تاثیر لایه میانی در اتصال غیرهمجنس تیتانیم به فولاد St۳۷ با جوشکاری فراصوتی
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
The Effect of the Interlayer on the Dissimilar Ultrasonic Welding of Titanium to St۳۷ Carbon Steel
First Statement of Responsibility
/حسین فرهاد
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی مواد
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۷۴ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی مواد- جوشکاری
Date of degree
۱۴۰۱/۰۶/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در صنایع پیشرفته، تقاضای زیادی برای اتصال مواد با خواص متفاوت برای کاهش هزینه کلی و افزایش عملکرد قطعات وجود دارد .در نتیجه، استفاده از تکنیکهای جوشکاری پیشرفته نظیر روش اتصال فراصوتی و بهینه کردن پارامترهای جوشکاری برای برآورده کردن انتظارات صنعتگران به طور روز افزون در حال افزایش است .اتصال جفت فلزی غیرهمجنس تیتانیم و آلیاژهای آن با فولاد به طور گسترده برای کاربردهای مختلف صنعتی، مانند صنایع هستهای، هوانوردی، خودرو، تولید و انتقال نیرو، صنایع شیمیایی و غیره استفاده می شود .در این تحقیق فلزات غیرهمجنس تیتانیم خالص تجاری گرید ۲ و فولادSt ۱۲ در حضور لایه میانی برنج ۷۰B، مس خالص و روی خالص( هریک به تنهایی) به وسیله جوشکاری فراصوتی در فشار bar ۵ در زمان s ۱/۵ و توان kW ۱ به یکدیگر متصل شدند .برای این منظور ورقهای اولیه تیتانیم و فولاد به ابعاد إ m۳۰۰ mm ۱۵ mm ۵۰ و ورقهای برنج، مس و روی به ابعاد إ m۵۰ mm ۱۰ mm ۱۵ برشکاری شدند .بعد از جوشکاری، مقطع و ریزساختار نمونهها به وسیله میکروسکوپ نوری مطالعه گردید .برای بررسی استحکام کششی محل جوشکاری از آزمون کشش استفاده شد .همچنین مقاطع شکست به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مطالعه گردید .با استفاده از روش میکروسختی سنجی، رفتار سختی لایهها نیز مورد مطالعه قرار گرفت .نتایج میکروسکوپ نوری نشان داد که فصل مشترک اتصال در حضور لایه میانی برنج، حاکی از نفوذ مکانیکی کامل لایه میانی و فلزات پایه در خلل و فرج یکدیگر است و در لایه میانی مس شکلگیری قفلهای مکانیکی سطحی بسیار کم عمق بوده و به دلیل فعال بودن سیستمهای لغزش فراوان در آن، صرفا فرآیند کارسختی جزئی باعث ایجاد قفلهای مکانیکی بسیار ظریف در فصل مشترک مس با فلزات پایه گردیده است .در لایه میانی روی نیز تقریبا هیچگونه قفل مکانیکی در فصل مشترک لایهها قابل مشاهده نیست و احتمالا فرآیند اتصال صرفا از مکانیزم کاهش انرژی سطحی تبعیت مینماید .نتایج آزمون کشش نشان داد که حاکثر بار کششی تحمل شده نمونه حاوی لایه میانی آلیاژ برنج معادل نیروی حدودkgf ۴۲ است که در مقابل حداکثر بار کششی تحمل شده نمونه حاوی لایه میانی مس حدودkgf ۲۲ بسیار بیشتر است .این رفتار ناشی از اتصالات فصل مشترکی بهتر در حضور لایه میانی برنج نسبت به لایه میانی مس است .همچنین بررسی SEM مقطع شکست تغییر شکل شدید مس نسبت به برنج را نشان داد .نتایج حاصل از آزمون میکروسختی سنجی نشان داد که سختی فلزات غیرهمجنس جوشکاری شده در حضور لایه میانی مس بیشتر از نمونههای دارای لایه میانی روی و برنج است .به دلیل اینکه انرژی حاصل از جوشکاری صرف تغییر شکل مس میگردد، لذا پدیدههای نرم کننده نظیر تبلور مجدد و تنشزدایی در این نمونه کمتر از سایر نمونهها بوده لذا سختی بیشتری را نشان داده است.
Text of Note
m. After welding, the cross-section and microstructure of the samples were studied using an optical microscope. A tensile test was used to check the tensile strength of the welded area. Also, the fracture sections were studied by scanning electron microscope (SEM). Using the microhardness measurement method, the hardness behavior of the layers was also studied. The results of the light microscopy showed that the joint interface in the presence of the interlayer of brass indicates the complete mechanical penetration of the interlayer and the base metals into each other's pores, and the formation of surface mechanical locks in the interlayer of copper is very shallow and due to the active In many slip systems, only the partial hardening process has created very fine mechanical locks at the interface of copper with the base metals. In the interlayer of zinc, almost no mechanical lock can be seen at the junction of the layers, and probably the connection process only follows the surface energy reduction mechanism and the thermodynamic laws governing it. The tensile test results showed that the yield strength of the sample containing the interlayerof brass alloy is equivalent to the force of about 42 kgf, which is much higher than the yield strength of the sample containing the interlayerof copper about 22 kgf. This behavior is due to better interfacial connections in the presence of brass interlayer than copper interlayer. Also, the SEM examination of the fracture section showed a severe deformation of copper compared to brass. The results are that the microhardness test showed that the hardness of dissimilar metals welded in the presence of copper interlayer is higher than the samples with zinc and brass middle layer. Because the energy from welding is used to change the shape of copper, softening phenomena such as recrystallization and stress relief are less in this sample than other samples, so it shows more hardness.إ 50 10 mm m and brass, copper and zinc sheets with dimensions of 15 mmإ 300 15 mm In advanced industries, there is a great demand to join materials with different properties to reduce the overall cost and increase the performance of parts. As a result, the use of advanced joining techniques such as the ultrasonic welding method and optimizing the welding parameters to meet the expectations of industrialists is increasing. Dissimilar metal welding of titanium and its alloys with steel is widely used for various industrial applications, such as nuclear, aviation, automotive, power generation and transmission, chemical industry, etc. In this research, In this research, dissimilar metals commercial pure titanium grade 2 and St12 steel in the presence of the interlayer of 70B brass, pure copper and pure zinc (each alone) by means of ultrasonic welding at a pressure of 5 bar in a time of 1.5 s and a power of 1 kW were welded. For this purpose, titanium and steel sheets were cut into rectangles with dimensions of 50 mm
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
The Effect of the Interlayer on the Dissimilar Ultrasonic Welding of Titanium to St۳۷ Carbon Steel