
تاریخچه جوشکاری
آثار باقیمانده از گذشته های بسیار دور نشانگر این واقعیت است که انسان های اولیه با استفاده از اصول فیزیکـی که امـروزه اساس جوشکـاری مدرن را تشکیـل می دهد قطعـات فلزی را بـه یکدیگر متصل می کردند. تجزیه و تحلیل ابزارهای کشف شده از قرون اولیه نشان می دهد که برای اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر ، لبه های گداخته شده این قطعات را روی یکدیگر قرار داده و با ضربات چکش بهم متصل می کردند.
مهمترین اصول فیزیکی که سنگ زیربنای متدهای معمولی جوشکاری در قرن حاضر را تشکیل می دهد در اواخر قرن نوزدهم کشف و ابداع شده و به تدریج در صنعت مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1887 یکی از دانشمندان روسی بنام Bernadas اختراع متدی را به ثبت رساند که به وسیله آن قادر بود تا یک قطعه فلزی را با الکترود ذغالی به صورت موضعی با ایجاد قوس الکتریکی بین قطعه و الکترود ذوب نماید.
در ایـن زمان نامبــرده دو قطعه فلزی را در فاصله معینی از یکدیگر قرار داده و با استفاده از پدیده فـوق الذکر و حرکت الکترود ذغالی در طول شکاف بین دو قطعه و وارد نمودن همزمان میله ای فلزی از جنس قطعه در داخل قوس الکتریکی ، حمام مذابی به وجود آورد که بعد از منجمد شدن شکاف موجود را پر نموده و باعث به هم پیوستن این قطعات گردید.
چند سال بعد یعنی در سال 1891 دانشمند دیگر روسی بنام Slavjaniv روش الکترود ذوب شونده را اختراع نمود. در این روش به جای الکترود ذغالی از یک الکترود فلزی استفاده شده که همزمان وظیفه فلز پرکننده را نیز به عهده داشت.
در روش الکترود ذوب شونده ذوب حاصل از الکترود فلزی در فاصله بین نوک الکترود و شکاف دو قطعه در معرض هوا قرار می گرفت که این امر باعث اکسیده شدن مذاب و در نتیجه در جوش ایجاد اشکال می کرد. از طرف دیگر قوس الکتریکی نیز ناپایدار بود که خود به خود غیر یکنواختی جوش را به دنبال داشت.
برای برطرف نمودن این عیوب در سال 1905 یک صنعتگر سوئدی بنامOscar Kjellberg الکترود فلزی پوشش دار را اختراع نمود. پوشش این الکترود را مخلوطی از مواد معدنی مختلف تشکیل می داد که قادر بود با تولید گاز و ایجاد سرباره ، مذاب حاصل از ذوب الکترود را در مقابل آثار نامطلوب تماس با هوا محافظت نماید. علاوه بر این ، پوشش الکترود باعث پایداری قوس الکتریکی و یکنواخت شدن جوش می گردید.
با اختراع الکترود پوشش دار ، صنعت این امکان را یافت تا جوش هایی با استحکام معادل فلز پایه بوجود آورد. اولین قایق ده متری تعمیراتی که تمام اتصالات آن توسط جوشکاری انجام شده بود در سال 1918 بـه آب انداختـه شد. از اواخر دهـه 1930 که احداث پل ها و خطوط راه آهن و نیز ساخت کشتی های اقیانوس پیما و غیره با روش جوش دادن قطعات به یکدیگر با سرعت آغاز گردید تا بهامروز که انسان به ساختن فضا پیما ، آسمان خراش ، نیروگاه هسته ای ، میکروپروسسور و غیره مشغولاست هنوز جوشکاری از روش های بسیار مهم اتصال محسوب می شود. فرآیندهای جوشکاری نه تنهابرای اتصال فلزات همجنس بلکه در موارد خاص با رعایت نکات تکنیکی و متالورژیکی ویژه برای اتصالفلزات غیر همجنس (مس-آلومینیوم) ، فلز به غیر فلز (سرامیک به فلز) و حتی غیر فلز به غیر فلز (سرامیک به سرامیک) نیز استفاده می شود. علاوه بر کاربرد جوشکاری در اتصالات دائم کاربردهای دیگری نیز در صنعت معمول است (نظیر بازسازی عیوب قطعات ریختگی یا ماشین کاری شده ، بازسازی قطعات فرسوده و مستهلک شده و ایجاد موضوع جوش با خواص ویژه در فرآیند ساخت بعضی از قطعات صنعتی) که هر کدام جایگاه ویژه ای داشته و ضمن اینکه اهمیت آنها کمتر از کاربرد اصلی اتصال آن نیست.
تاکنون فرایندهای مختلف جوشکاری در دنیا ابداع شده که هر کدام کاربرد ویژه و نقاط ضعف و قوت خود را دارند. بعنوان مثال فرایند جوشکاری پتکی یا آهنگری (Forge Welding ) هنگامی که انسان اولیه با آتش و فلز آشنا شد متوجه شد که می توان دو قطعه فلزی بصورت سرد یا گداخته روی هم قرار داده و در اثر کوبیدن موجب اتصال آنها شود یا فرایند جوشکاری اصطکاکی تلاطمی ( Stir Friction Welding) که عمر کوتاهی دارد و هنوز مراحل ابتدایی کاربردی آن مطرح است و یا فرایندهای پیشرفته دیگری که مراحل آزمایشگاهی را طی می کند و نیز فرایند جوشکاری ابداع شده که ورق به ضخامت 600 میلیمتر را با یک پاس بدون پخ سازی جوش می دهد و در مقابل فرایندی که عملیات جوشکاری را باید در زیر میکروسکوپ انجام داد و محل جوش را نمی توان با چشم غیر مسلح دید. یکی از تلاشهای متخصصین ابداع فرایندهای جوشکاری با کمترین هزینه و بیشترین سرعت و خواص کاملا" مشابه قطعه اصلی است.
بطور خلاصه می توان روشهای جوشکاری را به شرح زیر تقسیم بندی نمود:
جوشکاری
جوشکاری ذوبی
جوشکاری فشاری
نقطه جوش
جوشکاری اصطکاکی
جوشکاری نواری و...
جوشکاری ذوبی
جوشکاری با اشعه لیزر
جوشکاری با اشعه الکترونی
جوشکاری با اکسی استیلن
جوشکاری قوس الکتریکی
جوشکاری قوس الکتریکی
جوشکاری قوسی زیر پودری
جوشکاری قوسی الکتریکی باگاز محافظ
جوشکاری قوسی با الکترود دستی
جوشکاری قوسی الکتریکی با گاز محافظ
جوشکاری پلاسما
TIG
MIG/MAG
مفتول مغزی الکترود اکثرا" از فولاد ساده کم کربن و با کمترین ناخالصیها و در بعضی موارد از فولادهای آلیاژی و یا فلزات و آلیاژهای غیر آهنی نظیر آلومینیوم، مس و نیکل ساخته می شود. ترکیب شیمیایی مفتول مغزی و خواص مکانیکی آن در قابلیت تولید الکترود و خواص جوش بطور مستقیم و غیر مستقیم موثر است.
پوشش الکترود علاوه بر محافظت نوک الکترود گداخته و قطرات ناشی از ذوب مفتول مغزی و حوضچه مذاب از اکسید شدن، وظایف دیگری نظیر کمک به پایداری قوس، تصفیه یا جذب ناخالصیهای مذاب، کنترل ترکیبات شیمیایی جوش، شکل دادن به گرده جوش و راحت جدا شدن سرباره پس از انجماد را نیز بعهده دارد. مواد مختلفی در فرمولاسیون پوشش الکترودها بکار می رود تا این وظایف بخوبی انجام شود. ترکیبات این مواد در انواع الکترودها متفاوت بوده و در نتیجه الکترود با کاربردهای مختلف تولید می شود. بخش عمده مواد تشکیل دهنده پوشش الکترود از مواد معدنی هستند که کیفیت آنها تاثیر زیادی در کیفیت عملی و خواص جوش دارد. بطور مثال ناخالصی در حد 01/0 درصد از یک عنصر خاص در یک ماده معدنی که برای خیلی از کاربردها قابل صرف نظر کردن است، در پوشش الکتـرود می تواند در خواص مهندسی جوش تاثیر سو، بجا گذارد.
با توجه به نکات بسیار مختصر اشاره شده در فوق اهمیت و حساسیت تولید الکترود با کیفیت مناسب برای کاربردهای خاص روشن می شود. کیفیت جوش تنها به کیفیت الکترود مصرفی بستگی ندارد بلکه علاوه بر انتخاب صحیح الکترود باید نکات ظریف و تکمیلی خاصی را در نظر گرفت. اکثرا" تصور می شود اگر جنس قطعه جوشکاری مشخص باشد انتخاب الکترود آسان بوده و الکترودی که با ترکیب شیمیایی قطعه نزدیک می باشد بهترین انتخاب است. یا الکترودی که صرفا" بتواند کمترین پاشش را داشته و سرباره آن راحت تر جدا شود و جوش خوبی نیز داشته باشد انتخاب مناسب است. در هر حال انتخاب صحیح الکترود نیاز به جمع آوری اطلاعات بیشتر، از شرایط کاری جوش و امکانات موجود در واحد صنعتی دارد که فعلا" از حوصله این بحث خارج است.
متاسفانه موارد زیادی از عدم رعایت دستورالعمل های سازنده الکترود در خصوص چگونگی نگهداری و مصرف صحیح الکترود در صنعت مشاهده می شود. در این رابطه می توان به نگهداری طولانی الکترود در انبار، شرایط نامناسب حمل و نقل، انبارداری در شرایط مرطوب و در نتیجه فاسد شدن و صدمه دیدن روکش الکترود اشاره کرد که جملگی تاثیرات نامطلوب در کیفیت جوش بجا می گذارد. در مورد مواد مصرفی در فرایندهای دیگر جوشکاری مانند جوشکاری زیر پودری و غیره، بنوعی کلیه مسائل اشاره شده در فوق، می بایستی رعایت گردد.
معمولا"سازنده های معتبر مواد مصرفی جوشکاری بخش تحقیق و توسعه و کنترل کیفیت فعال در کنار کارخانه خود دارند که علاوه بر کنترل مواد مصرفی ورودی به کارخانه نظیر مفتول،مواد آلیاژی، انواع مواد معدنی، چسب و غیره بر فرایند تولید نیز نظارت و کنترل دقیق دارند و معیارهای تعریف شده و قابل پذیرش برای هر نوع مواد مصرفی جوشکاری را مطابق استانداردهای معتبر جهانی رعایت می کنند. ضمن اینکه در نوآوری ها، بهبود کیفیت مواد مصرفی و خواص جوش و نیز پایین آوردن قیمت و بالا بردن راندمان تولید فعال هستند
کتاب پنوماتیک پایه انتشارات فستو بزرگترین تولید کننده لوازم پنوماتیکی دنیا که این کتاب توسط نمایندگی فستو ایران بخوبی ترجمه شده است.
دانلود
مقاله ای کامل از عملیات فرجینگ همراه با تصاویر کلیه مراحل کار (متن فارسی)

دانلود
حجم : ۳.۶ مگابایت.
کنترل جریان آب تغذیه HP
هدف:
این حلقه جریان آب تغذیه به درام، HP معادل با جریان بخار HP خروجی از بویلر را حفظ میکند هنگامی سطح درام ثابت نگهداشته میشود که بیشتر یک رنج نامحدود بخار خواسته شود.
تغییرات بخار خواسته شده موجب تغییرات جریان آب تغذیه و در نتیجه افزایش و کاهش سطح درام است، سطح آب درام وقتیکه جریان بخار افزایش می یابد کاهش می یابد و بر عکس، افزایش ناگهانی در بخار خواسته شده موجب کاهش فشار درام و افزایش دمای بدنه درام موجب افزایش موقتی سطح درام بواسطه افزایش حجم حباب های بخار میشود اما مقدار واقعی آب داخل درام تغییر نمیکند. همینطور کاهش ناگهانی در بخار خواسته شده موجب افزایش فشار درام و کاهش دمای بدنه موجب کاهش موقتی سطح درام بواسطه کاهش حجم حباب های بخار میشود اما مقدار واقعی آب داخل درام تغییر نمی کند . بنابراین انبساط و انقباض سطح آب، هنگامی که مقدار واقعی سطح درام تغییر نمی کند، اتفاق می افتد .
شرح کنترل:
ترانسمیتر (HAD30CL001/CL002-CL01) سطح درام HP را اندازه میگیرند. همانطور که میدانید آب داخل درام در فاز اشباع است و برای هر مقدار دانسیته معادل وجود دارد. سیگنال سطح درام بوسیله فشار درام از طریق FUNCTION GENERATOR ارسال میشود. بنابراین دو ترانسمیتر (HAD30CP001/CP002) فشار درام HP را اندازه گیری میکند .
یکی از دو سیگنال عمل کننده برای سیگنال های فشار درام مانند حالتهای زیر بکار برده میشود .
دو سیگنال چک خواهد شد . آیا در رنج mA 20-4 هستند .
اگرهر دو سیگنال در رنج a/m است . سپس اختلاف مطلق آنها محاسبه خواهد شد و با مقدار ثابت (20%) مقایسه خواهد شد اگر انحراف زیاد نبود سپس متوسط دو سیگنال محاسبه خواهد شد و نتیجه نهایی در نظر گرفته میشود .
اگر یکی از آنها در رنج نبود دیگری انتخاب خواهد شد و یک آلارم ظاهر خواهد شد .
اگرهر دو سیگنال در رنج هستند اما اختلاف آنها بالاست، سپس آنکه بزرگتر است انتخاب خواهد شد و آلارم ظاهر خواهد شد .
اگر هر دو سیگنال خارج از رنج بودند سپس حلقه به حالت دستی رفته و آلارم ظاهر خواهد شد .
هر سیگنال نشان داده شده و ثبت میشود. همچنین سیگنال آلارم بالا بر اساس هر setting list تعریف میشود .
سیگنال باینری بعدی شامل (PSH1 , PSH2 , PSH3 ,PSH4) برای مراحل لا جیک راه اندازی توقف HRSG ارسال میگردد .
سه سیگنال سطح بوسیله نتیجه سیگنال فشار از طریق سه ضرب کننده اختلاف ارسال میشود و سپس سه سیگنال سطح ارسال شده نمایش داده شده و ثبت خواهد شد .
2 از 3 سیگنال عمل کننده برای ارسال سه سیگنال سطح درام مانند حالتهای زیر بار میرود
a) سه سیگنال با هم چک میشوند در رنج میباشند (4-20ma)
b) اگر همه آنها در رنج هستند , سپس متوسط آنها محاسبه میشود .
c)سه سیگنال ارسال شده با مقدار متوسط مقایسه خواهد شد . اگر اختلاف بزرگتر از 2% است سیگنال ارسال شده رد خواهد شد و سیگنال a/m برای سیگنال های بعدی بکار گرفته خواهد شد . اگر همه سه سیگنال قابل قبول باشد سپس متوسط آنها محاسبه شده و سطح درام hp ( 2 از 3 ) ارسال خواهد شد که نشان داده شده و ثبت خواهد شد .
d)اگر یک سیگنال خارج از محدوده باشد،یک آلارم ظاهر خواهد شد و متوسط سیگنال های دیگر برای نتیجه در نظر گرفته میشود .
e) اگر دو سیگنال یا بیشتر رد شود،سپس حلقه به حالت دستی رفته و آلارم ظاهر خواهد شد .
f) هر سیگنال ارسال شده نمایش داده شده و ثبت میشود .
g) سیگنال نتیجه همچنین نمایش داده شده و ثبت میشود .
h) سیگنال های باینری شامل (LSH1 , LSH2 ) سیگنال نتیجه را برای مراحل لاجیک راه اندازی HRSG ارسال میکنند .
دانلود یک جزوه کامل درزمینه اشنایی با یاتاقانهای نیروگاهی ،تئوری یاتاقانها،اصول نگهداری وتعمیرات یاتاقانها،تئوری روانکاری دریاتاقانهای لغزشی، بررسی مسئله اصطکاک وانالیز اثر فیلم روغن ، بررسی یاتاقانهای ژورنال ، بررسی بارهای شعاعی ومحوری وارد بریاتاقانها ، نگاهی به محفظه یاتاقان درکمپرسورهای نیروگاهی ،رینگ های تنظیم کننده یاتاقان ، بررسی یاتاقانهای ژنراتور ومروری براصول تعمیراتی درنیروگاهها
این جزوه جالب توسط همکاران عزیزمان دربخش مکانیک نیروگاه جهرم تهیه شده است وامید است با مطالعه ان به بخشی ازسوالهای شما دراین زمینه پاسخ داده شود
برای دانلود جزوه اموزشی توربین گازی بخش یاتاقانهای توربو کمپرسور به لینک زیر مراجعه فرمایید
روش اجرای سیکلهای عملیات حرارتی و چگونگی رساندن دمای فولاد به دمای آستنیته کردن، یک کار تجربی است. با توجه به تنوع تکنیکهای عملیات حرارتی و تجهیزات مصرفی در کارگاهها و تفاوتهایی که در ابعاد، فرم و جرم قطعه کار وجود دارد، نمیتوان یک دستورالعمل مشخص برای اجرای سیکل عملیات حرارتی تدوین نمود. مسئولین کارگاه عملیات حرارتی باید دستورالعملهای کلی ارائه شده از طرف شرکتهای فولادسازی را با قابلیتها و محدودیتهای تجهیزاتشان تلفیق کرده و یک روش اجرایی برای هر قطعهای طرح کنند. در این مورد باید نکات زیر را با دقت مورد توجه قرار داد:
· زمان حرارتدهی قطعه کار باید به اندازه کافی طولانی باشد تا بتوان اطمینان یافت که همه نقاط آن به دمای سختکاری رسیدهاند و عناصر آلیاژی و کاربایدها در زمینه فولاد حل شدهاند.
· در صورتی که حرارت اعمالی به قطعه کار، بیش از حد دمایی مطلوب باشد و یا قطعه کار برای مدت طولانیتری در این دما نگهداری شود، دانههای فولاد بیش از حد رشد میکنند و ممکن است پس از کوئنچ مقداری آستنیت در ساختار فولاد باقی بماند.
· اگر دمای قطعه کار تا حد قابل توجهی پایینتر از حد دمایی مطلوب برای سختکاری باشد، سخت شدن اتفاق نمیافتد. در صورتی که دمای قطعه کار بالاتر بوده، ولی هنوز هم از دمای مطلوب سختکاری پایینتر باشد، قطعهکار به طور غیر یکنواخت میشود. به طوری که سطح آن سخت شده و داخل قطعه کاملا سخت نخواهد شد. در این شرایط ممکن است پس از کوئنچ، قطعه کار ترک بخورد.
کوئنچ کردن
کوئنچ کردن (Quenching) عبارت است سرد کردن سریع فولاد از دمای سختکاری (آستنیته شدن) تا دمای محیط یا دمای خاص دیگری، کوئنچ کردن را میتوان به روشهای مختلفی انجام داد، مثلا فرو بردن فولاد گرم شده در روغن، آب، آب نمک (Brine) هوای آرام و حمام نمک (Salt bath) این بستگی به نوع فولاد دارد.
کوئنچ کردن فولادهای ابزار و قالب، بحرانیترین مرحله در عملیات حرارتی آنها محسوب میشود. سختی و خواص فیزیکی فولاد در سیکل کوئنچ کردن به وجود میآید. سرعت سرد کردن فولادهای ابزار به هنگام کوئنچ به میزان عناصر آلیاژی مربوط است و میتوان این سرعت را با انتخاب محیط کوئنچ یعنی آب، روغن یا هوا کنترل کرد.
فولادهای سخت شونده در آب عناصر آلیاژی اندکی دارند (یا اصلا ندارند) ولی میزان عناصر آلیاژی در فولادهای سخت شونده در روغن بیشتر است. فولادهای سخت شونده در هوا نیز جزو فولادهای پر آلیاژ محسوب میشوند.
چند نکته مفید در عملیات کوئنچ فولادهای ابزار و قالب، در زیر آورده شده است:
· تا قبل از این که قطعه کار برای مدت کافی در دمای سختکاری نگهداشته شده باشد آن را کوئنچ نکنید.
· پس از کامل شدن سیکل کوئنچ، بلافاصله عملیات تمپرینگ را آغاز کنید.
· قطعه کار پس از کوئنچ نباید به مدت طولانی در دمای محیط نگهداشته شود و باید هر چه سریعتر تمپرینگ آن را انجام داد.
· سعی کنید که عملیات کوئنچ برای قطعات یک محموله تولیدی، یکسان اجرا شود و
· قطعات طویل و نازک را به صورت عمودی کوئنچ کنید تا خمش، کمانی شدن و پیچش آنها به حداقل برسد.
کوئنچ کردن در آب
توصیه میشود به جای آب خالص، از آب نمک برای کوئنچ استفاده شود. دلیل این پیشنهاد این است که به هنگام کوئنچ قطعه فولادی خیلی داغ در آبع بخار ایجاد شده در مجاورت سطوح قطعه کار، یک مانع عایق ایجاد کرده و از انتقال حرارت مطلوب جلوگیری میکند، مخصوصا در گوشههای تیز داخلی، رزوهها، سوراخهای ته بسته و دیگر فرمهای مشابه. در نتیجه بعضی نقاط در قطعه کار نرم باقی میمانند (Soft spots) و این کوئنچ اختلافی باعث ایجاد تنش در قطعه کار شده و اعوجاج و/ یا ترک را در آن به وجود خواهد آورد.
افزودن نمک (حداکثر 10% حجمی) به آب، فرایند کوئنچ فولاد را تسهیل میکند، زیرا کریستالهای نمک که بر روی سطح قطعه کار رسوب میکنند، به شدت منفجر میشوند. این انفجار کریستالها باعث به هم خوردن شدید مایع شده و از ایجاد سد بخار در حوالی قطعه کار در حال کوئنچ جلوگیری خواهد کرد. تلاطم مایع همچنین باعث دور شدن پوستههای ناشی از عملیات حرارتی از سطح قطعه کار و ادامه یکنواخت عملیات کوئنچ میگردد. بنابراین استفاده از آب نمک باعث سرد شدن یکنواخت قطعه کار خواهد شد.
کوئنچ کردن در روغن
رعایت نکات زیر میتواند در عملیات کوئنچ فولاد در روغن مفید باشد:
· با توجه به این که کوئنچ فولاد داغ در روغن ممکن است خطر آتشسوزی داشته باشد، لازم است برای این کار از روغن با نقطه اشتعال لحظهای (Flash point) بالا استفاده شود.
· سرعت سرد شدن قطعه کار به هنگام کوئنچ شدن در روغن، آهستهتر از آب یا آب نمک است. بنابراین میزان تنشهای پس ماند در قطعه کار نیز پایینتر خواهد بود.
· برای کوئنچ کردن هر 1 lb فولاد در یک ساعت، تقریبا 1 galروغن مورد نیاز است. (تقریبا 8.4 L برای هر کیلوگرم) مثلا اگر 1000 lb (45 kg) فولاد در هر ساعت کوئنچ شود، احتیاج به یک مخزن روغن به گنجایش 100 gal (378 L) مورد نیاز خواهد بود.
· دمای روغن باید در حدود 90-1300F(32-540C) نگهداشته شود تا عملیات کوئنچ به صورت مناسب انجام شود و
· روغن درون مخزن باید هم زده شود تا سرعت سرد شدن قطعه کار در آن یکنواخت باشد.
روش تولید در تمام قطعات صنعت به فاکتور هایی مثل هزینه تولید و زمان انجام کار و دقت کار و... بستگی دارد.
فرز هاب تا تیراژ 100000 جواب گویی خوبی دارد .
در ادامه دو مقاله جامع درباره روشهای تولید چرخدنده آمده که امیدوارم مفید واقع بشود .

دانلود کتاب وحل المسایل انتقال حرارت اینکروپرا
Fundamentals of Heat and Mass Transfer-Incropera
کتاب وحل المسایل اونو با توجه به حجم بالاش درچهارقسمت تقدیم حضورتون میکنم
حجم کلی هشتاد مگابایت
برای استفاده از کتاب باید همه پارتهارو دانلود کنید
پسورد: spow