30451

مطالعه پارامترهاي فرآيندي جوشكاري نفوذي فولاد و تنگستن با مس

كارشناسي ارشد

مكانيك-ساخت و توليد

1399

1402/7/15

دكتر محمد صديقي

مكانيك

يكي از روش‌هاي اتصال ناهمسان فلزات كه استحكام اتصال مشابه فلز پايه دارد، اتصال به روش جوش نفوذي مي‌باشد كه در طي آن مواد بدون ذوب شدن و بر اساس مكانيزم نفوذ متصل مي‌شوند و كمترين تغيير ابعادي را دارند. از اين رو، در اين پايان‌نامه به بررسي جوشكاري نفوذي فولاد –مس و تنگستن – مس پرداخته شده است. در اين تحقيق، مولفه‌هاي دما و فشار به‌عنوان متغير‌هاي فرآيند‌هاي جوشكاري نفوذي مورد استفاده قرار گرفته است. براي بررسي اثر اين مولفه‌ها بر استحكام اتصال جوش، از طراحي آزمايش به روش سطح پاسخ استفاده شده است. بررسي‌هاي ميكروسختي و ميكروساختاري نيز از ناحيه اتصال صورت گرفته است. نتايج نشان داده است، افزايش فشار از 4 به 7 مگاپاسكال منجر به افزايش استحكام به مقدار 56% شده و افزايش فشار از 7 به 10 مگاپاسكال، استحكام را به مقدار 8 % كاهش داده است. بررسي اثر دما نشان داده است، با افزايش دما از 800 به 900 درجه سانتيگراد استحكام اتصال را افزايش مي‌دهد. درنهايت، بهترين استحكام اتصال، در دماي 900 درجه سانتيگراد و فشار 7 مگاپاسكال حاصل شده است. نتايج حاصل از آزمون ميكروسختي نشان مي‌دهد، با حركت از سمت مس به فولاد در جهت عمود بر سطح پيوند، سختي افزايش يافته و همچنين با حركت از سمت فولاد به مرز پيوند سختي كاهش يافته است كه ناشي از تشكيل فاز‌هاي بين فلزي در باند پيوند مي‌باشد. بررسي‌ها نشان داده است كه باند پيوند در بهترين نمونه اتصال يافته 10 ميكرومتر بوده است. همچنين براي اتصال تنگستن – مس نيز به بررسي ميكروسختي و ميكروساختار نيز پرداخته شده است كه با توجه به محدوديت‌ها، بر روي يك نمونه انجام شده است.

1402/11/18

Investigation of process parameters effects in diffusion welding of steel and tungsten with copper

10/6/2024 12:00:00 AM

Diffusion welding is popular for joining of dissimilar metals. In this process, materials are joining without melting and are based on the diffusion mechanism, resulting in minimal dimensional changes. The focus of this thesis is investigation of diffusion welding of steel-copper and tungsten-copper. In this study, temperature and pressure are considered as the process variables of diffusion welding. To examine the effect of these variables on the strength of the weld joint, a response surface methodology design has been used. The microhardness and microstructural examinations have also been conducted on the joint area. The results show that increasing the pressure from 4 to 7 MPa leads to a 56% increase in strength, while increasing the pressure from 7 to 10 MPa reduces the strength by 8%. The investigation of temperature indicates that the strength of the joint increases with an increase in temperature from 800 to 900 °C. Ultimately, the highest strength of the joint is achieved at a temperature of 900 °C and a pressure of 7 MPa. The results obtained from microhardness testing demonstrate that moving from the copper side to the steel side perpendicular to the bond surface increases the hardness, while moving from the steel side to the bond interface decreases the hardness due to the formation of intermetallic phases in the bond region. The investigations show that the bond interface in the best joint specimen is approximately 10μm. Additionally, for the tungsten-copper joint, microhardness and microstructural examinations have also been performed, but due to limitations, it has been conducted on a single sample.

جوشكاري نفوذي , اتصالات غيرهمسان , فولاد , تنگستن , مس

diffusion welding , dissimilar joint , Steel , Tungsten , Copper

Aliakbar Alami Rostami

Dr. Mohammad Sedighi