین های دوار

بالانس اتوماتیک ماشین های دوار با استفاده از یک سیستم بالانس کننده انفعالی و تعیین محدوده های پایدار آن

چکیده :
در این مقاله با انتخاب یک روتور صفحه ای جفکات به عنوان ماشین دوار، معادلات حاکم بر حرکت روتور و پاسخ سیستم دوار به نابالانسی و خم استاتیکی موجود در آن (شامل دامنه و فاز پاسخ) استنتاج می شوند. در ادامه با بکارگیری یک بالانسر رینگ و گلوله به عنوان اتوبالانسر انفعالی بر روی ماشین دوار، به اسنتاج معادلات حرکت، تحلیل پایداری و بدست آوردن پاسخ های زمانی سیستم پرداخته می شود. تحلیل پایداری سیستم حول وضعیت های تعادل آن برای اتوبالانسری با یک و دو گلوله، بر اساس معیار روت-هاویتز انجام شده است. پاسخ های زمانی سیستم در جهت تایید تحلیل پایداری انجام گرفته، ارائه شده است.

دانلود مقاله

جوشکاری فولادهای زنگ نزن و مقاوم به خوردگی

خصلت اصلی فولادهای استنلس مقاومت در برابر زنگ خوردگی است (داشتن کرم بیش از 12% موید همین مطلب است).نیکل موجود در این فولادها حتی به مقدار زیاد هم نمیتواند به تنهایی مقاومت در برابر خوردگی را زیاد کند.ولی با حضور کرم میتواند تا حد زیادی این وظیفه را بخوبی انجام دهد.مزیت اصلی نیکل تسهیل ایجاد فاز آستنیت و بهبود خاصیت مقاوم به ضربه فولادهای کرم نیکل دار است. مولیبدن شرائط خنثی سازی این فولاد را تثبیت می کند و عموما عامل افزایش مقاومت به خوردگی موضعی (Pitting) است.

خصلت اصلی فولادهای استنلس مقاومت در برابر زنگ خوردگی است (داشتن کرم بیش از 12% موید همین مطلب است).نیکل موجود در این فولادها حتی به مقدار زیاد هم نمیتواند به تنهایی مقاومت در برابر خوردگی را زیاد کند.ولی با حضور کرم میتواند تا حد زیادی این وظیفه را بخوبی انجام دهد.مزیت اصلی نیکل تسهیل ایجاد فاز آستنیت و بهبود خاصیت مقاوم به ضربه فولادهای کرم نیکل دار است. مولیبدن شرائط خنثی سازی این فولاد را تثبیت می کند و عموما عامل افزایش مقاومت به خوردگی موضعی(Pitting) است.

به منظور اطمینان از تشکیل کاربیدهای پایدار که باعث افزایش مقاومت به خوردگی بین دانه ای میشود افزودن Ti و Nb به انواع معینی از فولادهای کرم-نیکل دار ضروری است.


فولادهای ضد زنگ
کرم و کربن عناصر اصلی اینگونه از فولادها را تشکیل میدهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از 04/0درصد است تاثیر کرم بر استحکام کششی حتی در مقادیر 13 و 17و 20درصد بسیار ناچیز است. در حالیکه در مقادیر زیادتر کربن با عملیات حرارتی مناسب امکان دستیابی به استحکام کششی منایب و عملیات مکانیکی مورد نظر فراهم میشود.
با توجه به ریزساختار فولادهای کرم دار را به شرح زیر میتوان دسته بندی کرد:
الف-فولادهای کرم دار-فریتی(12 تا 18 درصد کرم -1/0درصد کربن)
ب- فولادهای کرم دار-نیمه فریتی(12 تا 14 درصد کرم -08/0 تا 12/0 درصد کربن)
ج-فولادهای کرم دار-مارتنزیتی(12 تا 18 درصد کرم و بیش از 3/0 درصد کربن)
د- فولادهای کرم دار-قابل عملیات حرارتی(12 تا 18 درصد کرم -15/0 تا 20/0 درصد کربن)

این دسته بندی را در مورد جوش پذیری نیز میتوان تکرار کرد.

تحت شرایط حرارتی نامناسب فولادهای فریتی(گروه الف) تمایل به تشکیل دانه های درشت نشان میدهند. انرژی حرارتی ناشی از جوشکاری منجر به رشد دانه بندی میشود که نمیتوان آنرا با پس گرمایش برطرف نمود.در نتیجه کاربید رسوب میکند و در مرز دانه های فریت باعث شکنندگی و کاهش شىیى مقاومت به ضربه فلؤ جوش میشود.برای غلبه بر این حالت باید از الکترود آستنیتی تثبیت شده با 19 درصد کرم و 9 درصد نیکل استفاده نمود.فلز جوشی که بدین ترتیب حاصل میشود دارای خاصیت آستنیتی و مقاومت به ضربه بالا است.فلز جوشی که بدین طریق حاصل میشود از نظر مقاومت به خوردگی مطابق فولددهای ضدزنگ فریتی میباشد اما از نظر ظاهر با فلز مبنا تفاوت رنگ دارد.در صورتیکه اجبار در یکرنگی باشد باید از فیلر متال مشابه( مثلا 18 درصد کرم به همراه کمی Ti)استفاده شود.Tiدر مقادیر جزیی نقش موثر در ریز دانه کردن فلز جوش دارد.
بعلت رابطه گریز ناپذیر بین رشد دانه ها با از دست رفتن استحکام ضربه ای چاره ای جز کاستن از تنش های حرارتی ناشی از عملیات جوشکاری وجود ندارد و برای نیل به این منظور تمهیداتی نظیر الکترود با قطر کم و سرعت جوشکاری بیشتر و پیش گرمایش 200تا 300 درجه سانتیگراد باید به کار رود.

پس گرمایش در حدود 700 تا 800 درجه سانتیگراد خاصیت استحکام به ضربه فلز جوش را بهبود میدهد. همچنین آنیلینگ(Annealing)به مدت کم نیز باعث تجمع کاربید شده و تا حدی شکنندگی فلز جوش را جبران میکند و همینطور به تنش گیری نیز کمک میکند. ولی هرگز باعث رفع کامل درشت دانگی HAZنمیشود.

اقدامات مشابهی حین جوشکاری فولادهای نیمه فریتی و کوئنچ تمر شده با 12 تا 14 درصد کربن (دسته ب ) نیز ضروری است. میدانیم که سرد کردن سریع باعث تشکیل فاز شکننده مارتنزیتی میشود لذا ضرورت دارد که درجه حرارت قطعه حین انجام جوش بالا نگهداشته شود. قطعه کار ابتدا 300 تا 350 درجه پیش گرم میشود.درجه حرارت بین پاسی(Inter pass) 300 درجه مناسب است و از این کمتر نباید شود.ضمنا قطعه کار باید بلافاصله در دمای 700 تا 760 درجه پس گرم شود.این سیکل حرارتی در مجموع باعث ایجاد فلز جوشی با ساختار یکنواخت و چقرمه در کل طول درز جوش مسشود و خطر شکنندگی و رشد دانه ها را تا حدود زیادی مرتفع میکند.

فولادهای کرم دار مارتنزیتی (دسته ج)معمولا قابل جوش نیستند و صرفا به منظور تعمیر و اصلاح عیوب جوشکاری بر روی آنها انجام میپذیرد. برای جوشکاری فولادهای کرم دار با 12 تا 14 درصد کرم مقدار کربن در فیلر متال نباید از 0.25 درصد تجاوز کند.این نوع فولاد در هوا سخت میشود.از اینرو هیچ اقدام پیشگیرانه موثری به منظور غلبه بر سخت شده HAZ وجود ندارد.اما با اعمال پیش گرم زیاد که با پس گرم بلافاصله قطعه همراه باشد میتوان تاحدودی مشکل را برطرف کرد و سختی نامطلوب را در حد پایینی نگاه داشت.دمای پس گرم 750 تا 800 توصیه میشود و کمتر از این دما ممکن است باعث تاثسر منفی در مقاومت به خوردگی شود. آنیلینگ در حرارتی بین650 تا 650 درجه ممکن است باعث رسوب کاربید و بروز خوردگی بین دانه ای شود.


فولادهای مقاوم به خوردگی

فولادهای آستنیتی مقاوم به خوردگی کرم-نیکل دار عموما دارای خواش جوشکاری مطلوبی هستند(جوش پذیرند). اما خصوصیاتی چند از این فلزات باید مدنظر قرار گیرد.
الف-ضریب هدایت حرارتی کم.
ب- ضریب انبساط حرارتی زیاد.
ج-سرشت انجماد اولیه این نوع فولادها که تاثیر مهم و تعیین کننده ای بر مکانیزم وقوع ترگ گرم در آنها دارد.وجود مقدار مشخصی از فریت در فلز جوش بیانگر مقاومت ـن به ترک گرم است.

به کمک نمودار شفلر-دولانگ امکان تعیین ریز ساختار بر اساس ترکیبات فلز جوش ممکن است.
نمودار شفلر-دولانگ کمکی عملی در تعیین مقدار تقریبی فریت(فریت دلتا)و سرشت ریز ساختار تشکیل شده حین جوشکاری فولادهای آلیازی غیر همجنس اراوه میدهد.علاوه بر این برآوردی کلی از تاثیرات مقادیر کم فریت بر مقاومت به ترک گرم فلز جوش آستنیتی را مقدور میسازد.تجربه ثابت کرده که روشهای متفاوت تعیین درصد فریت عملا مساله ساز است و طبق توافق جهانی به جای درصد فریت تعداد فریت را مبنا و ماخذ محاسبات قرار میدهند .


فولادهای مقاوم به حرارت

الف-فولادهای فریتی یا فولادهای فریتی-پرلیتی از نوع (Cr یا Cr-Si و Cr-Si-Al) و فولدهای فریتی-آستنیتی
ب-فولادهای مقاوم به حرارت از نوع آستنیتی از نوع Cr-Ni-Si
در حالیکه در جوشکاری قطعات فولادی از نوع آستنیتی با الکترودها ی همجنس آن پیشگرم قطعه ضرورتی ندارد فولادهای مقاوم به حرارت از نوع فریتی کرم دار را معمولا 100 تا 300 درجه پیش گرم و در 750 درجه هم پس گرم و آنیل میکنند.علت اینکار هم غلبه بر درشت دانگی و تمایل به ترد شدن HAZ است.

قطعات ریختگی از جنش فریت_آستنیت را باید در حالت گرم 700تا800 درجه جوش داد و اجازه داد که به تدریج سرد گردد. جوشکاری فولادهای فریتی و فریتی-پرلیتی با الکترودهای هم جنس قطعه کار کاهش در استحکام ضربه ضربه ای فلز جوش را نشان میدهد لذا پیشنهاد میشود این نوع فولادها را باالکترودهای آستنیتی مقاوم به حرارت جوش داد.در این حالت نیز باید توجه داشت که مقاومت به حرارت فلز جوش آستنیتی در محیط احتراق با گازهای اکسید کننده با هوا تقویت میشود و طبیعتا این مقاومت به حرارت در محیط گازهای احیا کننده به مقدار زیادی کاهش می یابد برای غلبه بر محیط احتراق با مقدار زیاد گاز گوگرد استفاده از الکترودهایی با کرم زیاد توصیه میگردد.

مقدمه ای بر گرمای ورودی در جوشکاری

مقدمه ای بر گرمای ورودی در جوشکاری

در جوشکاری قوسی با تشکیل قوس الکتریکی انرژی از الکترود به فلز پایه انتقال می یابد. گرمای ورودی یا heat input مقدار انرژی انتقال یافته در واحد طول جوش است. این فاکتور در جوشکاری بسیار مهم است. زیرا که همانند عواملی چون پیش گرم یا بین پاسی بر نرخ سردایش منطقه جوش بعد از اتمام جوش و در نتیجه بر خواص مکانیکی و متالورژیکی آن تاثیر به سزایی دارد. میزان گرمای ورودی برابر با نسبت توان (ولتاژ ضربدر جریان) بر سرعت منبع نیرو(قوس) می باشد به عبارتی:
    H = 60VI / 1000S
 V = ولتاژ قوس برحسب ولت
 I = جریان قوس برحسب آمپر
 S= سرعت حرکت (اینچ در دقیقه یا میلیمتر در دقیقه)
 H= میزان گرمای ورودی بر حسب کیلوژول در هر اینچ یا کیلوژول در هر میلیمتر

البته گرمای ورودی را نمی توان به طور مستقیم اندازه گیری کرد. با این وجود با اندازه گیری مقادیر ولتاژ، آمپراژ و سرعت حرکت، مقدار آن را می توان از طریق فرمول قبلی تعیین کرد.
در اندازه گیری ولتاژ باید سعی کرد تا حد امکان به ولتاژ قوس نزدیک باشد. این مقدار با آنچه که دستگاه ولت متر نشان می دهد، متفاوت است. با توجه به مقاومت کابلهای جوشکاری، میزان ولتاژی که در دستگاه ولت متر نشان داده می شود، بالاتر از ولتاژ واقعی قوس است. با عنایت به این مهم، مقادیر محاسبه شده، مقادیر تقریبی به همراه مقداری خطا خواهد بود.
مقدار جریان یا همان آمپراژ در مقیاس میکروثانیه، نسبت به زمان پارامتر ثابتی نمی باشد. در جوشکاری دستی، میزان آمپراژ بستگی به طول قوس دارد که آنهم به نوبه خودش بستگی به مهارت جوشکار دارد. بنابراین در محاسبات، باید مقدار متوسط جریان را لحاظ کرد.
سرعت حرکت قوس، سرعت حرکت رو به جلوی قوس برحسب اینچ در هر دقیقه یا میلیمتر در هر دقیقه است. در جوشکاری موجی weaving، سرعت حرکت رو به جلو، ملاک است و سرعت نوسانات الکترود ملاک نمی باشد. در جوشکاری عمودی سرعت حرکت رو به بالا یا رو به پایین می باشد. در معادله محاسبه گرمای ورودی نباید از سرعت حرکت بر اساس ثانیه استفاده کرد.
در فرآیندهایی که متغیرها مثل جریان با زمان تغییر می کند، مثل GMAW اتصال کوتاه، باید مقدار متوسط را لحاظ نمود. در جوشکاری دستی، با ذوب الکترود، مقاومت الکتریکی الکترود نیز تغییر می کند و با کوتاه شدن طول الکترود، دمای الکترود افزایش می یابد که هر دو بر مقاومت الکتریکی کلی الکترود تاثیر می گذارند.
مساحت سطح مقطع یک جوش معمولا متناسب با میزان گرمای ورودی است. هرچقدر میزان  انرژی قوس بالا باشد، بالتبع فلز پایه و فلز پرکننده بیشتری در واحد طول جوش ذوب خواهد شد. در نتیجه اندازه جوش بزرگتر می شود. اگر جوشکاری جوشی را با سرعت بالا و جوش دیگری را با سرعت کم جوشکاری نماید و برای هر دو جریان و ولتاژ را ثابت نگه دارد، در این صورت جوشی که با سرعت کم زده شده است، بزرگتر از دیگری خواهد بود. معادله زیر یک معادله تقریبی برای محاسبه اندازه پایه جوش در جوش فیلت است.(Leg size)
   W = (h/500)^0.5
که طرف چپ معادله اندازه پایه جوش برحسب اینچ است. گرمای ورودی h برحسب kj/in است.
با وجود اینکه برای دستیابی به فرمول دقیقتر لازم است که تاثیر پارامتر های دیگر از جمله قطبیت و نوع فرایند را نیز مد نظر قرار داد، ولی این فرمول ابزار مهم و کارآمدی می باشد. به عنوان مثال اگر می خواهید که اندازه جوش فیلت کمتر باشد، لازم است که مقدار  حداقل گرمای ورودی را تعیین و کنترل نمود.

مراحل ساخت مخازن تحت فشار

عملیات آماده سازی ورقها, اندازه گیری و برشکاری

اندازه های مورد نظر روی پلیت های مربوطه توسط سنبه زده می شود وبعد از آن به وسیله دستگاه برشکاری اتوماتیک قابل حمل یا ثابت عملیات برشکاری انجام می شود.
برشکاری توسط دستگاه قابل حمل:
این دستگاه در اندازه ی کوچک بوده و پس از اندازه گذاری روی پلیت مورد نظر مقدار گاز مصرفی وسوخت وفاصله نازل به صورت دستی توسط اپراتور انجام می گیرد . دستگاه برشکاری روی ریلی حرکت کرده و عملیات برشکاری را انجام می دهد.

دستگاه ثابت - ESAB برش CNC توسط گازو پلاسما

این دستگاه ساخت کشور آلمان محصول 2004می باشد که قیمت آن 770میلیون تومان توسط شرکت ماشین سازی اراک خریداری شده است.
طول حرکت ریل در محور X, 14 مترودر محور Y, 6 متر و عرض میز کار 3متروطول میز کار12 متر می باشد.
دارای سیستم تهویه به صورت کانال کشی و دریچه ها توسط جکهای پنوماتیکی, مکشی از زیر میز کار می باشد.
سیستم برنامه نویسی این دستگاه با نرم افزار کلمبیوس که از روی دستگاه و هم از طریق کامپیوتر قابل اجرا میباشد.
این دستگاه دارای 6 تورچ که هر کدام برای عملیات خاصی مورد استفاده قرار می گیرد:
تورچ 1 تا3 :
از این تورچ ها برای برش قطعات با جنس کربن استیل از ضخامت 1 الی 200 میلیمتر استفاده می شود. سوخت مورد استفاده متان و اکسیژن میباشد و زاویه یابی دستگاه به صورت اتوماتیک می باشد.
فاصله تورچ با سطح قطعه کار توسط سنسورهای حرارتی الکتریکی و تنظیم منوها انجام می شود.

تورچ 4 (Arc Marker):
برای حک کردن شماره ودر آوردن نقشها روی سطح ورقها استفاده می شود .
عمق مارکینگ : 0.5 میلیمتر- گاز مصرفی : آرگون- سیستم خنک کننده : آب دی یونیزه شده دو بار تقطیر شده.
تورچ 5:
برای پخ وبرش همزمان استفاده می شود. پخ به صورت X یا V و برش همزمان می باشد.
قابلیت چرخش تورچ : 180درجه در محور x و y برای برش کربن استیل. گاز سوختی متان می باشد. سنسور فاصله یابی به صورت مکانیکی- تنظیم سوخت و اکسیژن به صورت اتوماتیکی و توسط منوها انجام می شود.
تورچ6: برش توسط پلاسما
گاز را به دمایی می رسانیم که جریان بتواند از آن عبور کند.
محور چرخش 360 درجه با زاویه 45 درجه.
برای قطعات استنلس استیل از ضخامت 6 الی 25 میلیمتر توسط نیتروژن و هوای معمولی برش داده می شوند. از ضخامت 25 تا 70 میلیمتر توسط نیتروژن ، هیدروژن و آرگون برش داده می شوند.
در حد اکثر توان برشی ، آمپر مصرفی 600 آمپر می با شد. سیتم خنک کننده آب دی یونیزه دو بار تقطیر شده می باشد.
نحوه ساخت شل مخازن تحت فشار :
مرحله رل کردن ورقها :
با توجه به نوع ورق مورد استفاده در ساخت شل، نوع رل کردن متفاوت است .اگر شل از ورقهای کربن استیل معمولی باشد، با توجه به شعاع مورد نظر، فشار اعمالی از سوی غلطک های دستگاه به صورت متوالی روی محیط شل اعمال می شود.
نحوه برشکاری و رل کردن ورقهای کلد شده:
ورقهای کلد شده در اندازه های استاندارد وجود دارد که از کشورهای خارجی خریداری شدهو ممکن است برای یک شل از چندین ورق کلد شده استفاده شود. که این ورقها توسط دستگاه برشکاری CNC، bevel ( پخ زنی ) شده. باید توجه داشت چون در عملیات کلد کاری ورقها در ناحیه امتزاج بین فلز پایه 387 و کلد استنلس استیل تنش زیاد وارد شده و برای جلوگیری از افزایش تنش و محار کردن آنها قبل از عملیات beveling در دمای 150 درجه سانتیگراد و در عرض 10 سانتیمتر از طول ورق و پس از آن سنگ زده شده و تکه های بریده شده به هم مونتاژ شده و در مرحله بعدی برای گرد کردن کامل به طرف دستگاه رل هدایت می شود.
البته باید توجه داشت که از دو روش برای جلوگیری از تاثیر غلطک ها به ورق استفاده می شود:
1. چسباندن موکت داخل شل روی کلد
2. چسباندن ورق روی غلطکی که به قسمت داخلی یعنی کلد، فشار اعمال می کند. البته بیشتر روش دوم استفاده می شود. برای جلوگیری از تاثیر لرزشها و تکان ها به ورق استنلس استیل کلد شده، توسط جرثقیل و غلطکی از قسمت بالا قطعه را مهار کرده و به صورت آرام و طی فشارهای مناسب توسط غلطک متحرک، قطعه رل شده و به قطر مناسب در می آید.
علت اینکه ورق کلد شده پیش گرم میشود این است که در اثر اعمال نیروی انفجار در زمان کلدینگ ،فلز پایه ماهیت اولیه خود را ازدست داده و همین امر ایجاب میکند که برای بهبود یا کاهش آن پیش گرم در دمای 150درجه برای فولاد 387انجام شود.

نحوه رل کردن ورقهای کلد شده توسط دستگاه رل

ساخت شل:
1. در مرحله ابتدایی ورق شل به اندازه قطر مناسب و طول شل بریده می شود.
2. پخ سازی ورق توسط برش گاز به صورت x جناغی دوطرفه نامتقارن به صورت نیمه اتومات انجام می شود. برای مخازنی که مایع خورنده از آنها عبور می کند، ورق کلد از کشورهای خارجی نظیر آلمان و هند وارد و توسط ماشین های تراش مقداری از لبه کلد برداشته می شود تا بتوانیم جنس یک تکه داشته باشیم در جهت تسهیل جوشکاری ( پخ بیشتر داخل شل و از طرف ورق کلد شده می باشد.).
3. سپس شل به طرف دستگاه نورد هدایت شده و در آنجا عمل نوردکاری روی آن انجام می شود.
4. پس از انجام نورد و رل کاری، شل به صورت استوانه در آمده و آماده جوشکاری می باشد. قبل از جوشکاری محل مورد نظر قطعه را تا دمای 175 درجه سانتیگراد با توجه به WPS مورد نظر پیشگرم نموده سپس این ورقها بوسیله جرثقیل های ورق گیر به هم فیت شده و توسط خال جوش و ساپورت ها نگهداری و برای جوشکاری آماده می شود.
5. در مرحله بعدی توسط الکترودهای مورد نظر با توجه به WPS مربوطه پاس اول را با الکترود 3.25 و دمای Interpass 250 درجه سانتیگراد و پاسهای بعدی را از داخل شل با الکترودهای با قطر بیشتر جوشکاری می کنیم. پس از آن شل را از بیرون backgoug نموده و 100 درصد تست PT روی آن انجام می دهیم. که این عملیات برای نفوذ کامل پاس ریشه و برطرف نمودن گل باقیمانده صورت می گیرد.
6. پس از جوشکاری طولی، شل باید دوباره رل شود. به دلیل استاندارد بودن عرض ورقها شل ها را نمی توانیم به صورت یک تکه ساخته، در چند کورس ساخته می شوند.
7. در این مرحله شل های مورد نظر را باید به صورت محیطی به هم مونتاژ می شوند. در این عملیات باید این نکته بسیار مهم را مد نظر قرار دهیم و آن هم این است که جوشهای طولی به دلیل تمرکر تنش در راستای هم قرار نگیرند. به همین منظور فاصله ای باید بین جوشهای طولی در زمان عملیات جوش محیطی انجام شود که این اندازه از طریق استاندارد و روشهای تجربی بدست آمده که حداقل آن t 3 ( t ضخامت شل ) می باشد و مقدار زاویه و طول قوس بین دو جوش را بدست آورده و سپس عملیات مونتاژ را انجام می دهیم.
شل ها توسط جرثقیل روی هم قرار گرفته: باید توجه داشت که کورس شل ها مقداری Ofset ( اختلاف اندازه بین محیط شل ها ) داشته و باید برطرف شوند. برای برطرف کردن این عیب از جک های هیدرولیکی استفاده نموده و مقدار Ofset را روی محیط 360 درجه شل تقسیم نموده. سپس از بیرون برای مونتاژ روی محیط شل ها خط جوشهایی به طول 10 سانتیمتر بدون پیشگرم با فواصل مساوی زده می شوند.

برای جلوگیری از ترک خوردن جوشها از داخل خط جوشهای مورد نظر را محکم کاری نموده و علت آن این است که در اثر جوشکاری تنش هایی به جوشها به دلیل عدم پیشگرم وارد شده و اگر مستقیما از داخل جوشکاری کنیم باعث ترک شده به همین علت از داخل 70 درجه سانتیگراد پیشگرم نموده و جوشها را محکم نموده و بعد از آن دمای پیشگرم را بالا برده تا 175 درجه سانتیگراد و توسط چند جوشکار به طور همزمان برای جلوگیری از اعوجاج، جوشکاری انجام می شود.
در مرحله بعدی از بیرون شل عملیات Backgouging انجام شده تا مقداری از پاس ریشه برداشته شود به دلیل نفوذ کامل. محل Backgouging را سنگ زده و 100 درصد PT می نماییم. سپس پاس اول را با الکترودهای قطر کمتر و پاسهای بعدی را با الکترودهای قطر بالاتر جوشکاری می نماییم.
با توجه به جنس، شرایط کاری، دمای طراحی و غیره، نوع الکترود مورد استفاده متفاوت است. مثلا در دماهای پایین باید مقاومت به ضربه مخزن تامین شود.
8. برای جلوگیری از بیضی شدن در اثر وزن شل عملیات اوال گیری انجام می شود. در دو یا سه قسمت شل با توجه به قطر به این صورت که روی زوایای اصلی ( 0،90،180،270،360 ) تیر آهنهایی از داخل شل به یک پلیت دایره ای کوچک در مرکز شل تراز شده و جوشکاری می کنیم.

کامپوزیت ها

1: تعریف کامپوزیت و مختصری در مورد آن   

کامپوزیتها (مواد چند سازه ای یا کاهگل های عصر جدید )رده ای از مواد پیشرفته هستند که در آنها از ترکیب موادساده به منظور ایجاد موادی جدید با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است.اجزای تشکیل دهنده ویژگی خود را حفظ کرده در یکدیگر حل نشده و با هم ممزوج نمی شوند.استفاده از این مواد در طول تاریخ نیز مرسوم بوده است .از اولین کامپوزیت‌ها یا همان چندسازه‌های ساخت بشر می‌توان به کاه گل وآجرهای گلی که در ساخت آنها از تقویت کننده کاه استفاده می شده است اشاره کرد..هنگامی که این دو باهم مخلوط بشوند در نهایت آجرپخته بدست می آید که بسیار ماندگار تر و مقاوم تر از هر دو ماده اولیه یعنی گل و کاه است.قایق‌هایی که سرخ‌پوست‌ها با قیر و بامبو می‌ساختند و تنورهایی که از گل، پودر شیشه و پشم بز ساخته می‌شدند و در نواحی مختلف کشورمان یافت شده است،نیز از کامپوزیت‌های نخستین هستند. بسیاری از نیازهای صنعتی صنایعی مانند صنایع فضایی ، راکتورسازی، الکترونیکی و غیره نمی‌تواند با استفاده از مواد معمولی شناخته شده ، برآورده شود. اما قسمتی از آن نیازها، می‌تواند با استفاده از چندسازه‌ها یا کامپوزیت‌ها برآورده گردد.

1- 1-تعریف کامپوزیت

معمولا یک ماده کامپوزیت را به صورت یک مخلوط فیزیکی در مقیاس ماکروسکوپیک ازدو یا چند ماده مختلف تعریف میکنند که این مواد خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خودرا حفظ کرده و مرز مشخصی را با یکدیگر تشکیل میدهند.این مخلوط در مجموع و با توجه به برخی معیارها خواص بهتری از هریک از اجزای تشکیل دهنده خودرا دارا میباشد.در کامپوزیت عموما دو ناحیه متمایز وجود دارد.

۱- فاز پیوسته (ماتریس)

2-فاز ناپیوسته(تقویت کننده)

در یک کامپوزیت به طور کلی الیاف،عضو بار پذیر اصلی سازه هستند در حالیکه ماتریس آنها رادر محل وآرایش مطلوب نگاهداشته وبعنوان یک محیط منتقل کننده بار بین الیاف عمل میکند،به علاوه آنهارااز صدمات محیطی دراثربالارفتن دما ورطوبت حفظ می کند.

2-1- تقسیم بندی مواد کامپوزیت

1) کامپوزیتهای زمینه سرامیکی ( CMC )

2) کامپوزیتهای زمینه فلزی ( MMC)

3) کامپوزیتهای زمینه پلیمری ( PMC ) : که رایجترین دسته کامپوزیت هستند و بیش از 90 درصد مصرف جهانی کامپوزیت را به خود اختصاص داده اند.

3-1-نقاط قوت کامپوزیتها

•         وزن کم این مواد در عین بالا بودن نسبت مقاومت به وزن آنها (حتی تا 15 برابر برخی از فولادها ).

•         مقاومت بالا نسبت به خوردگی.

•         وجود روش های مختلف ساخت و امکان تولید اشکال پیچیده و متنوع

4-1-مهمترین موارد کاربرد کامپوزیت

سابقه استفاده از کامپوزیت‌های پیشرفته به دهه‌ 1940 باز می‌گردد. در آن زمان ارتشهای آمریکا و شوروی سابق در رقابتی تنگاتنگ با یکدیگر ، موفق به ساخت کامپوزیت پایه پلیمری الیاف بور – رزین اپوکسی برای  استفاده در صنعت هوا فضا شدند. 20 تا 30 سال پس از آن ، کامپوزیت‌های پایه پلیمری بطور گسترده‌ای به سوی صنایع شهری از جمله ساختمان و حمل و نقل روی آوردند. بطور مثال امروزه خودروهایی ساخته می‌شود که تماماْْ کامپوزیتی هستند. استفاده از کامپوزیت‌ها در این کاربرد به علت ویژگیهایی چون وزن کمتر، در نتیجه سوخت کمتر و عمر طولانی‌تر آنهاست.

مواد کامپوزیت تقویت شده با الیاف ،ترکیبی از مقاومت کششی ومدول بهتر نسبت به مواد فلزی را دارند وبعلت پایین بودن وزن مخصوص نسبت به وزن (مقاومت کششی ویژه) نسبت مدول به وزن (مدول ویژه)، مواد کامپوزیت به طور مشخص بهتراز موادفلزی هستند ودر بسیاری از کاربردهایی که کاهش وزن سازه از اهمیت برخوردار است میتواندد جایگزین فلزات شوند.

با توجه به پایداری بسیار زیاد کامپوزیت‌های پایه پلیمری و مقاومت بسیار خوب آنها در محیط‌های  خورنده،  این کامپوزیت‌ها، کاربردهای وسیعی در صنایع دریایی پیدا کرده‌اند که از آن جمله می‌توان به ساخت  بدنه قایقها و کشتیها و تاسیسات فراساحلی اشاره داشت. استفاده از کامپوزیت‌ها در این صنعت، حدود 60% صرفه‌جویی اقتصادی داشته است که علت اصلی آن مربوط به پایداری این مواد است. صنعت ساختمان وصنایع مرتبط باآن پرمصرف‌ترین صنعت برای مواد کامپوزیتی است که در فصل 3 با برخی از آنها بیشتر آشنا میشویم. ساخت بدنه هواپیما.ساخت پره های توربین بادی و پره های هلی کوپتر وپوشش رادار هواپیمااز کاربردهای کامپوزیت در صنعت هوافضا است. این مواد در صنعت نفت وگاز نیز به منظور ترمیم  وتقویت  سازه های فرسوده و ترمیم لوله های فرسوده  نفت و گاز . عایق توربین به کار میروند..(کامپوزیت ها با توجه به ساختار شبکه ای و طولی ای که دارند گرما را فقط در جهت طولی منتقل می کنند و نه عرضی بنا بر این به عنوان عایق گرما برای دیواره  توربین ها  مناسب می باشند. – نقل قول  از دکتر مظاهری رئیس گروه آیرودینامیک وپیشرانش دانشکده هوا-فضای شریف.)

5-1-مصرف سرانه مواد کامپوزیتی در کشور

مصرف سرانه مواد کامپوزیتی در کشور یک دهم سرانه مصرف در کشورهای پیشرفته است و  سالانه بیش از6 میلیون تن مواد کامپوزیتی به ارزش 145 میلیارد دلار در صنایع مختلف جهان مصرف می‌شود. به گفته دکتر مهرداد  شکریه، رئیس موسسه کامپوزیت ایران و عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت:“ سرانه مصرف کامپوزیت  در کشورهای  پیشرفته  جهان 3 کیلوگرم  است در حالی که این سرانه در کشور ماتنها 3/0کیلوگرم است ولی درعین حال ایران از نظر سرانه مصرف مواد کامپوزیتی، همرده کشورهای آسیایی قرار دارد. علت پایین بودن سرانه مصرف مواد کامپوزیتی در این قاره وسعت این قاره و نیز وجود کشورهای فقیردر این منطقه است، در عین حال کشور ژاپن با سرانه 5/4 کیلوگرم در سال به عنوان نمونه‌ای از یک کشور آسیایی پیشرفته با مصرف سرانه مواد کامپوزیتی است“

6-1-آشنایی با چند پروژه کامپوزیتی درایران

•         گروه کامپوزیت و چسب – پژوهشگاه پلیمر وپتروشیمی ایران .

•         ساخت هواپیمای 4 نفره تمام کامپوزیت فجر 3 در شرکت هواپیمایی فجر.

•         مقاوم سازی  پالایشگاه نفت آبادان، پل تقاطع اتوبان شهید همت و اتوبان شیخ فضل الله نوری و نیز دو پل راه آهن در استان یزد.

•         مقاوم سازی سطح خارجی بتون با استفاده از مواد کامپوزیتی (این طرح توسط موسسه کامپوزیت ایران به عنوان اختراع به ثبت رسیده است. به گفته دکتر مهرداد شکریه رئیس موسسه کامپوزیت ایران، در این روش لایه‌هایی از الیاف شیشه یا کربن به ضخامت 3/0 میلیمتر با استفاده از یک رزین مثل اپوکسی روی سازه بتونی کشیده می‌شود و به این ترتیب میزان مقاومت بتون 3 برابر خواهد شد.)

آموزش جوشکاری میگ

How to MIG weld - Tutorial

The tutorial is aimed at first time to intermediate welders. It covers setting up the welder, demonstrates technique, and uses videos of welding in progress to show what should happen.
That's a screenshot from one of the videos to the left.




How to Arc Weld

The arc welding tutorial (otherwise known as MMA or Stick welding) was produced with the help and guidance of professional welders.
Again the tutorial is aimed at beginner and intermediate welders. The joint pages will also be useful read for MIG and TIG welders.




Welding Different Types of Steel

How to weld just about anything from a nuclear power station to a bicycle frame!
This section summarises the welding procedures and consumables that might be used to weld the more widely used types of steel, and also covers some of the science including hydrogen embrittlement.




Practical MIG welding and auto restoration

I tend to use MIG welding to repair cars. These pages contain examples of sill and wheel arch repairs, including templates, metal bending, fabrication techniques and jigs.





Spray painting tutorial

A tutorial covering automotive spray painting techniques aimed at the DIY painter. The tutorial includes setting up the spray gun, spraying technique, and a paint process you might follow to paint a car.
Additional pages discuss setting up a compressed air system, sandblasting and paint stripping.

شکل دهی انفجاری

شکل دهی انفجاری

شکل دهی انفجاری به عنوان یکی از عالی ترین روش های فلزکاری، تکامل یافته است. از شکل دهی انفجاری در صنایع هوا-فضا و هواپیماسازی استفاده می شود و بکار گیری آن در تولید اجزای مرتبط با خودرو نیز موفقیت آمیز بوده است. شکل دهی انقجاری یا HERF) High Energy Rate Forming)، برای شکل دهی گستره وسیعی از فلزات، از آلومینیوم تا آلیاژهای استحکام بالا بکار گرفته می شود. در این پروسه سنبه با یک بار انفجاری (charge) جایگزین شده است. این فرایند نام خود را از این حقیقت که انرژی آزاد شده از انفجار یک ماده انفجاری می تواند شکل مورد نظر را بوجود آورد می گیرد. بار بکار رفته بسیار کوچک است؛ با این وجود می تواند نیروهای بسیار بزرگی را بر قطعه کار وارد کند. در شکل دهی انفجاری، انرژی شیمیایی از ماده انفجاری برای ایجاد موج های شوکی از میان یک ماده واسطه (اغلب آب) مورد استفاده قرار می گیرند و سپس قطعه کار مورد نظر را در سرعت بسیار بالا شکل می دهد.

روش های شکل دهی انفجاری :
روش های شکل دهی انفجاری بنا بر موقعیت گیری بار انفجاری نسبت به قطعه کار، به دو گروه تقسیم می شوند.

روش stand off :
در این روش بار انفجاری در فاصله ای از پیش تعیین شده نسبت به قطعه کار قرار می گیرد و انرژی از میان یک محیط واسطه مانند هوا، روغن، یا آب، انتقال داده می شود. بسته به پارامترهای پروسه پیک فشار در قطعه کار، از چند هزار psi تا چند صد هزار    psi تغییر می کند.

روش تماسی (contact method) :
در این روش، در حالی که انفجار رخ می دهد، بار انفجاری در تماس مستقیم با قطعه کار نگه داشته می شود. انفجار باعث به وجود آمدن فشار روی سطح فلز تا چند میلیون psi می شود. (35000 Mpa)

کارکرد :
سیستم مورد استفاده برای روش stand off شامل بخش های زیر است:
1) یک بار انفجاری
2) محیط واسطه برای انتقال انرژی
3) تجهبرات ماتریس
4) قطعه کار

تجهیزات ماتریس در کف تانک در کنار هم گذاشته شده اند. قطعه کار روی ماتریس قرار دارد. یک محیط خلا در حفره ماتریس ایجاد شده است. بار انفجاری در موقعیتی بالای مرکز قطعه کار قرار می گیرد. بار انفجاری روی بلانک، در فاصله ای مشخص به صورت معلق قرار می گیرد. تجهیزات به طور کامل در یک تانک آب قرار دارد.

بعد از انفجار ماده انفجاری، یک پالس فشار با شدت بالا به وجود می آید. یک حباب گاز نیز ایجاد می شود که به صورت کروی انبساط می یابد و پس از اینکه به سطح آب می رسد، از بین می رود. هنگامی که پالس فشار به قطعه کار برخورد می کند، فلز به درون حفره می رود.

مواد انفجاری :
اینها موادی هستند که واکنش سریع شیمیایی را که در طی آن گرما و تعداد زیادی از محصولات گازی گسترش می یابند، تحمل می کنند. مواد انفجاری می توانند در حالت جامد (TNT – three nitro toluene) ، مایع (نیتروگلیسیرین)، یا گاز (اکسیژن و مخلوط های استیلن). مواد انفجاری به دو دسته تقسیم می شوند: low explosive ها که در آنها سوختن ماده انفجاری نسبت به انفجار سریع تر رخ می دهد و از این رو فشار زیادی به وجود نمی آید، و high explosive ها که دارای نرخ بالایی از واکنش با فشار بالا دارند. از low explosive ها به عنوان عوامل جلوبرنده و راننده در تفنگ ها، و راکت ها برای جلوبری موشک ها استفاده می شود.

مزایای شکل دهی انفجاری :

• تلرانس های دقیق را حفظ می کند.
• باعث حذف جوش های پر هزینه می شود.
• یکنواختی کانتورها را حفظ می کند.
• هزینه های ابزار سازی را کاهش می دهد.
• گزینه ای کم هزینه تر نسبت به شکل دهی سوپر پلاستیک می باشد.

مواد قالب :
از مواد متفاوتی برای ساخت قالب کارهای انفجاری استفاده می شود. مثلا فولادهای ابزار استحکام بالا، پلاستیک ها، و بتن. از قالب های با استحکام نسبتا پایین برای قطعاتی که در آنها تلرانس های دقیق خیلی مهم نیستند استفاده می شود. قالب های پلاستیکی برای پروسه های سبک به کار گرفته می شوند و فولاد های ابزار و آهن چکش خوار نیز برای کاربرد های متوسط مورد استفاده قرار می گیرند.

ویژگی ها :
• ورق های بسیار بزرگ با شکل های پیچیده، اگرچه معمولا اشکال متقارن محوری (axisymmetric) ساخته می شوند.
• هزینه های قالب سازی پایین، اما هزینه نیروی کاری بیشتر.
• مناسب برای قطعات با تعداد کم.
• عمرکاری زیاد.

ماده واسطه برای انتقال :
انرژی آزاد شده با ماده انفجاری از میان ماده ای مانند هوا، آب، ژلاتین، یا نمک های مایع عبور می کند. از آن جایی که آب به آسانی در دسترس و کم هزینه است و نتایج بسیار خوبی را به بار می آورد، یکی از بهترین واسطه ها برای شکل دهی انفجاری است. ماده واسطه از لحاظ مقدار فشار وارد بر قطعه کار بسیار با اهمیت است. در این مورد به خاطر وارد کردن پیک های فشار بسیار بالا به قطعه کار، آب از هوا مطلوب تر است.

جنبه های شکل پذیری :
شکل پذیری، به عنوان توانایی یک ورق فلزی برای تغییر شکل یافتن با یک پروسه فلز کاری، از شکل اصلی خود به شکل تعریف شده، بدون شکست است. در پروسه های شکل دهی انفجاری معمولی، ویژگی های اصلی قطعه کار که شکل پذیری آن را مشخص می کنند، چکش خواری و تافنس آن هستند. معمولا نباید از حد کشیدگی که در آزمایش کشش معین می شود گذر کرد.

چرا فولاد زنگ نزن، زنگ می زند ؟

چرا فولاد زنگ نزن، زنگ می زند ؟

 

در جواب به این سوال ابتدا به معرفی این نوع فولاد می پردازیم.


فولادهای زنگ نزن (S.S) طبق دسته بندی موسسه آهن و فولاد امریکا (AISI) به دو گروه سری 300-200 و سری 400 طبقه بندی می شوند که هر سری شامل چندین فولاد با رفتارهای مختلف می باشد.


فولادهای زنگ نزن سری 300-200 آستنیتی (Austenitic) می باشند که بسیار چقرمه (tough) و نرم (ductile) بوده و نیازی به عملیات حرارتی ندارند در نتیجه این فولادها برای جوشکاری مناسب اند و تحت شرایط عادی اتمسفری نیازی به آنیله شدن ندارند.

این فولادها در برابر خوردگی مقاومند و معمولا غیر مغناطیسی هستند و فقط از طریق کار سرد (cold work) سخت میشوند.

محدوده کربن در این فولادها 0.08 تا 0.25 درصد، میزان کروم 16 تا 26 درصد و میزان نیکل 6 تا 22 درصد است.

 

آنچه که در نوع 316 باعث تمایز آن نسبت به انواع دیگر فولاد S.S همچون 304 شده وجود میزان حداکثر 3 درصد مولیبدنیوم در آن می باشد.مولیبدنیوم مقاومت خوردگی این آلیاژ کروم-نیکل را در برابر تخریب اکثر مواد و حلالهای شیمیایی صنعتی بالا برده و همچنین در برابر خوردگی حفره ای   (pitting) حاصل از کلرایدها مقاومت میکند.به همین خاطر نوع 316 مهمترین فولادی است که در محیطهای دریایی استفاده میگردد.

Type Analysis of Stainless Type 316:

دو عامل مهم در خوردگی این نوع فولادها یکی حساس شدن (sensitization) و عامل دیگر که باعث زنگ زدن جوشهای آن می شود اکسید زدایی نکردن آن می باشد.حال هر کدام بطور مختصر توضیح داده می شود.

                               قسمت سالم                        قسمت درگیر خوردگی 

حساس سازی یا حساس شدن (sensitization)
رسوب (ته نشین شدن) کرباید در مرز دانه ها ،هنگامی که فولادهای زنگ نزن آستنیتی در یک بازه زمانی در محدوده دمای بین 425 تا 870 درجه سانتیگراد(800 تا 1600 درجه فارنهایت) حرارت داده می شوند(بخصوص در جوشکاری) را حساس شدن می گویند.

مدت زمانی که فولاد در این دما قرار میگیرد مقدار کرباید رسوب شده را تعیین میکند.وقتی کرومیوم کرباید در مرز دانه ای رسوب میکند نواحی کناری فورا از کروم تهی میشود.در صورتیکه این ته نشینی و تهی سازی نسبتا پیوسته باشد ،فولاد را نسبت به خوردگی بین دانه ای (intergranular corrosion) مستعد می سازد.همچنین حساس شدن مقاومت فولاد را در برابر انواع دیگر خوردگی همچون خوردگی حفره ای (pitting) ،خوردگی شکافی (crevice corrosion) و ترک خوردگی تنشی(SCC) کاهش میدهد.روش جلوگیری از این نوع خوردگی sensitization
با استفاده از منحنی های حساس سازی دما-زمان میتوان از حساس شدن جلوگیری نمود و تاثیر میزان کربن را روی این پدیده مشاهده نمود.در شکل پایین نمونه ای از این منحنی ها را برای فولاد ۳۰۴ را مشاهده می تمایید.

روش دیگر جلوگیری از حساس شدن استفاده از فولادهای پایدار( stabilized steels) همچون 321 و 347 میباشد.اینگونه فولادهای زنگ نزن محتوی تیتانیوم (titanium) و یا نیوبیوم(niobium) بوده که میل به ترکیب با کربن دارند و به آسانی کرباید تشکیل میدهند،این موضوع باعث میشود حتی وقتی در طولانی مدت در معرض دمای sensitization قرار بگیرد کروم در حلال باقی بماند .

تنها راه حل اصلاح فولادهای زنگ نزن حساس شده، آنیله کردن آن می باشد.آنیله کردن همان بی نظم کردن اتمها و مولکولها است. 

چند گزارش کار

لینک دونلود گزارش کار آزمایشگاه فیزیک1  Download

لینک دونلود گزارش کار آزمایشگاه فیزیک2  Download

لینک دونلود گزارش کار آزمایشگاه مقاومت مصالح Download

لینک دونلود گزارش کارآموزی در ایران خودرو  دونلود : قسمت اول ، دوم ، سوم ، چهارم

لینک دونلود آموزش ساخت power ponit از طریقpower point 2007 ! دانلود

پروسه ی تزریق پلاستیک (Injection Molding)

پروسه ی تزریق پلاستیک (Injection Molding)

شیوه ی تزریق پلاستیک یکی از مهمترین و پرکاربردترین روشهای شکل دهی پلاستیـک وتـــولیدمحصـــولات  پلاستیکی در صنایــع محســوب می شود. در این روش مــاده  اولیــه کــه یکی از انـــواع تــرموپلاستها  می باشد، طی عملیات خاصی به داخل کویتیهای ( Cavity ) قالب رانده شده و پس از خنک کاری از قالب بیـرون می آیند. این روش بیشتر در پروسه های تولید انبوه (Mass – Production   ) و مدل سازی ( Prototyping ) مورد استفاده قرار می گیرد . تزریق پلاستیک نسبتا شیوه جدیدی در تولید محصولات به حساب می آید. اولین دستگاه تزریق پلاستیک در سال 1930 میلادی ساخته شد و کم کم در اختیار صنایع قرار گرفت .

 در ادامه 6 مرحله از یک پروسه تزریق پلاستیک معرفی و بررسی می شود .

·        Clamping :

یک ماشین تزریق از سه قسمت اصلی تشکیل شده است . قالب ، Clamping   و فاز تزریق .  Clamping قسمتی از دستگاه را شامل می شود که که در حین پروسه تزریق فالب را بسته نگه می دارد و پس از آن باز می کند  اساسا قالبها از دو نیمه تشکیل می شوند که در هنگام تزریق باید توسط این بخش در کنار هم فیکس شوند .

·          Injection( تزریق ) :

در فاز  تزریق مواد پلاستیک که معمولا به فرم گرانول ( دانه دانه ) می باشند ، وارد قیفی در قسمت بالایی دستگاه می شوند و از آنجا وارد سیلندری می شوند که توسط هیترهایی احاطه شده است . گرانولها پس از حرارت دیدن به حالت مذاب یا رزین در می آیند . در داخل سیلندر مواد به وسیله مارپیچی زیر و رو می شوند . با چرخش  مارپیچ مواد نیز به سمت جلو رانده می شوند . و هنگامی که ماده کافی در قسمت جلویی مارپیچ ذخیره شد ، عملیات تزریق توسط نازل صورت می گیرد . و مواد مذاب به داخل راهگاه قالب رانده می شوند . سرعت و میزان فشار وارده به میزان چرخش مارپیچ  و نیز قطر نازل بستگی دارد . در برخی از ماشینهای تزریق پلاستیک به جای مارپیچ از یک پیستون منگنه ای استفاده می شود .

·        Dwelling :

فاز Dwelling  شامل یک مکث در پروسه تزریق می شود تا هم مذاب در داخل کویتیها به صورت کامل پر شود و هم گازهای ایجاد شده از محفظه های تعبیه شده خارج شوند .

·        Cooling ( خنک کاری ) :

در این مرحله مذاب خنک می شود تا به حالت جامد در آمده و قابلیت خروج از قالب را پیدا کند . در غیر این صورت احتمال تغییر شکل محصول زیاد می باشد . 

·        Mold Opening ( بازشدن قالب ) :

در این قسمت بخش Clamping  از هم باز می شود تا دو نیمه قالبها نیز از هم باز شوند و آماده بیرون اندازی شوند .

·        Ejection  ( بیرون اندازی ) :

چند میله به همراه یک صفحه عملیات خروج قطعه از قالب را انجام می دهند . رانرها و راهگاههای قطعه کار که به صورت غیر استفاده و زاید می باشند از قطعه جدا و تمیزسازی می شوند تا مجددا برای ذوب شدن آماده شوند .

امتیازات شیوه تزریق پلاستیک :

1-     سرعت بالای تولید

2-     تنوع وسیع مواد مورد استفاده در این روش

3-     صرفه جویی در نیروی انسانی

4-     کمترین میزان اتلاف مواد

5-     کاهش عملیات بعد از تزریق در تولید محصول

محدودیت های شیوه تزریق پلاستیک :

1-     هزینه های بالای تجهیزات و دستگاهها

2-     بالا بودن هزینه های تولید و انجام پروسه

3-     طراحی بعضی قسمتهای دستگاه بر حسب قالب مورد استفاده

جزوه ترمودینامیک دانشگاه MIT

دانشگاه MIT((ماساچوست)) دوره ها ی آزاد رایانه ای رو همینجور که مشخصه از اسمش به صورت آزاد روی سایتش قرار داده که این کارش رو به اسم ocw معرفی کرده .

جزوه ترمودینامیک((به درخواست یکی از دوستامون))این دانشگاه رو میذارم.

امیدوارم مفید باشه.

با کلیک روی اینجا هم میتونید خود سایت رو ببینید.

درس	عنوان
1	حالت یک سیستم؛ قانون صفرم؛ معادله حالت (PDF)
2	کار؛ گرما؛ قانون اول (PDF)
3	انرژی داخلی (PDF)
4	کار انبساط (PDF)
5	آنتالپی؛ ژول تامپسون (PDF)
6	تغییرات بی در رو؛چرخه‌های ترمودینامیکی (PDF)
7	گرما شیمی (PDF)
8	گرما سنجی (PDF)
9	قانون دوم (PDF)
10	ارائه قانون دوم (PDF)
11	آنتروپی (PDF)
12	آنتروی و بی‌نظمی (PDF)
13	معادلات زیر بنایی؛ آنترپی مطلق؛ قانون سوم (PDF)
14	معیارها برای تغییر خود بخودی (PDF)
15	انرژی آزاد گیپس (PDF)
16	سیستم‌های چند جزئی کمیت‌های مولی جزئی؛ و پتانسیل شیمیایی (PDF)
17	تعادل فاز در یک سیستم؛ یک جزئی PDF) I)
18	معادله کلازیوس؛ کلاپریون (PDF)
19	تعادل فاز؛ دو جزئی PDF) I)
20	تعادل فاز دو جزئی PDF) I)
21	محلول‌های غیر- ایده‌ل (PDF)
22	خواص تلفیقی(کولیگاتیو) (PDF)
23	تعادل شیمیایی در مخلوط‌های گاز ایده‌آل (PDF)
24	ادامه تعادل‌های شیمیایی (PDF)
25	آشنایی با سینتیک (PDF)
26	واکنش‌های بنیادی و پیچیده؛ مکانیزم‌های واکنش (PDF)
27	واکنش‌های متوالی؛ سری و برگشت‌پذیر (PDF)
28	تقریب‌های حالت پایا و تعادل (PDF)
29	واکنش‌های زنجیره‌ای (PDF)
30	معادله آرینوس (PDF)
31	کاتالیز کردن (PDF)
32	نوسان گرهای شیمیایی (PDF)
33	سینتیک شیمیایی در اتمسفر زمین (PDF)