این مقاله به بررسی تأثیر عملیات حرارتی بعد از جوشکاری روی آلیاژ آلمینیوم بر روی استحکام و ساختار آلیاژ آن می پردازد. جوشکاری روی آلمینیوم و در جهت عرضی و طولی با اشاره به جهت نورد استفاده می شود.
کوره صنعتی در عملیات حرارتی فولاد
کوره صنعتی همیشه برای مذاب کردن فلزات استفاده نمی شود بلکه در بعضی از مواقع می توان از کوره صنعتی برای کارهایی سرد کردن و عملیات حرارتی استفاده کرد. در ادامه انواع مختلف از کوره صنعتی را معرفی میکنیم:
- کوره صنعتی بوته ای
- کوره صنعتی القایی
- کوره صنعتی قوس الکتریکی
معرفی انواع خدمات عملیات حرارتی
این عمل یک فرایند عملیات حرارتی دو فازی است و به منظور افزایش قدرت روی آلمینیوم انجام می شود. تاثیر جوش بر قدرت آن از طریق یک سری آزمون های کشش و سختی مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، مشاهدات ریز ساختار با استفاده از میکروسکوپ های نوری و الکترونی انجام می شود.
مشخص شد که استحکام و ویژگی های ریزساختاری بطور قابل توجهی به نوع جوش بستگی دارد.
عملیات حرارتی بعد از جوشکاری
نسل سوم آلیاژهای آلومینیوم -لیتیوم (Al -Li) ترکیبی مطلوب از خواص مکانیکی بالا و چگالی کم در مقایسه با نمونه های سنتی هستند. بنابراین، ایجاد یک اتصال بین آلیاژهای آلومینیوم جدید و معمولی برای ساخت سازه های ترکیبی بسیار مهم است. مطالعه حاضر بر بهبود خواص مکانیکی اتصالات متفاوت AA2198/AA2024 با استفاده از عملیات حرارتی بعد از جوشکاری مختلف و به قبل آن تمرکز دارد.
اتصالات جوش داده شده قدرت استحکام مشابهی را نشان می دهند و 30 درصد کمتر از فلزات دیگر در حالت های متالورژی T3 و T8 هستند. مفاصل جوش داده شده در سمت AA2198 تحت تاثیر حرارت (HAZ)، تحت تأثیر حرارتی (TMAZ) حداقل مقادیر سختی را تجربه می کند.
عملیات حرارتی فولاد
به تمام کارهایی که برای سرد کردن و گرم کردن یک آلیاژ فولادی استفاده می شود را عملیات حرارتی فولاد می گویند.
در دمای پایین‌تر اما استحکام بالاتری ایجاد می‌شود در حالی که چکش‌خواری کمتر می‌شود. در نهایت کاربرد نهایی است که سطح دما را در عملیات حرارتی مشخص خواهد کرد. بنابراین بسته به مصرف نهایی همواره یک دمای بهینه وجود دارد که عملیات حرارتی فولاد طبق آن تنظیم می‌شود و تعیین این دما نیازمند تجربه و مهارت است. در واقع عملیات تمپرینگ با دماهای مختلف روی تمام انواع فولاد انجام می‌شود تا خاصیت شکنندگی آن کاهش پیدا کند. عملیات تمپرینگ، باعث می‌شود که تنش‌های مربوط به فرآیندهای قبلی روی فولاد خنثی شود.
عملیات حرارتی آلومینیوم
نسل سوم آلیاژهای آلومینیوم -لیتیوم (Al -Li) به دلیل وزن سبک در اولویت هستند. با این حال، اصلی ترین عیب آلیاژهای Al -Li فرآیند ساخت پیچیده آنها است که قیمت را در مقایسه با آلیاژهای آلومینیوم معمولی گران می کند. آلومینیوم (Al) با داشتن خواص مکانیکی عالی، مقاومت در برابر خوردگی، وزن سبک، هزینه کم و جوش پذیری خوب، نشان می دهد که می تواند برای ساخت اجزای سازه ای مهم در صنایع هواپیما و هوافضا کاربرد داشته باشد.
روش های معمولی جوشکاری فیوژن به دلیل نقص در جوشکاری مشکلاتی مثل ترک خوردگی را پیش می آورد. فرایند جوشکاری اصطکاکی (FSW)، یک روش جوشکاری حالت جامد، از ایجاد چنین نقص های مضر جوش جلوگیری می کند. با این حال حتی فرایند FSW حالت جامد به طور کلی یک گرمای قابل توجه تولید می کند، که منجر به تغییرات ریزساختاری می شود. و به همین دلیل برای بالا بردن استحکام بیشتر و کیفیت فلز عملیات حرارتی روی آن انجام می شود.
همان طور که گفتیم از فلز آلمینیوم برای ساخت سازه های بزرگ استفاده می شود و می توان از اتصال حالت جامد برای جوشکاری استفاده کرد. در فرایند جوشکاری و عملیات حرارتی بعد از آن، ریز ساختار بین فلز جوش (WM) و فلز پایه (BM) رخ می دهد، که باعث تفاوت در خواص مکانیکی می شود. بنابراین، برای تولید و طراحی یک محصول جوش داده شده مناسب باید از روش عملیات حرارتی بعد از جوشکاری مناسب استفاده کرد.
جوشکاری گاز بی اثر تنگستن (TIG) بهترین فرآیند جوشکاری محافظ با گاز است که می تواند به دلیل انعطاف پذیری و تولید کم هزینه، در اتصال آلیاژهای Al کاربرد داشته باشد. جوشکاری TIG می تواند یک فرایند با کیفیت و پایدار ایجاد کند که دارای ویژگی های پاشش کمتر و ظاهر جوش بهتر است.
آماده سازی نمونه
صفحات آلیاژ آلومینیوم AL6061 با ابعاد 400 × 300 × 2.5 میلی متر با فرایند جوشکاری TIG به هم متصل می شوند. قبل از فرایند جوشکاری و عملیات حرارتی آلومینیوم، صفحات آلیاژی Al تمیز می شوند تا ناخالصی ها از بین برود. این فرایند TIG از گرمای تولید شده توسط یک قوس الکتریکی بین فلزات، برای اتصال یک الکترود تنگستن غیر قابل مصرف در جوشکاری استفاده می شود.
عملیات حرارتی بعد از جوشکاری و پس از جوشکاری حرارتی
دما و زمان توصیه شده برای جوشکاری بین 8 و تا 12 ساعت است، در حالی که این عمل را 14 ساعت بر اساس آزمایشات عملیات حرارتی، روی هر دو ماده به منظور بررسی تأثیر خدمات عملیات حرارتی قبل از جوشکاری و پس از جوشکاری بر عملکرد کششی اتصالات، بر روی چهار دسته از نمونه ها تست کرده اند.
فرایند FSW
انتخاب طرح ابزار مناسب اولین قدم برای فرایند موفق FSW است. در این تحقیق، یک پین استوانه ای مخروطی انتخاب شد. سرعت چرخش و سرعت جوش، 750 دور در دقیقه و 50 میلی متر دقیقه برای فرآیند جوشکاری استفاده شد. از فولاد خنک شده AISI 4340 با سختی 49 HRC به عنوان مواد ابزار FSW استفاده شد.
خدمات عملیات حرارتی در وبسایت مصنوعات فلزی سنگین
همانطور که در طول مقاله به اهمیت عملیات حرارتی آلومینیوم و بقیه فلزات پی بردید. نیاز است که بدانید شما برای انجام عملیات حرارتی بعد از جوشکاری یک تیم مطمئن و با تجربه این کار را به عهده بگیرد. و به نقل از خبرگذاری؛ خدمات عملیات حرارتی heatmfs.com توانسته رتبه های خوبی در حوزه فولاد و آلومینیوم بگیرد. شما می توانید با مراجعه به وبسایت آنها کلیه عملیات حرارتی فلزات را برای شما انجام دهند.
ثبت دیدگاه