پوشش دهی با استفاده از آلیاژهای پایه نیکلی خودگداز بر روی فلزات پایه چدن داکتیل و فولاد از جنبه های بسیاری مانند مقاومت به سایش و مقاومت به ترک های خستگی مورد مطالعه قرار گرفته اند. یکی از کاربردهای مهم این آلیاژها پوشش دهی بر روی چدن داکتیل می باشد. این تحقیق بر اساس درخواست یکی از صنایع خودروسازی نسبت به مطالعه علمی بر روی برخی از موارد جدایش لایه های تعمیری فرایند جوشکاری پودری برای پوشش دهی سطح چدن داکتیل با آلیاژهای خودگداز نیکلی طرح گردید. پدیده ایجاد ترک در منطقه متاثر از حرارت در جوشکاری قوسی یک پدیده شناخته شده می باشد. در تحقیق حاضر مشاهده شده است که تحت یک شرایط خاص شامل استفاده از آلیاژ سخت و سرعت سرد شدن سریع و متوسط، ترک های ریزی در منطقه متاثر از حرارت بوجود آمده است. این درحالیست که تابحال پدیده ایجاد ترک در منطقه مجاور جوش در جوشکاری پودری با آلیاژهای پایه نیکلی خودگداز در منابع توسط محققین دیده نشده است. پس از جوشکاری بر روی نمونه های آماده شده مشخص شد که در جوشکاری پودر سخت بر روی نمونه ها درصورتی که سرعت سرد شدن زیاد باشد ترک های بسیار زیادی در منطقه متاثر از حرارت بوجود می آید. ضخامت بسیار زیاد قالب های شکل دهی ورق موجب افزایش سرعت سرد شدن جوش و منطقه متاثر از حرارت می شود. این عامل می تواند یکی از عوامل مهم در ایجاد ترک باشد که در سایر منابع به آن اشاره نشده است. ترک های بوجود آمده از گوشه جوش شروع می شوند و با کاهش ضخامت گرده جوشکاری شده میزان ترک های ایجاد شده در منطقه متاثر از حرارت کاهش می یابد. اختلاف ضریب انبساط حرارتی لایه جوشکاری شده و فلز پایه و خواص فصل مشترک جوش سبب ایجاد تنش های حرارتی می شود. با توجه به مسیر و طریقه انتشار ترک، می توان چنین استدلال نمود که ترک های بوجود آمده در راستای طرح های تنش پسماند می باشد. از آنجایی که به نظر بیشترین میزان تنش پسماند در کناره های جوش بوجود می آید این مناطق دارای حساسیت بالایی به ایجاد ترک هستند. در نمونه های جوشکاری با پودر نرم مشخص شد که در ناحیه متاثر از حرارت در فلز پایه ساختار بسیار سخت و حساس به ترک مارتنزیتی بوجود می آید، با این وجود ترک در ساختار مشاهده نشد.

یکی از مشکلات عمده در جوشکاری ورقهای آلومینیومی نازک به کار رفته در بدنهء قایقهای نظامی پیدایش پیچیدگی می باشد.این مشکل باعث کاهش عملکرد دینامیکی ، کاهش سرعت و افزایش مصرف سوخت در این قایقها می گردد. هدف از انجام این تحقیق ، بررسی روشهای ممکن برای پیش بینی و کنترل پیچیدگی در حین جوشکاری تقویت کننده های نصب شده روی بدنهء قایق می باشد.بدین منظور دو پارامتر ترتیب جوشکاری و خنک کردن در حین جوشکاری مورد آزمایش قرار گرفته و تأثیر این عوامل در شرایط مختلف روی میزان پیچیدگی بدنهء قایق بررسی شده است. نتایج آزمایش حاکی از آن است که با انتخاب ترتیب بهینه در جوشکاری تقویت کننده ها و همچنین استفاده از عملیات خنک کردن توسط هوای فشرده ، میتوان میزان پیچیدگی را تا حد قابل ملاحظه ای کاهش داد.

آلیاژ سخت پوشی استلایت 6 با مقادیر مختلفی از تانتالم بصورت درجا بر روی زیرلایه های متفاوت لایه نشانی شد. فرآیند لایه نشانی با استفاده از لیزر nd:yag کم توان ضربانی و روش پیش نشانی پودر و همچنین لایه نشانی لیزر yt:yag فیبری پیوسته با توان بالا و روش پاشش از کنار همزمان پودرها اجرا گردید. به منظور مطالعه متغیرهای پالس تعریف نسبت ذوب برای فرآیند لیزرضربانی بر پایه فرضیه چگالی انرژی بازتعریف شده و متغیرهای بهینه برای دستیابی به حداکثر بهره وری ذوب بدست آمد. در راستای شناخت ساختار انجمادی پوشش، دانه بندی و بافت انجمادی پوشش استلایت 6 مورد مطالعه قرار گرفت و اثر پالسهای متوالی بر ریزساختار پوشش بررسی شد. علاوه بر این، ارتباط جهت گیری بلوری در فصل مشترک پوشش/زیرلایه و استحاله فازی حالت جامد در ناحی? متأثر از حرارت تعیین گردید. تانتالم به دلیل تمایل بالا به واکنش با کربن، تطبیق پذیری بالا با آلیاژهای پایه کبالت و خواص عالی کاربید آن به عنوان افزودنی و نیز روش سنتز درجا به منظور دستیابی با فصل مشترک سازگار و یکنواختی بیشتر انتخاب گردید. مقادیر مختلفی در بازه 0 تا 12 درصد وزنی تانتالم به آلیاژ استلایت 6 از طریق فرآیند لایه نشانی افزوده شد و اثر آن بر ریزساختار این آلیاژ تعیین گردید. مشاهدات نشان می دهند که با افزایش مقدار تانتالم علاوه بر کاربیدهای غنی از کروم با ساختار اورتورومبیک m7c3 که در آلیاژ استلایت 6 بدون تانتالم مشاهده می شود، کاربیدهای غنی از تانتالم mc نیز در نواحی بین دندریتی تشکیل می شوند. با افزایش بیشتر تانتالم، کاربیدهای m7c3 هگزاگونال نیز تشکیل می شوند. همچنین، دندریتهای غنی از کبالت در حضور تانتالم بسیار ریزتر می شوند. این تغییرات ریزساختاری دلیل افزایش سختی دمای محیط آلیاژ استلایت 6 حاوی تانتالم لایه نشانی شده با لیزر ضربانی و پیوسته می باشد. مقاومت به سایش نیز در محیط و دمای بالا (500 درجه سانتیگراد) برای پوشش های لایه نشانی شده با لیزر پیوسته اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که افزودن هر مقدار تانتالم به استلایت 6، علیرغم افزایش سختی، اثر مخربی را بر مقاومت به سایش آلیاژ استلایت 6 در دمای اتاق و دمای 500 درجه سانتیگراد دارد و ارتباط بین ریزساختار و خواص مکانیکی توضیح داده می شود. همچنین دو روش لایه نشانی لیزری و ضربانی نیز مورد مقایسه قرار گرفتند و اثر نوع لیزر بر ریزساختار پوشش ها نیز مطالعه گردید.

در این تحقیق ترکیدگی ذوبی سوپرآلیاژ in738lc در جوشکاری لیزر پالسی با توان کم مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ترکیدگی ذوبی در haz سوپرآلیاژ پایه نیکل in738lc در جوشکاری لیزر پالسی حالت جامد بواسطه ذوب ترکیبی فازهای ثانویه مانند کاربیدهای mc، بورایدهای غنی از cr-mo، ترکیبات بین فلزی ni-zr و کاربیدهای m23c6 غنی از کروم اتفاق افتاده است. همچنین مشخص شد که موثرترین فاز مرزدانه ای که منجر به ذوب ترکیبی و ترکیدگی مرزدانه ای می گردد فاز بورایدی m3b2 غنی از کروم و مولیبدن می باشد. نتایج شبیه سازی به کمک gleeble نشان داد که حضور ترکیبات بورایدی در مرزدانه ها منجر به کاهش چشمگیر دمای شروع ذوب شدگی گردید. از این رو عملیات حرارتی آنیل انحلالی در دماهای بالاتر از 1100 درجه سانتیگراد در حداقل زمان که منجر به انحلال کامل بورایدها می گردد می تواند تأثیر چشمگیری در کاهش میزان ترکیدگی داشته باشد. از طرفی افزایش سختی فلز پایه با کاهش قابلیت آلیاژ در رهاسازی تنش های شکل گرفته منجر به افزایش تمایل به ترکیدگی ذوبی گردید. نتایج حاصل از بررسی تأثیر پارامترهای فرآیند لیزر پالسی کم توان نشان داد که در دامنه پارامترهای مورد مطالعه افزایش حرارت ورودی به طور کلی منجر به کاهش میزان ترکیدگی نگردید بلکه در هر یک از دو حالت جوشکاری هدایتی و سوراخ کلیدی با افزایش حرارت ورودی میزان ترکیدگی کاهش یافته است. میزان ترکیدگی در حرارت ورودی یکسان در حالت سوراخ کلیدی بدلیل نوع تنش های ایجاد شده کمتر از حالت هدایتی بوده است. نتایج این تحقیق نشان داد که ذوب ترکیبی رسوبات گاما پرایم تنها در شرایطی اتفاق می افتد که حرارت ورودی بالا بوده و نرخ گرمایش در حد مشخصی باشد. بدین معنی در نرخ گرمایش بسیار بالا مانند شرایط استفاده شده در این تحقیق فرصت کافی جهت ذوب ترکیبی رسوبات گاماپرایم فراهم نمی گردد. این نتایج به کمک شبیه سازی ترمومکانیکی gleeble نیز صحه گذاری گردید. در واقع در صورتی که نرخ گرمایش در محدوده 102-103 °c/s باشد ذوب شدگی این رسوبات مشهود خواهد بود که این شرایط نیز در جوشکاری ذوبی gtaw و یا لیزرهای با توان بالا فراهم است. از این رو در این تحقیق اثری از ذوب ترکیبی و با تغییر مورفولوژی رسوبات گاما پرایم در haz مشاهده نگردید.

هدف از این تحقیق، ارائه مدلی است که بتواند با تبیین رابطه بین عوامل موثر بر ترک گرم، تشکیل/عدم تشکیل ترک را در جوشکاری لیزر پالسی آلیاژهای آلومینیوم پیش بینی کند و بدین وسیله به یافتن درک بهتری از این پدیده کمک کند. بدین منظور مدلی برای پیش بینی تشکیل ترک بر اساس بقای جرم (رقابت بین نرخ کاهش حجم و نرخ برگشت مذاب) پی ریزی شد. دو منطق برای پیش بینی تشکیل ترک بکار گرفته شد. یکی بر اساس تعیین لحظه تشکیل ترک (پیدا کردن زمانی که نرخ برگشت مذاب کمتر از نرخ کاهش حجم می شود) و دیگری بر اساس مقایسه نرخ برگشت مذاب و نرخ کاهش حجم در لحظه ای که بیشترین حساسیت به ترک در آن لحظه وجود دارد. مدل بدست آمده قادر به در نظر گرفتن عوامل مکانیکی و غیرمکانیکی در تشکیل ترک است. طبق محاسبات انجام شده طول منطقه حساس به ترک و سرعت انجماد دو مشخصه غیرمکانیکی مهم هستند که تشکیل ترک را کنترل می کنند و این دو عامل با یکدیگر رابطه عکس داشته و افزایش یکی منجر به کاهش مقدار مجاز دیگری می شود. از بین عوامل مکانیکی نیز نرخ کرنش مهمترین عامل موثر در ایجاد ترک می باشد. این مدل تأثیر غلظت بر حساسیت به ترک را نیز می تواند به خوبی پیش بینی کند. همچنین این مدل روشی را برای محاسبه دو پارامتر مهم در مطالعات مربوط به ترک انجمادی یعنی کسر جامد همدوسی ( ) و کسر جامد پل زنی ( ) پیشنهاد می دهد. این مقادیر برای ریخته گری و بدست آمد که در تطابق با اندازه گیریها می باشد و برای لیزر پالسی نیز مقادیر و بدست آمد. برای ارزیابی این معیار از آزمایش هایی استفاده شد که در زمینه بررسی تأثیر دمای اولیه فلز پایه (?300، ?190- و دمای اتاق) و شکل زمانی پالس (مربعی و مثلثی) بر شدت ترک های انجمادی طراحی شده بودند. بر خلاف سایر معیارهای موجود که دارای ضعف در پیش بینی حساسیت به ترک هستند، این معیار علاوه بر پیش بینی خوب حساسیت به ترک در شرایط مختلف جوشکاری، رسیدن به درک بهتر از ترک انجمادی را ممکن می سازد و به علت سهولت استفاده از آن، در طراحی فرایند می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در جوشکاری لیزر پالسی با شکل دهی پالس حاصلضرب سرعت انجماد در طول منطقه حساس به ترک (حد فاصل بین نقطه همدوسی و پل زنی) کمتر از مقدار بحرانی m2/s 5-10×4/3 می شود و در نتیجه ترک انجمادی تشکیل نمی شود. نتایج حاکی از آن است که معیار پیشنهادی در مقایسه با معیارهای مرسوم کارایی را بهبود بخشیده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.