فولادهای زنگ نزن آستنیتی در حین جوشکاری بشدت مستعد ترک گرم میباشند. بدین منظور در اغلب موارد برای جوشکاری این فولادها از فلز پرکننده ای استفاده میشود که جوش حاصل از آن دارای مقداری فاز فریت باشد. فاز فریت در احتمال ایجاد ترک گرم در جوش فولادهای زنگ نزن آستنیتی نقش موثری ایفا میکند. فریت در مقایسه با آستنیت، ناخالصیهایی مانند گوگرد، فسفر، سرب و قلع را بهتر در خود حل میکند. این عناصر میتوانند از ساختار خارج شده و در مرزدانه ها فازهای ثانویه با دمای ذوب پایین تشکیل دهند. این فازها در خلال سرد شدن فلز جوش میتوانند ایجاد ترک گرم نمایند. این موضوع، در ادامه مطلب تشریح شده است.

نگرش كلي بر توربين‌هاي گاز

دنياي توربين گاز اگر چه دنياي جواني است ليكن با وسعت كاربردي كه از خود نشان داده، خود را در عرصه‌ي تكنيك مطرح كرده است . زمينه‌هاي كاربرد توربين‌هاي گاز در نيروگاه‌ها و به‌خصوص در مواردي كه فوريت در نصب و بارگيري مدنظر است مي‌باشد. همچنين‌ به عنوان پشتيبان واحد بخار و نيز مواقعي كه شبكه سراسري برق از دست مي‌رود يعني در خاموشي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

مضافاً اين‌كه توربوكمپرسورها كه از انرژي حاصله روي محور توربين براي تراكم و بالا بردن فشار گاز استفاده مي‌شود، در سكوهاي دريايي ، هواپيماها و ترن‌ها استفاده مي‌شود .

جریان در کمپرسورهای سانتریفوژ:

  کمپرسورهای سانتریفوژ ممکن است در توربوفن ها بعنوان کمپرسورهای فشار بالا در پائین دست طبقات چندتای کمپرسور های محوری کاربرد داشته باشد. در بعضی کاربردهای مربوط به توربین گاز و موتور جهت یک کمپرسور سانتریفوژ یک یا دو طبقه ای بعنوان کل سیستم تراکم به خدمت گرفته می شود.

 کمپرسورهای سانتریفوژ بطور محسوسی با انواع محوری خود تفاوت دارند. افزایش فشار بازای هر طبقه بطور قابل توجهی بالاتر از کمپرسورهای محوری باشد، مسیر جریان دارای یک افزایش قابل توجه در شعاع، از ووردی به خروجی بوده و جریان بصورت محوری وارد روتور یا Impeller شده و آن را بصورت شعاعی ترک می کند. در بسیاری از کاربردهای جریان سپس از میان یک دیفیوزر پره دار عبور می کند. با افزایش شعاع مسیر جریان فاصله محیطی بین تیغه ها نیز افزایش می یابد. برای جبران این و ثابت نگهداشتن مساحت مسیر جریان span تیغه روتور بطور قابل توجهی از ورودی به خروجی کاهش می یابد. علاوه بر این برای اینکه بارگذاری تیغه در سطح مطلوب باقی بماند، بدون اینکه جدایی رخ دهد، تیغه های جداکننده در قسمت انتهایی مسیر جریان روتور قرار داده شده است. همچنین تسمه های نگهدارنده نیز روی روتور وجود دارد این مشخصات هندسی می تواند موانعی را درمسیر جریان و با کاهش span به سمت لبه فرار ایجاد می کند.

جوشکاری زیرپودری

تاريخچه

در دهه 1930 تلاشهاي زيادي جهت مكانيزه كردن فرآيند جوشكاري قوسي انجام گرديد. با توجه به محدوديتهاي زير استفاده از الكترودهاي
پوشش دار ناممكن تشخيص داده شد.

1- با توجه به نارسانا بودن پوشش محافظ، تماس الكتريكي بين منبع تغذيه الكتريكي و الكترود غير ممكن است.

2- رول كردن الكترود موجب جدا شدن پوشش آن ميگردد.

3- تماس پوشش الكترود با قرقره هاي تغذيه كننده الكترود باعث خرد شدن پوشش مي شود.

در سال 1932 در ايالات متحده آمريكا با مدفون ساختن قوس الكتريكي و الكترود كربني در زير پوششي ضخيم از پودر محافظ، روش جوشكاري
زيرپودري اختراع گرديد. و در ميانه دهه 1930 به روشي اقتصادي جهت جوشكاري بدل گرديد.

در روش امروزين جوشكاري زير پودري، اتصال فلزات توسط گرماي حاصل از قوس الكتريكي بين الكترود فلزي بدون روكش و قطعه كار انجام

جوشکاری مافوق صوت(USW) يک فرآيند حالت شبه جامد است که توسط وارد کردن ارتعاش فرکانس بالا به يک اتصال هنگامی که تحت نيروهای نگهدارنده به طور متوسط بالا قرار داده شده جوش توليد می کند. جوش مذکور بدون اينکه ذوب قابل توجهی از مواد اوليه بوجود آورد، توليد می شود. در بعضی ملاحظات، جوشکاری مافوق صوت يک فرآيند نو است که هنوز منتظر نتايج اکتشافات و بررسی ها می باشد. يک فهم بهتر از فرآيندهايی که در تقاطع اتصالات اتفاق می افتد، مورد نياز است. به طور مشخص، عکس العمل پارامترهای فرآيند، به همان خوبی نقششان در گسترش اتصال، نياز به بهتر فهميده شدن دارند. مزايای جوشکاری مافوق صوت به شرح زير است: - امکان اتصال قطعات نازک به قطعات ضخيم را بوجود می آورد. - امکان بوجود آمدن اتصالات فلزی مختلف را می دهد. - اتصالاتی با رسانايی خوب گرمايی و الکتريکی فراهم می کند. - فلزات را بدون گرمای ذوب به هم متصل می کند. - امکان استفاده پربازده از انرژی را می دهد. - عمدتاٌ به هيچ ماده پرکننده، گدازآور يا اتمسفر مخصوص نياز نيست. - به طور معمول به هيچ فرآيند تميزکاری مخصوصی نياز نيست. - از ميان بيشترين اکسيدها جوش را شکل می دهد.

جوشکاری چدن

Welding Cast Iron

مقدمه:

اولین قدم در انتخاب نوع فرایند جوشکاری و مواد مصرفی جوش برای جوشکاری چدن مشخص نمودن نوع چدن و درجه آن است.

مطالب این کتاب شامل همه انواع چدنهایی که در بازار وجود دارد نمی شود (جدول شماره یک)، اما اکثر چدنها از جمله چدن خاکستری، چدن نرم یا داکتیل چدن چکش خوار یا مالیبد، چدن سفید و چدن باگرافیت فشرده را پوشش می دهد.

چدن را می توان به عنوان یک آلیاژ برجسته از عناصر آهن، کربن و سیلیکون در نظر گرفت. از نظر تجاری کلیه فلزات شامل عنصر منگنر و شاید آلیاژی از نیکل، کرم، مس، مولیبدن، قلع، آنتیوان، وانادیوم و همچنین بعضی از عناصر دیگر که هم به صورت جداگانه و هم بصورت ترکیبی می توانند در فرایند تولید به این فلزات اضافه شوند.

چدن با افزودن مقدار زیادی کربن به یک ساختار فولاد اوستنیت تولید می شود. در حین انجماد یک بخش از این کربن اضافی از فلزات مذاب به صورت کاربید آهن[1] و یا به صورت گرافیت جدا شده و شکل می گیرد. فرمی که کربن به خود می گیرد توسط سرعت سرد شدن تعیین می گردد. بدین معنی که اگر سرعت سرد شدن مذاب زیاد و سریع باشد، کربن بصورت کاربید آهن خواهد بود و در صورتی که سرعت سرد شدن آرام و آهسته باشد کربن بصورت گرافیت (پولک)[2] خواهد بود.

بازرسي جريان گردابي(ET)

اساس روشهاي آزمون الكتريکي ( بازرسي جريان گردآبي ) بر اين است كه وقتي يك سيم پيچ حامل جريان متناوب، نزديك ماده‌اي تقريباً رسانا قرار داده شود، جريانهاي گردابي يا ثانويه در آن ماده القا خواهد شد. جريانهاي القايي، ميداني مغناطيسي ايجاد خواهند كرد كه در جهت مخالف ميدان مغناطيسي اوليه اطراف سيم پيچ است. تأثير متقابل بين ميدانها موجب ايجاد يك نيروي ضد محركه الكتريكي در سيم پيچ شده و در نتيجه سبب تغيير مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ خواهد شد. اگر ماده از نظر ابعاد و تركيب شيميايي يكنواخت باشد، مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ كاوشگر نزديك سطح قطعه در كليه نقاط سطح قطعه يكسان خواهد بود، به غير از تغيير اندكي كه نزديك لبه‌هاي نمونه مشاهده مي‌شود. اگر ماده ناپيوستگي داشته باشد، توزيع و مقدار جريانهاي گردابي مجاور آن تغيير مي‌كند و در نتيجه كاهشي در ميدان مغناطيسي در رابطه با جريانهاي گردابي به وجود مي‌آيد، بنابراين مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ كاوشگر تغيير خواهد كرد. مقاومت ظاهري سيم پيچ را مي‎توان با اندازه‎گيري ولتاژ درون آن تعيين نمود و از روي تحليل اين آثار مي‌توان در مورد كيفيت و شرايط قطعه كار نتيجه‌گيري كرد. اين روشها بسيار متنوع هستند و با وسيله و روش آزمون مناسب، مي‌‌توان آنها را براي آشكارسازي عيوب سطحي و زير سطحي قطعات و تعيين ضخامت پوشش فلزات به كار برد و اطلاعاتي در زمينه مشخصات ساختاري مانند اندازه دانه بندي و شرايط عمليات حرارتي به دست آورد. همچنين مي‌توان خواص فيزيكي مانند رسانايي الكتريكي، تراوايي مغناطيسي و سختي فيزيكي را تعيين كرد. اصول مورد استفاده در اين روش در شکل  نشان داده شده است

فهرست

-  قبل از مطالعه در مورد اين شغل چه چيزهايي بايد بدانيم ؟

-  به طور مشخص يك جوشكار چه كاري را انجام مي دهد ؟

-  چه خطرات ايمني و بهداشتي يك فرد جوشكار را تهديد مي كند ؟

-  آيا جوشكاري در دراز مدت اثرات سوئي بر روي سلامتي جوشكار دارد ؟

-  چه اقدامات پيشگيرانه اي مي توان انجام داد ؟

- روش هاي كار ايمن كه در حين عمليات جوشكاري بايد مد نظر قرار گيرند                    شامل چه مواردي است ؟

- چگونه مي توان اطلاعات بيشتري كسب نمود ؟

آزمایش شماره 1

عنوان آزمایش : بررسی اثرسرعت سرد کردن در ریزساختار طولی و خواص مکانیکی فولاد

مقدمه

فریت

محلول جامد بین نشینی کربن در آهن با شبکه بلوری مکعب مرکز دار به فریت موسوم است.حلالیت کربن در آهن فریتی به مراتب کمتر از حلالیت آن در آهن آستنیتی است. به طوریکه حد حلالیت کربن در فریت حداکثر 0.02 درصد در 727 درجه سانتیگراد است که با کاهش دما به طور پیوسته کاهش یافته و در دمای اتاق به مقدار ناچیزی خواهد رسید.

آستنیت

آستنیت عبارتست از محلول جامد بین نشینی کربن در آهن با شبکه بلوری مکعبی با وجوه مرکزدار (fcc) است کربن با وارد شدن در شبکه بلوری آهن آستنیتی ، ناحیه تشکیل و پایداری آستنیتی را در فولادها گسترش می دهد . با اضافه شدن کربن ناحیه پایداری آستنیت از 912 تا 1394 درجه سانتیگراد که گستره تشکیل و پایداری آستنیت است ، به گستره وسیعی از دما و ترکیب شیمیایی افزایش می یابد .

ماتنزیت

بازرسي با ذرات مغناطيسي (MT)

 از روش بازرسي با ذرات مغناطيسي براي بررسي نقصهاي سطحي و برخي نقصهاي زير سطحي در مواد فرومغناطيس استفاده مي‎شود. عيوب و نقصهايي نظير ترک‎ها، ذرات سرباره محبوس شده و يا خلل و فرجهاي موجود در قطعه باعث ايجاد ناپيوستگي مغناطيسي شده و در صورت القاي يک ميدان مغناطيسي به قطعه، اين ناپيوستگيها موجب تشکيل قطبهاي مغناطيسي يا اعوجاج ميدان در آن ناحيه شده و اصطلاحاً يک ميدان نشتي در بالاي سطح قطعه تشکيل مي شود .

اين وضعيت مي‎تواند توسط ذرات مغناطيسي ديد پذير شود، به طوري که ذرات مغناطيسي در اطراف عيب تجمع کرده و به اين ترتيب شکل، موقيعت و اندازه عيب مشخص مي‎گردد. فرآيند فوق به صورت شماتيک  در شکل (4-1) مشاهده مي‎شود . 

شکل (4-1) نحوه جذب شدن ذرات مغناطيسي بر روي عيوب [4]

ذرات مغناطيسي را مي‎توان به صورت خشک و يا ذرات تر معلق در مايع بر روي سطح قطعه اعمال نمود