انرژی از خورشید

خورشید برای بیلیونها سال انرژی را تولید کرده است . انرژی خورشیدی ، پرتوهای خورشید است که به زمین می رسد

فرمت : WORD                         تعداد صفحه :19

            انرژی خورشید به طور مستقیم یا غیر مستقیم می تواندبه  دیگر اشکال انرژی تبدیل شود ، همانند گرما و الکتریسیته . موانع اصلی ( مشکلات ، یا انتشار برای فائق آمدن) انرژی خورشیدی شامل :

(1) روشها متغیر و متناوب که آن به سطح می رسد

(2 ) ناحیه بزرگبرای جمع آوری و ذخیره آن در یک سرعت مفید مورد نیاز است .

انرژی خورشید برای حرارت آب ، برای استفاده دینامیکی ، حرارت قضایی ساختمانها ، خشک کرده تولیدات کشاورزی و تولید انرژی الکتریسیته مورد استفاده قرار می گیرد .

در سال 1830 شاره شنای انگلین به نام جون هر شل John Herschel  یک جعبه جمع آوری خورشیدی را برای پختن غذا در طول یک سفر در افریقا استفاده کرد . هم اکنون مردم تلاش می کنند انرژی خورشیدی را برای چیزهای زیادی استفاده کنند .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

انرژی اتمی ایران

فرمت : WORD                            تعداد صفحه :150

فهرست مطالب

عنوان                                                                                        صفحه

آشنایی با فعالیت های سازمان انرژی اتمی ایران....................................................................... 1

سازمان قبل از انقلاب.............................................................................................................................. 1

وظایف سازمانی.......................................................................................................................................... 2

رئیس سازمان.............................................................................................................................................. 3

استقلال مالی سازمان.............................................................................................................................. 3

تشکیلات سازمان....................................................................................................................................... 4

سازمان بعد از انقلاب شکوهمند اسلامی........................................................................................ 4

فعالیت های سازمان................................................................................................................................. 5

معاونت نیروگاههای اتمی....................................................................................................................... 5

اهم فعالیتهای دفتر تضمین کیفیت................................................................................................... 7

اهم فعالیتهای دفتر خدمات هسته ای و بهره برداری............................................................... 7

اهم فعالیتهای دفتر امور قراردادهای خاص.................................................................................... 7

معاونت پژوهشی......................................................................................................................................... 7

مرکز تحقیقات هسته ای........................................................................................................................ 8

تولید چشمه های صنعتی................................................................................................................... 10

 

به دست آوردن مواد رادیو اکتیو...................................................................................................... 61

کاربردهای علوم و تکنولوژی هسته ای......................................................................................... 62

انرژی هسته ای........................................................................................................................................ 64

کاربردهای علوم و تکنولوژی هسته ای......................................................................................... 69

برق هسته ای........................................................................................................................................... 72

چرخه سوخت هسته ای..................................................................................................................... 75

دیدگاههای اقتصادی و زیست محیطی برق هسته ای......................................................... 77

بمب کثیف چیست؟.............................................................................................................................. 84

انواع بمب کثیف....................................................................................................................................... 86

آسیب های ناشی از بمب کثیف....................................................................................................... 88

تصویر برداری در پزشکی هسته ای............................................................................................... 90

توموگرافی تابش پوزیترون................................................................................................................. 92

توموروگرافی با استفاده از تابش تک فوتون................................................................................ 93

تصویر برداری قلب و عروق................................................................................................................ 94

اسکن استخوان........................................................................................................................................ 94

پزشکی هسته ای و درمان بیماریها............................................................................................... 95

مصارف صلح آمیز انرژی هسته ای............................................................................................. 121

اورانیوم..................................................................................................................................................... 124

ساختار نیروگاههای اتمی جهان................................................................................................... 127

ایزوتوپهای اورانیوم............................................................................................................................. 128

ساختار نیروگاه اتمی.......................................................................................................................... 129

غنی سازی اورانیوم............................................................................................................................. 132

تاریخچه بمب اتم................................................................................................................................ 134

لیزه میتنر................................................................................................................................................ 136

چرخه سوخت هسته ای.................................................................................................................. 137

فراوری...................................................................................................................................................... 138

غنی سازی.............................................................................................................................................. 139

راکتور هسته ای................................................................................................................................... 141

بازفراوری................................................................................................................................................. 142

بمب پلوتونیومی................................................................................................................................... 143

بمب اورانیومی...................................................................................................................................... 144

نیروگاه هسته ای................................................................................................................................. 145

 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

انرژی اتمی

فرمت : WORD                     تعداد صفحه :58

مقدمه

امروزه مردم دنیای بزرگ ما ، بزرگترین دوران رشد و تکامل خود را در تمامی زمینه ها تجربه می کنند . در گذشته سرعت گسترش و پیشرفت در علوم و فنون مختلف چون امروز نبوده است . اکنون انسان باشتاب روز افزون به سوی دنیایی بهتر و زندگی توأم با آسایش بیشتر پیش می رود . صرف نظر از مشکلات و معضلات جانبی ناشی از توسعه بی رویه و نامناسب در برخی جهات ، به طور کلی می توان گفت پیشرفت علوم باعث ارتقاء سطح زندگی ، معیشت و آسایش بشر امروزی شده است بشر پیشرفته کنونی ، به افق های دوردست چشم دوخته و پس از تسخیر ماه می رود تا به کرات دیگر و فضای لایتناهی دست یابد پیشرفت و تعالی بشر امروز ، بی شک مرهون تلاش بی وقفه دانشمندان علوم مختلف بوده است .

بنابراین مادر دنیای امروز نیازمند به جایگزینی انرژی هسته ای با سوخت های فسیلی هستیم و این حق پیشرفت ، از آن ماست . جمهوری اسلامی ایران به عنوان یکی از کشورهای امضا کننده ی معاهده ی منع تکثیر و گسترش سلاح های هسته‌ای، همواره بر حق خود جهت برخورداری از دانش و فناوری مسالمت آمیز هسته ای ، بر اساس موافقت نامه های جهانی تأکید کرده و استفاده از آن را حق مسلم خود می‌داند .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

انرژی آب

فرمت : WORD                        تعداد صفحه :30

چرخهای آبی

مصرف آب به عنوان دومین منبع انرژی (بعد از آتش) برای بشر محسوب می‎شود. از این‎رو چرخهای آبی در تاریخ توسعه و مصرف انرژی، نقش مهمی ایفا می‎کنند. چرخهای آبی دستگاه‎های مکانیکی ساده‎ای هستند که ما می‎توانیم برای درک برخی مفاهیم هم و کلیدی از آنها یاری جوئیم.

 

انرژی جنبشی

برای درک و روشن شدن، مطلب را با مثال ساده‎ای آغاز می‎کنیم. اگر در حال عبور از نهر ابی باشیم، این حس در ما ایجاد می‎شود که آب در جهت خلاف پاهای ما به شدت عبور می‎کند. در نهرهایی که جریان آب در آنها تند باشد باید مراقب باشیم که شدت (فشار) آب باعث افتادن ما نشود. همین‎طور کشش و فشار امواج را هنگام گذر از کنار دریا حس می‎کنیم. گاهی اوقات هنگام نزدیک شدن امواج،‌ می‎توانیم سریع پاهایمان را کنار بکشیم، یقیناً اگر در زیر یک آبشار باشیم، فشار آب را روی بدنمان احساس می‎کنیم. اگر اندکی این چرخ را در نحری که آب در آن جریان دارد،‌ داخل کنیم. جریان آب در جهت خلاف آن بر آن فشار می‎آورد، درست همانند زمانی که ما داخل آب هستیم شویم. فشار آب موجود در جهت فاضلاب فقط یک پدال (پرگا)، موجب چرخش چرخ می‎شود. اگر محور چرخ را به یک دستگاه وصل کنیم قادر به انجام کار مفید، نظیر آسیا کردن غلات می‎باشیم. پایه و اساس چرخ

آبی، درک مفهوم فوق می‎باشد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

انرژی

انرژی چگونه بدست می آید؟

 

گاهی انرژی مستقیماً قابل دسترس است مثل انرژی نور خورشید. اما در بیشتر مواقع انرژی ذخیره شده در مواد مختلف به انرژی قابل مصرف تبدیل می شود. مثلاً از سوختن چوب یا نفت که یک تبدیل شیمیایی است، انرژی حرارتی به دست می آید. یا ماهیچه ها انرژی حرکتی خود را از تبدیل انرژی شیمیایی ذخیره شده در مواد غذایی به دست می آورند، یا دینام دوچرخه انرژی جنبشی چرخ را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

 

 

انواع انرژی :

انرژی الکتریکی ، انرژی شیمیایی ، انرژی جنبشی ، انرژی درونی ، انرژی پتانسیل گرانشی ، انرژی پتانسیل الکتریکی ، انرژی پتانسیل کشسانی ، انرژی نورانی ،.....

انرژی الکتریکی:

انرژی ای است که از طریق برق تولید می شود . مانند : انرژی حاصل از یک لامپ روشن

 

انرژی شیمیایی:

انرژی ای است که از طریق یک تغییر شیمیایی در ماده تولید می شود .مانند :انرژی شیمیایی موجود در مواد غذایی مختلف

 

جدول 1-6
انرژی موجود در غذا هاkJ/gr
سیب 2.4	نوشابه 1.5	پرتغال 2.1
حبوبات 5	پلو 4.6	نخود 3
کره 30.2	انگور 2.9	تخم مرغ  6.8
هویج  1.8	گوشت پخته  9.4	گوشت راسته   7
کرفس 0.6	بستنی  9.3	سیب زمینی 3.9
پنیر تازه   4.5	چربی  39.1	شکر  16.8
مرغ  6.7	شیر  2.7	گوجه  0.9
شکلات  22.2	شیر کم چربی   1.8	تن ماهی  8.3
جدول 1-6

 

انرژی موجود در مواد سوختنی
زغال	33.6
نفت	47.9
گاز طبیعی	54.6
چوب	16.8

 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

ماشین های پرس

ماشین های پرس

ماشینهایی که برای ((کار روی ورق فلزات به کار می روند )) پرس نام داردند و آنها را نسبت به طرز کارشان طبقه بندی می کنند ، به طور کلی پرس ها به دو دسته تقسیم می شوند :

1. پرس های مکانیکی و 2- پرس های هیدرولیکی

هر یک از این دو نوع نیز از نظر حرکتشان به دو دسته تقسیم می شوند :

الف ) پرسهای یک ضربهای و ب ) پرس های دو شربه ای .

پرس های مکانیکی یک ضربه ای

پرس ها بسته به نوع کارشان به انواع زیر تقسیم می شوند .

الف ) پرس های برشی و کششی ب ) پرس های خم کاری و سوراخکاری ج ) پرس های ضربه ای

و نیز نسبت به نوع حرکتشان چنین اند :

1. پرس های دستی
2.  پرس های اصطکاکی
3.  پرس های لنگی
4.  پرس های میل لنگی
5.  پرس های زانویی

1. پرس های دستی

طرز کار : پیچ فرمان پرس معمولاً پرس معمولاً چند راهه ساخته می شوند و در مهره ای می گردد که در قسمت فوقانی بدنه تعبیه شده است . این پیچ در بالا به وسط اهرمی متصل می شود که در دو سر آن دو وزنه قرار دارد .

قطر پیچ معمولاً متناسب با نیروی پرس است به عبارت دیگر هر چه قطر پیچ بیش تر باشد ابعاد پرس بزرگ تر می شود و لذا نیروی بیش تری دارد .

مورد استفاده : از این رس ها برای کارهای برشی ، خمشی و کششی که به نیروی زیادی نیاز ندارند استفاده می شود و به طور کلی در کارگاهایی که بخواهند قبل از قرار دادن قالبی روی ماشین پرس ، آزمایش هایی از نظر تنظیم قالب و یا کنترل نمونه روی آن انجام دهند .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله قالب گیری

روشی که در اینجا استفاده می شود روش قالبگیری co2 می باشد  .

ماده دیر گداز + چسب + فعال کننده چسب + سایر مواد

ماسه سیلسی + سیلیکات سدیم + گاز co2 + .. .

پس از تهیه قالب به منظور ایجاد استحکام کافی از قالب آن را تحت دمش گاز co2 قرار می دهند تا باعث اتصال ذرات ماسه یه یکدیگر می شود .

از مزایای این روش : 1- دقت ابعادی و صافی سطح خوب

2- قابلیت شکل پذیری خوب

معایب این روش : 1- استحکام باقی مانده زیاد

2- عمر مفید کم (جذب گاز از محیط)

این روش برای مدلهای صفحه ای بیشتر استفاده می شود چون استحکام زیاد آن باعث می شود تا صفحه کمتر خم شود . در بخش قالبگیری برای تهیه قالبی با توجه به قطعه مورد نظر به مواد زیر نیز احتیاج داریم :

1. مدل (بر اساس قطعه مورد نظر) 2- درجه 3- ماسه 4- گاز co2 5- تغذیه  6- راهگاه 7- ماهیچه (بر اساس قطعه مورد نظر ) 8- پودر سپاریت 9- سیخ …

مدلهای مورد استفاده در این قسمت در قسمت مدلسازی آماده می شود .

مدلهای مورد استفاده عبارتند از : 1- مدلهای یک تکه 2- مدل صفحه ای با سیستم راهگاهی 3- مدل همراه قطعه آزاد

مدلها از لحاظ جنس به صورت فلزی و چوبی می باشند .

نحوه قالبگیری مدل صفحه ای به این گونه است که تای رو و زیر مدل روی صفحه چوبی قرار دارد و راهگاه فرعی آن روی صفحه چوبی در نظر گرفته شده است و هر دو تای جداگانه قالبگیری می شود و بعد از اتمام کار روی هم قرار می گیرند .

درجه : جعبه ای است فلزی که حاوی ماده قالبگیری است و قالب به کمک آن تهیه می شود . درجات تای رو زیر را تشکیل می دهند . تعداد درجات در هر تای ممکن است متفاوت باشد . کوچکترین درجه ای که در کارخانه موجود بود حدوداً به اندازه 1*1 و بزرگترین آن 2*2 است .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله جوشکاری زیر آب

 

مقدمه

این امر که قوس (کان) برتی (الکتریکی) می تواند بکار گرفته شود بیش از 100 سالاست که شناخته شده (معلوم شده) است.

اولین جوشکاری زیر آب توسط نیروی دریایی انگلستان در تعمیرگاه کشتی برای تعمیر نشست کشتی ها که زیر لوله آب قرار داشت انجام شد.

جوش کاری زیر آب یک دستگاه و وسیله مهم برای کارهای ساختمانی زیر آب می‌باشد. در سال 1946، الکترودهای ضد آب مخصوصی در هلند توسط ون دیروانگینسن بوجود آمدند. در سالهای اخیر تعدادی از ساختمانهای دور از ساحل شامل لوازم حفاری نفتی. خطوط لوله و سکوها بطور قابل توجهی نصب شدند. تعدادی از این ساختمانها نتیجه شکست موفقیت این وسائل در طول بهره برداری معمولی یا در طول حوادث غیر مترقبه نظیر طوفان ها تصادفات بودند. هرگونه تعمیری نیازمند استفاده از جوشکاری زیر آب خواهد بود.

طبقه بندی

جوشکاری زیر آب می تواند بصورت زیر طبقه بندی شود:

1- جوشکاری مرطوب

2- جوشکاری خشک

در جوشکاری مرطوب جوشکاری در زیر آب انجام می شود عیناً در تماس با محل مرطوب، در جوشکاری خشک، یک اتاقک خشک در نزدیکی جایی که دید جوشکاری شود تعبیر می گردد و جوشکار کار خود را با قرار گرفتن در آن اتاقک انجام می دهد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله جوشکاری ترمیت

فهرست مطالب

۱-تعریف جوش ترمیت (ASTM) 4
2-تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت ۴
۳- فرایند جوشکاری ترمیت ۴
۴-کنترل دما در جوش ترمیت ۷
۵- روشهای مختلف جوشکاری ترمیت ۸
۱-۵- جوشکاری ترمیت فشاری ۸
۲-۵- لحیم کاری ترمیتی ۹
۳-۵- جوشکاری ترمیت ذوبی ۹
۶- مدل انتقال حرارت در جوشکاری ترمیتی ۱۱
۷- متالورژی جوش ترمیت ۱۳
۸- نحوه انجام فرایند جوش ترمیت ۱۷
۱-۸- عملیات مقدماتی ۱۷
۲-۸- علمیات ریخته گری ۱۸
۳-۸- عملیات پایانی ۲۱
۹- کاربرد های جوش ترمیت ۲۳
۱۰- مزایای جوش ترمیت ۲۵
-۱۱مزایای جوشکاری ریلهای آهن به یکدیگروساختن ریلهای طویل ۲۶
۱۲- معایب ومحدودیتهای جوش ترمیت ۲۷
۱۳-وسایل و تجهیزات مورد نیاز در جوشکاری ترمیت ۲۷
۱-۱۳- بوته ۲۸
۲-۱۳- تهگلدان ۲۸
۳-۱۳- قالبها و مدلهای ریخته گری ۲۹
۴-۱۳- فشفشه ۳۰
۵-۱۳- مشعل پیش گرم سازی ۳۰
۶-۱۳- دستگاه برش هیدرولیک ۳۱
۷-۱۳- دستگاه سنگ زنی ۳۲
۱۵- انبار کردن پورد ترمیت ۳۲
منابع ومراجع ۳۴

 

منابع ومراجع:

۱- ASM Handbook, volume 6, Welding,Brazing and Soldering

2- R.S. Parmar, Welding Processes and Technology, Indian Institute of Technology

3- Richard L.Little, Welding And Welding Technology, CentralArizonaCollege

4- Dr. O.P.Khanna, Welding Technology

5-G.A.Offereins and P.J.Mutton, Recent Experience With Performance of Aluminothermic Rail Welds Under High axle Loads, international rail track conference,2001

6- Michael.Morlock, Metod  and System for Welding Railroad Rails, United States Patent

7- Michael E.Ashton, Aluminothermic Welding of Austenitic Manganese Steel, United States Patent

13- گزارش فنی تولید پودر ترمیت در داخل کشور، آرشیو مرکز تحقیقات راه آهن جمهوری اسلامی ایران

۱۴- گزارش علل شکست جوش ترمیت، آرشیو مرکز تحقیقات راه آهن جمهوری اسلامی ایران

۱۵-  دستورالعمل جوشکاری درز ریل( طبق فیش UIC ) ، آرشیو مرکز تحقیقات راه آهن جمهوری اسلامی ایران

۱-تعریف جوش ترمیت (ASTM):

 

نوعی جوش ذوبی می باشد که در آن اتصال دو فلز به همدیگر بعد از گرم شدن بوسیله فلزی با دمای بالا که واکنشی آلومینوترمیک راپشت سر گذاشته انجام می شود وفلز مایع که از واکنش اکسید فلز وAl بدست آمده است بعنوان فلز پر کننده عمل می کند.این پروسه جزء پروسه­هایThermochemical Welding  می باشدو در گروه Minor Welding Process که دارای استفاده های خاص وموردی می باشند قرار می گیرد.

۲-تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت:

یکصد و بیست سال پیش ۱۸۹۸ پروفسور دکتر هانس گلداشمیت در شهر اسن آلمان موفق به استخراج فلزات سخت از اکسید آنها بر پایه واکنش احیای اکسید توسط یک احیا کننده مناسب شد.

این روش در سال ۱۹۲۰ در جوش ریل تراموا در آمریکا بکار گرفته شد البته در بعضی منابع بکارگیری زودتر این روش در آلمان اشاره شده است. در سال ۱۹۳۳ از جوش ترمیت برای گسترش ریلهای طویل استفاده شد و استفاده از این جوش در مصارف الکتریکی از سال ۱۹۳۸ آغاز شده است.پیشرفتهای این روش در طی جوشکاری ریلها در بخش بعدی آورده شده است.

۳- فرایند جوشکاری ترمیت:

اکسیدهایی که توسط آلومینیوم احیا می شوند واکنش احیا به واکنش آلومینوترمی معروف بوده و این واکنش اساس فرایند جوشکاری ترمیت می باشد. واکنش آلومینوترمیک مربوط به احیای آهن بصورت زیر نوشته می شود:

Fe­­۲O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe + 760KJ at 2450°c

1Kg (thermite) = 524g(Fe) + 427g(Al2O3) + 181500 cal

در این فرایند واکنش بین اکسید آهن و آلومینیوم رخ داده و در نهایت مذاب آهن و اکسید آلومینیوم

تولید می شود. دمای واکنشc  ˚۲۸۰۰- c  ˚۲۴۰۰ می باشد. مطالعات انجام شده روی مکانیسم واکنش آلومینیوم با اکسید آهن، نشان داده است که این واکنش در دو مرحله یکی در دمایc  ˚۹۶۰ و دیگری در دمایc ˚۱۰۶۰ انجام می شود. در دمای c  ˚۹۶۰ محصولات واکنش Fe2O3  و Al2O3 می باشد که بصورت زیر نوشته می شود:

۹Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 6 Fe2O3 + 6FeO

درمرحله بعدی که دردمایc ˚۱۰۶۰ انجام میشود، Fe،FeAl2O4 و Al2O3 بصورت زیر بوجود می آید:

Fe2O3 + 2Al = Al2O3  + ۲Fe

3Fe2O3 + 2Al = 5FeO + FeAl2O4

دو مرحله واکنش از نتایج آزمایشات DTA استنیاط می شود که در شکل ۱ ارائه شده است. عمده ترین کاربرد فرایند ترمیت در جوشکاری ریلهاست که در سراسر جهان برای جوشکاری ریل و ایجاد خطوط مداوم استفاده می شود بطوریکه این فرایند از سال ۱۹۰۶ میلادی برای اتصال ریلها برای ایجاد خطوط طویل و یا تعمیرات آنها استفاده می شده است. در ابتدا از واکنش ترمیت فقط برای گرم کردن دو سر ریل استفاده می شد و آن را به دمای مناسب برای تغییر شکل گرم می رساند.

شکل۱: نتایج آزمایشات DTA

و سپس با اعمال فشار اتصال ناقصی ایجاد می شد. بدین ترتیب که مذاب حاصل از واکنش ترمیت داخل قالبی که در دو سر ریل نصب شده ریخته می شد و دو سر ریل را گرم می کرد. در سال ۱۹۲۰ میلادی، اصلاحات زیادی در رابطه با فرایند جوشکاری ترمیت انجام شد و بعنوان نمونه دو سر ریل قبل از ریختن مذاب تا دمایc ˚ ۹۰۰ با مخلوط هوا و بنزین گرم می شد. از دیگر کاربردهای جوشکاری ترمیت می توان به اتصالات فولاد به مس، مس به مس، تعمیر عیوب قطعات ریختگی سنگین، جوشکاری آرماتورهای مورد استفاده در سازه ها و اتصال کنداکتورهای با پایه مس اشاره کرد.

در سال ۱۹۳۸ از گاز پروپان برای پیشگرم کردن استفاده شد و در سال ۱۹۳۹ به این گاز اکسیژن نیز اضافه شد. در همان سال جوشکاری پرسی جای خود را به فرایند جوشکاری ترمیت که امروزه استفاده می شود داد.

سایر واکنشهای آلومینوترمیکی به همراه گرمای آزادشده در آنها وماکزیمم دمای واکنش بصورت زیر می باشد:

With Iron:

3Fe3O4 + ۸Al = 9Fe + 4Al2O3 + ۳۰۱۰ KJ/mol     (۳۰۹۰)

Fe2O3 + ۲Al = 2Fe + Al2O3 + ۷۵۹ KJ/mol     (۲۹۶۰)

FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3 + ۷۸۳ KJ/mol     (۲۵۰۰)

 

With Copper:

3Cu2O + 2Al = 6Cu + Al2O3 + ۱۰۸۹ KJ/mol     (۳۱۴۰)

۳CuO + 2Al = 3Cu + Al2O3 + ۱۱۵۲ KJ/mol     (۴۸۶۵)

 

With Nickel:

3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O3 + ۸۶۴ KJ/mol     (۳۱۷۰)

 

With Chromium:

Cr2O3 + ۲Al = 2Cr + Al2O3 + ۲۲۸۷ KJ/mol     (۲۹۷۵)

 

With Manganese:

3MnO + 2Al = 3Mn + Al2O3 + ۱۶۸۶ KJ/mol     (۲۴۲۵)

۳MnO2 + ۲Al = 3Mn + 2Al2O3 + ۴۲۵۶ KJ/mol     (۴۹۹۰)

 

میل ترکیبی اکسیژن با Al و فاصله زیاد اکسید آن باسایر اکسیدهای بالا دردیاگرام الینگهام اساس واکنشهای بالا می باشد.این واکنشها غیر انفجاری و پیشرونده میباشند وازگرمای آنها می توان به روشهای گوناگون استفاده نمود. منظور از پیش رونده بودن واکنشها این است که با شروع واکنش در یک نقطه گرمای ایجاد شده، انرژی اکتیواسیون لازم برای ادامه واکنش را در سایر نقاط مهیا می کند.

 جوشکاری ترمیت شامل ملاحظات گوناگون سه شاخه مهم ریخته گری ، ترمودینامیک و جوشکاری  می باشد.

فرایند جوشکاری ترمیت که ذکر مختصری از تاریخچه و نحوه اتصال آن مرور شد بطور وسیعی در اتصال ریلها در کشورهای مختلف از جمله آمریکای شمالی استفاده می شود. در این کشور سالانه حدود ۴۰۰۰۰۰ بند جوش ترمیت در احداث خطوط جدید و نگهداری خطوط قدیمی ایجاد می شود.در راه آهن ایران نیز که دارای ۶۷۵۲ کیلومتر خط آهن می باشد تاکنون ۵۵۰۰ کیلومتر از خطوط جوشکاری طویل شده است.

۴-کنترل دما در جوش ترمیت:

 گرمای آزاد شده برای واکنش اکسید آهن در حالت ایده آل دما را تا ۳۰۸۸ درجه سانتیگراد میرساند.

تلفات در اثرتشعشع و هدایت دما را تا ۲۷۰۰ درجه سانتیگراد کاهش می دهدامابا توجه به اینکه

دمای جوش آلومینیوم ۲۵۰۰ درجه سانتیگراد دما باید به کمتر از این مقادیر کاهش یابد. این عمل توسط مواد افزودنی به پودر ترمیت انجام می شودو دما تا حد مطلوب کنترل می شود.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله ریخته گری فو لاد ها

فهرست

 

تئوری ریخته گری فو لاد ها

عناصر تشکیل دهنده فولاد های کربنی

فولادهای کم کربن    

عملیات ریخته گری و تهیه قطعات فولاد کم کربن

1ـ ذوب فلز در کوره های توس اسیدی

2ـ ماهیچه سازی

      3ـ تهیه قالب ریخته گری

4ـ تهیه مدل

5ـ تغییر کاری

 

 

 

 

 

 

 

ریخته گری فو لاد ها

 

مقدمه

بازدید از کار گاه ریخته گری راه اهن تهران انجام گرفت . این کار گاه که یک سوله به مساحت m2 1000 میباشد تولید قطعات ریختگی واگن می  پردازد که 35 نفر را تحت پوشش قرار میدهد یک مهندس 13 تکنسین و41 کارگر افرادی هستند که در این کارگاه مشغول کار می باشند . تولیدات این کار گاه روزانه متوسط 1500عدد میباشد. عموما قسمت ریخته گری در راه اهن شرکتهای پیمان کاری سپرده شده است و قسمت کوچکی که همان یک سوله می باشد زیر نظر خود راه میباشد. بیشتر تولیدات این سوله قطعات فولادی و چودنی میباشد. عموما وسایل حساس واگن از خارج کشور ؟ داخل وارد میشود وقسمت کوچکی از قطعات تولید داخلی میباشد . تنها کوره در این کار گاه کوره قوس الکتریکی از نوع اسیدی می باشد که ظرفیت آنCON 1.5 میباشد در مقابله سوله آزمایشگاه قرار دارد که که در این آزمایشگاه میزان اناصر اصلی ذوب را میسنجند . وهدف از این تحقیق اشنائی با روشهای ریخته گری و چگونگی کارکرد کوره و وسایل دیگر از قبیل وسایل تمیز کاری ، ازمایش گاه ، و…میباشد.  

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله جوشکاری به روش GTAW (TIG)

فهرست مطالب

طرز کار جوشکاری به روش GTAW (TIG) 4
آماده سازی کار برای انجام جوشکاری ۶
نحوه انجام جوش MIG 7
اصول کار جوشکاری به روش GMAW (MIG) 11
روشهای مختلف جوشکاری MIG 12
روش اسپری یا ذره پاشی ۱۴
روش انتقال عمقی (قطره پاشی) ۱۵
کارگاه جوشکاری MIG 16
مرتب کردن یک کارگاه جوشکاری MIG 18
راه اندازی کارگاه ۱۹
عملیات جوشکاری ۲۰
جوشکاری MIG با روش اتصال کوتاه ۲۳
جوشکاری TIG به روش اتصال کوتاه ۲۴
تکنیک های جوشکاری TIG 25
جوشکاری MIG با سیم جوش روپوش دار ۲۷
جوشکاری با قوس‌الکتریکی در پناه گاز محافظ و به کمک الکترودزغالی ۲۸
نقطه جوش با استفاده از گاز محافظ ۲۸
مروری درباره دستورات حفاظتی ۳۰

 

 

طرز کار جوشکاری به روش GTAW (TIG)

چه از جریان متناوب استفاده شود و چه طریقه DCRP بکار رود، استفاده از این روشهای جوشکاری این حسن را دارد که قطعه کار از پاکیزگی زیادی برخوردار خواهد بود و به این لحاظ است که اینگونه مدارهای الکتریکی را بیشتر برای جوشکاری قطعات آلومینیوم و فولاد ضد زنگ بکار می برند. این عمل “اثر پاکیزگی کاتدی” (در تمام یا قسمتی از زمان جوشکاری، کار در قطب منفی است) نامیده می‌شود. در صورتیکه پاکیزگی از اهمیت بیشتری برخوردار باشد بهتر است از گاز آرگون استفاده شود.

اگرچه باید توجه داشت که در این حالت باید قبل از شروع جوشکاری کار را کاملاً تمیز نمود.

برای تمیز کردن آلومینیوم ابتدا سطح آن را با بررسی از جنس فولاد ضد زنگ پاک کرده و گردزدائی می کنند و سپس با استفاده از آستون، آن را به طریق شیمیایی نیز تمیز می نمایند. توجه داشته باشید که آستون فوق العاده قابل اشتعال است.

در این مورد یک ساعت قبل از جوشکاری، از آستون استفاده کنید.

برای کسب نتیجه بهتر توصیه می شود که قبل از جوشکاری آلیاژهای فولاد آنها را تا ۶۰ درجه فارنهایت گرم کنید. برای از بین بردن بخارات و ذرات مزاحم، قبل از جوشکاری آلومینیوم باید آنرا تا ۱۲۰ درجه فارنهایت گرم کرد.

اگر جوشکاری در چند مرحله صورت می گیرد، بین هر مرحله باید اجازه داد تا کار خنک شود. اگر جنس کار از فولاد نرسیده، مرحله بعدی را آغاز نکنید. در مورد آلومینیوم دمای ۳۰۰ درجه فارنهایت پیشنهاد می شود.

همانطوری که گفته شد برای محافظت حوضچه مذاب و منطقه جوش از گاز محافظ استفاده می کنند. برای انجام یک جوشکاری مناسب، کمی قبل از روشن کردن قوس، جریان گاز را برقرار کنید. در موقع جوشکاری مخازن و محفظه های سربسته، ابتدا مجرائی برای خروج گازها پیش بینی کنید تا از ایجاد فشارهای اضافی پیشگیری شود.

گاهی اوقات در شروع جوشکاری، کار با اشکال مواجه شده و جوش داده شده زیاد جالب نخواهد بود. برای درک این موضوع بهتر است از یک ذره بین استفاده نمائید. پس از کشف محل ترک ها، بوسیله سنگ فنری و قلم و چکش جوش های ترک دار را کنده و محل مزبور را با جوش مجدد پر کنید.

بعضی وقتها هم گرمای بیش از اندازه موجب ایجاد ترک در جوش می شود. در این حالت هم جوش ها را به روش گفته شده کنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید.

انتهای خط جوش نیز باید کاملاً مورد بررسی قرارگیرد. در این حالت هم پس از بررسی اگر به ترک یا اشکال مشابهی برخورد کردید، آنها را کنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید. در موقع جوشکاری لوله، حتی الامکان از مراحل کوتاه مدت استفاده کرده و بتناوب نقاط مختلف پیرامون لوله را خال جوش بگذارید. برای مثال برای جوشکاری لوله های کمتر از ۱۶ اینچ (قطر) طول هر مرحله (پاس) جوش نباید بیش از ۲ اینچ باشد.

در مورد لوله های با قطر ۶ اینچ یا بیشتر، حداکثر طول هر پاس می تواند تا ۳ اینچ نیز باشد.

روش صحیح جوشکاری لوله درشکل ۱۱-۱۵ نشان داده شده است.

آماده سازی کار برای انجام جوشکاری

آماده سازی فلز جهت جوشکاری به هر یک از دو شیوه: جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز خنثی با الکترود تنگستن (TIG)، یا سیم جوش (MIG) با هم شباهتهای زیادی دارند. در عمل برای جوشکاری قطعات با ضخامت ۳۲/۳ اینچ و بیشتر بهتر است لبه کار را با زاویه ۶۰ درجه پخ بزنیم هر چند که بدون این پخ هم شکل ۱۱-۱۵ مراحل مختلف و صحیح جوشکاری یک لوله. نقطه شروع هر پاس با یک رقم نشان داده شده است.

نتیجه جوشکاری بسیار جالب است.

برای جلوگیری از ورود اکسیژن و ناخالصی های دیگر بهتر است از یک زیر کاری مناسب استفاده کرد. در این حالت فلزات قطعات کار با کیفیت بهتری ذوب و در یکدیگر ممزوج می شوند. برای جوشکاری قطعاتی از جنس منیزیم، تیتانیم یا زیرکونیم و غیره بهتر است از زیر کاری از جنس کربن (یا حتی فلزات دیگر) استفاده کرد.

در شروع کار، برای تمرین، بهتر است از جوشکاری قطعات ساده تر شروع کرده و بمرور تمرینات مشکل تری انتخاب شود تا کار آموز نحوه در دست گرفتن مشعل و کار کردن با آن را بخوبی فرا گیرد. پس از این مرحله کار آموز باید آنقدر تسلط پیدا کند که مطابق شکل ۱۱-۱۶ قادر به جوشکاری انواع اتصالات بوده و در جای لازم از سیم جوش استفاده نماید.

در هر حالتی، نوع فلز مورد جوشکاری باید شناخته شده باشد. میزان جریان مورد نیاز برای فلزات مختلف درشکل ۱۱-۱۷ نشان داده شده است.

جوش MIG را به صورت خودکار نیز می توان انجام داد. در این حالت مشعل یا قطعه کار مورد جوشکاری با سرعت مشخص حرکت کرده و در صورت لزوم سیم جوش نیز بصورت خودکار به منطقه مذاب هدایت می شود. در شکل ۱۱-۱۸ نمائی از  این طریقه جوشکاری نشان داده شده است.

نحوه انجام جوش MIG

پس از ایجاد قوس و شروع عملیات جوشکاری، حرکت مشغل را در کوچکترین دایره ممکن ادامه دهید و سعی کنید که در محل شروع جوشکاری یک حوضچه مذاب ایجاد نمائید. زاویه الکترودگیر با سطح کار باید بین ۶۰ تا ۸۰ درجه باشد البته در این حالت شیب مشعل از شیب آن در جوشکاری اکسی استیلن کمی بیشتر است و این بخاطر حفظ منطقه مذاب با گاز محافظ است.

در این جا نیز حرکت حوضچه مذاب باید بهمان طریقی باشد که در جوشکاری با اکسی استیلن (فصل هفتم) توضیح داده شد. بهرحال باید توجه داشت که حرکت مشغل از حرکت حوضچه مذاب کمتر باشد.

در صورتیکه از سیم جوش استفاده می کنید، قوس الکتریکی را متوجه لبه پشتی حوضچه کرده و سیم جوش را از لبه جلوئی وارد حوضچه نمائید و سپس قوس الکتریکی را به آرامی به طرف جلو متوجه کرده و سعی کنید که حوضچه را به ملایمت در امتداد خط جوش بحرکت در آورید.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

جوشکاری با قوس الکتریکی دستی (SMAW)

مقدمه :

در جوشکاری با قوس الکتریکی دستی که گاهی تحت عنوان STICK WELDING  نامیده می شود ، حرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی موجب ذوب فلز و تشکیل جوش می گردد .

این نوع جوشکاری یکی از قدیمی ترین و متداول ترین فرآیند های جوشکاری است و اگر چه اغلب برای اتصال آهن و فولادهای کم کربن مورد استفاده قرار می گیرد ، برای تعمیرات نیز مناسب می باشد . زیرا دستگاههای جوشکاری مورد استفاده نسبتاً ارزان بوده، به راحتی راه اندازی و مورد استفاده قرار می گرفته و برای جوشکاری انواع فلزات به کار می روند .

 چگونه این فرآیند کار می کند ؟

جوشکاری با قوس الکتریکی محافظت شده که با علامت اختصار SMAW نشان داده می شود . یکی از فرآیندهای متداول جوشکاری با قوس الکتریکی می باشد . وسایل عمده جوشکاری با قوش الکتریکی متشکل از یک منبع انرژی الکتریکی (دستگاه جوش) ، دو کابل یکی کابل الکترود و دیگری کابل برگشت (کابل اتصال به قطعه کار ) ، انبر الکترود گیر و یک الکترود پوشش دار می باشد ،شدت جریان حاصل از ماشین جوشکاری برای ایجاد قوس الکتریکی بین نوک الکترود و قطعه کار مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه قطعه کار قسمتی از مدار جوشکاری محسوب می شود.

جوشکاری با تماس دادن نوک الکترود به قطعه کار و حفظ فاصله به اندازه مغری الکترود مصرفی شروع می شود . این عمل موجب تشکیل قوس و تولید حرارت تا 5550 خواهد شد .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله متالورژی پودر

فهرست مطالب

پیشگفتار ۵
مقدمه ۸
۱-۱- روشهای مکانیکی تولید پودر ۱۰
۱-۱-۱- روش ماشین کاری ۱۰
۲-۱-۱- روش خرد کردن ۱۱
۳-۱-۱- روش آسیاب ۱۲
۴-۱-۱- روش ساچمه ای کردن ۱۳
۵-۱-۱- روشدانه بندی باگرانوله کردن ۱۳
۶-۱-۱- روش اتمایز کردن ۱۳
۷-۱-۱- تولید پودر با روش مانسمن ۱۵
تولید پودر به روش شیمیایی ۱۷
۱-۲-۱ روش احیاء ۱۷
۲-۲-۱ روش رسوب دهی ( ته نشین سازی از مایع) ۱۸
۳-۲-۱- روش تجزیه گرمایی ۱۹
۴-۲-۱- روش رسوب از فاز گازی ۲۰
۵-۲-۱- روش خوردگی مرزدانه ها ۲۱
تولید پودر به روش الکترولیتی ۲۴
تولید پودر به روش پاشش ۲۶
۴-۱-۱- پاشش با گاز ۲۶
۲-۴-۱- پاشش آبی ۲۸
۳-۴-۱-پاشش گریز از مرکز ۲۸
۱-۲ : ریخته گری دوغابی یا Slip Casting 29
تراکم با سیستم چند محوری ۳۳
تراکم در قالبها ۳۴
۲-۲-۲- متراکم کردن با لرزاندن ( ویبره ای ) ۳۴
۳-۲-۲- متراکم کردن سیکلی ( نیمه مداوم) ۳۶
۴-۲-۲- متراکم کردن به روش ایزواستاتیک ۳۷
۵-۲-۲- متراکم کردن با نورد ۳۸
۲-۴ : تزریق در قالب یا injection molding 42
مواد آلی افزودنی ۴۳
مخلوط کردن ذرات پودر با مواد آلی ۴۵
نحوه تزریق در قالب ۴۵
محدودیتهای روش تزریق ۴۶
کاربرد کاربید سمانته شده ۴۹
II- الماس مصنوعی ۴۹
تولید ابزار از الماس مصنوعی ۵۰
III- تولید یاقاقانهای خود روغن کار ۵۱
آنالیز شیمیایی یاتاقانهای خود روغن کار ۵۳
یاتاقانهای برنزی زینتر شده ۵۳
iv- تولید پودر برای روکش الکترودها ۵۵
روکش الکترودها ۵۶
کنترل خواص سرباره ۵۷
کیتفیت رسوب جوش ۵۷
قابلیت چسبندگی با اکستروژن ۵۸

 

 

پیشگفتار:

یکی از شاخه‌های علم متالورژی که دز سالهای اخیر رشد زیادی یافته است. متالورژی پودر است. البته قدمت تولید قطعات با پودر به پنج هزار سال و بیشتر  می رسد. یکی دیگر از دلایل توسعه متالورژی پودر این است که در روش مزبور فلز تلف  شده به مراتب کمتر از  سایر روشهاست و حتی می توان گفت وجود ندارد. سرمایه گذاری در صنعت متتالورژی پودر نیز،‌کمتر از سرمایه گذاری برای  روشهای کلاسیک ساخت قطعات  است. زیرا در مرحله هم جوشی ،  درجه حرارت لازم کمتر از درجه حرارت ذوب فلزات است و در نتیجه، کوده های مورد احتیاح ارزانتر اند.

دامنه استفاده از متالورژی پودر بسیار متنوع و گسترده بوده و در این رابطه کافی است به زمینه هایی همچون تولید رشته های لامپها، بوش های خود روانساز، متعلقات گیربکس اتومبیل، اتصالات الکتریکی، مواد ضد سایش قطعات توربین و آمالگم های دندانپزشکی اشاره شود. علاوه بر آن پودر فلزات در موارد و کاربردهایی چون صنایع رنگ سازی مدارهای چاپی، آردهای غنی شده مواد منفجره، الکترود های جوشکاری،  سوخت راکت ها، جوهر چاپ، باطری الکتریکی قابل شارژ، لحیم کاری و کاتالیزورها مورد استفاده قرار می گیرند.

متالورژی پودر در ابتدا فلزات معمول، همچون مس و آهن شروع شد ولی لانه استفاده  از عمل آن به فلزات غیر دیگر نیز سرایت کرد. کاربردهای جدید تری برای متالورژی پودر به دنبال داشت. بطوریکه از آغاز دهه ۱۹۴۰ بسیاری از قطعات فلزات غیر معمول از طریع این تکنولوژی تهیه شدند. در این گروه مواد می توان از فلزات دیر گداز مانند نایوبیم، تنگستن، مولیبدن، زیر کنیم، تیتانیم، رنیم و آلیاژهای آنها نام برد. همچنین تعدادی از مواد هسته ای و ترکیبات الکتریکی و مغناطسسی نیز با تکنیک های  متالورژی پودر تهیه شدند. هر چند موفقیت اولیه متالورژی پودر بیشتر مدیون مزایای اقتصادی آن است. ولی در سالهای اخیر ساخت قطعاتی که تولید آنها  با روشهای دیگر مشکل می باشد در گسترش این تکنولوژی  سهم چشمگیری داشته است. انتظار می رود که این عوامل در جهت بسط متالورژی پودر و ابداع کاربردهای آتی آن دست به دست هم داده و دست آودرهای تکنولوژیکی تازه ای را  به ارمغان آورند. تداوم رشد متالورژی پودر را میتوان به عوامل پنجگانه زیر وابسته دانست:

الف) تولید انبوه قطعات سازه ای دقیق و با کیفیت بالا که معمولاً‌بر بکارگیری آلیاژهای آهن مبتنی می باشند.

ب ) دستیابی به قطعاتی که فرایند تولید آنها مشکل بوده و باید کاملاً فشرده و دارای ریز ساختار یکنواخت ( همگن) باشند.

پ ) ساخت آلیاژهای مخصوص،‌عمدتاً مواد مرکب محتوی فازهای مختلف که اغلب برای شکل دهی نیاز به  بالا تولید می شوند.

ت) مواد غیر تعادلی از قبیل آلیاژهای آمورف و همچنین آلیاژ های ناپایدار.

ث ) ساخت قطعات پیچیده که شکل و یا ترکیب منحصر به فرد و عیر معمول دارند

متالورژی پودر روز به روز گسترش بیشتری یافته و بر میزان پودر تولیدی به طور پیوسته افزوده، بطوریکه پودر آهن حمل شده از آمریکا از سال ۱۹۶۰ تا ۱۹۷۸ میلادی به ده برابر افزایش یافته است. هر چند در سالهای اخیر آهنگ رشد این تکنولوژی چندان پیوسته نبوده، ولی مجموعه  شواهد دلالت بر گستردگی بیشتر آن، در مقایسه با روشهای سنتی قطعه سازی دارد. باز خوردهای دریافت شده از مهندسین طراح نشان می دهد که هر چه دانش ما در متالورژی پودر افزودن تر می شود، دامنه کاربرد این روش نیز گسترش بیشتری می یابد. اغلب دست آوردهای نوین این زمینه صنعتی بر قابلیت آن در ساخت،‌ مقرون به صرفه قطعات با شکل و ابعاد دقیق مبتنی است.

 

مقدمه

در قرن بیستم و در سالهای اخیر، تکنیک متالورژی پودر بطور جدی تر،‌ مورد توجه قرار گرفته و جای خود را به اندازه کافی در صنعت باز کرده است بطوری که در حال حاضر می توان آن را به عنوان یکی از تکنیک های جدید متالورژی به حساب آورد. البته قدمت تولید قطعات با پودر به بیش از پنج هزار سال پیش می رسد، درآن زمان کوره هایی که بتوانند حرارت لازم را برای ذوب فلزات ایجاد کند، وجود نداشتند. روش معمول، احیا سنگ معدن با ذغال چوب بود و محصولی که به دست می آمد نوعی فلز اسفنجی بود که در حالت گرم با چکش کاری امکان شکل دهی مطلوب داشت.

هم اکنون، ستونی آهنی با وزنی حدود شش تن در شهر دهلی وجود دارد که در هزار وششصد سال پیش با همین روش تهیه شده است . در اواخر قرن هیجدهم و لاستون

( wollaston ) کشف کرد که می توان پودر فلز پلاتین را که در طبیعت به صورت آزاد شناخته شده بود، پس از تراکم و حرارت دادن، درحالت گرم با چکش کاری شکل داد. ولاستون جزئیات روش خود را درسال ۱۸۲۹ منتشر کرد و اهمیت فاکتورهای نظیر اندازه دانه ها، متراکم کردن پودر با وزن مخصوص بالا و اکتیویته سطحی و غیره.. را توضیح داد.

همزمان با ولاستون وبطور جداگانه متالوریست بر جسته روسی پیومتر زابولفسکی

( pyotrsobolevsky ) در یال ۱۸۲۶، از این روش برای ساختن سکه ها و نشان ها از جنس پلاتین استفاده کرد. در نیمه دوم قرن نوزدهم، متخصصین متالورژی به روشهای روب فلزات با نقطه روب بالا دست یافتند و همین مسئله باعث شد که مجدداً  استفاده از متالورژی پودر محدود شود،‌ هر چند تقاضا برای تولید قطعاتی مانند تنگستن از طریق  متالورژی پودر فلز، تلف شده به مراتب کمتر از سایر روشهاست و حتی می توان گفت وجود ندارد. دراین مورد، بطوری که تجربه نشان می دهد،‌ هر یک کیلوگرم محصول ساخته شده باروش متالورژی پودر، معادل است با چند کیلو گرم محصول ساخته شده با سایر روشهای شکل دادن نظیر برش و تراشکاری،  چون در روشهایی نظیر تراشکاری مقادیر زیادی از فلزبه صورت براده در می آید که تقریباً غیر قابل استفاده است. علاوه بر آن یک کیلو گرم از مواد ساخته شده بوسیله روشهای متالورژی پودر می تواند کار ده ها کیلو گرم فولاد آلیاژی ابزار را انجام دهد.

 

روش پاشش نظر به نقشاساسی آن در رشد متالورژی پودر، در مقایسه با روشهای دیگر با تفصیل و بسط بیشتری بررسی خواهد شد.

۱-۱- روشهای مکانیکی تولید پودر

۱-۱-۱-  روش ماشین کاری

ماشین کاری کردن فلزات در حالات خاصی انجام می شود، زیرا پودر حاصل از این روش دارای دانه های زبر درشت با لبه های تیز است. این پودر سخت قالب گیری می شود وقطعه پرس شده آن خیلی متخلخل و دارای استحکام خام پایین است. آسیاب کردن این پودر در آسیابهای گلوله ای قابلیت فشرده شدن را بهتر می کند،  هر چند باعث افزایش کار سختی می شود که باید قبل از متراکم کردن آینل شود. یکی از موارد عمده استفاده از ماشین کاری تولید پودر منیزیم برای مقاصد آتش زایی است،‌ حالت انفجاری این پودر مانع استفاده از روشهای دیگر می شود. با استفاده از ماشین کاری و تولید براده های نسبتاً‌ زبر و درشت خطر به طور قابل ملاحظه ای کم می شود. وقتی براده ها در آسیاب از اتمسفر خنثی درآسیاب از ترکیب ذرات پودر و اکسیژن هوا جلوگیری می کند. و مانع انفجار می شود. تخلیه پودر از آسیاب نباید  به نحوی باشد که پودر فوراً در تماس با هوا قرار گیرد و باعث احتراق شود. اگر آسیاب کردن در مجاورت هوا انجام شود،‌ باید جدار آسیاب و نوع گلوله طوری باشد که از جرقه زدن  جلو گیری شود.

لحیم های نقره و بعضی از آلیاژهای مورد استفاده در دندان پزشکی از طریق ماشین کاری تهیه  می شوند. روش ماشین کاری، گران است و این روش فقط وقتی بکار گرفته می شود که روشهای دیگر قابل استفاده نباشد. مثل تهیه پودر منیزیم یا در مواقعی که قیمت فلز بسیار گران است و قیمت ماشین کاری ناچیز به حساب می آید،‌ مثل تولید آلیاژ های دندان پزشکی.

۲-۱-۱- روش خرد کردن

خرد کردن فلزات به آسیاب کردن شبیه است و با توجه به چکش خواری آنها از خرد کن های تکی و چکشی  وغیره استفاده می شود. معدودی از فلزات به قدر کافی ترد و شکننده هستند. ( مانند برلیوم آلیاژ Mg ،Al اسفنج های فلزی که از راه احیای اکسید ها با الکترولیز به دست آمده اند) و به آسانی خرد می شوند. بعضی از فلزات را می توان ترد کرد تا آسانتر خرد شوند . با افزودن گوگرد یا ناخالصیهای دیگر یک لایه ترد در مرز دانه ها رسوب می کند وعمل خرد کردن را آسان می کند. اندازه ذرات پودر خرد شده مشابه دانه های قطعه ریخته گری شده است فلزات گروه VA.IVA ( سر گروه های در جدول مندلیف (C )،VA (A ) IV هستند) با حرارت دادن در محیط هیدروژن ترد می شوند ( H2 بعداً خارج می شود)‌ هیدراتهای تردی که ببه این طریق به دست می آیند به آسانی پودر می شوند. پودرهای به دست آمده معمولا زاویه ای هستند و باید آسیاب شوند.

۳-۱-۱- روش آسیاب

واژه آسیاب کردت به پروسه هایی اطلاق می شود که در آن نیروی ضربه ای به مواد خرد شدنی وارد می شود. در بعضی از این روشها مانند آسیاب گلوله ای، پودر با گلوله های آسیاب که سخت و مقاوم در مقابل فرسایش اند برخورد می کند و به رزات ریز تبدیل می شود. نوع آسیابها، لرزشی و یا دورانی هستند تجربه نشان داده است که آسیابهای لرزشی راندمان بیشتری دارند و در مقایسه با آسیا بهای دوار در زمان کوکتاه تری عمل کرد را انجا م می دهند. در روشHametag با یک ونتیلاتور به ذرات پودر سرعت زیادی داده می شود تا به یکدیگر برخورد کنند.

در روشMicronizer  جت های گاز با سرعت زیاد ذرات را به همدیگر و یا به سطحی پرتاب می کنند. خرد کردن فلزات چکش خوار فقط زمانی عملی می شود که فلز با عمل کار سختی ترد وشکننده شده باشد. در آسیاب مرطوب با افزودن فعال ساز، به اکتیو کردن سطح کمک کرده و از چسبندگی ذرات جلوگیری می کنند که باعث ریزی ذرات می شود. بهترین عامل آلی اکتیو کردن سطح اسید- استثاریک است که با استفاده از آن ذرات به اندازه متوسط ۳% میکرون به دست می آید. بااستفاده از پتاسیم فریک سیانید به عنوان فعال ساز پودر فلزاتی چون آهن، نیکل ، مس، و کروم با ابعاد ریز میکرون به دست می آید .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله ورقکاری و برشکاری

فهرست مطالب

مقدمه ۴
آشنایی با انواع ورق ها ۵
الف : ورق های آهنی ۵
ب – ورق های غیر آهنی ۶
اصول ورقکاری ۷
تجهیزات برش ۸
بریدن ورق (اصول قیچی کاری) ۸
مکانیزمهای برش ۸
ابزار ۹
نکات ایمنی ۱۰
صاف و مسطح کردن ورق ۱۰
فرم دادن : ۱۱
خمکاری ورق های فلزی ۱۱
تجهیزات خم کاری ۱۱
تعریف پروژه و تشریح ساخت ۱۲
مراحل برشکاری و خم کاری ۱۳
جوشکاری با گاز ۱۳
مزایا و معایب جوشکاری گازی ۱۵
کاربردهای جوشکاری گاز ۱۶
تجهیزات جوشکاری گاز ۱۶
گازهای مورد استفاده در جوشکاری ۲۳
سیم جوش ها ۲۴
انواع شعله و نحوه ایجاد آنها ۲۶
انواع شعله عبارتند از ۲۷
خاموش کردن مشعل ۲۷

 

 

مقدمه

ورقکاری انجام یک سری عملیات روی ورق فلزی و استفاده از آن برای ساخت طرح مورد نظر می باشد . اهم این عملیات عبارتند از :

۱-   گسترش

۲-   برش

۳-   فرمکاری

۴-    اتصال

قبل از شروع عملیات ورق کاری لازم است با انواع ورق کاربرد و طرز تهیه آنها آشنا شویم .

به طور خلاصه روش تهیه ورق های فلزی به این صورت است که شمش های فلزی را پس از گرم نمودن و عبور دادن از زیر غلط ها به ضخامت های مختلف به صورت ورق تبدیل می کنند . اگر این ضخامت بیشتر از ۴ میلمی متر باشد به آن صفحه گویند و اگر کمتر از ۴ میلی متر باشد ورق گفته می شود .

 

انواع ورق ها عبارتند از :

الف – ورق های آهنی : این ورق ها از شمش های آهنی با آلیاژهای مختلف تهیه        می شوند .

ب – ورق های غیر آهنی (ورق های فلزات رنگین) : این ورق ها از شمش هایی با جنس های مختلف در ساختار آنها وجود ندارد ، ساخته می شوند .

آشنایی با انواع ورق ها

انواع ورق های آهنی به شرح زیر می باشند :

الف : ورق های آهنی

۱-   ورق آهن سیاه : به رنگ تیره می باشد و در مجاور رطوبت زنگ می زند .

روش تهیه : پس از عبور ورق از زیر غلطک ها ، برای تمیز کردن آن را با اسید شستشو می دهند و سپس بدون روکش می تواند مورد استفاده قرار گیرد .

موارد استفاده : ساخت کمد ، میز ، قفسه ، اطاق اتومبیل و استفاده از ورق های به ضخامت ۴ میلی متر برای مخازن تحت فشار.

۲-   ورق گالوانیزه : به رنگ تیره روشن بوده و روکش روی و سرب در ان مانع زنگ زندگی می شود .

روش تهیه : پس از عبور ورق از زیر غلطک ها برای تمیز کردن آن را با اسید شسته و سپس از داخل مذاب روی و سرب می گذرانند .

مورد استفاده : ساخت کانال های تهویه ، دود کش ها ، منبع و مخازن

۳-  ورق آهن سفید : به رنگ روشن تر از ورق گالوانیزه می باشد و دوام این ورق در مجاور رطوبت کمتر از ورق گالوانیزه می باشد .

روش تهیه : س از عبورورق از زیر غلطک ها ، ان را با اسید شستشو می دهند در داخل وان مذاب روی قرار می دهند .

مواد استفاده : شبیه موراد استفاده ورق گالوانیزه می باشد .

۴-  حلب (ورق قلع اندود ) : کمی روشن تر از ورق آهن سیاه می باشد و ضخامت های کم تهیه می شود . مقاومت آن در برابر پوسیدگی خوب است .

روش تهیه : پس از عبور ورق از زیر غلطک ها آن را با اسید شستشو داده و سپس داخل وان مذاب قلع قرار میدهند .

موارد مصرف : ساخت قوطی و ظرف های نگهداری مواد غذایی مثل ، کنسرو و کمپوت و غیره

ب – ورق های غیر آهنی

۱-   ورق مسی : رنگ آن قهوه ای مایل به قرمز است و در مجاور رطوبت زنگ نمی زند .

موارد مصرف : در کارهای تزئینی ، ظروف آشپزخانه و …

۲-   ورق آلومینیوم : سبک و به رنگ سفید می باشد .

موراد مصرف : در کارهای تزئینی ، ساخت ظروف و در صنعت هواپیما سازی .

۳-  ورق برنج : به رنگ زرد شفاف بوده و آلیاژی از مس و روی می باشد . در کارهای تزئینی و در ساخت بعضی از وسایل خانه استفاده می شود .

۴-   ورق روی : شکننده و به رنگ خاکستری می باشد و به عنوان روکش فلزات آهنی استفاده می شود .

۵-  ورق برنز : آلیاژی از مس و قلع و به رنگ نارنجی می باشد و در ساخت لوله و بعضی از وسایل مثل سماور استفاده می شود .

۶-  ورق فولاد زنگ نزن : آلیاژی از نیکل ، آهن ، کروم ،… و به رنگ سفید و براق می باشد و در ساخت قطعات با کاربرد خاص بالا استفاده می شود .

اصول ورقکاری

۱-   گسترش : گسترش قطعه را باید به صورت نقشه آماده کرده و آن را روی ورق به طور دقیق ترسیم نمایید .

وسایل خط کشی و اندازه گیری در ورقکاری که برای ترسیم طرح سترش بر روی ورق استفاده می شود عبارتند از :

۱-   خط کش فلزی : از جنس فولاد ، درجه بندی بر حسب اینچ و میلی متر به طول های ۳۰و ۵۰ و ۱۰۰ سانتی متر .

۲-   سوزن خط کش دارد : از جنس فولاد

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله قالبسازی – قالبگیری

فهرست مطالب

مقدمه ۵
انواع روشهای قالبگیری در کارگاه ۶
مطالبی در مورد مذاب آلومنیوم و مذاب چدن قبل از ریختن درون قالب ۷
مدل سازی ۸
نقشه های آماده برای مدلسازی ۸
روش گریز از مرکز – سانتیریفوژ ۹
ریخته گری گریز از مرکز افقی با قطعه داخلی ۹
انواع فولاد ها با روش سانتیریفیوژ ۱۰
انواع و اقسام غلتکها و رینگها ۱۱
سانتریفوژ عمودی ۱۱
ماسه سیلیسی معمولی ۱۲
چدن – فولاد – برنز – برنج – AL 13
کارگاههای خاص ۱۴
قطعات صنایع دفاع ۱۴
تجهیزات کارگاه ریخته گری ۱۵
۴- کوره ها و وسایل تهیه مذاب ۱۹
مجتمع آزمایشگاهی و آزمایشگاههای گروه مواد ۲۰
قالبگیری مدلهای یک تکه و ساده ۲۲
قالبگیری مدلهای دو تکه با ماهیچه متحرک ۲۵
قالبگیری زمینی ۲۶
قالبگیری co2 (دی اکسید کربن) ۲۸
ماهیچه سازی ۲۹
تکثیر مدل و ساخت مدل صفحه‌ای ۳۱
چدن (CAST IRON) 33
برخی از مشخصه های سمانتیت ۳۵
عوامل موثر در انتخاب کوره ۳۶
آزمایشهای آزمایشگاهی چدن ۳۷
چدن خاکستری ۳۷
خواص مهندسی چدن خاکستری ۳۸
چدن نشکن (چدن با گرافیت کروی) ۳۹
مراحل تولید چدن با گرافیت کروی ۴۰
تئوری ریخته گری فولاد ها ۴۲
عناصر تشکیل دهنده فولاد کربنی ۴۳
فولاد های کم کربن ۴۵
۱ـ ذوب فلز توسط کوره های قوس ۴۵
عناصر ماسه در دستگاه min 50

 

 

 

مقدمه :

کارگاه ذوب فلزات مدرن در سال۱۳۴۲ تاسیس گردیده این کارگاه واقع در نزدیکی ایستگاه وردآورد جاده مخصوص کرج می باشد .

کارگاه ۵ هکتار می باشد که شامل یک سوله بزرگ و در کنار آن یک ساختمان دو طبقه که شامل دفتر کارگاه محل قرار گرفتن دستگاهها می باشد. در پشت سوله یک محوطه می باشد که در آن انواع کوره ها از جمله کوره زمینی – دوار – کوپل قرار دارد . بیشتر تولیدات این کارگاه شامل سفارشات چدن – چدن نشکن و آلومینیوم می باشد . البته مس ،‌ روی و برنج و برنز و غیره نیز هست ولی کمتر از این سفارشات را دارند. عمده سفارشات تولیدات این کارگاه شامل کارتر روغن کمپرسورهای ۲۵۰ لیتری ، لوازم دستگاه آپارت گیری و پنچر گیری و سیلندر ماشین های سنگین و غیره که اینها برای ریخته گری آلومینیوم و همچنین چدن ریزی برای انواع و اقسام قطعات ماشین آلات سنگین می باشند .

روش کار دراین کارگاه به صورت قالبگیری سنتی می باشد و لوازمی که برای قالبگیری سنتی استفاده می شوند شامل :

۱-              جعبه ماهیچه

۲-               درجه و زیر درجه

۳-               قاشک

۴-               سیخ هوا

۵-               کوبه

۶-               خط کش فلزی یا کاردک

۷-               الک

۸-               پودر تالک

۹-               ماسه سیلیسی و غیره

انواع روشهای قالبگیری در کارگاه :

۱-              روش CO2  برای ماهیچه سازی : ۱- چسب سیلیکات سدیم ۲- گاز CO2 و غیره

۲-      روش قالبگیری گچی (دوغابی ) : بعد از ریخته گری قطعات آنها را با ساتفاده از عملیات داخل کارگاه آماده فروش می رسانند .(۱- کندن راهگاه و سیخ هوا ۲- سوراخ کردن محل هایی که باید سوراخ شوند ۳- پرداخت کاری بر روی قطع ۴- رنگ کردن بعضی از قطعات (مخصوصاً قطعات آپارات ) ۵- بسته بندی کردن و غیره )

لوازم و وسایل برقی که در کارگاه موجود می باشد :

۱-              مخلوط کن که برای مخلوطکردن ماسه و چسب و آب و غیره انجام می گیرد .

۲-               دستگاه آسیاب که برای جدا سازی ناخالصی ها از ماسه انجام       می گیرد .

۳-      دستگاه برش  ۴- کمپرسور هوا  ۵- دستگاه تراش کاری ۶- دریل ۷- دستگاه جوشکاری (ترانسفورماتور )

مطالبی در مورد مذاب آلومنیوم و مذاب چدن قبل از ریختن درون قالب :

مذاب آلومنیوم : برروی این مذاب بعد از خارج کردن از بوته از پودر کاورال (که قرمز رنگ می باشد ) استفاده می شود که باعث چسبندگی مذاب و گرفته شدن تفاله و سیالیت بیشتر در مذاب می گردد .

مذاب چدن : بر روی این مذاب بعد از خارج کردن از بوته پودر سیلاکس که قرمز رنگ و دانه درشت تر از کاوارل می باشد می ریزند تا شیره و تفاله و سرباره را جذوب خود بکند و باعث می شوند که این مواد غیره ضروری بر روی مذاب جمع شده و به راحتی جمع آوری شوند در ضمن پودر بوراکس که سفید رنگ و نرم می باشد و همچنین حالت دانه ریزتری دارد برای مذاب آلیاژهای مس ، برنج ، برنز و غیره استفاده می شود .

 

مدل سازی

نقشه های آماده برای مدلسازی :

مدل سازی با فوم یا یونیلیت : فوم یک مدل مصرفی است از مدل در قالب می سازند و مدل ذوب شونده است که گاز زیادی تولید می کند .

اکثر کارها چوبی هستند ، اگر تعداد کم باشد از چوب در صورت زیاد بودن قطعه ها و دقت ابعادی بالا قطعه دار AL می کنند و بعد وارد خط تولید      می شود .

برای قطعاتی که اضافه تراش و دقت ابعادی بالا دارند وقتی AL می شود و بر می گردد که AL 1 در صد انقباض چدن ۲ در صد در کل ۳ در صد        می شود که بعد از آن برای ریخته گری انقباض ۲ در صد باید لحاظ شود .

در صد اضافی برای ابعاد ۱۰۰ و قطعه ریختگی AL است که این قطعه اول AL می شود و بعد فولاد می شود . که ۳ در صد انقباض دارند که بعد از AL شدن ۲ در صد انقباض نهایی است .

پوشش مدل چوبی بستگی به جدول استاندارد دارد .

در روشهایی که تعداد زیادی قطعه نیاز باشد در مدلسازی از فوم استفاد       می شود که فوم نیاز به خارج کردن ندارد ومی سوزد و گاز زیادی تولید     می کند و فقط مشکل ما این است که گاز زیادی که تولید می شود را از قالب خارج کنیم در غیر این صورت قطعه معیوب می شود .

در فوم کاری برای قطعات زیاد می شود که فقط لوله راهگاه را خارج       می کنند و بقیه یعنی مدل از جنس فوم است .از قالب خارج نمی شود و قبل از ریختن مذاب با حرارت فوم را می سوزانند و بعد از مذاب را می ریزند .

روش گریز از مرکز – سانتیریفوژ

ریخته گری گریز از مرکز افقی با قطعه داخلی :

قالب با دور مشخص می چرخد دور دستگاه – بار ریزی – درجه حرارت – مهم است جنس فلزی فولاد – فولاد ساده جنس ریخته گری شده است وقتی داخل قالب ریخته می شود باید از منجمد شدن سریع باید توسط آب خنک شود . چون ذوب سریع وارد می شود یا انبساط ناگهانی روبرو نشود .

سرعت بار ریزی توسط دستگاهی مشخص می شود

اگر ذوب مدت زمانی طول بکشد تا برسد آخر باید سپس اول سریع ریخته شود .

زمان بار ریزی مهم است که دوش آب روی پاشیده می شود .

سفارش مشتری :

دارای کیفیت بالا . قطعه دارای ترک است که در قالب گر کرده و در اثر انقباض ترک خورده .

انواع فولاد ها با روش سانتیریفیوژ

دمای ریخته گری در این روش باید نسبتاً بالا باشد  c 1590

در این واحد کارگاهی ۴ کوره القایی که یکی با ۲ تن ظرفیت بزرگترین کوره می باشد .

کوره القایی با فرکانس بالا ، متوسط ، پائین

در فرکانس بالا تلاطم کم می باشد .

در فرکانس پائین سطح مذاب

در فرکانس بالا سرعت ذوب دهی و خوردگی جداره کوره کمتر لوله های فولادی توسط نورد تولید می شود لوله های گاز به این روش ریخته گری می شود .

انجماد بصورت ناهمگن و وسط بصورت همگن است . در گریزاز مرکز عمودی

انواع و اقسام غلتکها و رینگها :

دور دستگاه با چیفکتور مشخص می شود . وقتی می گوئیم با ۶۰ g  =  یک ذره برابر ۶۰ برابر نیرو وارد می شود به بدنه گریز از مرکز دارای انبساط طولی و عرضی می باشد .

گریز از مرکز عمودی وقتی طول به قطر زیاد باشد افقی ریخته گری می کند .نسبت قطر به طول بیشتر باشد ، غلطکهای نورد ذوب آهن آلیاژ STEEL Base % 7 G  و مقداری ni-cr که سختی لازم را بدهد .

سانتریفوژ عمودی :

تیرآهن به این روش ریخته گری می شود .

آلیاژ از خود کارخانه گرفته می شود و بیشتر آلیاژ را از روی ساختاری متالوگرافی آلیاژ را دست کاری می کنند .

توزیع کاربید در شبکه برای ریخته گری غلتکها مهم است که نسبت به غلطکها و ساختار غلتکهای تعیین می شود .

قالب را توسط مکپ می بندند :

در ریخته گری به روش گریز از مرکز افقی پوشش زیر کن می دهند . لوله ها با سانتریفوژ افقی ریخته گری می شوند .

فورم گیری دستی به علت تنوع کاری در روز ۱۰ الی ۱۵۰۰ نوع آلیاژ ریخته می شود .

ماسه سیلیسی معمولی :

این گونه ماسه ها بازیافت می شوند .

ماسه تر : یک ماسه معدنی هستند که در این کارگاه در ریخته گری فولاد استفاده می شوند .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله مس

1- خلاصه

مس از محلول اسیدی سولفات در حضور اسید سولفور مس و یا استفاده از آندگرافیتی بررسی شده است . تأثیرات متغیرها نظیر غلظت دی اکسید سولفور ،‌‎ غلظت مس، غلظت اسید سولفوریک ، دانسیته جریان و دما بر روی ولتاژ پیل ، پتانسیل آندی ، توان مصرفی، بازدهی جریان ، کیفیت رسوب ، مورفولوژی سطح ، جهت یابی کریستالی و نوع پلاریزانسیون نیز مورد مطالعه قرار گرفته است . سایر مواد بکار رفته در آند مانند  و   ti و ti-Iro2 نیز برای بررسی تأثیراتشان روی فعالیت الکترولیت در اکسیداسیون so2 و نیز کیفیت رسوب انجام شده است . کاتدی مستطیل شکل از جنس فولاد زنگ نزن با ابعاد نول  و عرض  و به ضخامت 2cm برای  مس بکار برده شده است . افزایش غلظت so2 ، غلظت مس ، غلظت اسید سولفوریک و دما ، توان مصرفی را کاهش می دهند . این متغیرها تأثیری بر روی بازدهی جریان رسوب گذاری مس ندارند . حضور so2 در الکترولیک مس ، منحنی های پلاریزاسیون آندی و کاتدی را تغییر می دهد . علاوه بر این باعث تغییر در جهات کریستالی در مورفولوژی سطح مس رسوب کرده نیز قابل مشاهده است . مشخص شده که توان مصرفی مینیمم و بازدهی جریان ماکزیمم و مورفولوژی بهبود یافتة ‌سطح با استفاده از آند گرافیکی ، قابل دلتایابی است.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله فرآیندهای جوشکاری مقاومتی

فهرست مطالب

مقدمه و کلیات ۴
فر آیند جوشکاری «مقاومتی نقطه ای» Resistance Spot Welding 13
الکترود و اندازه دکمه جوش ۱۳
تشکیل دکمه جوش Nugget formation 16
دستگاه جوش مقاومتی نقطه ای ۱۸
اصلاحات و بهسازی در روش جوشکاری مقاومتی نقطه ای ۲۲
الف : جوش با الکترودهای چند تایی Multiple _ Electrode 23
ب : جوش دکمه ای یا دیسکی Button or disc welding 23
ج : جوش “پل واره” Bridge welding 24
د : “ له کردنی ” Mash welding 24
ح : فرآیند جوشکاری “ کوک” Stich welding 24
و : جوش “ پیش طرحی” Projection welding 25
جوشکاری مقاومتی “ غلطکی ” یا نواری Seam welding 26
الف : جوشکاری لب به لب لوله ها Resistance Butt Seam Welding 29
ب : روش جوشکاری مقاومتی با فرکانس بالا High-frequency resistance welding : 29
ج : فرآیند جوشکاری فرکانس بالای القائی High-frequency induction welding 31
فرآیند جوش جرقه ای Flash welding 31
فرآیند جوش سر به سر Upset welding 32
فرآیند جوش“ تصادمی” الکتریکی Elecrto – precussion welding 33
نکات ایمنی در جوشکاری و برشکاری Safety in welding & cutting 33

 

مقدمه و کلیات :

فرآیندهای جوشکاری مقاومتی با فرآیندهای قبلی تفاوت کلی دارد .اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار توأماً انجام می گیرد .فلزات به دلیل مقاومت الکتریکی در اثر عبور جریان الکتریکی گرم شده و حتی به حالت مذاب نیز می رسند که طبق قانون ژول حرارت حاصل با رابطه زیر تعیین می شود .Q=KRI2t

=I         شدت جریان( آمپر) ، R مقاومت( اهم)، t زمان( ثانیه) وQ ،حرارت (ژول ).

فرآیندهای قوس الکتریکی حرارت در روی کار بوسیله هدایت و تشعشع توزیع می شود اما در فرآیندهای جوشکاری مقاومتی حرارت در عرض داخلی و سطح مشترک دو ورق در موضع اتصال در اثر عبور جریان الکتریکی تولید و منتشر می شود . جریان الکتریکی مذکور از طریق الکترودها و تماس آنها به سطح کار منتقل و یا از طریق ایجاد حوزه مغناطیسی احاطه شده در اطراف کا به قطعه القاء می شود . هر چند هر دو روش بر اساس حرارت مقاومتی پایه گذاری شده است اما معمولاً نوع اول فرآیند جوشکاری مقاومتی و دومی به فرآیند جوشکاری القائی نیز مرسوم شده است .

فاکتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل کنترل هستند ، اما مقاومت الکتریکی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله : جنس و ضخامت قطعه کار ، فشار بین الکترودها ، اندازه و فرم و جنس الکترودها و چگونگی سطح کار یعنی صافی و تمیزی آن .

.مقاومت ۳ مقاومت تماس بین دو ورق مهمترین قسمت است. فلزات دارای مقاومت الکتریکی کم بوده بالنتیجه مقاومتهای ۱و۳و۵ اهمیت بیشتری پیدا می کنند . مقاومتهای ۲و۴ بستگی به ضریب مقاومت الکتریکی و درجه حرارت قطعه کار دارد .مقاومتهای ۱ و ۵ ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا کاهش داد . تمیزی سطح کار و الکترود و نیروی فشاری وارد بر الکترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومتها (۱و۵) می باشند .

از نظر اقتصادی لازم است که فاکتور زمان حتی المقدور کاهش یابد . که در نتیجه جریان الکتریکی لحظه ای بالا در حدود ۱۰۰۰۰ – ۳۰۰۰ آمپر با ولتاژ ۱۰ – ۵/۰ ولت مورد نیاز است . انواع مختلف روش های جوشکاری مقاومتی به روش ایجاد مقاومت موضعی بالا و تمرکز حرارت در نقطه مورد نظر ارتباط دارد ، ولی به هر حال تماس فیزیکی بین الکترودهای ناقل جریان الکتریکی و قسمت هایی که باید متصل شوند نیز مورد نیاز است . بطور کلی فرآیندهای جوشکاری مقاومتی یکی از بهترین روش ها برای اتصالات سری است .

دستگاههای جوشکاری مقاومتی شامل دو واحد کلی است : واحد الکتریکی (حرارتی) واحد فشاری(مکانیکی) . اولی باعث بالا بردن درجه حرارت موضع مورد جوش و دومی سبب ایجاد فشار لازم برای اتصال دو قطعه لب رویهم در محل جوش است .

منبع معمولی تأمین انرژی الکتریکی ، جریان متناوب ۲۲۰ یا۲۵۰ ولت است که برای پائین آوردن ولتاژ و افزایش شدت جریان (به مقدار مورد لزوم برای جوشکاری مقاومتی) از ترانسفورماتور استفاده می شود .که سیم پیچ اولیه با سیم نازکتر و دور بیشتر و ثانویه با سیم کلفتر و دور کمتر (اغلب یک دور ) به الکترودها متصل است.

جریان الکتریکی از طریق دو الکترود (فک ها) به قطعه کار و موضع جوش هدایت می شود که معمولاً الکترود پائین ثابت و بالایی متحرک است .الکترود همانند گیره یا فک ها دو قطعه را دروضعیت لازم گرفته و جریان الکتریکی برای لحظه معین عبور می کند که سبب ایجاد حرارت موضعی زیر دو الکترود در سطح مشترک دو ورق می شود. جریان الکتریکی در سطح تماس باعث ذوب منطقه کوچکی از دو سطح شده و پس از قطع جریان و اعمال فشار معین و انجماد آن ، دو قطعه به یکدیگر متصل می شوند .

الکترود در فرآیند های مختلف مقاومتی می تواند به اشکال گوناگونی باشد که دارای چندین نقش است از جمله : هدایت جریان الکتریکی به موضع اتصال ، نگهداری ورقها بر رویهم و ایجاد فشار لازم در موضع مورد نظر و تمرکز سریع حرارت در موضع اتصال الکترود باید دارای قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی بالا و مقاومت «اتصالی» یا تماسی (contact     resistance)  کم و استحکام و سختی خوب باشد ،علاوه بر آن این خواص را تحت فشار و درجه حرارت نسبتاً بالا ضمن کار نیز حفظ کند .ازاین جهت الکترود ها را از مواد آلیاژی مخصوص تهیه می کنند که تحت مشخصه یا کد RWMA به دو گروه A آلیاژهای مس و B فلزات دیر گدار تقسیم بندی می شوند ، در جدول (۱۰۰۱) و (۱۱۰۱) مشخصات این دو گروه درج شده است .

مهمترین آلیاژهای الکترود مس ـکرم ، مس ـ کادمیم ، و یا برلیم ـکبالت  ـ مس می باشد .این آلیاژها دارای سختی بالا و نقطه انیل شدن بالائی هستند تا در درجه حرارت بالا پس از مدتی نرم نشوند ، چون تغییر فرم آنها سبب تغییر سطح مشترک الکترود با کار می شود که ایجاد اشکالاتی می کند که در دنباله این بخش اشاره خواهد شد .

همانطور که قبلاً اشاره شد قسمت هائی که قرار است بیکدیگر متصل شوند باید کاملاً برروی یکدیگر قرار داشته و در تماس با الکترود باشند تا مقاومتهای الکتریکی «تماسی» R1  وR5 کاهش یابد . مقاومت الکتریکی بالا بین نوک یا لبه الکترود و سطح کار سبب بالا رفتن درجه حرارت در محل تماس می شود که اولاً مرغوبیت جوش را کاهش می دهد (جوش مقاومتی ایدآل جوشی است که علاوه بر استحکام کافی علامتی در سطح آن ملاحظه نشود ) .

ثانیاً مقداری از انرژی تلف می شود .

روشهای مختلفی برای اعمال فشار پیش بینی شده است که دو سیستم آن معمول تر است :

الف : سیستم مکانیکی همراه با پدال ، فنر و چند اهرم

ب : سیستم هوای فشرده با دریچه های اتوماتیک مخصوص که در زمان های معینی هوای فشرده وارد سیستم می شود . این فشار و زمان قابل تنظیم و کنترل است .

در سیستم اول به علت استفاده از نیروی کارگر ممکن است فشار وارده غیر یکنواخت و در بعضی موارد که دقت زیادی لازم است مناسب نباشد، اما در مقابل ارزان و ساده است .در سیستم هوای فشرده همانطور که اشاره شد دقت و کنترل میزان فشار و زمان اعمال فشار بمراتب بیشتر است .

این فرآیند جوشکاری برای اتصال فلزات مختلف بکار گرفته می شود و سؤالی که مطرح جدول (۱۰۰۱) بعضی مشخصات گروه B  از الکترود های فرآیند جوشکاری مقاومتی خواهد شد اینست که چگونه خواص فیزیکی این فلزات ممکن است بر روی خواص جوش یا موضع اتصال تأثیر بگذارد ؟

کلاس ۱۰ ۱۱ ۱۲ ۱۳ ۱۴

سختی راکول ۷۲                            B 94                            B 98                            B 96             B 85              B

هدایت الکتریکی %IACS             ۳۵                  ۲۸                  ۲۷                   ۳۰                    ۳۰

استحکام فشاریPSi 135000 160000 170000 200000 00000

همتنطور که اشاره شد حرارت برای بالا بردن درجه حرارت موضع اتصال توسط عبور جریان الکتریکی و مقاومت الکتریکی بوجود می آید و یا با بیان دیگر مقاومت الکتریکی بزرگتر در زمان و شدت جریان معین تولید حرارت بالاتری می کند و برعکس . مقاومت الکتریکی یک هادی بستگی مستقیم به طول و نسبت معکوس به سطح مقطع دارد . البته جنس هادی هم که میزان ضریب مقاومت الکتریکی است خالی از اهمیت نیست ، (قانون اهم R=PI/S) . بنابراین خصوصیت جوشکاری مقاومتی با تغییر ضخامت ورق ، تغییر مقطع تماس الکترود با قطعه و جنس قطعه تغییر می کند .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله فرآیند ذوب

فهرست مطالب

مقدمه ۴
تکنیک های ذوب ۵
فرآیندهای ذوب اولیه ۵
فرآیندهای پالایش ۷
فرآیندهای ذوب ثانویه ۸
فرآیند VAR 10
فرآیند ESR 10
فرآیند EBCHR 11
فرآیند VADER 12
فرآیند ISM 14
نتیجه گیری ۱۵

 

 

مقدمه

هر فرآیند ذوب ایده آل برای تولید سوپر آلیاژهای با کیفیت بالا باید شرایط زیر را داشته باشد:

۱- قابلیت استفاده از هر نوع قراضه و مواد خام را داشته باشد.

۲- کنترل دقیق ترکیب شیمیایی و بازیابی همه عناصر آلیاژی امکان پذیر باشد.

۴- بدون توجه به کلاس و طبقه بندی آلیاژ، انعطاف پذیری و تطابق کامل برای ذوب همه نوع سوپر آلیاژ را داشته باشد.

۴- از نقطه نظر اثر واکنشهای اصلاح، پالایش و توالی انجماد کاملاً قابل کنترل باشد.

۵- از هر نوع منبع آلودگی مانند گازها، ناخالصی ها و آخالهای غیر فلزی مبرا و مصون باشد.

۶- بالاترین تولید با کمترین هزینه امکان پذیر باشد.

به سادگی می توان فهمید که ترکیبی از همه موارد بالا را نمی توان در تنها یک روش ذوب خلاصه کرد. به این ترتیب، ذوب سوپر آلیاژها را می توان در سه شاخه طبقه بندی کرد:

۱- فرآیند ذوب اولیه، که در آن آلیاژ با ترکیب فلزات خالص، فرو آلیاژها، برگشتی‌ها و قراضه ها تهیه می شود.

۲- فرآیند پالایش، که می تواند در یک مرحله مجزا و یا همراه با فرآیند ذوب اولیه برای حذف ناخالصی ها و کنترل میزان گازها بصورت بگیرد.

۳- فرآیند ذوب ثانویه، که تاکید آن بر کنترل انجماد و تولید شمشهای با ساختار مناسب و بی عیب است. تهیه شمشهای با خلوص بالا بدون حضور عیبهای ناخواسته از مواد دیر گداز و یا اتمسفر هوا از اهداف این مرحله است.

تکنیک های ذوب

فرآیندهای ذوب اولیه

ساده ترین روش برای ذوب اولیه سوپر آلیاژها در مقیاس زیاد، ذوب در کوره قوس الکتریک (EAF) است. فرآیند ذوب در هوا صورت می گیرد و حرارت مورد نیاز نیز از قوس الکتریکی بیش الکترودهای گرافیتی و مواد شارژ تامین می شود. عموماً، از اکسیژن گازی نیز برای کاهش مقادیر کربن، هیدروژن و نیتروژن استفاده می شود. ذوب تهیه شده اغلب به صورت شمش برای محصولات نوردی و یا الکترود برای رسیدن به کیفیتهای بالاتر در فرآیندهای ذوب مجدد، ریخته می شود عمده مزایای (EAF) به ترتیب زیر است:

۱- انعطاف پذیری در نوع و شکل مواد شارژ

۲- کنترل دمایی خوب

۳- سرباره فعال سیال برای پالایش متالورژیکی

۴- بیشترین تولید با کمترین قیمت

معایب این روش نیز دارای ترتیب زیر است:

۱- حضور مواد نسوز

۲- هوای محیط

۳- سرباره

فقدان شرایط هم زدن خوب باعث افزایش زمان پالایش شده و ذوب از لحاظ همگن بودن فقیر خواهد بود.

تعدادی از سوپر آلیاژها، به ویژه سوپر آلیاژهای پایه Co و Fe-Ni را می توان به وسیله روشهای مختلف ذوب در هوا که برای فولادهای زنگ نزن به کار می‌رود، ذوب و تهیه کرد. با این وجود، برای اغلب سوپر آلیاژهای پایه Ni و یا پایه Fe-Ni، فرآیند ذوب اولیه باید در کوره ذوب القایی در خلاء (VIM) صورت بگیرد. استفاده VIM مقدار گازهای بین نشین (N2,O2) را به مقادیر کمتر کاهش داده و شرایط بسیار خوبی را برای افزایش یو کنترل مقادیر Ti,Al (و دیگر عناصر نسبتاً فعال) فراهم می سازد. مقادیر سرباره و آخال نیز در مقایسه با روش ذوب در هوا به شدت کاهش می یابد.

شارژ اولیه برای کوره VIM ، آلیاژهای پایه است و عناصر آلیاژی فرار به آن اضافه نمی شود. بعد از آنکه شارژ در اثر یکسری واکنشهای خروج گاز و جوش ذوب شد، همگن سازی و پالایش انجام می شود. قبل از ریخته گری الکترودها، ترکیب مذاب کاملاً کنترل شده و اصلاح می شود. الکترودها را می توان هم در خلاء و هم تحت گاز خنثی ریخته گری کرد.

عمده معایب فرآیند VIM عبارت است از:

۱- سایش نسوز و واکنشهای ذوب- نسوز که منجر به تولید آخالهای اکسیدی می‌شود.

۲- عدم کنترل نرخ انجماد که منجر به تشکیل لوله انقباضی اضافی و جدانشینی انجمادی می شود.

۳- درشت ساختار و ریز ساختار غیر یکنواخت.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله صنعت ریخته گری (خاک)

فهرست مطالب

مقاله ۱ ۴
انواع چسب ها (Types of binder) 10
چسب های غیر آلی (Inorganic binders) 12
بنتونیت غربی (Western bentonite) 14
بنتونیت جنوبی ۱۵
کائولیت (Caolinite) 18
ایلیت (Illite) 19
مکانیزم اتصال خاک رس ۲۰
اتصال تر (Green bond) 20
فصل مشترک کوراتز – خاک رس ۲۲
اتصال خشک (Dry bond) 22
سیمان ها (Cements) 23
سیمان بعنون یک چسب (Cements) 23
سیمان لاستیکی ۲۶
سیمان های شیمیایی ۲۶
سیلیکات ها (Silicates) 27
فوران (Furan) 27
فورفورال (FurFural) 27
الکل فورفوریل (F urfuryl alcohol) 28
فرآیند اصلاح سازی (Cold – curing process) 29

 

 

مقاله ۱:

انواع مختلفی از خاک در جهان وجود دارند که بسیاری از آنها  در صنعت ریخته گری آزمایش شده اند اما سه نوع اصلی که در این صنعت بکار می روند شامل کائولن (خاک نسوزط)، مونت موریلونیت (بنتونیت) و ایلیت می باشند. مونت موریلونیت مهم ترین کانی بنتونیت بود۹ که از یک ساختار سه لایه صفحه ای تشکیل شده است. ۲ لایه از تتراهدلا سیلیسییم – اکسیژن و یک لایه دی اکتاهدرال یا تری اکتاهدرال هیدوکسیل آلومینیم (گیبسیت). لایه میانی‌ آلومینیوم از اکتاهدرالی با یک اتم آهن که توسط شش واحد  هیدلوکسیل محاصره شده تشکیل گردیده است. به شکلهای ۱ و ۲ مراجعه کنید.

خاک های سدیمی، کلسیمی . و بنتونیت های فعال شده دراین خانواده قرار گرفته و به میزان فراوانی در صنعت ریختهگری استفاده می شوند. کائولن از دو لایه ساختاری تشکیل  شده است یک لایه اکتاهیدال آلومینیم و یک لایه تتراهیدال الومینیم و یک لایه تتراهدرال سیلیسیم. لایه سیلیسیم از یک اتم سیلیسیم و ۴ اتم اکسیژت تشکیل شده است.

خاک نسوز، خاک چینی، کائولینیت  و خاک رس دراین خانواده قرار می گیرد. در صنایع مدرن بریخته گری بندرت از این خاکها استفاده می‌شود.

 

ایلیت خاکی با نسوزندگی ضعیف است. این خاک غالبا در ماسه های طبیعی دیده شده اما در ماسه های مصنوعی هیچگاه افزوده نمی‌شود.

مونت موریلونیت دارای یک صفحه میانی هیدروکسیل آلومینیوم است که بین دو لایه اکسید سیلیسیم آلومینیم است که بین دو لایه اکسید سیلیسیم قرار گرفته است. بخشی از آلومینیم  توسط منیزیم جانشین شده که یک حالت عدم تعادلی یونی را به وجود می آورد.  تعادل یونی را می توان با افزودن سدیم، کلسیم یا منیزیم بدتس آورد که این عمل تبادل یونی نامیده می‌شود.

در صنایع جدید ریخته گری ، برخی خاکهای مورد استفاده از نوع تبادل یونی (فعال شده)  هستند. دو نوع مونت موریلونیت مهم که در آن صنعت ریخته گری بکار می‌روند عبارتند از :

الف) بنتونیت سدیم که با خاصیت تورم زیاد شناخته می‌شود.

ب) بنتونیت کلسیمی که تورم پذیری کلسیمی هستند که با نمکهای سدیم نظیر کربنات سدیم فرآوری شده تاند تا خواص خاک بهبود یابد.این فعال سازی بودن آنکه باعث کاهش استحکام خشک گردد، موجب بهبود پایداری خواص شده و عیوب ناشی از انبساط را کاهش می دهد.

عمل فعال سازی می‌تواند به صورت «تر» یا «خشک» انجام شود  اما نتایج بررسیها نشان می دهند که فعال سازی «تر» خواص بهتری را بدست می دهد.

بنتونیت های سدیمی، کلسیمی و خاک های تبادل بودن کره، هر یک خواص منسبی دارند. انتخاب نوع خاک به خواص مورد نیاز و مسائل اقتصادی ازتباط دارد. در صنعت ریخته گری فولاد، برای ریخته گری  چدن و فلزات غیر آهنی درماسه‌تر معمولاً از بنتونیت کلسیمی یا بنتونیت فعال شده یا مخلوطی از ینتونیت سدیمی/کلسیمی استفاده می‌شود. هر کارخانه ریته گری باید نیازمندیهای خود را شندهته و بر آن اساس نوع خاک مناسب را انتخاب کند. ازیک خاک یا مخلوطی از خاک ها  می توان در اغلب موارد برای دست یابی به خواص مورد نظر استفاده کرد. در فرآیندهای قالب گیری ماشینی با فشار بالا، این انتخاب اهمیت بیشتری داشته و معمولاً برای بهبود عملکرد، افزودنی دیگرنیز به ماسه اضافه می شوند.

مقاله ۲: چسب های زرین نوع فوران ابتدا در سال ۱۹۵۸ به عنوان سیستم =سب فوران بدون پخت اسید کاتالیز شده معرفی شدند. دو سال بعد صنعت اتومایتو این رزین ‌ها را اصلاح کرد تا به کاتالیزورهای نمکی اسید عمل کنند تا در ماهیچه های Hotbox استفاده شود سپس در اوایل دهه ۸۰ (زرین های فوران به عنوان بزرگترین سیستم  فروش بدون پخت تبدیل شدند.

چسب های فوران بدون پخت (سردگیر ) در تهیه قالبهای ماسه ای در ریخته گری قطعات چدنی و فولادی کاربرد زیادی پیدا کرده اند. در این پژوهش متغیرها موثر در سخت شدن چسب شامل:  درصد کاتالیست، رطوبت ماسه، اثر دمای محیط و فاصله زمانی بین سنجش استحام و زمان قالبگیری مورد بررسی قرار گرفته است. نهایتا شرایط بهینه قالب گیری چسب فوران با کاتالیست اسیدتولوئن سولفونیک به دست آمد. در این شرایط استحکام فشاری ماسه برابر  ۴۰۰، عبود گاز آن AFS 130، وز مان عمر مفید این ماسه برابر ۲۰ دقیقه تعیین گردید.

چسب های فوارن بدون پخت (سردگیر) ر تهیه قالب های ماسه ایدر ریخته‌گری قطعات چدنی فولادی کاربرد زیادی پیدا کرده اند. سیستم چسبهای فورانی بدون پخت (No- boke) دراواخر سال ۱۹۵۰ به صنعت ریخته گری معرفی شد  و از سال ۱۹۶۰ تاکنون به طور گسترده ای در صنایع ریخته گری کشورهای جهان استفاده می‌شود. پایه چسبهای فورانی. الکل فورقوریل با فرمول شیمیایی C4H3OCH2OH است که از فورفورال تهیه می‌شود. فورفورال نیز خود از ت۰حول بقایای محصولات غذاییی همچون غلات،  پوست جو ، تفاله نیشکر و غیره بدست می آید. درجه چسب فوران با استفادهاز مقدار آب و نیتروژن و میزان فورفوریل الکل پایین برای ریخته گری و ماهیچه سازی چدن و آلیاژهای کم و یا بع عبارتی با فورفوریل الکل زیاد برای ریخته گری و ماهیچه سازی قطعات فولادی بکار برده می شوند. یکی از انواع خاص چسبهایفورانی سردگیر چسبهای بدون نیتروژن است. وجود نیتروژن باعث افزایش طول مدت نگهداری چسب می‌شود. وجود نیتروژن باعث افزایش طول مدت نگهداری چسب می‌شود ولی از طرفی وجود آن در بسیاری از موارد با تشکیل گاز، باعث ایجاد عیوب ریخته گری می‌شود که اغلب از نوع تخلخل و حفره ای بوده و خطرناک می باشند. نیتروژن همچنین ممکن است تخلخل های زیر سطحی ایجاد کند. برای بکار بدن این چسب در قالب گیری، ابتدا ماسه را با یک کاتالیست یا سخت کننده مخلوط می کنند و سپس چسب فوران را را آن مخلوط می نمایند. انواع کاتالیستهای معمول این چسب به ترتیب افزایش واکنش دهندگی عبارتند از: اسید فسفریک و یا مخلوطی از اسید فسفریک و اسید سولفوریک، آریل سولفونیکها مثل اسید تولئون سفلونیک(TSA) با فرمول شیمیای CH3So3H و اسید بنزن سولفونیک (‌BSA) با فرمول SO­۳ H  اسید فسفریک ضعیف تین اسید بین اسیدهی مذکوراست.

معمولاً مقداراسید فسفریک  لازم جهت افزودن به مخلوط حدود ۴۰ الی ۶۰ درصد وزنی چسب فوران می باشد. بعد از اسید فسفریک امروزه بیشتر از اسیدها آروماتیک TSA و پس از آن BSA  که قوی تر است  استفاده می‌شود. معمولاً وقتی که ماسه مصرف شده (غیر تازه) باشد یا حالت قلیایی داشته باشد استفاده از BAS  مطلوب تر است. افزودن این دواسیددرحدود ۲۰ الی ۲۵ درصد چسب به مخلطو کاسه کافی است. به طول کلی مکانیزم سخت شده چسب در چسبهای سرد فورانی که با اسید سخت می شوند به صورت پلبیمریزاسیوناست. در واقع با وجود یک اسید قوی، زنجییزه های الکل فورفرویل به صورت فیلمی ذرات ماسه را می پوشاند و باعث چسبیدن این ذرات ب۹ه هم می شوند. واکنش پلیمریزاسیون این چسب از نوع تراکمی است و محصول جنبی داشته و به صورت زیر می باشد.

این واکن گرمازا است وحرارات  ناشی ازآن  باعث تسریع پلیمریزاسیون به صولت لایه لایه تا بخشهایمرکزی می‌شود. آب تولید شده از واکنش پلیمریزاسیون برای تکمیل گیرش رزین باید بخیر شود. به همین دلیل گیرش رزین از سطح خارجی قالب به سمت داخل اتفاق می افتد. سرعت واکنش تحت تاثیر عواملی چون دمای  ماسه و نوع ماسه، نوع مخلوط کنو سرعت مخلوط کردن ، ترکیب چسب وننع و مقدار عنصر فعال کننده مصرفی قرار دارد. افزایش دمای محیط تا C 0  ۳۰  موجب افزایش سرعت‌گیرش و رسیدن به استحکام بالا می‌شود. افزایش رطوبت نیز در دمای ثابت باعث کم شدن سرعت گیرش می‌شود. دمای ماسه تأثیر بسزایی را روی فرآیند پلیمریزتاسیون دارد. درمحدوده دمایی C 0 16 تا C 0 38 استحکامهای مناسب تری بدست می آید. در ضمن هر چه روطوبت نسبی هوا بالاتر رود به دلیل کاهش سرعت تبخیر حاضر در کاتالیست و آب تولید شده از وانش تراکمی‌، استحکام کاهش می‌یابد.

یکی از مزایای فآیند قالب گیری با این چسب نیاز به تجهیزات و ماشین آلات پیچیته است. از مزایای دیگر این چسب استحکام بالا، سادگی  مخلوط ماسه‌، دستیابی به دقت ابعادی بالا  و کاهش هزینه های مربوط به ماشین کاری، کنترین میزان واکنش درفل مشترک ماسه و فلز و عدم نیاز به مهارت قالب گیری و ماهیچه سازی می باشد. همچنین از معایب آن نیز می تان با پایین بودنسرعت تولید، قیمت بالای چسب، بدبو بودن میحط کاری آن واحتمال ابتلا به امراض پوستی و صنعتی و نیاز به استفاده از ماسه  با کیفیت بالا اشاره کرد.

مداول ترین نوع ریخته گری نوع قالب ماسه ای است که دو نوع مخلوط پایه‌ای برای آن وجود دارد.

ماسهتر (green Sand)  و مساه سردگیر (no – bake sand) از (Synthctic resins) استفاده می کنند.

عمیلایت بدون پخت : قالب ها یا ماهیچه هایی که به وسیله رزیل هایی که ماسه ها را درهوا به هم می چسبانند تهیه شده اند گفته می‌شود. این پروسته (airset ) موسوم است چون قالب ها برای سخت شدن در شرایط محیط قرار داده می شوند.

شادی معمولاً پس از عملیات زینتر، دانه بندی می‌شود و برای قالبگیری با ماسه خشک بمنظور ریبختهگری قطعات ریختگی فولادی به کار می رود.

انواع چسب ها (Types of binder)

تقسیم بندی چسب ها از دو دیدگاه صورت می گیرد؛ یکی از نققطه نشر ماهیت و طبیعت جسب ها و دیگری از نظر نحوه انجماد و چگونگی  خودگیری و سفت شدن (Setting) چسب ها، از نقطه نظر ماهیت، چسبها به دو گروه چسب های آلی ‍(Organec)  و غیر آلی (Inorganic) و یا به دو دسته قابل  حل در آب ( Warer – Soluble) یا آبدار (Hydrous) و غی قابل حل در آب (Warer – Insolube) یا غیر آبدار (Anhydrous) تقسیم بندی می شوند.

ازنقطه نظر نحوه اینجماد و چگونگی سفت شدن و خودگیری، چسب ها به سه گروه برگشت ناپذیر (Irreversible) ، میانه (UNTermediarte) و برگشت پذیر (Reversible) تقسیم می شوند.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

تحقیق ریخته گری(کاربرد – مزایا و…)

فهرست مطالب

تعریف ریخته گری ۷
مراحل ریخته گری ۷
تعریف ریخته گری ۷
تاریخچه ریخته گری ۸
دوره برنز ( مس و مفرغ) ۸
دوره آهن ۱۰
دوره تاریک صنعتی ۱۱
دوره رنسانس صنعتی ۱۲
دوره انقلاب صنعتی ۱۲
روشهای تولید قطعات ۱۳
اکستروژن ۱۴
محدودیت ها و مزایا ۱۵
روش متالوژی پودر. Powder Metallurgy 18
مهمترین مزایای روش ریخته گری ۲۰
محصولات ریخته گری ۲۲
انواع شمش ۲۵
قالب های دائمی ۳۱
قالب های موقت ۳۳
مشخصات عمومی قالبهای موقت ۳۴
قابلیت شکل پذیری ۳۵
دیر گدازی ۳۵
داشتن استحکام مکانیکی ۳۵
داشتن انتقال حرارت مطلوب ۳۷
قابلیت متلاشی شدن ۳۷
ماسه ۳۸
ماسه طبیعی ۳۹
معدن ماسه ۳۹
ماسه مصنوعی ۴۱
ماسه سیلیسی نامرغوب ۴۳
ماسه های دیرگداز غیر سیلیسی ۴۴
انبساط حرارتی ماسه های قالبگیری مختلف ۴۴
کنترل شکل و اندازه ذرات ماسه ۴۷
چسب ها Binders 48
تقسیم بندی چسبها از لحاظ ترکیب شیمیایی ۴۹
بهبود قابلیت از هم پاشیدگی ۵۳
افزودنیهای مخصوص در مخلوط های قالبگیری ۵۳
درصد اجزای تشکیل دهنده ۵۴
احیاء و آماده سازی ماسه ۵۵
روشهای احیا ماسه ۵۶
آماده سازی ماسه ۵۸
خاکها ۶۹
انواع مدل ۷۲
مدلهای چوبی ۷۳
مدلهای فلزی ۷۴
مدلهای پلاستیکی ۷۵
مدلهای طبیعی ۷۶
مدل یک تکه ۷۷
مدلهای صفحه ای ۷۸
مدل با قطعه آزاد ۷۹
مدل با سیستم راهگاهی ۸۰
مدلهای مخصوص ۸۰
اضافه مجاز انقباضی ۸۱
میزان اضافه مجاز ماشینکاری آلیاژ های صنعتی ۸۴
اضافه مجاز ماشینکاری ۸۵
شیب مجاز ۸۶
اختلاف مجاز ( تلرانس) ۸۷
اشتباه در مجاز ۸۸
ریخته گری در قالبهای ماسه ای تر ۹۰
روشهای قالبگیری با ماسه تر ۹۱
ریخته گری در قالب ماسه ای خشک ۹۳
قالب های خشک شده سطحی ۹۳
قالبهای ماسه ای کاملاً خشک ۹۴
ریخته گری در قالبهای Co2 95
واکنش سیلیکات سدیم و دی اکسید کربن ۹۸
مخلوط ماسه قالبگیری ۹۹
ریخته گری در قالبهای پوسته ای ۱۰۳
عملیات تهیه قالب و ماهیچه ۱۰۵
روش ریخته گری دقیق Investment casting 106
مزایای روش ریخته گری دقیق ۱۰۷
انواع روشهای ریخته گری دقیق ۱۰۸
مواد نسوز در فرآیند پوسته ای دقیق ۱۱۰
ریخته گری در قالبهای دائمی ۱۱۲
تقسیم بندی روشهای ریخته گری در قالبهای دائمی ۱۱۲
ریخته گری در قالبهای ویژه ( روش ثقلی)Grarity Die Cootiney 113
روشهای ریخته گری ویژه ۱۱۵
عمر قالب ۱۱۶
درجه حرارت بار ریزی ۱۱۸
ریخته گری تحت فشار pressure Die Casting 119
روش ریخته گری تحت فشار با محفظه سرد ۱۲۲
ریخته گری تحت فشار کم ۱۲۴
ریخته گری گریز از مرگز Centrifugal Casting 126
روشهای بارریزی ۱۲۸
ریخته گری گریز از مرکز عمومی ۱۲۸
پوشش دادن قالب و ماهیچه ۱۳۰
انواع مواد پوششی در قالب های موقت ۱۳۳
روشهای پوشش دادن قالب و ماهیچه ۱۳۵
مشخصات مواد پوششی ۱۳۶
عمر مواد پوششی ۱۳۷
مواد پوششی برای آلیاژ های مختلف ریختگی ۱۳۷
مواد پوششی در آلیاژ های مختلف مثل Cu, Mg, Al, ZA 139
کوره های ذوب ۱۳۹
کوره های تشعشی: Rever bratory Farnace 142
کوره های الکتریکی Electric Furnace 143
کوره های القایی Inducticn Furnace 146
عملیات کیفی ۱۵۳
منابع تولید گاز در مذاب ۱۵۴
اتمی مولکولی ۱۵۵
بعنوان مثال تأثیر عناصر آلیاژی را بر انحلال هیدروژن در آلومینیم ۱۵۶
عوامل موثر در میزان مکهای گازی ۱۵۸
روشهای کمی ۱۶۱
روش استخراج در خلاء ۱۶۱
روشهای گاززدایی ۱۶۳
روشهای مکانیکی ۱۶۳
روش گار زدایی با استفاه از کاهش فشار خارجی ۱۶۴
استفاده از گازهای فعال ۱۶۸

 

 

تعریف ریخته گری:

ریخته گری یکی از روشهای ساخت و شکل دادن فلزات است.

 در این روش یک فلز یا آلیاژ ابتدائاً ذوب شده و در درون یک محفظه تو خالی بنام قالب که تقریباً به شکل قطع ساخته شده ریخته می شود، بنحوی که پس از پایان انجماد شکل، ابعاد، ترکیب شیمیای و خواص مورد نظر بدست آید.

مراحل ریخته گری:

۱)     طراحی مکانیکی  طرح مدل سازی انتخاب روش مناسب

                           طراحی ریخته گری

قالبی که برای ساخت ماهیچه استفاده می شود.

۲)     ساخت قالب و ماهیچه

 ریخته گری عملیات تخلیه و تمیز کاری( عملیات     حرارتی و ساچمه زنی و…)  بازرسی و آزمایش قطعات بسته بندی و ارسال

۳)     ذوب فلز

تعریف ریخته گری

ریخته گری یکی از روشهای شکل دادن قطعات فلزی است که شامل تهیه مذاب از فلز مرد نظر و ریختن آن در محفظه ای بنام قالب است، به گونه ای که پس از انجماد مذاب، شکل، اندازه و خواص مورد نظر تامین شود. بنابراین با توجه به این تعریف یک فرآیند ریخته گری را باید مجموعه ای از عملیات ذوب، تهیه قالب و ریختن مذاب دانست بطور کلی مراحل ریخته گری یک قطعه قلزی به طور ساده در ذیل نشان داده شده است.

تاریخچه ریخته گری:

براساس تحقیقات باستان شناسان، ریخته گری فلزات، یک تکنولوژی ماقبل تاریخ بوده و قدمتی شش هزار ساله دارد.

اولین اشیای ساخته شده از فلزات بصورت قطعات کوچک چکش کاری شده از مس هستند که قدمت آنها به هزار سال قبل از میلاد مسیح می رسد.

از نقطه نظر تاریخی، ریخته گری را می توان به چند دوره تقسیم نمود که در اینجا بشرح آنها به اختصار می پردازیم.

دوره برنز ( مس و مفرغ)

این دوره در خاور نزدیک و در حدود ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح آغاز شده اولین اشیای برنزی کشف شده بصورت آلیاژی از مس و آرسنیک ( حدود ۴ درصد) بوده است.

موضوع مهم در این دوره، پی بردن به تأثیر قلع بر خواص مس است که باعث افزایش استحکام و سختی آن می شود. این موضوع هنوز در پرده ای از ابهام است. زیرا نه سنگ معدن مس حاوی قلع بوده و نه اینکه معدن مس و قلع نزدیک هم قرار دارد که آلیاژ شدن آنها بطور اتفاقی امکان پذیر باشد.

در ارتباط با چگونگی پیدایش ریخته گری، میتوان اینگونه تحلیل کرد که با توجه به اینکه پتک کاری قبل از ریخته گری مورد استفاده بشر قرار گرفته است، ممکن است در هنگام تپک کاری عمل ذوب بطور اتفاقی صورت گرفته باشد که با مشاهده این امر موارد ذیل در ذهن بشر القا شده است:

-مذاب باید در محفظه ای ریخته شود تا شکل پیدا کند.

- برای تهیه مذاب باید کوره های تپک کاری بگونه ای تغییر یابد که همواره تهیه مذاب در آن امکان پذیر باشد.

- برای تهیه مذاب و نگه داری آن باید ظرفی نسوز تهیه کرد ( بوته)

با توجه با اینکه بشر قبلاً به نسوز بودن بعضی از خاکها پی برده و نیز به دلیل آشنایی با حرفه سفالگری، به نحوه شکل دادن خاک نیز دست یافته بود، لذا به نیازهای اول و سوم او پاسخ داده شد. نیاز دوم یعنی ساخت کوره های ذوب نیز احتمالاً با سنگ چین و گل اندود نمودن و قرار دادن محلی برای عبور هوا برآورده شد.

از مسائل مهم در این ارتباط موضوع و مش بود که این امر به تبدیل سیستم دم از حالت فوت کردن به استفاده از کسیه دم و سپس به موتورهای تنظیم هوا و فشار مناسب که امروزه کاربرد فراوانی دارد منتهی شد.

بطور کلی در دوران مفرغ، ساخت قطعاتی نظیر تبر، نیزه، کارد، سپر، ظروف و شیشه و نیز ساخت آلیاژ هایی از عناصری نظیر قلع ( تا ۱۸ درصد) و سرب ( تا ۱۱ درصد) و آرستیک و روی معممل بوده است.

دوره آهن:

براساس کاوش باستان شناسان در چین قطعاتی چون مربوط به ۶۰۰ سال قبل از میلاد مسیح بدست آمده است اما پیدایش آهن به عنوان یک دوره به دو هزار سال قبل از میلاد مسیح می رسد.

نام آهن در زبان پهلوی به عنوان آلیسن در زبان آلمانی آیزن و در انگلیسی آیرن نامیده می شود و احتمالاً در هنگام ذوب مس به آن پی بردند.

در هر حال در حدود ۱۲۰۰- ۱۰۰۰ سال قبل از میلاد آهن تقریباً ماده اصلی اغلب سلولها و ابزارها را تشکیل می داد.

با توجه به نقطه ذوب بالا ( ۱۵۳۹ بدیهی است که ذوب مستقیم آهن تا قرن نوزدهم میلادی امکانپذیر نبود ولی در اواسط دوره آهن بر اثر افزایش کربن و پائین آمدن نقطه ذوب ( در چدنها) قطعات ریخته گری نیز بوجود آمد.

نکته مهم دیگر کشف عملیات حرارتی بر روی آهن بود که از اهمیت خاصی برخوردار است. در مصر شمشیری و تبری با پوشش خاک نسوز بدست آمده که لبه آن حاوی ۹ .۰ درصد کربن و قسمتهای میانی آن تقریباص فاقد کربن است.

در این اشیاء سختی در قسمت میانی معادل ۷۰ BHN و در قسمت لبه معادل  ۴۴۰ BHN می باشد البه در این دوره جدیدی در آلیاژ های مس نیز بوجود آمده و آلیاژ های مختلفی از مس و قلع ساخته شد.

از آلیاژهای دیگر ساخته شده در اواخر این دوره آلیاژ برنج ( مس و روی) و نیز بنجهای قلع دار است. پیدایش روشهای جدید ریخته گری و قالبگیری را نیز باید از دیگر تحولات دوره آهن دانست در این دوره شواهدی وجود دارد که از قالبهای سرامیکی نیز استفاده بعمل آمده است.

از عجایب این دوره ساخت مجسمه رودیس است که در سال ۲۹۰ قبل از میلاد ساخته شد و جزء عجایب هفتگانه محسوب می شود.

این مجسمه ۳۲ متری که از قطعات مختلف برنز ریختگی ساخته شده و وزنی حدود ۳۹۰ تن داشت، طی زمین لرزه ای در دریای مدینترانه غرق شد.

دوره تاریک صنعتی:

در سده های سوم و چهارم بعد از میلاد تا قرن چهاردهم میلادی یک دوره رکود در صنایع و از جمله ریخته گری بوجود آمد.

البته، با توجه به حاکمیت کلیسا و تزئینات آن نظیر ناقوس و شمعدانی روشهای جدیدی در ریخته گری ابداع شد. ( قالب گری با فرمان)

دوره رنسانس صنعتی:

این دوره از سال ۱۵۰۰ میلادی تا ۱۷۰۰ میلادی بطول انجامید. در این دوره صنعت توپ ریزی بنا نهاده شد. ابتدا لوله هیا توپ از برنز و سپس از چدن ساخته شد.

در این دوره علاوه بر تکامل کوره ها و سیستمهای دمشی، از نظر مواد اولیه باید آغاز استفاده از ماسه و روش قالبگیری در ماسه محسوب کرد.

ظهور چدن و فولاد به عنوان مواد اولیه در ساخت قطعات و لوازم دفاعی و خانگی و همچنین استفاده از آلیاژ های متفاوت مس نظیر برنز و برنج و عناصر دیگر و استفاده از طلا در ساخت زینت آلات و قطعات تزئینی از مظاهر دیگر این دوره است.

در این دوره متالوژی بعنوان یک علم مستقل، پیشرفت کرد و نظریه ساختاری بطوری فلزات و سایر مواد توسط هارلکویکر ( Harsoeker) فرانسوی اعلام شد.

قرن هفدهم قرن دستیابی به ابزاری جدید بنام میکروسکوپ بود که تحولی جدی در علم متالوژی ایجاد کرد.

دوره انقلاب صنعتی:

یکی از تعاریف انقلاب صنعتی اینست که حداقل ۵۰ درصد تولید هر ماه از خانه یا کارگاههای کوچک به کارخانه منتقل شد.

 انگلستان سال ۱۷۵۰ را آغاز انقلاب صنعتی می داند و علت آن را استفاد از کک بجای زغال چوب بیان می کنند.

اولین کوره همراه با سوخت کک در سال ۱۷۰۹ میلادی آغاز بکار کرد. ابراهام دارابی درسال ۱۷۷۷ اولین کوره بلند خود را برای ذوب و احیای سنگ معدن آهن بکار انداخت.

علاوه بر نوع کوره، روش و  استفاده از دهنده های بهتر ( استفاده از دمنده هایی که با موتور بخار کار می کردند)، اطلاعات کافی از وجود واکنش های گرما زا میان هوا و سوخت راباید از عوامل اصلی دیگر در تحول و تکامل ریخته گری محسوب کرد.

روشهای تولید قطعات:

در تهیه قطعات صنعتی هر چند ریخته گری بدلیل ویژگی های آن از نقطه نظر تکنولوژی و جنبه‌های اقتصادی به عنوان یک روش مهم و اساسی مطرح است، با این وجود برای بدست آوردن شناختی واقعی و همه جانبه، لازمست  تا ویژگیهایی این روش در کنار سایر روشهای موجود در تولید قطعات مورد بررسی و اندیابی قرار گیرد.

بطور کلی روشهای اصلی شکل دادن فلزات را علاوه بر ریخته گری به چهار گروه عملیات مکانیکی، اتصالی، ماشینکاری و متالوژی پودر تقسیم می نمایند.

عملیات مکانیکی با روش مکانیکی شکل دادن ، Mechanical procen

در این عملیات مواد جامد فلزی موسوم به شمش تحت روشهایی نظیر چکش کاری یا تپک کاری، نورد و اکستروژن ( فشار کاری) شکل داده می شود.

در حقیقت در این روش ها یک قطعه فلزی تحت تأثیر ضربه یا نیروی اعمالی تغییر شکل پلاستیک می دهد.

این شکل دادن با توجه به جنس فلز و شرایط کاربردی آن ممکن است به صورت سرد یا گرم انجام شود.

هر گاه کار مکانیکی در درجه حرارتهای پانیمتر از ۳/۱ نقطه ذوب بر حسب درجه کلوین انجام شود به آن کار سرد گویند، در حالیکه انجام کار مکانیکی در درجه حرارتهای بالاتر از حد ذکر شده، کارگر نامیده می شود.

همانطور که قبلاً نیز ذکر شده مهمترین روشهای مکانیکی شکل دادن شامل:

۱) آهنگری، یا تپک کاری     (Forging)

2) نورد    Rolling

3) اکستروژن    Extrusion

اکستروژن

در هر حال، نقطه شروع در تولید یک قطعه از طریق هر یک از روشهای ذکر شده تهیه ماده اولیه یعنی شمش فلز مورد نظر از طریق ریخته گری است.

قابل ذکر است که این روش تها به فلزاتی اختصاص دارد که دارای قابلیت شکل پذیری باشند. بعنوان مثال بسیاری از موارد صنعتی و بخصوص چدنها که قسمت اعظم مواد اولیه و آلیاژ های صنعتی را تأمین می کنند. از طریق مکانیکی امکان شکل پذیری ندارند
(  بخشی از انواع آن) محصولات نهایی تولید شده در این روشها، شکلهای اولیه یا نیمه تمام استاندارد شده از قبیل ورق، صفحه، مفتول، سیم، پروفیل و لوله و … است.

محدودیت ها  و مزایا:

- روشهای نورد و اکستروژن فقط برای مقاطع یکنواخت و ساده باطری زیاد استفاده می شود.

- روش آهنگری از نظر سطوح و سوراخهای داخلی محدودیت دارد

- هزینه تجهیزات بالاست.

-         خواص مکانیکی در قطعات تولیدی به روشهای مکانیکی بالاتر از قطعات ریخته گری شده است.

۲) روشهای اتصالی

در این روش قطعات بزرگ از بهم متصل کردن قطعات کوچکتر ساخته می شود. که شامل عملیات جوشکاری، لحیم کاری، پیچ و مهره و پرچ کردن می باشد.

۲-۱) عملیات جوشکاری Welding procem

 این روش عبارتست از تهیه قطعات صنعتی از طریق جوش دادن اجزای کوچکتری که توسط روش های دیگر ساخته شده اند.

هر چند که جوشکاری فلزات را از نظر تکامل و وسعت عمل نمی توان با روش ریخته گری مقایسه کرد ولی با این وجود در بسیاری جهات شباهتهایی میان آنها وجود دارد.

بطور کلی اساس تولید قطعات در انواع روشهای جوشکاری، ایجاد منطقه ذوب در میان دو قعطعه ای است که باید بهم متصل شوند وشرط اصلی اتصال اتمی و مولکولی آن دو قطعه به یکدیگر است.

امروزه روشهای متنوعی از جوشکاری وجود دارد که جوشکاری قوسی، اکس استیلن، نفوذی و جوشکاری، گاز آرگون از آن جمله است.

قابل ذکر اینکه در روش جوشکاری، استحکام قطعات متصل شده، هیچگاه قابل مقایسه با قطعات یکپارچه نیست و بهمین دلیل این روش بعنوان یک روش تکمیلی ( تمام کننده) در تولید قطعات صنعتی شیار می رود.

محدودیت ها:

۱) جوشکاری همه فلزات راحت نیست مثل آلیاژ های آلومنییم، چدن داکتیل و فولادهای آلیاژی و …

۲) جوش معمولاً نقطة ضعیف قطعه محسوب می شود. بخاطر وجود تنش بالا در محل جوش و یا ورود کک و ناخالصی در اثر جوشکاری

۳) محدودیت از نظر ترکیب شیمیایی

روش ماشینکاری  Machining procem

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید