بومی سازی فناوری های پیشرفته اتصال و لحیم کاری
بازار پرواز: پژوهشی در قالب رساله دکتری در عرصه مهندسی مواد با استفاده از روش لایه نشانی جرقه زنی الکتریکی، امکان اتصال مؤثر سرمت های کاربیدی به فولادهای صنعتی را فراهم نموده است.
به گزارش بازار پرواز به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری، رساله دکتری با عنوان «لحیم کاری سخت نامتجانس WC-Co به فولاد AISI ۴۱۴۰ بوسیله مهندسی لایه میانی اعمال شده با روش لایه نشانی جرقه زنی الکتریکی» توسط فرزاد حبیبی آذریوش و با راهنمائی احد صمدی در دانشگاه صنعتی سهند و با حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام شده است.
فرزاد حبیبی آذریوش، دانش آموخته دکتری مهندسی مواد، درباره ی اهمیت این تحقیق توضیح داد: در سالیان اخیر برای تامین نیاز صنایع مختلف همچون حفاری، ریخته گری، برشکاری و سوراخکاری، از سرمت های سخت مانند کاربیدها استفاده می شود. با این وجود، اتصال ناهمجنس سرامیک ها و سرمت هایی نظیر کاربید تنگستن-کبالت به فولادها و آلیاژهای فلزی، به سبب تفاوت های فیزیکی و شیمیایی آنها، یکی از چالش های مهم در عرصه مهندسی مواد و فناوری های جوشکاری و اتصال به شمار می آید.
وی اضافه کرد: تجهیزات مورد استفاده در صنایع استخراج نفت و گاز، معادن، حفاری تونل، تولید سیمان و همین طور ادوات صنعتی مانند میکسرهای ماسه، در معرض شرایط شدید سایش و خوردگی قرار دارند و این مورد سبب کاهش عمر و قابلیت اطمینان آنها می شود. به این علت استفاده از سرمت های کاربیدی به سبب سختی خیلی بالا در حدود ۲۰۰۰ ویکرز، مقاومت عالی در مقابل سایش و خوردگی و استواری بالا، در این صنایع مورد توجه قرار گرفته است.
به گفته این پژوهشگر، با وجود مزایای فراوان کاربیدهای سمانته، هزینه بالای تولید و مقاومت محدود آنها در مقابل بارهای دینامیکی مانند ضربه، سبب شده است که اتصال این مواد به پایه های فولادی بعنوان راهکاری کاربردی در طراحی ابزارهای صنعتی مورد توجه قرار گیرد.
حبیبی آذریوش درباره ی روش به کاررفته در این تحقیق توضیح داد: در این طرح، اتصال فولاد AISI ۴۱۴۰ به سرمت کاربید تنگستن-کبالت با استفاده از لایه میانی مس، نیکل و مونل که به روش لایه نشانی جرقه زنی الکتریکی اعمال شده اند، انجام شد. در ادامه نیز از آلیاژ پرکننده لحیم کاری بر پایه سیستم Ag-Cu-Zn-Cd استفاده شد و پارامترهایی مانند دما و زمان لحیم کاری و ضخامت اولیه آلیاژ لحیم، با درنظر گرفتن استواری برشی اتصال و زاویه تماس ترشوندگی، مورد بهینه سازی قرار گرفت.
وی اضافه کرد: نتایج آزمایش های آزمایشگاهی و صنعتی نشان داد که استفاده از پیش پوشش میانی با روش لایه نشانی الکترواسپارک همراه با بهینه سازی پارامترهای پروسه لحیم کاری، می تواند استواری برشی اتصالات را حدود ۳۰۰ درصد افزایش دهد و در تعدادی کاربردهای صنعتی، عمر کاری قطعات را تا ۲۰ برابر افزایش دهد.
این پژوهشگر اضافه کرد: لایه میانی مونل بوسیله تشکیل محلول جامد جانشینی و کاهش نفوذ متقابل عناصر در فصل مشترک سرمت و آلیاژ لحیم، سبب کاهش ناحیه تخلیه شده از کبالت در مرز اتصال شده و در نهایت استواری اتصال را بطور قابل توجهی بهبود می بخشد.
وی همین طور ضمن اشاره به محدودیت شیوه های رایج پوشش دهی اضافه کرد: روش هایی مانند لایه نشانی الکتروشیمیایی یا جوشکاری ذوبی در اعمال برخی پوشش های آلیاژی با محدودیت هایی مواجهند و اغلب فرآیندهایی زمان بر و پرهزینه محسوب می شوند. در مقابل، استفاده از روش لایه نشانی با جرقه زنی الکتریکی (ESD) بعنوان روشی ساده تر و در دسترس تر، می تواند مسیرهای جدیدی را برای توسعه فناوری های اتصال و لحیم کاری در صنایع مختلف فراهم آورد.
حبیبی آذریوش در انتها تصریح کرد: در جریان اجرای این مطالعه، علاوه بر تولید دانش فنی، نمونه هایی از قطعات ساخته شده برای برخی مجموعه های صنعتی همچون سازمان قطار شهری و صنایع سیمان و ریخته گری نیز ساخته شد. توسعه این فناوری می تواند زمینه ساز ارایه طرح های فناورانه جدید و قدمی مؤثر در پایین آوردن وابستگی به فناوری های خارجی و تقویت توان صنعتی کشور باشد.
به قول این پژوهشگر، با وجود مزایای فراوان کاربیدهای سمانته، هزینه بالای تولید و مقاومت محدود آنها در مقابل بارهای دینامیکی مانند ضربه، باعث شده است که اتصال این مواد به پایه های فولادی به عنوان راهکاری کاربردی در طراحی ابزارهای صنعتی مورد توجه قرار گیرد. وی افزود: نتایج آزمایش های آزمایشگاهی و صنعتی نشان داد که استفاده از پیش پوشش میانی با روش لایه نشانی الکترواسپارک همراه با بهینه سازی پارامترهای فرایند لحیم کاری، می تواند استواری برشی اتصالات را حدود ۳۰۰ درصد افزایش دهد و در تعدادی کاربردهای صنعتی، عمر کاری قطعات را تا ۲۰ برابر افزایش دهد. توسعه این فناوری می تواند زمینه ساز ارائه طرح های فناورانه جدید و قدمی مؤثر در پایین آوردن وابستگی به فناوری های خارجی و تقویت توان صنعتی کشور باشد.
منبع: بازار پرواز
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب