جزوات تایپ شده متالورژی جوش
استاد کوکبی از دانشگاه صنعتی شریف دانشگاه پیام نور دکتر مجید پورانوری علمی کاربردی دانشگاه ازاد کاردانی کارشناسی ارشد مهندسی برق · مهندسی عمران · · · · · ·
ً () ً :
()، () () – () 
() () /%
؟ “” ً ! ً ً «» ً ً که تحت آن تعمیرات باید انجام می شد، باعث می شد که جوش تعمیر شده گاهی اوقات عملکرد ضعیف تری نسبت به جوش اصلی به اصطلاح معیوب داشته باشد. روشهای مکانیک شکست بهمنظور بررسی اثر یک عیب جوش از نظر نیازهای جزوه متالورژی جوش در فرآیندی که به عنوان ارزیابی بحرانی مهندسی (ECA) شناخته میشود، توسعه داده شد.
در کل رشته متالورژی، متالورژی جوش یک موضوع تخصصی است که با توجه به رفتار فلزات در موارد زیر متمایز می شود:نرخ بالای تغییر دما
گرادیان دمای بالاتغییر حلالیت گازها در فلزحجم های کوچک فلز به سرعت از حالت جامد به مایع تغییر می کند و دوباره برمی گردد انتقال و اختلاط فلزات و غیرفلزات در یک محیط پیچیده گازی و الکتریکی.
جوش
این ویژگیها زمینههای کرنش در حال تغییر را ایجاد میکنند و تنشهای ناشی از آن به ویژگیهای فیزیکی، متالورژیکی و مکانیکی جوشها میافزایند. 43
ویژگی هایی که عیب جوش نامیده می شوند را می توان به طور گسترده به دو منبع اصلی نسبت داد – طرز کار و متالورژی. عیوب کار به مواردی گفته می شود که مهارت های جوشکار با خواسته های جزوه تکنولوژی و بازرسی جوش مطابقت نداشته باشد. نمونه هایی از این عیوب عبارتند از عدم نفوذ، نفوذ بیش از حد، عدم همجوشی، زیر برش و مشخصات ضعیف. عیوب متالورژیکی 43، 44 از تغییرات پیچیده در ریزساختار ناشی می شودکه با زمان و دما هنگام جوشکاری انجام می شود. آنها می توانند از ترکیب طبیعی فولاد یا از ورود مواد خارجی به ماتریکس فلزی ناشی شوند که قادر به جذب آنها بدون ایجاد کرنش زیاد و در نتیجه شکستگی نیستند. نمونه هایی از این نوع ویژگی ها عبارتند از: ترک ناشی از هیدروژن، ترک داغ و پارگی لایه ای. علیرغم منشأهای مختلف آنها، می توان از بروز هر یک از دو گروه نقص با مدیریت صحیح عملیات ساخت اجتناب کرد (به فصل 10 مراجعه کنید ).
با در نظر گرفتن موضوع این کتاب، باید جزوه متالورژی جوش که آیا منشأ عیوب جوش می تواند در ماهیت طراحی باشد یا خیر. اگر بپذیریم که این مسئولیت طراح است که هم مواد و هم پیکربندی محصول را مشخص کند، از مواد شروع می کنیم. بخش مهمی از مشخصات این است که مواد باید به هر چیزی که میخواهیم جوش داده شوندمنظور داشتن. در این مرحله است که این مفهوم “طراح” شروع به مشکل می کند زیرا می دانیم که انتخاب ماده ارتباط تنگاتنگی با انتخاب فرآیند جوشکاری و روش جوشکاری دارد و بالعکس. به طور مشابه، آماده سازی جوش نه تنها با توجه به نوع جوش تعیین شده توسط الزامات عملیاتی اتصال، بلکه بر اساس فرآیند جوشکاری، موقعیتی که در آن جوش انجام می شود و ترتیب مونتاژ ساخت تعیین می شود.
به همین دلیل است که نقشههای طراحی ممکن است با نقشههای ساخت دنبال شوند و احتمالاً نقشههای کارگاهی که خود فرآیندهای جوشکاری یا خلاصهای از آنها به نام برگههای داده را فراخوانی میکنند. طراحی در این شرایط یک فرآیند تکراری است که در سریع ترین زمان ممکن به راه حلی همگرا می شود که الزامات پروژه را برآورده می کند. از این به بعد اگر از یک طراح صحبت می کنیم، در واقع به یکی از تعدادی از احزاب با نقش های متفاوت اشاره می کنیم. همانطور که دیدیم، عیوب جوش از دو منبع اصلی رخ می دهد که بین آنها اندکی تعامل وجود دارد.
از آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم در طیف وسیعی از فناوریهای مهندسی مستلزم توسعه هر دو روش مؤثر برای اتصال این مواد و از طریق درک متالورژی جوش آنها است. این فصل ادبیات مربوط به ً –
) ً ( ) % (ً ) % طور گسترده در صنایع دریایی و برای خدمات اسید سولفوریک مورد استفاده قرار گرفتند.
در طول دهه 1980، گریدهای دوبلکس بسیار آلیاژی برای مقاومت در برابر محیط های تهاجمی تر توسعه یافتند. گریدهای به اصطلاح سوپردوپلکس حاوی حدود 25٪ کروم، 6-7٪ نیکل، 3-4٪ مو، 0.2-0.3٪ N، 0-2٪ مس و 0-2٪ W هستند ( جدول 1.1 ). این گریدها معمولاً دارای اعداد معادل مقاومت حفره ای (PRE N ) بیشتر از 40 هستند که در آنها:
[1.1]
PRE N از یک رابطه تجربی مشتق شده است و می تواند اشکال مختلفی داشته باشد. با این وجود، بیشترین کاربرد برای آلیاژهای دوبلکس در بالا آورده شده است. 26 با این حال، با توجه به معرفی تنگستن به برخی از گریدهای فولاد ضد زنگ سوپردوپلکس، عنصری که مقاومت حفرهای را نیز بهبود میبخشد، شکل اصلاح شدهای از رابطه PRE پیشنهاد شده است، 27 :
[1.2]
هر دو شکل معادله در این کتاب جزوه متالورژی جوش استفاده قرار خواهند گرفت (کاربرد تعیین شده توسط زیرنویس N یا W). واضح است که هیچ تفاوتی بین دو فرم PRE برای فولادهایی که فقط محتویات تنگستن باقی مانده دارند، وجود ندارد.
در ساخت آلیاژهای سوپردوپلکس، سازندگان فولاد مراقب تعادل عناصر تشکیل دهنده کروم و نیکل بودند و سطوح بالاتری از نیتروژن را اضافه کردند ( شکل 1.1 ). این دو عامل باعث ایجاد پایداری حرارتی در هنگام جوشکاری و استحکام بالا به فولادها می شود. در سمت پایین، محتوای آلیاژ بالاتر باعث افزایش بارش بین فلزی می شود (که منجر به کاهش خواص می شود). اما می توان با کنترل فرآیند خوب و عمل بازپخت محلول، و با محدود کردن انرژی های قوس و دمای بین گذر در حین جوشکاری از این پدیده مضر جلوگیری کرد.
یکی دیگر از پیشرفتها در دهه 1980، گرید آلیاژی ناب بود که نمونه آن S32304 بود. ً ً % ( ).
فهرست مطالب