نام پژوهشگر: رضا میراسمعیلی
مرتضی بیانلو رضا میراسمعیلی
در تحقیق حاضر تاثیر متغیرهای جوش لیزر nd:yag ضربانی با توان متوسط 80 وات برای به دست آوردن جوش نفوذ کامل و آب بند روی دو فویل فولاد زنگ نزن 304l با ضخامت 100 میکرون که به صورت رویهم جوش شدند، مورد بررسی قرار گرفت. متغیرهای مورد بررسی در این تحقیق عبارتند از: ولتاژ، بسامد، پهنای زمانی ضربان و سرعت جوشکاری. برای بررسی تاثیر متغیرهای مختلف به صورت همزمان با انجام جوش های کمتر، از آرایه l9 تاگوچی استفاده شد و نه جوش با متغیرهای مختلف انجام شدند. بر اساس خواص مورد انتظار در این تحقیق، آزمون های نشتی سنجی، مقاومت به خوردگی پتانسیودینامیک و آزمون استحکام کششی روی نمونه های جوش شده انجام گرفت. برای مشاهده ریزساختار از میکروسکوپ نوری استفاده شد. سطوح شکست حاصل از آزمون کشش با میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد و جهت بررسی فازهای تشکیل شده در جوش، پراش پرتو ایکس انجام شد. متغیرها طوری انتخاب شدند که در تمامی جوش ها نفوذ کامل حاصل شود. نتایج بدست آمده نشان داد که به دلیل بالا بودن نسبت creq/nieq آلیاژ مورد استفاده و استفاده از قید و بند مناسب، هیچگونه ترکی در ساختار دیده نشد. جوش های دارای همپوشانی بالای 50 درصد دچار نشتی نشدند. در نمونه جوش با بیشترین بسامد و ولتاژ و کمترین سرعت حرکت به دلیل بالاتر بودن حرارت ورودی، لایه محافظی مشابه با لایه محافظ فلز پایه ایجاد شد. بجز دو نمونه از جوش ها، بقیه آن ها دارای استحکام کششی بالاتر از فلز پایه بودند. نتایج حاصل از این پایان نامه مقادیر مطلوب ولتاژ، بسامد، پهنای زمانی ضربان و سرعت جوشکاری را برای جوشکاری فویل های نازک فولاد زنگ نزن 304l به کار رفته در پیل های سوختی، به دست می دهد.
سمانه نصیری حمیدرضا شاهوردی
همزدن الکترومغناطیسی یکی از روش¬های کم هزینه، قابل کنترل و با آلودگی کم است که در تولید کامپوزیت های زمینه فلزی کاربرد دارد. در طی سال های اخیر شبیه سازی های متعددی در زمینه¬ی دینامیک سیالات محاسباتی در همزن الکترومغناطیسی انجام شده است. در این تحقیق شبیه سازی جریان سیال و انتقال حرارت مذاب آلومینیوم و فولاد در همزن الکترومغناطیسی و نحوه توزیع ذرات سرامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. این مدل دو بعدی، شامل دو میدان الکترومغناطیسی و میدان جریان مذاب می باشد. محاسبه نیروهای الکترومغناطیسی وارد مذاب در نرم افزار تجاری کامسول برای جریان 11 و 30 آمپر و فرکانس 5 و 50 هرتز انجام شد. نتایج حاصل از شبیه سازی الکترومغناطیسی با نتایج تجربی مقایسه و مطابقت خوبی را نشان داد. برای حل معادلات جریان سیال و انتقال حرارت، از مدل دو بعدی متقارن محوری در نرم افزار فلوئنت استفاده شد. با توجه به اینکه حرکت سطح آزاد مذاب در این مسئه حائز اهمیت است، مدل جریان دو فازی است. برای بررسی حرکت ذره از مدل فاز گسسته در نرم افزار فلوئنت استفاده گردید. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که با افزایش جریان عبوری از کویل از 11 به 30 آمپر و همچنین فرکانس از 5 به 50 هرتز، نیروی مغناطیسی وارد بر مذاب افزایش یافته که این افزایش نیرو باعث افزایش سرعت مذاب در بوته می گردد. توزیع بهینه ذرات در فرکانس50 هرتز و جریان 11 آمپر برای مذاب آلومینیوم و همچنین فرکانس 50 هرتز، جریان 30 آمپر برای مذاب فولاد مشاهده شد. مذاب آلومینیوم در 60 ثانیه اول و مذاب فولاد در 90 ثانیه به زیر خط سالیدوس میرسند. بهترین زمان تزریق ذرات در مذاب آلومینیوم 20 ثانیه اول و در مذاب فولاد 40 ثانیه اول است. سرعت بهینه تزریق ذرات با ابعاد نانو 5 لیتر بر دقیقه است، این مقدار برای ذرات میکرومتر به یک لیتر بر دقیقه می¬رسد. پیدا کردن زمان همزدن بهینه برای ذرات با ابعاد میلیمتر نقش کلیدی را در توزیع یکنواخت ذرات بازی می کند.
محمدکاظم رجبعلی پورچرمی فرشید مالک قائنی
تعمیر قطعات فولادی تخریب شده توسط جوشکاری از لحاظ نیاز به سرعت در بازگشت قطعات به سرویس و همچنین از لحاظ اقتصادی و فنی در اکثر مواقع بهترین راه حل بوده و عملاٌ غیر قابل اجتناب می باشد. با توجه به اینکه گاز ترش علاوه بر خورنده بودن بسیار سمی نیز می باشد، اطمینان از سلامت اینگونه جوشهای تعمیری بسیار پر اهمیت و حتی یکی از بحرانی ترین فعالیتهای جوشکاری و تعمیرات در تاسیسات نفت و گاز می باشد. هدف کلی از انجام این تحقیق بررسی تاثیرات فرآیند جوشکاری تعمیری smaw بر ایجاد ترک های حاصل از گاز ترش در تجهیزات فولاد کربنی و همچنین بکارگیری روش جوشکاری و تاثیر آن در جلوگیری از خسارات ناشی از گاز ترش می باشد. در همین راستا ابتدا به بررسی ترک های موجود در بدنه تجهیزات در تماس با گاز ترش از جمله فلنج جریانی، بدنه شیر کنترل و یک بخش از خط لوله پرداخته شده است. سپس اثر تنش، و نیز اثر جوشکاری بر ایجاد ترک های تنشی سولفیدی و نیز انتخاب الکترود مناسب بیان شده است. مواد و نمونه های مورد استفاده جهت بررسی موارد مذکور شامل نمونه ای از تجهیزات آسیب دیده، کوپن های موجود در مسیر گاز ترش، نمونه لوله های مورد استفاده در مسیر گاز ترش، 4 سری الکترود از نوع 7018 بوده و از آزمون های ssc و hic، کوانتومتری، کشش، سختی سنجی و تجهیزاتی چون دستگاه جوشکاری با الکترود دستی، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. نتایج نشان داد برای جلوگیری از ایجاد خسارات هیدروژنی عوامل مختلفی نقش داشته که می توان به مواردی از جمله جنس قطعه، طریقه کاربرد آن در سیستم و نیز پارامترهای موثر بر روش تعمیر آن مخصوصاً روش جوشکاری اشاره نمود. در پایان نیز نقش هرکدام از عوامل موثر بر خسارات هیدروژنی بررسی و نتایج آن ارائه شده است. با توجه به نتایج حاصل از گردآوری مطالب علمی و آزمایشات تجربی امیدوار می باشیم که بتوان، در درجه اول اطمینان نسبت به سلامت متالورژیکی قطعات تحت تعمیر افزایش داد و در درجه دوم دانش موجود را تکمیل نمود.
سیده هما هاشمیان رهقی رضا پورصالحی
هدف از انجام این پژوهش سنتز نانوذرات آلیاژی نقره-مس به روش تخلیه قوس الکتریکی به عنوان روشی ساده، ارزان و بررسی خواص نوری آن است. سنتز نانوذرات آلیاژی با استفاده از سه روش مختلف در آب بدون یون انجام و با استفاده از تصویربردای sem، طیف سنجی پاشندگی انرژی پرتو ایکس، xrd و uv-vis مشخصه یابی نمونه ها انجام شد. تشکیل نانوذرات آلیاژی توسط الگوی پراش پرتو x و طیف سنجی پاشندگی انرژی پرتو x مشاهده شد. مشابه بودن خواص نوری حتی با درصد نقره کم نشان داد که می توان از نانوذرات آلیاژی با درصد کم نقره هم برای اهداف و کاربردهای نوری به جای نانوذرات نقره استفاده کرد. نتایج این پژوهش روشی ساده و ارزان را برای سنتز نانوذرات آلیاژی نقره-مس با خواص نوری مناسب و مشابه خواص نوری نانوذرات نقره فراهم می آورد.