مقاله جوشکاری فایل ورد (word) دارای 173 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله جوشکاری فایل ورد (word)   کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله جوشکاری فایل ورد (word) ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله جوشکاری فایل ورد (word) :

-1- تعریف و مفهوم عملیات سطحی
عملیات سطحی عبارت است از رسوب دهی یک ماده پر کننده روی سطح قطعه کار جهت به دست آوردن خواص یا ابعاد مورد نظر که به طور معمول به منظور افزایش عمر کاری قطعه یا جایگزینی فلزی به کار می‌رود که فرسوده یا خورده شده است. عملیات سطحی می‌تواند موجب افزایش مقاومت به خوردگی،

مقاومت به سایش، چقرمگی، یا خواص ضد اصطکاکی در محل مورد نظر گردد. برخی از پوششها توسط فرآیندهای جوشکاری گازی یا قوسی و یا توسط فرآیندهای پاشش دهی حرارتی رسوب داده می‌شوند و روشهای دستی، نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک را می‌توان برای هر یک از فرآیندها به کار برد. مواد پرکننده مناسب در شکلها و انواع گوناگون نظیر میله جوشکاری، الکترودهای پوششدار، خمیرها و پودرها موجود می‌باشند. چسبندگی این مواد بر روی فلزات پایه از طریق نفوذ، پیوندهای متالورژیکی یا پیوندهای مکانیکی صورت می‌گیرد.

به طور کلی خواص مهم آلیاژهایی که جهت عملیات سطحی به کار می¬روند عبارتند از:
1- سختی
الف- ماکرو سختی
ب- میکرو سختی یا سختی اجزاء تشکیل دهنده یک ساختار ناهمگن
ج- سختی گرم یا مقاومت در برابر اثر تضعیف کننده دما
2- مقاومت به سایش

الف- تحت شرایط کم تنش
ب- تحت شرایط پر تنش
ج- تحت شرایطی که قطعه توسط مواد ساینده و در سرعتهای متفاوت رویه برداری می‌شود.
3- مقاومت به ضربه

الف- مقاومت به تغییر شکل تحت ضربه های متوالی (مربوط به تنش تسلیم)
ب- مقاومت به ترک خوردگی تحت ضربه (مربوط به استحکام و چکش خواری)
ج- استحکام فشاری
د- چکش خواری فشاری
4- مقاومت حرارتی

الف- مقاومت در برابر باز پخت (تمپر شدن)
ب- حفظ استحکام حرارتی در دمای بالا
ج- مقاومت به خزش

د- مقاومت در برابر اکسیداسیون یا خوردگی داغ
ه- مقاومت در برابر خستگی حرارتی
5- مقاومت در برابر خوردگی
6- خواص اصطکاکی و قابلیت جوشکاری

عملیات سطحی دارای مزایایی است که مهمترین آنها عبارتند از:
1- افزایش مقاومت به سایش و خوردگی در محل مورد نیاز
2- استفاده آسان از ترکیبات خیلی سخت و آلیاژهای مقاوم به سایش
3- سهولت کاربرد در محل

4- استفاده اقتصادی از عناصر آلیاژی گران قیمت
5- اقتصادی بودن برای کاربر به علل زیر:
• عمر کارکرد بیشتر
• کاهش هزینه نگهداری و تعویض

• بازیابی قطعات فرسوده
• استفاده از مواد پایه ارزان قیمت تر
• مصرف کمتر انرژی در هنگام کار

• افزایش بازدهی قطعه در بیشتر موارد [1]

1-2- انواع روشهای عملیات سطحی (با استفاده از جوشکاری)
روشهای گوناگون عملیات سطحی به چندین گروه به شرح زیر تقسیم می‌شوند:
1) پر کردن (بازسازی)
در این روش با افزودن فلز جوش به سطح فلز پایه، قطعاتی که نیاز به بازسازی ابعادی دارند را می‌توان تعمیر نمود. همچنین می‌توان به منظور بزرگ تر کردن یا پر کردن سطح قطعه از این روش استفاده کرد. در فرآیند بازسازی، خواص لایه رسوب داده شده اغلب مشابه با خواص فلز قطعه کار می‌باشد [2].

2) لایه نشانی
لایه نشانی نیز به منظور افزودن یک یا چند لایه از فلز جوش به سطح اتصال یا سطوحی که جوشکاری می‌شوند، انجام می‌گیرد. این روش بر خلاف روش بازسازی، جهت بزرگ کردن ابعاد انجام نمی‌شود، بلکه به دلایل متالورژیکی صورت می‌گیرد. به عنوان مثال گاهی اوقات به منظور جوشکاری دو قطعه غیر مشابه، ابتدا باید روی لبه‌های اتصال، توسط چند نوع الکترود، لایه‌هایی از رسوب ایجاد شود تا ترکیب شیمیایی و خواص دیگر دو لبه به یکدیگر نزدیک شود، سپس عملیات اتصال انجام گیرد. با روشهای مختلف جوشکاری لایه‌های مورد نظر را می‌توان رسوب داد، اما باید توجه داشت تا حد امکان عمق نفوذ و میزان رقت کم باشد.

3) روکش کاری
روکش جوش داده شده عبارت است از یک لایه نسبتاً ضخیم فلز پر کننده که روی فلز پایه از جنس فولاد کربنی یا کم آلیاژ قرار می‌گیرد و سبب افزایش مقاومت سطحی قطعه در برابر خوردگی می‌شود. فرآیند معمولاً توسط روشهای قوسی مانند جوشکاری زیر پودری، جوشکاری الکترود دستی و جوشکاری قوسی تحت گاز محافظ انجام می‌گیرد، هر چند فرآیندهای جوشکاری حالت جامد نظیر روکش دهی انفجاری و روکش دهی غلطکی نیز می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.
باید توجه داشت برای رسیدن به سطح روکش داده شده مناسب و مقاوم در برابر انواع خوردگی‌ها، نوع آلیاژ روکش و کیفیت سطح قبل از عملیات سطحی باید کاملاً مطلوب باشد. غالباً از فولاد زنگ نزن یا آلیاژهای اصلی نیکل جهت روکش دهی استفاده می‌شود.

4) سخت پوشی
فرآیندهای سخت پوشی به گروهی از فرآیندها اطلاق می‌شود که در آنها با به کار بردن مواد مقاوم به سایش و سخت روی سطح یک قطعه، از بین رفتن مواد که ممکن است در اثر عوامل مختلفی چون سایش، ضربه، فرسایش، خوردگی سایشی، ‌خستگی حرارتی و ; به وجود آید، کاهش پیدا می‌کند. سخت پوشی یک قطعه می‌تواند توسط روشهایی چون فرآیندهای جوشکاری و پاشش دهی حرارتی انجام شود و با استفاده از عملیات حرارتی یا فرآیندهای اصلاح سطح مانند سخت کاری شعله‌ای یا نیتروژن دهی نمی‌توان یک قطعه را سخت پوشی کرد. اگرچه هدف اصلی به کارگیری اکثر مواد سخت پوشی کاهش سایش است، اما با توجه به این که مکانیزهایی چون خوردگی و پوسته شدن سطح فلز در دماهای بالا، تأثیر به سزایی بر سرعت سایش قطعه دارد، از اینرو در این موارد، انتخاب ماده مناسب سخت پوشی، بر اساس شدت این مکانیزم ها صورت می‌گیرد.

کاربردهای سخت پوشی، به منظور کنترل سایش با توجه به نوع مکانیزم سایش، به طور گسترده‌ای تغییر می‌کند. محدوده این کاربردها از سایش بسیار شدید در ابزار برش، ابزار حفاری، چرخهای آسیاب تا سایش فلزات روانکاری نشده یا به طور جزئی روانکاری شده روی هم، نظیر شیرهای کنترل و یاتاقانها تغییر می‌کند.

فرآیند سخت پوشی را همچنین می‌توان به منظور کنترل سایش و خوردگی همزمان به عنوان مثال در شیرها و پمپهایی که در معرض مایعات خورنده قرار دارند، به کار برد [3،2].
سخت پوشی نسبت به سایر روشهای عملیات سطحی از اهمیت و کاربرد بیشتری برخوردار است و از اینرو به تفصیل مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

2-1- انتخاب آلیاژ سخت پوشی
انتخاب آلیاژ سخت پوشی با توجه دو فاکتور اصلی میزان سایش و هزینه صورت می‌گیرد. اگرچه عوامل مهم دیگری مانند نوع فلز پایه، فرآیند رسوب دهی، ضربه، خوردگی، اکسیداسیون و ; نیز باید در نظر گرفته شود.
به طور معمول آلیاژهای سخت پوشی به صورت پودر یا میله بدون روپوش، میله پوشیده شده با فلاکس، سیم جوشهای جامد و سیم جوشهای تو پودری با طول زیاد به کار می‌روند. معمولترین فرآیندهای سخت پوشی همراه با نوع مواد مصرفی متناسب با آنها در جدول 2-1 ارائه شده است.

جدول 2-1 : فرآیندهای معمول سخت پوشی همرا با نوع مواد مصرفی آنها [3]

به طور کلی،‌ مقاومت به ضربه آلیاژهای سخت پوشی با افزایش میزان کاربید، کاهش پیدا می‌کند. در مواقعی که مقاومت در برابر ترکیبی از سایش و ضربه مورد نظر باشد، با توجه به نوع محیط کاری، یکی از این دو عامل اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در کاربردهایی که مقاومت در برابر ضربه اهمیت زیادی دارد، از فولادهای آستنیتی منگنزدار می‌توان جهت بازسازی قطعات استفاده کرد [4].

در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی یا صنایع پتروشیمی، سایش همراه با خوردگی ناشی از محلولهای اسیدی و قلیایی می‌باشد. در چنین محیطهایی تعداد کمی از آلیاژهای سخت پوشی پایه آهنی مقاومت لازم در برابر خوردگی را تأمین می‌کنند. در حالیکه توسط آلیاژهای پایه کبالت یا نیکل می‌توان به مقاومت مورد نظر در برابر ترکیب سایش و خوردگی دست پیدا کرد.

آلیاژهای پایه آهنی در برابر اکسیداسیون و خوردگی داغ نیز مقاومت کمی دارند. آلیاژهای پایه نیکل حاوی براید نیز به دلیل نا کافی بودن میزان کرم در زمینه، مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون ندارند. بنابراین آلیاژهای پایه نیکل یا کبالت حاوی ترکیبات بین فلزی لاوه یا حاوی کاربید در شرایطی که به مقاومت به سایش همراه با مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی داغ مورد نیاز می‌باشد،‌ توصیه می‌شوند.

حفظ استحکام یک آلیاژ در کاربردهای دمای بالا، به عنوان مثال در قالبهای آهنگری داغ که در حرارت حدود oC870 کاربرد دارند، به منظور مقاومت در برابر سایش از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. آلیاژهای پایه آهنی با ساختار مارتنزیتی، در دماهای بالا سختی خود را از دست می‌دهند.
به طور کلی حفظ استحکام یک آلیاژ سخت پوشی در دماهای بالا، با افزایش میزان مولیبدن یا تنگستن موجود در زمینه، افزایش پیدا می‌کند [3]. در جدول 2-2 لیستی از مواد سخت پوشی همراه با مزایا و کاربرد آنها ارائه شده است.

آنچه که در انتخاب یک آلیاژ سخت پوشی باید مورد توجه قرار گیرد عبارتند از:
1- تحلیل شرایط کاری به منظور تعیین نوع سایش و مقاومت مورد نیاز در برابر آن

2- انتخاب چندین آلیاژ سخت پوشی
3- تحلیل سازگاری آلیاژهای سخت پوشی با فلز پایه با در نظر گرفتن تنشهای حرارتی و احتمال به وجود آمدن ترک
4- تست کردن قطعات سخت پوشی شده
5- انتخاب آلیاژ سخت پوشی بهینه با در نظر گرفتن هزینه و عمر قطعه در برابر سایش

جدول 2-2: راهنمای انتخاب آلیاژهای سخت پوشی [3]

6- انتخاب فرآیند سخت پوشی با در نظر گرفتن سرعت رسوب دهی، بازدهی و هزینه کلی شامل هزینه مواد مصرفی و هزینه انجام عملیات [5]

2-2- مواد سخت پوشی
مواد مورد استفاده به منظور سخت پوشی دسته وسیعی از آلیاژها، کاربیدها و ترکیبات مختلفی از آنها را در بر می‌گیرد. مواد سخت پوشی متداول، شامل فولادها یا مواد آهنی کم آلیاژ، چدنهای سفید پر کروم، مواد آهنی پر آلیاژ، کاربیدها و آلیاژهای غیر آهنی شامل آلیاژهای پایه نیکل و پایه کبالت می‌باشند. تعدادی از آلیاژهای پایه مس نیز گاهی اوقات به عنوان مواد سخت پوشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بخش عمده آلیاژهای سخت پوشی غیر آهنی را آلیاژهای پایه کبالت و پایه نیکل تشکیل می‌دهند. سالیانه از میان Kg106×18 مواد سخت پوشی عرضه شده در بازار، در حدود %90 وزنی را آلیاژهای سخت پوشی پایه آهنی تشکیل می‌دهند که البته تنها % 75 ارزش دلاری این مواد را به خود اختصاص می‌دهند.

به طور کلی ریز ساختار آلیاژهای سخت پوشی دارای ذرات سخت بورایدی، کاربیدی یا ترکیبات بین فلزی لاوه می‌باشند که در زمینه نرمتر آهنی، کبالتی یا نیکلی رسوب کرده‌اند. کاربیدها غالب ترین فاز سخت موجود در ریز ساختار آلیاژهای سخت پوشی پایه آهنی و پایه کبالتی می‌باشند. میزان کربن این آلیاژها معمولاً تا حدود % 4 وزنی می‌باشد. بورایدها نیز غالب ترین فاز سخت موجود در ریز ساختار آلیاژهای سخت پوشی پایه نیکل می‌باشند. مجموع درصد وزنی کربن و بور این آلیاژها معمولاً تا حدود %5 می‌باشد. فازهای کاربیدی یا بورایدی خاص با توجه به نوع عناصر آلیاژی موجود در زمینه این آلیاژها تشکیل می‌شوند. به طور کلی فاز زمینه مواد سخت پوشی پایه آهنی پرآلیاژ، پایه کبالت و پایه نیکل شامل حداکثر %35 کرم، %30 مولیبدن، %13 تنگستن و مقادیر کمتری سیلسیم و منگنز می‌باشد.

مواد سخت پوشی را به چندین روش می‌توان دسته بندی کرد. یکی از روشهای دسته بندی این مواد بر اساس موارد کاربرد آنها می‌باشد. بر این اساس آلیاژهای سخت پوشی در پنج گروه زیر قرار می‌گیرند:
الف- آلیاژهای مخصوص بازسازی

ب- آلیاژهای مقاوم در برابر سایش فلز به فلز
ج- آلیاژهای مقاوم در برابر سایش فلز به زمین
د- آلیاژهای مقاوم در برابر سایش های شدید فلز به زمین و لبه های برش (کاربیدهای تنگستن)
ه- آلیاژهای مقاوم در دماهای بالا و محیط های خورنده (آلیاژهای سخت پوشی غیر آهنی) [6،3]

الف- آلیاژهای مخصوص بازسازی
این آلیاژها شامل فولادهای کم آلیاژ پرلیتی و فولادهای پر آلیاژ آستنیتی منگنزدار می‌باشند. هدف از به کارگیری اغلب این آلیاژها، بازسازی قطعات ساییده شده به منظور به دست آوردن ابعاد اصلی و نیز فراهم کردن بستر و زیر لایه مناسب برای کاربرد آلیاژهای سخت پوشی واقعی می‌باشد. با این وجود از فولادهای منگنزدار آستنیتی برای مقاومت در برابر شرایط سایشی متوسط و ضعیف نیز استفاده می‌شود. آلیاژهای مخصوص بازسازی را می توان جهت ترمیم سطوح سایشی سرهای ریلهای راه آهن، غلتکهای نورد فولاد و چرخ دنده های بزرگ کم سرعت به کار برد.