جستجو در مقالات منتشر شده
۷ نتیجه برای جوشکاری لیزر
محمدرضا پاک منش، مرتضی شمعانیان، سعید اصغری،
دوره ۱۸، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
در تحقیق حاضر، تاثیر پارامترهای جوشکاری لیزر پالسی Nd:YAG بدون فلز پرکننده بر روی اتصال لبه‌روی‌هم فویل فولاد زنگ‌نزن ۳۱۶L با ضخامت ۱۰۰ میکرومتر جهت کاربرد در صفحات دوقطبی پیل‌سوختی پلیمری مورد بررسی قرار گرفت. بدین‌‌منظور از ابزارهای آماری، آنالیز واریانس و نمودارهای مختلف جهت تحلیل دادهها توسط روش رویه پاسخ استفاده گردید. پارامترهای ورودی توان قله (۱۳۰ تا ۶۵۰ وات)، زمان روشنی پالس (۱,۵ تا ۳.۵ میلی‌ثانیه) و فرکانس جوشکاری (۱۴ تا ۱۸ هرتز) در نظر گرفته شد. روش آماری مذکور به‌خوبی توانست، با توسعه چندجمله‌ای درجهٴ دوم، تأثیر پارامترهای جوشکاری را پیش‌بینی نماید؛ به‌طوری‌که مجموع خطا شامل خطای تکرارپذیری و خطای عدم تطابق برای مدل استحکام برشی، مدل بریدگی کنار جوش و مدل پرنشدگی جوش به‌ترتیب ۲، ۸ و ۳ به دست آمد. مهم‌ترین عوامل مؤثر بر استحکام برشی، عیوب بریدگی کنار جوش و نفوذ ناقص تشخیص داده شد. توان لیزر اصلی‌ترین پارامتر در این فرآیند برآورد گردید و اثر آن بر استحکام برشی جوش، بریدگی کنار جوش و پرنشدگی جوش به‌ترتیب ۶۴، ۶۲ و ۶۶ درصد محاسبه شد. در نهایت حداکثر استحکام برشی به میزان ۵۲۲ مگاپاسکال در توان قله ۲۶۰ وات، زمان روشنی پالس ۳ میلی‌ثانیه و فرکانس ۱۷ هرتز به‌دست آمد. در این‌حالت بریدگی کنار جوش به ۳ میکرومتر رسید.
احمد امین زاده، امیر صفری، علی پرویزی،
دوره ۱۸، شماره ۸ - ( ۹-۱۳۹۷ )
چکیده
به علت توسعه استفاده از ورقهای ترکیبی در صنعت حمل‌ونقل، درک رفتار شکلپذیری آنها برای تولید محصولاتی باکیفیت بالا در فرآیندهای شکل‌دهی به‌ویژه کشش عمیق، اهمیت بالایی پیداکرده است. با توجه به استحکام متفاوت مواد پایه و وجود منطقه جوش، شکلپذیری ورقهای ترکیبی غالباً کمتر از فلزات پایه است. مقایسه جابه‌جایی خط جوش و عمق کشش ورقهای ترکیبی تولید شده با دو روش جوشکاری لیزر و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، از جمله اهداف این پژوهش میباشد. به علت ایجاد منطقه محدودتر متاثر از حرارت و سوراخ کلیدی مناسب، جوشکاری لیزر نسبت به سایر روشهای جوشکاری برای تولید این ورقها در اولویت است. پارامترهای فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به دلیل تأثیر زیاد بر تغییرات پیچیده ناحیه پلاستیک و متاثر شدن الگوی سیلان ماده و توزیع دما در ورقهای ترکیبی، بسیار با اهمیت میباشند. در این مقاله، با طراحی آزمایشهای تجربی، تاثیر نیروی ورقگیر و سرعت خطی جوشکاری بر عمق کشش و جابه‌جایی خط جوش ورقهای ترکیبی بررسی شده است. همچنین سختی ناحیه جوش حاصل از این فرآیندها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش سرعت خطی جوشکاری لیزر، میزان عمق کشش و جابه‌جایی خط جوش افزایش یافته است. با افزایش سرعت خطی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نیز میزان جابجایی خط جوش و عمق کشش افزایش یافته است. همچنین سختی ناحیه جوش لیزر بیشتر از سختی ناحیه مربوط به جوش اصطکاکی میباشد.
احسان مهرابی گوهری، میلاد محمدی، مصطفی نوذری، حسین باقرپور،
دوره ۱۹، شماره ۶ - ( ۳-۱۳۹۸ )
چکیده
جوشکاری با پرتولیزر، یکی از فرآیندهای تولیدی مهم برای اتصال ورقها در صنعت خودروسازی است. در این پژوهش برای نخستین بار فرآیند جوشکاری لیزر پالسی اتصال غیرهم‌جنس فولاد زنگ‌نزن به فولاد کم‌کربن شبیه‌سازی شده است. برای این منظور در ابتدا با استفاده از روش المان محدود و تعریف دقیقی از منبع حرارتی، تحلیل حرارتی صورت گرفت که در نتیجه آن پروفیل دمایی و ابعاد منطقه ذوب به دست آمده است. سپس تحلیل مکانیکی، انجام و نتایج تحلیل حرارتی به‌صورت تاریخچه در المان‌های مکانیکی ذخیره شد تا شرایط حرارتی مواد به دست آید. در نتیجه این تحلیل، کرنش الاستیک و پلاستیک و همچنین میزان تنش پسماند به دست آمد. نتایج حاصل نشان می‌دهند که فولاد کم‌کربن به‌دلیل ضریب هدایت حرارتی بالاتر حین سردشدن، حرارت بیشتری را از خود عبور می‌دهد و همچنین فولاد کم‌کربن به‌دلیل تنش تسلیم بالاتر در انتها تنش پسماند بیشتری را در خود ذخیره می‌کند. برای اعتبارسنجی نتایج دو ورق فولاد زنگ‌نزن ۳۰۴ در آزمایشگاه، با پارامترهای مشخص مشابه با مدل شبیه‌سازی‌شده متجانس توسط فرآیند جوشکاری لیزری جوش داده شدند. مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از مدل آزمایشگاهی با مدل شبیه‌سازی‌شده تطابق بسیار خوبی را نشان می‌دهد.
امیر ترابی، فرهاد کلاهان،
دوره ۱۹، شماره ۸ - ( ۵-۱۳۹۸ )
چکیده
جوشکاری لیزر پالسی به‌دلیل تمرکز بالای انرژی، کاربردهای فراروانی در اتصال ورقهای نازک دارد. در این تحقیق شبیه‌سازی المان محدود جوشکاری لیزر پالسی به‌صورت سه‌بُعدی با نرم‌افزار آباکوس و به‌همراه انجام سه آزمایش تجربی با سطوح انرژی کم، متوسط و زیاد روی ورقهای نازک فولاد زنگ‌نزن ۳۱۶ کم‌کربن انجام شده است. همچنین برای افزایش دقت شبیه‌سازی اتلاف گرما از طریق تشعشع، همرفت و هدایت حرارتی در نظر گرفته شده است. مدل‌های حرارتی مورد استفاده با توزیع شار حرارتی سطحی گوسی، توزیع شار حجمی گوسی و توزیع شار حجمی هرمی استفاده شده است. هدف دستیابی به منطبق‌ترین مدل حرارتی برای انجام شبیه‌سازی برای ورقهای زنگ‌نزن آستنیتی نازک است. همچنین به‌منظور افزایش دقت تحلیل‌های حرارتی در تخمین ابعاد هندسه جوش، ضریب تصحیح تعریف و در روابط هر سه مدل حرارتی اعمال شده است. پس از انجام تحلیل حرارتی، ابعاد سطح مقطع هندسه جوش برای هر کدام از مدل‌های حرارتی ذکرشده استخراج و با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهند مدل حرارتی سطحی گوسی تنها برای مواردی که سطوح انرژی کم و نفوذ سطحی باشد، دقت کافی دارد. همچنین مدل حرارتی هرمی با تغییر ضریب تصحیح، در تمامی سطوح انرژی نسبت به مدل حرارتی حجمی گوسی، تطابق بیشتری با نتایج تجربی دارد. لذا می‌توان مدل حرارتی هرمی را به‌عنوان منطبق‌ترین مدل در شبیه‌سازی فرآیند جوشکاری لیزر در ورقهای فولادی نازک انتخاب نمود.
احمد امین زاده، امیر صفری، علی پرویزی،
دوره ۱۹، شماره ۹ - ( ۶-۱۳۹۸ )
چکیده
به‌علت توسعه استفاده از ورقهای ترکیبی در صنعت حمل‌ونقل، درک رفتار شکلپذیری آنها برای تولید محصولاتی باکیفیت بالا در فرآیندهای شکل‌دهی به‌ویژه کشش عمیق، اهمیت بالایی پیدا کرده است. با توجه به استحکام متفاوت مواد پایه و وجود منطقه جوش، شکلپذیری ورقهای ترکیبی غالباً کمتر از فلزات پایه است. مقایسه جابه‌جایی خط جوش و عمق کشش ورق-های ترکیبی تولید شده با دو روش جوشکاری لیزر و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، از جمله اهداف این پژوهش است. به‌علت ایجاد منطقه محدودتر متاثر از حرارت و سوراخ کلیدی مناسب، جوشکاری لیزر نسبت به سایر روشهای جوشکاری برای تولید این ورقها در اولویت است. پارامترهای فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به دلیل تاثیر زیاد بر تغییرات پیچیده ناحیه پلاستیک و متاثرشدن الگوی سیلان ماده و توزیع دما در ورقهای ترکیبی، بسیار با اهمیت هستند. در این مقاله، با طراحی آزمایش¬های تجربی، تاثیر نیروی ورقگیر و سرعت خطی جوشکاری بر عمق کشش و جابه‌جایی خط جوش ورقهای ترکیبی بررسی شده است. همچنین سختی ناحیه جوش حاصل از این فرآیندها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که با افزایش سرعت خطی جوشکاری لیزر، میزان عمق کشش و جابه‌جایی خط جوش افزایش یافته است. با افزایش سرعت خطی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نیز میزان جابه‌جایی خط جوش و عمق کشش افزایش یافته است. همچنین سختی ناحیه جوش لیزر بیشتر از سختی ناحیه مربوط به جوش اصطکاکی است.
مهرداد صلواتی، یوسف مظاهری، محسن شیخی،
دوره ۱۹، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۳۹۸ )
چکیده
فرایند جوشکاری لیزر تپی ND: YAG با سرعت و گازهای محافظ مختلف بر روی فولاد زنگ نزن دوفازی ۲۲۰۵ اعمال شد. تأثیر پارامترهای مختلف بر تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. چهار منطقه مختلف با محتوای آستنیت ثانویه متفاوت در ریزساختار جوش مشاهده شد. با تغییر گاز محافظ از آرگون به نیتروژن، درصد آستنیت ثانویه به‌طور چشمگیری تغییر نکرد. کسر آستنیت ثانویه با افزایش سرعت جوشکاری حدود ۳۸ درصد کاهش نشان داد. عمق نفوذ جوش با تغییر گاز محافظ از آرگون به نیتروژن (حدود ۲۶ و ۱۴ درصد به ترتیب در سرعت ۳/۸ و ۸/۳ میلی‌متر بر ثانیه) و با افزایش سرعت جوشکاری (حدود ۴۳ و ۳۴ درصد به ترتیب تحت گاز محافظ آرگون و نیتروژن) کاهش یافت. تغییرات در مقادیر ریزسختی در امتداد خط جوش با مشخصههای ریزساختاری ارتباط داده شد. تغییر سرعت جوشکاری تأثیر چشمگیری بر تغییرات سختی نداشت. اما تغییر گاز محافظ از آرگون به نیتروژن سبب افزایش قابل توجه سختی شد.
علیرضا نیکروان، فرهاد کلاهان، محمود شریعتی،
دوره ۲۲، شماره ۸ - ( ۵-۱۴۰۱ )
چکیده
به دلیل اهمّیت اتصال در تجهیزات تحت فشار و قابلیتهای جوش لیزر، در این تحقیق به بررسی تجربی و تحلیل پارامترهای لیزر پالسی برای جوشکاری لولههای فولادی زنگ نزن AISI۳۱۶L پرداختهایم. در این راستا فیکسچری برای موقعیت دهی لوله، طراحی و پس از ساخت روی ماشین لیزر نصب گردید. متغیّرهای ورودی شامل پارامترهای تنظیمی پرتوی لیزر (شدت جریان، پهنای پالس، فرکانس) میباشند. همزمان با آنها اثر دو پارامتر دیگر (سرعت دورانی و نیروی فشاری وارد به درز تماس دو لوله در حال جوشکاری) نیز بررسی شده است. متغیّرهای پاسخ (خروجیها) شامل عرض، عمق نفوذ و استحکام جوش میباشند. دادههای تجربی با اجرای آزمایشهای طرح ۲۷L تاگوچی جمع آوری شدند. سپس با برازش توابع رگرسیونی مختلف بر دادهها، رابطه بین متغیّرهای ورودی با هر یک از مشخصههای خروجی برقرار گردید. بر اساس تجزیه و تحلیل واریانس، دو پارامتر پهنای پالس و شدت جریان با مجموع بیش از ۷۰% مشارکت، در تغییر هر سه مشخصه خروجی تاثیر غالب دارند. همچنین نیروی اعمالی به درز تماس فقط بر عمق نفوذ و استحکام جوش موثر است. در بهینه سازی چند هدفه با توجه به ترتیب اهمّیت متغیّرهای خروجی (۱-استحکام، ۲-عمق نفوذ ۳-عرض جوش)، سطح بهینه پارامترهای ورودی تعیین گردید. در پایان نمونه بهینهای با جوشکاری لیزر ساخته شد که در مقایسه با نمونههای طرح آزمایش، عمق نفوذ آن با ضخامت دیواره لوله متناسبتر، منحنی مرزهای جوش یکنواختتر و استحکام آن به فلز پایه نزدیکتر میباشد.
