دانلود گزارشهای کارآموزی و پروژه دانشجویی

پروژه جوشکاری

فهرست مطالب

فصل اول : مقدمه

۱-۱- تعریف و مفهوم عملیات سطحی.. ۲

۱-۲- انواع روشهای عملیات سطحی.. ۴

فصل دوم : مواد سخت پوشی

۲-۱- انتخاب آلیاژ سخت پوشی.. ۷

۲-۲- مواد سخت پوشی.. ۱۱

۲-۲-۱- آلیاژهای پایه آهن  ۱۴

۲-۲-۱-۱- فولادهای پرلیتی.. ۱۵

۲-۲-۱-۲- فولادهای آستنیتی.. ۱۶

۲-۲-۱-۳- فولادهای مارتنزیتی.. ۱۸

۲-۲-۱-۴- چدنهای پر کرم. ۱۹

۲-۲-۲- کاربیدها ۲۶

۲-۲-۳- آلیاژهای پایه کبالت   ۳۰

۲-۲-۳-۱- آلیاژهای پایه کبالت کاربیدی.. ۳۱

۲-۲-۳-۲- آلیاژهای پایه کبالت حاوی فاز بین فلزی لاوه. ۳۵

۲-۲-۴- آلیاژهای پایه نیکل  ۳۶

۲-۲-۴-۱- آلیاژهای پایه نیکل بورایدی.. ۳۸

۲-۲-۴-۲- آلیاژهای پایه نیکل کاربیدی.. ۴۰

۲-۲-۴-۳- آلیاژهای پایه نیکل حاوی فاز بین فلزی لاوه. ۴۱

۲-۲-۴-۴- آلیاژهای پایه نیکل پرسیلسیم. ۴۱

۲-۲-۵- فولادهای زنگ نزن پرسیلیسیم  ۴۲

۲-۲-۶- آلیاژهای پایه مس    ۴۴

فصل سوم : عوامل موثر بر انتخاب فرآیند های سخت پوشی

۳-۱- خواص و کیفیت مورد نظر. ۴۷

۳-۲- مشخصات فیزیکی قطعه کار. ۵۰

۳-۳- مشخصات متالورژیکی فلز پایه. ۵۲

۳-۴- نوع آلیاژهای سخت پوشی.. ۵۳

۳-۵- مهارت اپراتور. ۵۴

۳-۶- هزینه. ۵۴

فصل چهارم : سخت پوشی توسط فرآیند های جوشکاری

۴-۱- جوشکاری با گاز (شعله). ۵۷

۴-۲- جوشکاری قوسی با الکترود روپوش دار. ۶۳

۴-۳- جوشکاری قوسی زیر پودری… ۶۵

۴-۴- جوشکاری قوس باز با الکترود تو پودری… ۶۷

۴-۵- جوشکاری قوسی فلزی با گاز محافظ… ۶۸

۴-۶- جوشکاری قوسی الکترود تنگستن با گاز محافظ… ۶۹

۴-۷- جوشکاری قوس پلاسما ۷۰

۴-۸- سخت پوشی توسط لیزر. ۷۲

فصل پنجم : سخت پوشی توسط فرآیند های پاشش دهی حرارتی

۵-۱- پاشش سیمی توسط شعله اکسی گاز. ۸۱

۵-۲- پاششی سیمی توسط قوس الکتریکی.. ۸۵

۵-۳- پاشش پودری توسط شعله اکسی گاز. ۸۷

۵-۴- پاشش پودری توسط قوس پلاسما ۹۱

۵-۴-۱- پاشش پلاسما در خلاء ۹۴

۵-۴-۲- پاشش توسط قوس پلاسمای منتقل شده  ۹۵

۵-۵- پاشش پودری توسط شعله اکسی گاز با سرعت بالا.. ۹۶

۵-۵-۱- HVOF احتراق پالسی  ۹۷

۵-۵-۲-HVOF  احتراق پیوسته  ۹۸

۵-۶- مواد پاشش حرارتی و کاربردها ۱۰۳

۵-۶-۱- پوششهای مقاوم در برابر سایش    ۱۰۵

۵-۶-۲- پوششهای مقاوم در برابر خوردگی  ۱۰۵

۵-۶-۳- پوششهای محافظ در برابر اکسیداسیون  ۱۰۷

۵-۶-۴- پوششهای عایق حرارتی  ۱۰۷

۵-۶-۵-پوششهای مانع حرارت   ۱۰۸

۵-۶-۶-پوشش هادی الکتریکی  ۱۰۸

۵-۶-۷- پوششهای بازیابی ابعادی   ۱۰۸

۵-۷- ساختار و خواص پوششها ۱۰۸

فصل ششم : مراجع

مراجع۱۱۳

۱-۱- 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 می­روند عبارتند از:

۱- 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

۲- 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.

۳- 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

۴- 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

۵- مقاومت در برابر خوردگی

۶- خواص اصطکاکی و قابلیت جوشکاری

عملیات سطحی دارای مزایایی است که مهمترین آنها عبارتند از:

۱- افزایش مقاومت به سایش و خوردگی در محل مورد نیاز

۲- استفاده آسان از ترکیبات خیلی سخت و آلیاژهای مقاوم به سایش

۳- سهولت کاربرد در محل

۴- استفاده اقتصادی از عناصر آلیاژی گران قیمت

۵- 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 [۱]

۱-۲- انواع روشهای عملیات سطحی (با استفاده از جوشکاری)

روشهای گوناگون عملیات سطحی به چندین گروه به شرح زیر تقسیم می‌شوند:

۱) پر کردن (بازسازی)[۱]

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 [۲].

مراجع:

۱- Welding Handbook, “Surfacing“, 6^thed., Vol.3A, American Welding Society, 1970

۲- امیرحسین کوکبی، تکنولوژی جوشکاری، انتشارات آزاده، چاپ پنجم، ۱۳۸۲

۳- J.R. Davis, Davis and Associates, “Hardfacing, Weld Cladding, and Dissimilar Metal Joining“, 10^th ed., Vol.6, Metals Handbook, American Society for Metals, 1997, pp789-829.

۴- E.N. Gregory and M. Bartle, “Materials for Harfacing” The Welding Institute, Weld Surfacing and Harfacing, Cambridge, Abington 1980, pp11-21.

۵- D.G. Holloway, “Classification of Hardfacing Consumables” Australian Welding Journal, June 1997, pp6-9.

۶- A.J.W. Moore, C.M. Perrott, “Research on Hardfacing in Austria“, Australian Welding Journal, 1977, pp21-27.

۷- Dennis Klanjscek, Bob Bottmley, “The Relationship of Microstructure to the Performance of Various Harffacing Alooy Types”, Australian Welding Journal, May/June 1997, pp11-14.

۸- S. Atamert, H. Bhadeshia, “Microstructure and Stability of Fe-Cr-C Hardfacing Alloys“, Materials Science and Engineering, 1990, Vol.A130, pp101-111.

۹- H. Ocken, “The Galling Wear Resistance of New Iron – Base Hardfacing Alloys: A Comparison with Established Cobalt – and Nickel – Base Alloys“, Surface and Coating Technology, 1995, Vol.76-77, pp456 -461.

۱۰- E.N. Gregory, ” Selection Of Materials for Harfacing” The Welding Institute, Weld Surfacing and Harfacing Cambridge, Abington 1980, pp22-27.

۱۱- Jun – Ki Kim, Geun-Mo Kim, Seon – Jin Kim, “The Effect of Manganese on the Strain – Induced Martensitic Transformation and High Temperature Wear Resistance of Fe-20Cr-1C-1Si Hardfacing Alloy” Journal of Nuclear Materials, 2001, Vol.289, pp263-269.

۱۲- J.H. Yang and X.B. Wang, “K/Na-Treated Fe-Cr-C Hardfacing Alloys With High-Impact-Abrasion Resistance“, Welding Journal, March 1995, Vol.74, No.3, pp103s -107s.

۱۳- D.J. Koteckl and J.S. Ogborn, “Abrasion Resistance of Iron – Based Hardfacing Alloys“, Welding Journal, August 1995, Vol.74, No.8, pp269s-278s.

۱۴- S. Atamert, H.K.D.H. Bhadeshia, “Comparison of Microstructures and Abrasive Wear Properties of Stellite Hardfacing Alloys Deposited by Are Welding and Laser Cladding“, Metallurgical Transaction A, June 1989, Vol.20A, pp1989-1037.

۱۵- P. Revel ,M. Clavel, G. Beranger, “Mechanical Properties and Microstructural Evolution of a Cobalt Base Alloy Coating“, Materials Science and Engineering, 1993, Vol.A169, pp85-92.

۱۶- J.L. De Mol van Otterloo and J.Th.M. De Hosson, “Microstructure and Abrasive Wear of Cobalt Based Laser Coatings“, Scripta Materialia, 1997, Vol.39, pp 239-249.

۱۷- E.K. Ohriner, T. Wada, “The Chemistry and Structure of Wear Resistant, Iron  Based Hardfacing Alloys” Metallurgical Transaction A, May 1991, Vol.22A, pp983-991.

۱۸- James B. C. Wu, James E. Redman, “Hardfacing with Cobalt and Nickel Alloys“, Welding Journal, September 1994, Vol.73, No.9, pp63-68.

۱۹- Jong – Ning Aoh, Jian-Cheng Chen, “On the Wear Characteristics of Cobalt – Based Hardfacing Layer Thermal Fatigue and Oxidation“, Wear, 2001, Vol.250, pp611-620.

۲۰- Y.L. Su, K.Y. Chen, “The Influence Of Niobium, Chromium, Molybdenum and Cobalt on the Sliding Wear Behavior of Nickel – Base Hardfacing Alloys“, Wear, 1997, Vol.209, pp160-170.

۲۱- Jussi Vikstrom, “Galling Resistonce of Hardfacing Alloys Replacing Stellite“, Wear, 1994, Vol.179, pp143-146

۲۲- H. So, C.T. Chen, Y.A. Chen, “Wear Behavior of Laser-Clad Stellite Alloy 6“, Wear. 1996, Vol.192. pp78-84.

۲۳- Weite Wu, Lung – Tien Wu, “The Wear Behavior Between Hardfacing Materials” Metallurgical and materials Transactions A, November 1996, Vol.27A, pp3639-3648.

۲۴- A.M. Horsfield, “Weld Surfacing Processes” The Welding Institute, Weld Surfacing and Harfacing Cambridge, Abington 1980, pp32-39.

۲۵-  O.P. Khanna, “A Text Book of Welding Technology“,1^th ed, 2002

۲۶- C. Robert, Jr. Tucker, “Thermal Spray Coating“, 10^th ed., Vol.5, Metals Handbook, American Society for Metals, 1997, pp497-509.

۲۷-  Hartman, “Surfacing“, SLV, 1999, pp524-538.

۲۸- Welding Handbook, “Thermal Spraying“, 6^thed., Vol.3A, American Welding Society, 1970.

(( برای دانلود کلیک کنید ))