جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از روش های جوشکاری در حالت جامد است که در سال 1991 توسط موسسه twi در دانشگاه کمبریج انگلستان،اختراع و ثبت شد. در این فرآیند بدلیل دمای پایین در موضع جوش، اتصال حاصل، عاری از عیوبی همچون ترک، اعوجاج و دیگر عیوبی می باشد که می تواند در جوشکاری های ذوبی اتفاق بیافتد. در این پژوهش اتصال آلیاژ آلومینیم 5052 به فولاد زنگ نزن آستنیتی304 مورد بررسی قرار گرفته است. برای دستیابی به اتصال مطلوب از نظر کیفیت ظاهری و خواص مکانیکی، پنج پارامتر اثرگذار در فرآیند شامل، راستای جوشکاری نسبت به جهت نورد، تغییر جهت دوران و به دنبال آن اثرات مرتبط با قرارگیری سمت پیشرو و پسرو در دو سمت ناحیه اتصال، اثرات مرتبط با زاویه انحراف ابزار، همچنین دو پارامتر اصلی فرآیند یعنی سرعت دورانی و سرعت پیشروی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با انجام جوشکاری در جهت نورد خواص مکانیکی از جمله استحکام اتصال بهبود می یابد. همچنین با انجام جوشکاری در جهت دورانی پادساعتگرد، به نحویکه سمت پیشرو در بخش آلومینیم تحت بارگذاری قرارگیرد به دلیل کاهش احتمال تشکیل حفرات در این ناحیه، استحکام بالاتری برای اتصال بدست خواهد آمد. زاویه انحراف ابزار نیز به دلیل تاثیر گذاری بر نیروی فورج و حرارت ورودی به ناحیه اتصال می تواند تاثیر بسزایی بر کیفیت ظاهری، استحکام و ریزساختار اتصال داشته باشد بطوریکه در زاویه انحراف 1 درجه بدلیل عدم نیروی فورج کافی برقراری اتصال امکانپذیر نخواهد بود. در زاویه انحراف 5/1 درجه بالاترین میزان استحکام برای اتصال بدست آمده است و با افزایش زاویه انحراف به 5/2 درجه به دلیل افزایش حجم حفرات در اتصال، استحکام شدیدا کاهش می یابد. افزایش یا کاهش بیش از حد حرارت ورودی که در اثر تغییر سرعت دورانی و سرعت پیشروی اتفاق می افتد می تواند ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال را بشدت تحت تاثیر قرار دهد، بطورکلی براساس آزمایشات انجام شده مشخص شد که بهترین شرایط با سرعت دورانی و پیشروی به ترتیب 1000 دور بر دقیقه و 224 میلیمتر بر دقیقه حاصل شد که به اتصال عاری از هرگونه و با بالاترین میزان استحکام منتج شد.

در این پژوهش ورق بسیار نازک فولادی زنگ نزن استنیتی 316 به ضخامت 1/0 میلیمتر به دو روش جوشکاری لیزر و پرتو الکترونی به صورت اتصال لبه روی هم(lap joint) جوشکاری شدند. برای انجام این تحقیق از دستگاه جوش لیزر nd:yag پالسی با توان متوسط 400 وات و از دستگاه جوشکاری پرتو الکترونی تحت خلأ بالا با توان متوسط 5/7 کیلووات و ولتاژ حداکثر60 کیلوولت استفاده شده است. درجوشکاری لیزر متغیرهای جریان، عرض پالس و سرعت جوشکاری مورد بررسی قرار گرفتند. سرعت در سه سطح 5، 10 و 15 سانتیمتر بر دقیقه، جریان در سه سطح 110، 130 و 150 آمپر و عرض پالس در سه سطح 2، 5/2 و 3 میلی ثانیه مورد بررسی قرار گرفتند. در جوشکاری پرتو الکترونی جریان پرتو در محدوده 8/0 تا 0/1 میلی آمپر و سرعت جوشکاری در محدوده 55 تا 75 سانتیمتر بر دقیقه بررسی شدند. نمونه های جوشکاری شده از نظر خواص مکانیکی، ابعاد منطقه جوش و ساختار میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفتند. در فرایند لیزرمشاهده شد که افزایش توان و عرض پالس منجر به افزایش ابعاد منطقه جوش می شود. پارامترهای بهینه برای جوشکاری عبارتند از جریان 130 آمپر عرض پالس 5/2 میلی ثانیه و سرعت 10 سانتیمتر بر دقیقه. در فرایند پرتو الکترونی نیز افزایش جریان پرتو باعث افزایش ابعاد منطقه جوش گردید. پارامترهای بهینه برای جوش پرتو الکترونی عبارت است از ولتاژ 45 کیلوولت، جریان پرتو 0/1 میلی آمپر و سرعت 65 سانتیمتر بر دقیقه. ساختار میکروسکوپی در هر دو روش تقریباٌ به طور کامل استنیتی بدست آمد. استحکام جوشها بالاتر یا در حد فلز پایه حاصل گردید. در نمونه های جوشکاری شده با پرتو الکترون شکست نمونه کشش از فلز پایه اتفاق افتاد و بیشترین مقدار نیرو قبل از شکست 45 کیلوگرم نیرو اندازه گیری شد. سختی فلز جوش در تمامی نمونه ها بالاتر از فلز پایه می باشد.

در این تحقیق طراحی و ساخت ابزار جدید با قابلیت ایجاد سرعت چرخشی متفاوت پین و شانه ابزار و در ادامه، بررسی تاثیر پارامتر فرآیند بر اتصالات غیر مشابه fssw با استفاده از ابزار جدید مورد بررسی قرار گرفت. اثر جهت چرخش معکوس ابزار، زمان توقف و طول پین بر استحکام برشی اتصال، هندسه منطقه ی اغتشاش بر روی ورق های آلیاژ آلومینیم 2024 و5052 به ضخامت 2 میلی متر مورد بررسی قرار گرفت. کیفیت ظاهری اتصال، سختی و استحکام برشی اتصال روی هم، ریزساختار و اندازه دانه های محل جوشکاری مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای فرآیند با استفاده از روش تاگوچی و بر اساس آرایه متعامد l27 تاگوچی بهینه سازی شدند. نتایج نشان داد که استفاده از ابزار چرخشی دوگانه معکوس منجر به کاهش مقدار حرارت ورودی و به حداقل رسیدن تغییرات سختی در مناطق مختلف اتصال نسبت به فلز پایه شد. همچنین مشاهده شد که با افزایش سرعت چرخشی ابزار، اندازه دانه در منطقه اغتشاشی به دلیل غالب بودن نرخ تغییر شکل پلاستیک بر افزایش دما، کاهش یافت.

در این تحقیق شیشه سرامیک sio2-p2o5-cao که یک بیوسرامیک شناخته شده است بر روی آلیاژ زیرکونیم پوشش داده شد؛ این کار توسط روش سل-ژل صورت پذیرفت. در ادامه تأثیر افزودنی زیرکونیوم بر روی کیفیت پوشش بررسی شد. میزان زیست فعالی پوشش های ایجاد شده در محلول مشابه بدن sbf مورد بررسی قرار گرفت.

در میان مدل های مختلف شکست نرم، مدل خسارت گارسون-تورگارد-نیدلمن (gtn) بدلیل در نظر گرفتن سه مرحله جوانه زنی، رشد و انعقاد حفرات در حین تغییر شکل پلاستیک کاربرد وسیعی دارد. مسائل مهم در این مدل محاسبه دقیق پارامترهای آن می باشد که در روش های تجربی بسیار وقت گیر و پرهزینه است. لذا برای این منظور از روش های شبیه سازی اجزای محدود استفاده می شود.

در این پژوهش ساخت صفحات دوقطبی فلزی پیل سوختی به روش آزمایشگاهی و شبیه سازی اجزای محدود به کمک فرآیند شکل دهی با دمش گاز مورد بررسی قرار گرفته است. قالب اصلی با طرح نهایی شیار مارپیچ مستقیم موازی در قالب محدب ساخته شد و آزمایش های نهایی روی ورق فولاد زنگ نزن 304 با ضخامت 12/0 میلیمتر انجام شد. در ادامه به منظور صحت سنجی شبیه سازی فرآیند شکل دهی انجام شده توسط نرم افزار اجزای محدود 12 .6 abaqus ، نتایج شبیه سازی ها با نتایج آزمایش های تجربی مقایسه شد. سپس پارامترهای هندسی و فرآیندی دیگر با استفاده از نرم افزار اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفت.

صفحات دوقطبی از مهم ترین و حجیم ترین بخش یک پیل سوختی می باشد. آلیاژهای آلومینیوم دارای خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی خوب، هزینه و وزن کم هستند، که به عنوان یکی از مواد مناسب در ساخت صفحات دوقطبی فلزی محسوب می شوند. از روش های متداول شکل دهی عبارت است از: شکل دهی توسط نورد ، استمپینگ ، رابرپدفرمینگ ، الکترومگنتیک فرمینگ و هیدروفرمینگ .، به طوری که هرکدام دارای معایب فرایندی خاص خود در ساخت صفحات دوقطبی فلزی می باشند. تحقیقات بسیاری در ساخت این صفحات با الگوی های مختلف به منظور بررسی شکل پذیری در مقیاس میکرو انجام شده است. روش شکل دهی با دمش گاز از جمله فرآیندی جدید در ساخت صفحات دوقطبی فلزی می باشد که برای اولین بار در شکل دهی میکرو کانال های صفحات دوقطبی با الگوی شیاری مستقیم استفاده شده است. در این پژوهش با شکل دهی ورق آلومینیوم 1070به ضخامت 100میکرون، پارامترهای هندسی کانال های شیاری قالب های مقعر، به صورت شبیه سازی و تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که عرض کانال به عرض دندانه های (w/s) مختلف، تاثیر بر میزان عمق پرشدگی کانال ندارد. همچنین عرض کانال های تکی (2/1w:) رفتار پرشدگی مطابق با نسبت (w/s) دارد.