ازتحلیل اعوجاج و ارزیابی ساختار میکروسکوپی ورق های فولاد ساد کربنی روکش کاری شده به روش جوشکاری GMAW
General Material Designation
[پایان نامه]
First Statement of Responsibility
/ محمدرضا جوراب باف
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: دانشگاه شهید چمران اهواز، دانشکده مهندسی، گروه مواد
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۵
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی مواد (شناسایی و انتخاب مواد)
Date of degree
۱۳۹۵/۰۶/۳۱
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
به دلیل اهمیت روز افزون مشکل اعوجاج در بسیاری از سازه¬های جوشکاری شده، پژوهش¬های گسترده¬ای در این خصوص در گذشته و حال انجام گرفته است. یکی از انواع بسیار مهم اعوجاج که خصوصاً در مورد روکش¬های ایجاد شده توسط جوشکاری مصداق می¬یابد، اعوجاج کمانشی است. طبیعت اعوجاج مذکور در ورق¬ها با اعوجاج معمول در اتصالات، تفاوت¬هایی دارد که از جمله مهمترین آن¬ها، تلفیقی بودن و نیز میزان تشدید یافته آن می¬باشد. در این پژوهش تأثیر حرارت ورودی فرایند GMAW، پیش¬گرم و گیره (فیکسچر)، بر اعوجاج کمانشی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور یک پاس جوش با استفاده از الکترود ER70S-6بر روی سطح ورق¬های فولاد St37 و در امتداد طولی آن¬ها در سه حرارت ورودی j/mm 298، 349 و 423 اعمال گردید. سپس عملیات جوشکاری تحت سه حرارت ورودی مذکور با استفاده از گیره و نیز با حرارت ورودی متوسط (j/mm 349) تحت دماهای پیش¬گرم 100، 200 و Cْ 300 تکرار شد. برای اندازه¬گیری اعوجاج¬های ایجاد شده در اثر جوشکاری¬های مذکور، از ارتفاع¬سنجی با دقت mm 01/0 استفاده شد. در ادامه به منظور بررسی فاز¬های موجود و نوع دانه¬بندی، ریزساختار مناطق سه گانه جوش، متاثر از حرارت و فلز پایه مطالعه گردید، سپس جهت تفکیک دقیق¬تر این مناطق، از آزمون ریزسختی¬سنجی کمک گرفته شد. همچنین وضعیت تغییرات دمائی ناحیه جوشکاری شده با استفاده از نرم افزار شبیه-سازی SYSWELD و به کمک تکنیک کاشت ترموکوپل، مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج آزمایشات عملی نشان داد که با افزایش حرارت ورودی جوشکاری از 298 تا j/mm 423 در امتداد پاس جوش، اعوجاج از 15/6 به 85/7 میلیمتر افزایش پیدا می¬کند و در کناره ورق¬ها نیز این روند حفظ می¬شود. به کارگیری گیره، اعوجاج کمانشی در اتصال پاس جوش روی ورق را تقریباً به نصف تقلیل داد اما به دلیل طبیعت اعوجاج کمانشی، تغییر شکل خارج از صفحه همچنان مشاهده گردید. دمای پیش¬گرم Cْ 200 تأثیر کمی بر کاهش اعوجاج داشته ولی با افزایش دمای پیش¬گرم به Cْ 300، کاهش اعوجاج بسیار بیشتری مشاهده شد. در مقایسه تأثیر سه پارامتر آزمایش¬شده، گیره مؤثرترین راه جهت کاهش میزان اعوجاج تشخیص داده شد. نتایج ریزسختی سنجی نشان داد که افزایش حرارت ورودی از 298 تا j/mm 423 علاوه بر اینکه پهنای HAZرا از 5/2 به mm 5 گسترش می¬دهد بلکه باعث کاهش سختی فلز پایه در منطقه HAZ و فلز جوش می¬گردد. در تصاویر میکرو¬ساختاری در هیچ یک از جوش¬های تولید شده، در روکش یا فصل مشترک جوش با زیر¬لایه، ترک، حفره یا عیبی دیده نشد و بدین ترتیب سلامت جوش تأیید گردید. تحلیل¬های حرارتی نرم¬افزار نشان داد که افزایش حرارت ورودی از 298 تا j/mm423 باعث افزایش سرعت گرم¬شدن و همچنین سرعت سرد¬شدن شده و در نتیجه موجب افزایش اعوجاج گردید. مقایسه نتایج به دست آمده از آزمایشات عملی و شبیه¬سازی¬های انجام شده توسط نرم¬افزار، تطابق خوبی را نشان داد و تأییدی بر این واقعیت بود که نرم¬افزار استفاده شده ابزار مناسبی برای پیش¬بینی شرایط عملی می¬باشد.
UNCONTROLLED SUBJECT TERMS
Subject Term
پایان نامه کارشناسی ارشد
Subject Term
دانشکده مهندسی
Subject Term
مهندسی مواد
Subject Term
شناسایی و انتخاب مواد
Subject Term
اعوجاج کمانشی، روکش کاری با جوش، GMAW، شبیه سازی، SYSWELD