ورود به حساب ثبت نام جدید فراموشی کلمه عبور
برای ورود به حساب کاربری خود، نام کاربری و کلمه عبورتان را در زیر وارد کرده و روی “ ورود به حساب” کلیک کنید.





اگر فرم ثبت نام برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.









اگر فرم بازیابی کلمه عبور برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.





نمایش نتایج: از 1 به 1 از 1
  1. #1
    سینا شریفی
    مدیـــر تالار مهندسی متالورژی
    تاریخ عضویت
    2012/12/08
    نوشته ها
    1,445
    3,296
    3,218

    جوشکاری تیتانیوم

    جوشکاری تیتانیم

    معرفی تیتانیوم :

    تیتانیوم عنصر شیمیائی است که در جدول تناوبی دارای نشان Ti وعدد اتمی22 است. تیتانیوم عنصری است نرم، سبک، نقرهای براق، درخشان و فلزی مقاوم در برابر فرسایش است و در آلیاژهای محکم و سبک و رنگدانههای سفید کاربرد دارد. این عنصر در مواد معدنی متعددی وجود دارد، ولی منابع اصلی آن، روتیل و ایلمنیت هستند.

    دسته بندی آلیاژهای تیتانیوم بر اساس ساختار کریستالی آن آلیاژ در دمای محیط به سه دسته آلفا ، بتا و آلفا، بتا تقسیم می شوند.



    جوشکاری تیتانیم:

    در جوشکاری ذوبی آلیاژهای تیتانیم، تیتانیم غیرآلیاژی و آلیاژهای تیتانیم آلفا از قابلیت جوشپذیری مناسبی برخوردار هستند. یعنی آنکه تفاوت قابل توجهی از نظر ریز ساختار و خواص مکانیکی بین منطقه جوش، مجاور جوش و فلز پایه وجود ندارد و جوش حاصله دارای استحکام کافی همراه با انعطافپذیری مناسب است. این گروه از آلیاژهای تیتانیم را در شرایط آنیل شده جوشکاری میکنند.

    آلیاژهای تیتانیم حاوی یک یا چند عنصر پایدار کننده فاز بوده و جوشکاری آنها میتواند بطور موثری سبب تغییر استحکام، انعطافپذیری و چقرمگی فلزجوش و منطقه مجاور جوش گردد. معمولاً اگر این آلیاژها حاوی بیشتر از 20 درصد فاز باشند جوشپذیری آنها ضعیف تلقی میگردداین گروه از آلیاژها را در شرایط آنیل شده و یا آنیل انحلای همراه با پیر کردن جزئی جوشکاری میکنند.

    آلیاژهای تیتانیم بتا دارای مقادیر کافی از عناصر پایدار کننده فاز بتا میباشند. این گروه از آلیاژهای تیتانیم نیز قابلیت جوشپذیری داشته اما آن دسته از آلیاژهای تیتانیم نوع بتا که دارای مقادیر بالائی از عناصر پایدار کنندة فاز باشند، از جوشپذیری ضعیفی برخوردارند زیرا فلز جوش از تردی بالائی برخورداراست. این گروه از آلیاژها در شرایط آنیل شده و یا آنیل محلولی جوشکاری میشوند. برای بدست آوردن جوشی با استحکام و انعطافپذیری کافی، آلیاژ در شرایط آنیل شده جوشکاری میگردد و سپس با عملیات ساچمهزنی منطقه جوش کار سردشده و به دنبال آن عملیات انحلالی و پیرکردن صورت میگیرد.



    عوامل موثر بر مشخصه های ریز ساختاری منطقه جوش تیتانیم:

    خواص مکانیکی منطقه جوش آلیاژهای تیتانیم بستگی به ریزساختارهای نواحی FZ و HAZ دارد و تنوع این ریزساختار تابعی از سیکل حرارتی و نوع عملیات حرارتی پس از جوشکاری است . جمعبندی مطالعات انجام گرفته نشان میدهد عوامل موثر بر خواص مکانیکی منطقه جوش که در حقیقت منتج از ساختارهای حاصله در منطقه جوش است عبارتند از :

    1- اندازه دانه های b اولیه در ناحیه ذوب

    2- نحوة تغییر حالت فاز b حین سرد شدن از دمای بالا

    3- نوع عملیات حرارتی پس از جوشکاری


    الف ـ اندازة دانه های b اولیه در ناحیه ذوب :


    همانطوریکه بیان شد از مشخصههای ویژة منطقه جوش تیتانیم حضور دانههای بزرگ حین انجماد فلزجوش در ناحیه حوضچه مذاب است که موجب کاهش شدید انعطافپذیری آن میگردد. اندازه و مورفولوژی این دانهها به نحوة انتقال حرارت حین انجماد بستگی دارد. اولین پارامتر تعیین کنندة اندازه دانههای ، گرمای ورودی جوش است. به این ترتیب که در صورت استفاده از گرمای ورودی بالاتر، اندازه دانههای بزرگتر خواهد شد .

    دانههای جزئی ذوب شده در فصل مشترک جامد - مذاب محلهای مناسبی برای رشد فاز جامد به داخل حوضچة مذاب هستند. دانه ها به صورت رونشستی از فصل مشترک جامد - مذاب به سمت خط المرکزین جوش رشد میکنند. چون خواص مکانیکی جوش بویژه انعطافپذیری آن وابسته به اندازه دانه است، لذا برای ریز نگهداشتن اندازه دانهها سعی میشود تا حد امکان گرمای ورودی در حداقل ممکن حفظ و نگهداری شود و یا به طریقی ارتباط Epitaxy بین FZ و HAZ کاهش یابد.

    ب ـ محصولات تغییر حالت:

    خواص مکانیکی ناحیه ذوب جوش تیتانیم علاوه بر اندازه دانه اولیه، بستگی به نحوة تغییر حالت فاز در حین سرد شدن در محدودة دمای پایداری فاز دارد. ریز ساختار نهائی بستگی به سرعت سرد شدن از بالای دمای تغییر حالت دارد که خود تابعی از نوع فرآیند جوشکاری، پارامترها فرآیند و سایر شرایط جوشکاری نظیر شکل هندسی قطعه و نحوة قید و بندسازی قطعه دارد. در نرخ های سرمایشی ناشی فرآیندهای جوشکاری EBW و LBW ، در نواحی FZو HAZ ، تغییر حالت فاز b بهa' اتفاق میافتد. ریز ساختار حاصله بسیار ریز و سوزنی است و مشخصه مکانیکی آن استحکام و سختی زیاد در مقابل انعطافپذیری کم است. در نرخهای سرمایشی مربوط به فرآیندهای جوشکاری GTAW وPAW، ریز ساختار حاصله از نوع ویدمن اشتاتن بهمراه باقیمانده و یا مخلوطی از آنها با مارتنزیت است. منتهی در فرآیندهای قوسی با حرارت ورودی زیاد نظیر GTAW رشد دانههای بسیار زیاد است.


    ج ـ عملیات حرارتی پس از جوشکاری:


    همانطور که بیان شد ضمن جوشکاری تیتانیم و آلیاژهای آن مجموعه ای از تغییر و تحولات ساختاری در منطقه جوش و مجاور جوش رخ می دهد . لذا بایستی با مطالعه دقیق و بررسی مناطق مذکور و اعمال شرایط مناسب در طی جوشکاری و پس از آن خواص مطلوبی را در این مناطق به دست آورد. هدف از عملیات حرارتی پس از جوشکاری آلیاژهای تیتانیم عبارت است از:

    1- آزادسازی تنش های پسماند حرارتی ناشی از جوشکاری

    2- بهبود ریزساختار ایجاد شده در نواحی ذو ب و متاثر از حرارت

    3- تکمیل مرحله دوم در یک عملیات حرارتی دو مرحله ای بر روی فلز پایه

    4- پایدارسازی ریزساختار فلز جوش جهت استفاده در دمای بالا

    انتخاب دما و زمان لازم جهت عملیات حرارتی پس گرم بستگی به نوع آلیاژ، ساختار جوش و منطقه مجاور جوش و کاربرد قطعه دارد. در عمل این عملیات مشکل و دارای هزینه بالائی می باشد، زیرا نیاز به اتمسفر خنثی در دماهای بالاتر از °c500 می باشد. علاوه بر آن احتمال کاهش استحکام جوش در دماهای بالا وجود دارد . به همین دلیل نزدیک سازی هر چه بیشتر خواص نواحی مختلف جوش و فلز پایه در کنار مسایل اقتصادی وصنعتی بدون انجام فرآیند عملیات حرارتی همواره موردنظر محققین بوده است.


    انتخاب سیم جوش برای جوشکاری تیتانیوم
    عنصر تیتانیوم، در روپوش الکترودهای جوشکاری به منظورهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در روپوش الکترود های جوشکاری فولادهای معمولی ، از وظایف اصلی اکسید تیتانیوم، پایدار کنندگی قوس و تشکیل سرباره برای حفاظت فلز جوش شونده از ترکیب شدن با اکسیژن و نیتروژن موجود در جو و همچنین دادن سیالیت به سرباره برای سهولت در جوشکاری می باشد.ناگفته نماند که اکسید تیتانیوم به سرباره ، خاصیت اسیدی می دهد.

    در جوشکاری فولادهای معمولی با الکترود دستی؛ الکترود ممکن است دارای روپوش های : اسیدی؛ قلیایی؛ سلولزی؛ اکسیدی و روتیلی باشد. یکی از مواد معتبر برای روپوش روتیلی ، اکسید تیتانیوم است.

    در جوشکاری فولادهای زنگ نزن نیز یکی از روپوش های متداول برای الکترود، روپوش روتیلی استکه به روپوش ((-16)) معروف می باشد.الکترود روپوش روتیلی دارای بیش از 20 درصد اکسید تیتانیوم می باشد. الکترود روپوش روتیلی در همه حالت ها (تخت، عمودی، افقی، سقفی) جوش های مرغوب تولید می کند. این الکترود ها به دلیل یکنواختی عمل قوس ، ظرافت ظاهر جوش و خیلی آسان بودن پاک کردن سرباره، جوشکار پسند است و به روپوش نوع آهکی ترجیح داده می شود. از تیتانیوم برای جلوگیری از تشکیل کاربید کُرُم در جوشکاری فولادهای زنگ نزن نیز می توان استفاده نمود؛ ولی چون تیتانیوم تا حدود زیادی در قوس می سوزد و هدر می رود ، از نیوبیوم برای جلوگیری از تشکیل کاربید کرم استفاده می کنند.

  2. 3
نمایش نتایج: از 1 به 1 از 1

اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •