این تحقیق به منظور ارزیابی عملکرد یک فلز شیشه¬ای پایه آهن به عنوان یک آلیاژ سخت-پوشی به روش جوشکاری gtaw انجام شده است. در این تحقیق یک آلیاژ چند جزئی پایه آهن با ترکیب استوکیومتری fe49cr18mo7b16c4nb6 جهت لایه نشانی بر روی فولاد از طریق فرایند gtaw مورد استفاده قرار گرفت. به منظور بررسی رفتار این آلیاژ در فرایند لایه نشانی از دو نوع زیر لایه فولاد کم¬کربن(st37) و فولاد ابزار گرمکار h13 استفاده شد. آزمایش¬های اول بر روی فولاد کم¬کربن انجام شد و جهت بررسی اثر تعداد لایه و میزان رقت بر ریز¬ساختار و سختی، تعداد متفاوتی از لایه¬های جوش ایجاد شد. در آزمایش¬های بعدی که بر روی زیرلایه¬های فولاد ابزار گرمکار صورت گرفت، اثر پیشگرم کردن زیر¬لایه بر ریزساختار و سختی فلز جوش مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی¬های ریزساختاری و شناسایی فاز¬ها از دستگاه میکروسکوپ نوری(om) و الکترونی(fe_sem) و آزمایش پراش پرتو ایکس(xrd) استفاده شد. نتایج نشان داد که پس از لایه نشانی این آلیاژ بر روی سطح، ساختاری چند فازی متشکل از فاز¬های بورایدی و کاربیدی(فاز¬های بوراید مولیبدن سه جزئی(mo2feb2) و فاز¬های بسیار ریز کاربید نایوبیم(nbc)) در یک زمینه¬ای از آهن آلفا ایجاد می¬شوند که سختی بالاتر از 600 ویکرز را در ساختار بوجود می¬آورند و با افزایش تعداد لایه¬ها میزان این فاز¬ها و به دنبال آن میزان سختی هم افزایش می¬یابد. در ادامه نیز نتایج نشان داد که با کاهش حرارت ورودی، میزان رقت کاهش یافت که با افزایش میزان فاز¬های سخت بورایدی و کاربیدی در ساختار همراه بوده و موجب افزایش سختی در لایه جوش(به بیش از 800 ویکرز) شد.

تعمیر و باز سازی قطعات مهم صنعتی همیشه چالش های زیادی را برای متخصصان این صنایع به همراه داشته است؛ چراکه در این زمینه، علاوه بر آگاهی داشتن از نوع ماد? ترمیمی و شاید از این مهم تر، نوع فرآیند ترمیمی، آگاهی از خواصی که در اثر ترمیم ماد? پوشش به دست می آید بسیار حائز اهمیت می باشد. در این پژوهش ویژگی های متالورژیکی پوشش های ترمیمی wc-co که با استفاده از فرآیند رسوب دهی جرقه ای الکتریکی بر روی قالب های مهم صنعتی (ریخته گری تحت فشار، برش و شکل دهی) اعمال شده اند، بررسی می شود. برای رسیدن به این هدف در ابتدا متغیر های تأثیرگذار شناسایی و سپس با طراحی یک روش آزمایش سازمان یافته، نمونه ها پوشش دهی شدند. از میان متغیر های بسیاری که در این روش پوشش وجود داشت، متغیر های الکتریکی(ولتاژ، سیکل وظیفه و بسامد) جهت بررسی انتخاب شدند. بعد از انجام پوشش دهی و بررسی خواصی ازجمله: نرخ رسوب- ضخامت پوشش- ترک و تخلخل– سختی – سایش – زبری پوشش – پیوند بین «پوشش و زمینه» و یکنواختی پوشش، نتایج استخراج شدند؛ که عبارت اند از: ضخامت پوشش با افزایش سیکل وظیفه و ولتاژ افزایش می یابد ولی به همان نسبت ترک و تخلخل نیز افزایش پیدا می کنند- ترک ها در سکیل وظیفه و ولتاژ پایین و فرکانس بالا از نوع طولی هستند ولی در سیکل وظیفه و ولتاژ بالا و فرکانس پایین از نوع عمقی هستند – با افزایش یکنواختی پوشش سختی نیز افزایش پیدا می کند- یک محدوده ای از سیکل وظیفه و ولتاژ وجود دارد که در آن محدوده، یکنواختی و اتصال بین پوشش و زمینه عالی است. در این پژوهش علاوه بر موارد ذکر شده، اثر گاز محافظ بر روی خواص متالورژیکی فولاد h13 بررسی شد و این نتیجه بدست آمدکه، عدم حضور گاز محافظ بیشتر در انرژی های بالای پوشش دهی موثر می باشد.

بازسازی پره¬های توربین گازی که معمولا از جنس سوپرآلیاژهای پایه نیکل می¬باشند، معمولا به روش جوشکاری انجام می¬شود. به علت تمایل شدید به ترک گرم، جوشکاری و پوشش¬دهی پره توربین از جنس in738lc با آلیاژ هم¬جنس خود دارای چالش¬های زیادی است. در این تحقیق روش جوشکاری و پوشش¬دهی الکترواسپارک (esd) برای لایه¬نشانی اولیه آلیاژ ریختگی in738lc با هدف کنترل ترک ذوبی در فلز پایه و سپس فرآوری ذوبی پوشش با لیزر پالسی (ضربانی) با هدف افزایش یکپارچگی پوشش مورد مطالعه قرار گرفت. محدوده علمی این تحقیق مطالعه پدیده ترکیدگی گرم در فرایندهای esd و لیزر است. پوشش دهی esd با حرارت ورودی بالا به میزان 11 تا 13 میلی¬ژول سبب ایجاد ترک¬های ذوبی در فلز پایه ریختگی می¬شود. با کاهش حرارت ورودی تا یک چهارم نمونه¬های قبل، میزان ترک ذوبی در زیرلایه کاهش می¬یابد (کاهش تا یک پانزدهم) و تنها شکستگی¬های ذرات کاربیدهای مجاور پوشش مشاهده می¬شود. انرژی جرقه عامل تاثیرگذار بر روی کیفیت پوشش است. ساختار لایه esd از سلول¬های فاز ? تشکیل شده است که به صورت هم بافته از زیرلایه رشد می¬کنند و ساختار بسیار دانه ریز جهت¬دار در امتداد رشد پوشش را تشکیل می¬دهند. نتایج نشانگر نقش بسیار زیاد عیوب مانند عدم ذوب¬شدگی بین لایه¬ایی و تخلخل در ایجاد دانه¬های جدید و کوچک است.

جوشکاری گلمیخ یک روش اتصال گلمیخ فلزی به قطعه کار فلزی است. از جوشکاری قوسی گلمیخ در ساخت سقف کامپوزیت به علت سرعت بالای جوشکاری برای اتصال گلمیخ به تیرو استحکام کافی استفاده می شود. در این پژوهش بعد از مطالعه استانداردها و منابع موجود، گلمیخ های موجود در بازار تهیه شدندو جنس و شکل نوک آنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی و کوانتومتری، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت.همچنین خواص مکانیکی نمونه ها با استفاده از دستگاه آزمون خمش هیدرولیک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد برای داشتن جوش مناسب، بعد از سلامت جوش از لحاظ ظاهر باید مقطع جوش و استحکام خمشی جوش مورد ارزیابی قرار بگیرد. مقدار هرکدام از پارامترها با استفاده از استانداردها و راهنمای دستگاه مورد استفاده بصورت تقریبی، قابل تعیین هستند اما این مقادیر باتوجه به شرایط از جمله ضخامت قطعه کار و محیط استفاده تاحدودی تغییر می کنند. با افزایش زمان و جریان عمق نفوذ افزایش می یابد. کاهش و یا افزایش طول بالارونده نسبت به محدوده مشخص شده در منابع موجود، مناسب نمی باشد. باافزایش زاویه نوک گلمیخ، شکل حوضچه جوش بارکتروپهن ترشد و عمق نفوذ جوش کم شد ، همچنین استحکام جوش تاحدودی کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که استفاده نکردن از al در نوک گلمیخ باعث ایجاد ساختار فریت ویدمن اشتاتن و احتمالا مارتنزیت در فلز جوش شد .مقدار بهینه در این حالت انتخاب گردید.