مقاله 135 : بررسي ريزساختار انجمادي جوش ليزر Nd:YAG در آلياژ مس برليوم

[Mossit]

بررسي ريزساختار انجمادي جوش ليزر Nd:YAG در آلياژ مس برليوم

سيد تيرداد نيک نژاد[برای مشاهده لینک و عکس ها ابتدا باید عضو شوید سپس از تمامی امکانات استفاده نمایید. ]-سيد علي اصغر اکبري موسوي[برای مشاهده لینک و عکس ها ابتدا باید عضو شوید سپس از تمامی امکانات استفاده نمایید. ]

دانشکده مهندسي مواد و متالورژي پرديس دانشکده هاي فني دانشگاه تهران

چکيده

در تحقيق حاظر به بررسي ريزساختار جوش ليزر پالسي Nd:YAG آلياژ رسوب سخت شونده مس برليوم پرداخته شده است. بررسي ها توسط ميکروسکوپ نوري، ميکروسکوپ الکتروني و پراش اشعه ايکس انجام شد. بررسي هاي ساختار جوش نشان مي دهد که در مجاورت فلز پايه ساختار سلولي و در نزديکي خط مرکزي جوش ساختار دندريتي و هم محور مورفولوژي غالب هستند. همپنين به بررسي اثر پارامترهاي جوشکاري ليزر پالسي بر ابعاد و شکل حوضچه مذاب پرداخته شد. با افزايش پهناي پالس هاي ليزر در محدوده پهناي پالس کم، ابعاد حوضچه مذاب افزايش مي يابد. در حاليکه در محدوده پهناي پالس بالا با افزايش اين پارامتر، کاهش قله توان پالس ها رخ مي دهد و ابعاد حوضچه مذاب به يکباره کاهش مي يابد. همچنين با کاهش قطر کانوني اشعه ليزر، عمق نفوذ جوش افزايش يافته و پهناي آن کاهش مي يابد. افزايش انرژي پالس هاي ليزر منجر به تشديد مورفولوژي سلولي در ساختار مي شود که اثر آن در شدت پراش اشعه ايکس ناشي از صفحات {111} مشخص مي شود. الگوي پراش نشان مي دهد که جهت مرجح انجماد در آلياژ مس برليوم مشاهده جهت مرجح انجماد در ساير فلزات با ساختار وجوه مرکزدار مي باشد. به منظور کاهش ضريب انعکاس سطح آلياژ لايه رويين روي سطح اعمال شد. بررسي ها نشان مي دهد که در انرژي کم پالس هاي ليزر تفاوت ابعادي بين حوضچه مذاب تشکيل شده در نمونه رويين شده و حوضچه تشکيل شده در نمونه رويين نشده زياد است. در حاليکه در محدوده انرژي هاي بالاي ليزر اين تفاوت کم مي شود.

کلمات کليدي : جوشکاري ليزر پالسي، آلياژ مس برليوم، جهات مرجح انجماد

1- مقدمه

آلياژ مس برليوم رسوب سخت شونده UNS-C17200 به دليل مدول الاستيک پايين و استحکام بالا به طور گسترده در ساخت انواع فنر ها کاربرد دارد. اين آلياژ قبل از مرحله شکل دادن، تحت آنيل انحلالي قرار گرفته و سپس براي افزايش استحکام عمليات حرارتي پيرسازي روي آن اعمال مي گردد. شکل 1 دياگرام دوتايي Cu-Be را نشان مي دهد. رفتار انجمادي اين آلياژ وابسته شرايط انجماد است. در حالت تعادلي فاز غالب آلفا جوانه زده و تا تکميل انجماد، ساختار به حالت تکفاز باقي مي ماند. در شرايط غير تعادلي از از مشخصات انجماد در روش هاي دانسيته انرژي بالاي جوشکاري مي باشد احتمال تشکيل فاز بتا تحت واکنش پريتکتيکي افزايش مي يابد. فاز بتا در دماهاي پايين تر از 650 پايدار نبوده و طي استحاله يوتکتوئيدي به آلفا و گاما تجزيه مي شود[1].

Zalkindو همکارانش به بررسي ساختار انجمادي تشکيل شده ناشي از جوشکاري با اشعه الکتروني بر روي آلياژ مس برليوم پرداختند[2]. آنها ادعا کردند که به دليل تفاوت در گراديان حرارتي ساختارهاي با مورفولوژي متفاوت در نقاط مختلف جوش به وجود مي آيد. Zhaoو همکارانش نيز اثر انرژي پالس هاي ليزر Nd:YAG را بر درصد حجمي ساختار سلولي موجود در حوضچه مذاب بررسي کردند. Zhao همچنين به بررسي ميزان انرژي پاس هاي ليزر بر سطح انرژي کريستالي آلياژ پرداخت[3]. تغييرات انرژي ورودي پالس هاي ليزر منجر به تغييرات قابل توجه در ساختار تشکيل شده مي شود. با اعمال انرژي گرمايي به سطح فلز، باند هاي فلزي شکسته مي شود. بر اساس نوع باند هاي شکسته شده، شبکه کريستالي روي صفحات متفاوت شکسته مي شود. در نتيجه به ازاي هر يک از صفحات که شبکه روي آن شکسته شده، يک صفحه جديد ايجاد مي شود. در نتيجه پراش اشعه ايکس روي اين صفحات دو برابر مي شود. بر اساس شدت نسبي پيک هاي ظاهر شده در پراش، مي توان ميزان انرژي ورودي به فلز را تخمين زد.
يکي از مشکلات اساسي در جوشکاري فلزاتي چون مس و آليومينيوم ضريب انعکاس بالاي آنها مي باشد. کاهش شديد بازده جذب انرژي در آلياژهاي مس، کابرد جوشکاري ليزر براي اتصال اين آلياژها را محدود مي کند[4].

[Mossit]

در صورت نیاز به متن کامل این مقاله، درخواست خود را در همین جا مطرح نمایید.

[8656604]

نوشته اصلی توسط mossit

در صورت نیاز به متن کامل این مقاله، درخواست خود را در همین جا مطرح نمایید.

سلام:من دانشجوی ارشد مواد، گرایش جوشکاری هستم.در صورت امکان متن کامل این مقاله را در اختیار اینجانب قرار دهید.
با تشکر