مقاله نقش تصاوير ماهواره‌اي بعنوان يك ابزار قوي در امر اكتشاف و استخراج یکشنبه ۱۳ تیر ۹۵ | ۱۸:۴۴ ۱۵ بازديد
بررسي جوشكاري اصطكاكي
اين پروژه با فرمت word بوده و آماده پرينت ميباشد
همچنين اين پروژه داراي عكس و تصوير ميباشد
فهرست مطالب :
مقدمه............................................................................1
فصل اول :كليات روش...................................................... 4
1-1-تاريخچه
جوشكاري........................................................................5
1-2- مكانيزم اتصال........................................................... 5
1-3- چگونگي فرآيند جوشكاري اصطكاكي .............................6
1-4- خصوصيات مكانيكي جوشكاري اصطكاكي........................7
فصل دوم : معرفي جوشكاري اصطكاكي.................................9
2-1- معرفي جوشكاري اصطكاكي ........................................ 10
2-2- تقسيم بندي جوشكاري اصطكاكي.................................. 13
2-2-1- جوشكاري اصطكاكي لحظه اي ................................. 13
2-2-2- جوشكاري اصطكاكي پيوسته .................................... 14
2-2-3- جوشكاري اصطكاكي شعاعي..................................... 15
2-3- شكلهاي ديگر جوشكاري اصطكاكي ................................16
2-4- مواد مناسب براي قرار گرفتن تحت جوشكاري اصطكاكي...................................17
2-5- جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي ( تكنولوژي سبز ) ............................................ 17
2-5-1- پارامترهاي جوشكاري............................................................................... 18
2-6- معايب جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي........................................................... 22
فصل سوم : انواع روشهاي توليد قطعات با فرآيند جوشكاري اصطكاكي...................... .23
3-1- ساخت قطعات گرد با پروفيل پله اي................................................................ 24
3-2- توليد قطعات مركب از جنس هاي مختلف ...................................................... .26
3-3- مقايسه جوشكاري اصطكاكي با ساير روشهاي توليد........................................... .27
3-3-1-مقايسه جوش اصطكاكي با ريخته گري......................................................... 27
3-3-2-مقايسه جوش اصطكاكي با فورج................................................................. 27
3-3-3-مقايسه جوش اصطكاكي با جوشكاري هاي ذوبي........................................... 27
3-4- استفاده از جوشكاري اصطكاكي به جاي ماشين كاري........................................ 29
3-5- جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي در ساخت صفحات چند پارچه............................ 46
3-6- قابليت FRMFبراغي جوش فلزات غير متشابه................................................ 30
فصل چهارم : طراحي اتصال و خواص جوش............................................................ 32
4-1- توزيع دما................................................................................................... 33
4-2- طراحي اتصال...............................................................................................36
4-3- شرايط سطوح اتصال .................................................................................... 37
4-4- طراحي اتصال براي ابعاد ماشين...................................................................... 38
4-5- فلزات جوش پذير در جوشكاري اصطكاكي......................................................... 39
4-6- اتصال فلزات غير هم جنس............................................................................ .41
4-7- خواص جوش................................................................................................ 45
4-8- كيفيت جوش و كنترل پروسه........................................................................... 47
4-8-1- مونيتوره كردن پروسه ................................................................................... 48
4-8-2- بازرسي و تست..............................................................................................49
4-9- نيرو و توان لازم جوشكاري..................................................................................49
فصل پنجم : كاربردها ..............................................................................................52
5-1- حمل و نقل.....................................................................................................53
5-2- صنايع انتقال توان ، انرژي هسته اي و صنايع شيميائي...........................................56
5-3- صنايع موتوري و هوافضا ..................................................................................56
5-4- صنايع نفت و گاز.............................................................................................60
5-5- موارد متفرقه...................................................................................................60
فصل ششم : طراحي و ساخت دستگاه جوشكاري اصطكاكي..........................................62
6-1- طراحي شماتيك دستگاه ...................................................................................63
6-2- واحد هيدورليك .............................................................................................63
6-2-1- مزايا و معايب سيستم هيدروليك....................................................................64
6-2-2- اطلاعات مورد نياز طراحي...............................................................................65
6-2-3- جك هيدورليك ( سيلندر هيدروليك )..............................................................65
6-3- معرفي واحد كنترل كامپيوتري...........................................................................71
6-3-1- مزايا و معايب ماشينهاي كنترلي.....................................................................72
6-3-2- اجزاي اصلي ماشين هاي جوشكاري اصطكاكي واحد كنترلي.................................72
6-3-3- واحد هاي كنترل ماشين ...............................................................................73
6-4- اصول كار ترمزهاي مغناطيسي ...........................................................................73
6-4-1- ترمز ديسكي مغناطيسي.................................................................................75
6-5- كوپلينگ هاي قطع و وصل شونده الكتريكي.........................................................83
فصل هفتم: نتايج...................................................................................................104
7-1- مزايا و محدوديتهاي جوشكاري اصطكاكي ..........................................................105
7-2- ارزيابي و محدوديتهاي جوشكاري اصطكاكي........................................................106
7-2- ارزيابي ماشين جوشكاري اصطكاكي...................................................................107
- پيوست ها...................................................................................................110
منابع...................................................................................................................112
چكيده
جوشكاري اصطكاكي يكي از روشهاي اتصال قطعات همجنس و غير همجنس ميباشد كه به انواع مختلفي از قبيل:جوشكاري اصطكاكي لحظه اي –پيوسته –شعاعي –اغتشاشي و... تقسيم بندي ميشود.اين روش در صنعت هواوفضا –صنايع خودروسازي –صنايع نفت و گاز و بسياري از صناع مختلف مورد استفاده قرار ميگيرد.
به طور مختصر ميتوان گفت كه اين روش به اين ترتيب است:
ابتدا يكي از قطعات را به فك ثابت دستگاه مي بندند وديگري را به فك متحرك.
بعد فك متحرك شروع به دوران ميكند و رفته رفته به قطعه ثابت نزديك ميشود بعد از اينكه اصطكاك موجب خميري شدن لبه هاي قطعات شد دستگاه استپ كرده و با اعمال نيرو باعث جوش خوردن قطعات به يكديگر ميشود
مقدمه
امروز كه انسان به ساختن فضا پيما، آسمان خراش، نيروگاه هسته اي، ميكروپروسسور و غيره مشغول است هنوز جوشكاري از روش هاي بسيار مهم اتصال محسوب مي شود. فرآيندهاي جوشكاري نه تنها
براي اتصال فلزات همجنس بلكه در موارد خاص با رعايت نكات تكنيكي و متالورژيكي ويژه براي اتصال فلزات غير همجنس (مس-آلومينيوم)، فلز به غير فلز (سراميك به فلز) و حتي غير فلز به غير فلز (سراميك به سراميك) نيز استفاده مي شود. علاوه بر كاربرد جوشكاري در اتصالات دائم، كاربردهاي ديگري نيز در صنعت معمول است (نظير بازسازي عيوب قطعات ريختگي يا ماشين كاري شده، بازسازي قطعات فرسوده و مستهلك شده و ايجاد موضوع جوش با خواص ويژه در فرآيند ساخت بعضي از قطعات صنعتي) كه هر كدام جايگاه ويژه اي داشته و ضمن اينكه اهميت آنها كمتر از كاربرد اصلي اتصال آن نيست.
تاكنون فرايندهاي مختلف جوشكاري در دنيا ابداع شده است كه هر كدام كاربرد ويژه و نقاط ضعف و قوت خود را دارند. بعنوان مثال فرايند جوشكاري پتكي يا آهنگري هنگامي كه انسان اوليه با آتش و فلز آشنا شد متوجه شد كه مي توان دو قطعه فلزي بصورت سرد يا گداخته روي هم قرار داده و در اثر كوبيدن موجب اتصال آنها شود، يا فرايند جوشكاري اصطكاكي تلاطمي كه عمر كوتاهي دارد و هنوز مراحل ابتدايي كاربردي آن مطرح است و يا فرايندهاي پيشرفته ديگري كه مراحل آزمايشگاهي را طي مي كنند. همچنين فرايند جوشكاري نسبتاً جديدي نيز ابداع شده است كه ورق به ضخامت 600 ميليمتر را با يك پاس بدون پخ سازي جوش مي دهند و... و يا فرايندي كه عمليات جوشكاري را بايد در زير ميكروسكوپ انجام داد و محل جوش را نمي توان با چشم غير مسلح ديد. يكي از مهمترين و اصلي ترين تلاشهاي متخصصين، ابداع فرايندهاي جوشكاري با كمترين هزينه و بيشترين سرعت و خواص كاملاً مشابه قطعه اصلي است.
در جوش هاي حالت جامد برخلاف فرآيندهاي حالت ذوبي كه محل اتصال در نتيجه ذوب موضعي دو قطعه و تداخل آنها و عمل انجماد انجام مي شد، اتصال بدون تشكيل مذاب انجام مي شود.ولي ممكن است فيلمي از فلز مذاب در يك مرحله مياني از عمليات بين سطوح اتصال ايجاد گردد اگرچه فلز مذاب معمولاً به طور كامل از جوش جدا مي شود،ولي در حضور كوتاه خود نقش مفيدي را در انجام جوش ايفا مي كند.
به طور كلي جوشكاري اصطكاكي بر اساس تبديل انرژي مكانيكي به انرژي گرمايي استوار است كه دو قسمت مورد اتصال را به هم نزديك كرده و با ايجاد حركت دوراني سريع يكي از آنها بر روي ديگري و مالش و اصطكاك دو قطعه، گرماي زيادي توليد شده و موجب حالت پلاستيسيته در لبه هاي اتصال مي شود با فشار اعمال شده نهايي قطعات در هم فرو مي روند و اتصال ايجاد مي شود.
جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي براي اولين بار براي آلياژهايAL ابداع گشت و يك روش جوش كاري حالت جامد است . چون روش هاي جوشكاري فعلي براي جوش دادن آلياژهاي آلومينيوم كه در هوا فضا كاربرد دارند، كفايت نمي كند . آلومينيوم هاي سري 2xxx و 7xxx را به عنوان آلومينيوم هاي غير قابل جوش مي شناسند ، به خاطر ساختار ميكروسكوپي ضعيف و خلل و فرج هاي كه در منطقه FZ باقي مي ماند و خواص منطقه جوش با فلز پايه قابل مقايسه نيست . بعضي آلومينيوم ها قابليت جوشكاري دارند ولي در عوض با اكسيدهاي سطحي مشكل بزرگي دارند كه بر طرف كردن آن نيز گران مي باشد . مجموع اين عوامل دست به دست هم داد كه در سال 1991The welding –institute(TWI)روشFSWرااختراعكرد.
ايده اصلي جوشكاري اصطكاكي بسيار ساده مي باشد. يك وسيله دوّار مصرف نشدني (يك پين ويژه همراه با دندانه) را در نظر بگيريد. دو فلزي را كه مي خواهند جوش بدهند در كنار هم محكم قرار مي دهند و پين وارد خط اتصال اين دو فلز مي شود و همراه با چرخش ، طول خط اتصال را طي مي كند. پين دو عمل اصلي را انجام مي دهد:
1 - گرم كردن قطعه توسط اصطكاك
2 - حركت دادن مواد به منظور اتصال
گرما به كمك اصطكاك بين پين و قطعه كار و تغيير فرم پلاستيك قطعه به دست مي آيد. حرارت متمركز شده باعث نرم شدن مواد اطراف پين و به همراه حركت دوار پين، باعث حركت مواد از جلوي پينبراي توليد يك جوش قابل قبول پارامترهاي عملياتي از قبيل نيروي اعمالي، سرعت چرخش و زمان مي تواند در رنج گسترده اي تغيير كند نيروي اعمالي بايد به مقدار كافي بزرگ باشد تا سطوح را در تماس با يكديگر نگه دارد زمان عمليات هم بايد به گونه اي باشد كه اكسيداسيون سطوح به حداقل برسد. نيروي ناكافي حرارت كمتري ايجاد مي كند كه منجر به عدم اتصال مناسب سطوح مي گردد از طرف ديگر نيروي بيش از اندازه حرارت زيادي توليد مي كند كه منجر به ذوب شدن دو فلز مي شود. به عنوان مثال براي جوشكاري فولاد نيرو در محدوده 30-60 MPaو سرعت زاويه اي حداقل 90 m/minمي باشد. زمان گرمادهي براي قطعات كوچك از 5تا 10ثانيه مي باشد. زمان بايد به اندازه كافي باشد تا اجازه رسانش گرمايي به بخش هاي مركزي سطوح كه داراي حركت نسبي كمتري براي توليد حرارت مي باشند را بدهد از طرف ديگر افزايش زمان گرمادهي منجر به افزايش سطح مقطع اتصال و گسترش منطقه HAZدر دو طرف جوش به طور غيرعادي مي شود.
