تحقیق در مورد جوشکاری چدن

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 11 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

جوشکاری چدن

جوش کاری از علوم قدیمی بوده که از عصر آهن به بعد به نحوی در رابطه با اتصال فلزات مورد استفاده قرار می گرفته است و با کشف آهن و نیاز به ساخت ابزار ، بشر برای اتصال فلزات ، فنونی را آموخت و تحولات اساسی در این زمینه عمدتا" در اواخر قرن 19 میلادی آغاز شد و پایه آن چه امروز تکنولوژی جوش کاری نامیده می شود ، نهاده شد .

الکترود ذغالی توسط Bernardo روسی در سال 1885 میلادی ، الکترودهای پوشش دار توسط Kjellberg سوئدی در سال 1907 میلادی و روش جوش کاری با گاز محافظ و الکترودهای غیر مصرفی (TIG) توسط آمریکایی ها در دهه سال 1930 توسعه و در طول جنگ جهانی دوم همراه با روش های متکی بر استفاده از گاز محافظ و الکترود مصرفی (MIG/MAG) به عنوان روش های صنعتی کاربرد گسترده ای یافت و امروزه در برخی از روش های موجود ، ربات های جوش کاری می توانند اجرای قطعات کار را دیده ، محل شروع و اختتام اتصال را تعیین نموده و عملیات جوش کاری را به صورت کاملا" خودکار انجام دهند . جوش کاری مکانیزه بیش از 30 سال است که در نقاط مختلف دنیا در خطوط لوله به کار گرفته شده است . این روش ابتدا در خطوط دریایی مورد استفاده قرار گرفت . در اولین پروژه خط لوله به طول 2973 کیلومتر توسط خط لوله آلیانس اجرایی گردید و تا به امروز نزدیک به 000/40 کیلومتر توسط این روش مورد جوش کاری قرار گرفته است .

صنعت گاز روز به روز به سمت استفاده از لوله هایی با استحکام بالاتر پیش می رود و امکان به کارگیری لوله ها با ضخامت دیواره کمتر امکان پذیر می شود که خود باعث کاهش هزینه های حمل و نقل و مقدار فلز پرکننده جهت جوش کاری می گردد که موجب بهره گیری از فشار عملیاتی (MAOP) بالاتر در خطوط لوله و افزایش ظرفیت بهره برداری می شود .با توجه به آماده بودن دستگاه جوش مکانیزه در نظر است آزمایش های لازم بر روی جوش های انجام شده با بهره گیری از روش اولتراسونیک (U.T) که از دقت و سرعت عمل بالایی نسبت به تست رادیوگرافی برخوردار است ، استفاده گردد . باتوجه به تست این سیستم در مرکز آموزش جوش تأسیسات گاز ری در سال 86 و همچنین در سایت عملیاتی در سال 87 ، دستگاه جوش اتوماتیک در مقایسه با روش دستی از مزایای مهمی از جمله : سرعت بالا (در روش مکانیزه تقریبا" 3 برابر روش دستی) ، نرخ رسوب بالا (در روش دستی 36/1 کیلوگرم در ساعت و در روش جوش مکانیزه 6/3 کیلوگرم در ساعت ) ، کاهش نرخ تعمیرات جوش بین صفر تا 30% ، کم شدن تعداد پاس های جوش کاری ، کاهش زمان اجرای کار با توجه به تعداد پاس های کمتر ، کاهش درصد تعمیرات و عیوب جوش ، عدم حضور سرباره ، جرقه و دود بسیار کم ، عدم امکان بروز عیوبی مانند لکه قوس (Arc burn) و سوختگی کنار جوش(L.O.F) ، کاهش زمان آموزش اپراتورها (صرف مدت زمان 25ساعت) ، کاهش نیروی ماهر و دارا بودن اپراتوری آسان برخوردار می باشد . به منظور تغییر در تکنولوژی جوش کاری خطوط لوله از روش دستی به مکانیزه با هدف افزایش راندمان کاری ، بهبود در کیفیت جوش و صرفه جویی در زمان ، دستگاه جوش اتوماتیک در مسیر خط لوله هشتم سراسری حد فاصل ابرکوه – نایین به ضخامت 125 /1 اینچ مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت .

جوشکاری چدن ها

 جوشکاری یکی از مهم ترین فرایندهای ساخت و تولید در صنعت می باشد و در صنایع مختلف نظیر خودرو سازی ، نفت و گاز ، پتروشیمی ، تاسیسات و ساختمان و پل ها ، حمل و نقل ، کشتی سازی ، صنایع ریلی ، نیروگاه ها ، صنایع  دفاعی  و  هوا  فضا  ،  محصولات  پزشکی  ،  الکترونیکی  و  تجهیزات دقیق و .....  کاربردهای فراوانی دارد . کشور ایران در حال پیمودن مسیر توسعه صنعتی بوده و از این رو صنعت جوش برای کشور از اهمیت ویژه ای برخوردار است . بنابراین آموزش منسجم و هماهنگ با جهان در این صنعت ، یکی از نیازهای مهم کشور تلقی می گردد .

چدن ها گروهی از آلیاژهای آهنی با خواص گوناگون و متنوع اند و به جای این که در حالت جامد روی آنها کار انجام گیرد در حالت مذاب به شکل دلخواه ریخته گری می شوند . بر عکس فولادها که کمتر از 2% کربن و معمولاً کمتر از 1% کربن دارند ، چدن ها 2 تا 4% کربن و 1 تا 3% سیلیسیم دارند . سایر عناصر فلزی و غیر فلزی نیز برای کنترل و ایجاد ویژگی های خاص اضافه می شوند . علاوه بر ترکیب شیمیایی ، عوامل مهم دیگری از قبیل فرایند انجماد ، نرخ انجماد و عملیات گرمایی بعدی بر خواص آنها تاثیر می گذارد . چدن ها عالی ترین آلیاژهای ریخته گری اند و دارای گسترده ی وسیعی از استحکام و سختی و در بعضی موارد خواص ماشینکاری خوبی می باشند .

انجام عملیات جوشکاری روی قطعات ریخته شده چدنی به دلیل الزاماتی است که به برخی از مهمترین آنها اشاره شده است :

الف) برطرف کردن بعضی عیوب ریخته گری که پس از بیرون آوردن قطعه از قالب یا در حین تراشکاری ظاهر می شوند ، نظیر حفره های گازی ، حفره های ناشی از ریزش ماسه یا حبس سرباره ، ترک های موضعی ، کشیدگی یا تغییر ابعاد در بعضی مواضع کوچک .

ب) تعمیر قطعات مستهلک که از نظر اقتصادی یا عدم دسترسی به تکنولوژی ساخت آنها بهتر است که از طریق جوشکاری بازسازی شوند . این مورد خود دو حالت دارد : قطعات شکسته شده و قطعات سائیده شده و یا خورده شده .

ج) اتصال دو یا چند قطعه که ریختگی آن به صورت واحد با مشکلاتی همراه بوده یا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند .

جوشهای انجام شده در موارد فوق از نظر کلی سه مشخصه ی زیر را دارند :

1-  جوش های تحت تنش ، که باید موضع جوش داده شده دارای حداقل خواص مکانیکی مورد نظر بوده یا با بقیه قطعه برابری کند .

تحقیق در مورد جوشکاری چدن

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .DOC ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 18 صفحه

 قسمتی از متن .DOC : 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد کرج

عنوان پروژه:

متالورژی جوشکاری چدن خاکستری

استاد مربوطه:

دکتر ثابت

دانشجو:

سید یاسر موسوی

شماره دانشجویی:

82473435212

پاییز 86

پیشگرم کردن برای جوشکاری انواع چدن خاکستری

از آنجایی که تنش تسلیم چدن های خاکستری با افزایش محدود دما کاهش می یابد، با پیشگرم کردن چدن های خاکستری قبل از جوشکاری می توان مقادیر قابل توجهی از تنش های پسماند را در قطعه کار از میان برداشت.

مهمترین مزایای پیشگرمایی در چدن های خاکستری به قرار زیرند؛

1-کاهش تنش های پسماند در قطعه با کاهش نسبی تنش تسلیم در اثر پیشگرمایی تا حدود 450 درجه سانتیگراد.

2-ترک های ناشی ار تنش های انقباضی جوشکاری یکی از مشکلات همیشگی موجود در چدن های خاکستری است.برای برطرف کردن تنش های انقباضی باید به وسیله پیشگرم کردن، حجم قطعه چدنی را منبسط کرد. این نوع پیشگرمایی را اصطلاحاً پیشگرمایی غیر مستقیم می گویند.در این روش ابتدا سطح بیشتری از قطعه چدنی را با دمای کمتر و سپس سطح کمتری از قطعه را با دمای بیشتر پیشگرم می کنند. البته در هر حال، پیشگرمایی موضعی در محل اتصال باید با دمای بالاتری انجام شود تا این محل از انعطاف پذیری بالاتری برخوردار شده و ترد و شکننده نشوند. در زمان جوشکاری قطعات چدنی که شکل پیچیده ای دارند، دمای پیشگرمایی باید تقریباً کمتر ازدمای سرخ شدن باشد. برای چدن های خاکستری این درجه حرارت تقریباً برابر 600 درجه سانتیگراد در کوره های گاز یا زغال سوز است. هر اندازه شکل قطعه پیچیده تر باشد، به پیشگرمایی یکنواخت تری نیاز خواهد بود.

3-برای جلوگیری از وسیع شدن منطقه HAZ که خود سبب افزایش خطر ترکیدن کناره های جوش می شود، پیشگرم کردن تا دمای 500 تا 600 درجه پیشنهاد شده و مناسب خواهد بود.

4-همچنین پیشگرم کردن در حدود 500 تا 600 درجه سانتیگراد و سرد کردن آهسته از پدیده جذب کربن موجود در چدن توسط فلز جوش که در کلیه چدن های خاکستری در حین جوشکاری اتفاق می افتد، جلوگیری نموده و یا آن را تقلیل می دهد.

5- دیگر مزیت پیشگرم کردن چدن ها قبل از آغاز جوشکاری، زدودن روغن و چربی های سطحی و تبخیر روغن و چربی جذب شده و نفوذ کرده در عمق قطعه می باشد که با نگهداری قطعه برای زمان 4 تا 8 ساعت در 500 درجه سانتیگراد تحقق می یابد.

6-پیشگرم کردن قطعه چدن خاکستری مورد جوش و کنترل درجه حرارت بین پاسی، موجب کاهش شیب حرارتی و در نتیجه باعث کاهش سرعت سرد شدن جوش می گردد. در نتیجه احتمال ایجاد کاربید را در فلز جوش و مارتنزیت در ناحیه HAZ کاهش می دهد.

روش های پیشگرم کردن و کنترل درجه حرارت بین پاسی در چدن های خاکستری

الف) پیشگرم کردن موضعی توسط شعله یا المنت، برای کاهش نرخ سرد شدن جوش بسیار موثر است. برای این منظور باید قطعه کار را به گونه ای قرار داد که مسیر پیشگرم کردن باعث تمرکز تنش در موضع خاصی نشود.

ب) پیشگرمایی عمومی به علت عدم احتمال ایجاد تنش های داخلی در مواضع دیگر قطعه نسبت به پیشگرمایی موضعی ترجیح داده مشود. افزایش دمای پیشگرمایی در نواحی سه گانه جوش HAZ و فلز پایه سبب کاهش سختی می شود. جدول 1 تاثیر پیشگرمایی را بر سختی یک چدن خاکستری کلاس 20 که با الکترود ENi Fe-Cl و قطر mm 5 جوشکاری شده، نشان می دهد.

(HB)سختی

دمای پیشگرمایی

(درجه سانتیگراد)

فلز پایه

HAZ

جوش

169-165

480-426

362-342

بدون پیشگرم

169-165

426-404

362-297

110

169

404-363

340-305

230

176-169

322-255

228-185

315

جدول1- تاثیر درجه حرارت پیشگرمایی بر مقدار سختی یک چدن خاکستری GG20

همان طور که ملاحظه می شود، انتخاب صحیح دمای پیشگرمایی عمومی می تواند اطلاعات مفیدی در خصوص پیش بینی ساختار کریستالی منطقه HAZ جوش در اختیار قرار دهد.جدول 2 اطلاعاتی در این زمینه ارائه می دهد.

دمای پیشگرمایی

ساختار کریستالی منطقه HAZ چدن خاکستری

25

مارتنزیت

100

استحاله پرلیتی اتفاق می افتد

200

مقدار زیادی از مارتنزیت و کاربید توسط پرلیت جایگزین می گردد

300

تقریباً تمامی مارتنزیت توسط پرلیت جایگزین می گردد

400

مارتنزیت ایجاد نمی شود و اصلاً در ترکیب وجود ندارد

جدول2-پیش بینی ساختار کریستالی منطقه HAZ بر اساس انتخاب دمای پیشگرم چدن خاکستری