عملیات سطحی

عملیات سطحی عبارت است از رسوب دهی یک ماده پر کننده روی سطح قطعه کار جهت به دست آوردن خواص یا ابعاد مورد نظر که به طور معمول به منظور افزایش عمر کاری قطعه یا جایگزینی فلزی به کار می‌رود که فرسوده یا خورده شده است. عملیات سطحی می‌تواند موجب افزایش مقاومت به خوردگی، مقاومت به سایش، چقرمگی، یا خواص ضد اصطکاکی در محل مورد نظر گردد. برخی از پوششها توسط فرآیندهای جوشکاری گازی یا قوسی و یا توسط فرآیندهای پاشش دهی حرارتی رسوب داده می‌شوند و روشهای دستی، نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک را می‌توان برای هر یک از فرآیندها به کار برد. مواد پرکننده مناسب در شکلها و انواع گوناگون نظیر میله جوشکاری، الکترودهای پوششدار، خمیرها و پودرها موجود می‌باشند.

این تحقیق دانشجویی عملیات سطحی  مشتمل بر  ۱۶۳ صفحه است، برای دیدن فهرست مطالب مقاله و جزئیات آن به اطلاعات اضافی زیر مراجعه فرمایید.

روش تحقیق

­فهرست مطالب

فصل اول : مقدمه

۱-۱- تعریف و مفهوم عملیات سطحی.. ۲

۱-۲- انواع روشهای عملیات سطحی.. ۴

فصل دوم : مواد سخت پوشی

۲-۱- انتخاب آلیاژ سخت پوشی.. ۷

۲-۲- مواد سخت پوشی.. ۱۱

۲-۲-۱- آلیاژهای پایه آهن  ۱۴

۲-۲-۱-۱- فولادهای پرلیتی.. ۱۵

۲-۲-۱-۲- فولادهای آستنیتی.. ۱۶

۲-۲-۱-۳- فولادهای مارتنزیتی.. ۱۸

۲-۲-۱-۴- چدنهای پر کرم. ۱۹

۲-۲-۲- کاربیدها ۲۶

۲-۲-۳- آلیاژهای پایه کبالت   ۳۰

۲-۲-۳-۱- آلیاژهای پایه کبالت کاربیدی.. ۳۱

۲-۲-۳-۲- آلیاژهای پایه کبالت حاوی فاز بین فلزی لاوه. ۳۵

۲-۲-۴- آلیاژهای پایه نیکل  ۳۶

۲-۲-۴-۱- آلیاژهای پایه نیکل بورایدی.. ۳۸

۲-۲-۴-۲- آلیاژهای پایه نیکل کاربیدی.. ۴۰

۲-۲-۴-۳- آلیاژهای پایه نیکل حاوی فاز بین فلزی لاوه. ۴۱

۲-۲-۴-۴- آلیاژهای پایه نیکل پرسیلسیم. ۴۱

۲-۲-۵- فولادهای زنگ نزن پرسیلیسیم  ۴۲

۲-۲-۶- آلیاژهای پایه مس    ۴۴

فصل سوم : عوامل موثر بر انتخاب فرآیند های سخت پوشی

۳-۱- خواص و کیفیت مورد نظر. ۴۷

۳-۲- مشخصات فیزیکی قطعه کار. ۵۰

۳-۳- مشخصات متالورژیکی فلز پایه. ۵۲

۳-۴- نوع آلیاژهای سخت پوشی.. ۵۳

۳-۵- مهارت اپراتور. ۵۴

۳-۶- هزینه. ۵۴

 

فصل چهارم : سخت پوشی توسط فرآیند های جوشکاری

۴-۱- جوشکاری با گاز (شعله). ۵۷

۴-۲- جوشکاری قوسی با الکترود روپوش دار. ۶۳

۴-۳- جوشکاری قوسی زیر پودری… ۶۵

۴-۴- جوشکاری قوس باز با الکترود تو پودری… ۶۷

۴-۵- جوشکاری قوسی فلزی با گاز محافظ… ۶۸

۴-۶- جوشکاری قوسی الکترود تنگستن با گاز محافظ… ۶۹

۴-۷- جوشکاری قوس پلاسما ۷۰

۴-۸- سخت پوشی توسط لیزر. ۷۲

فصل پنجم : سخت پوشی توسط فرآیند های پاشش دهی حرارتی

۵-۱- پاشش سیمی توسط شعله اکسی گاز. ۸۱

۵-۲- پاششی سیمی توسط قوس الکتریکی.. ۸۵

۵-۳- پاشش پودری توسط شعله اکسی گاز. ۸۷

۵-۴- پاشش پودری توسط قوس پلاسما ۹۱

۵-۴-۱- پاشش پلاسما در خلاء ۹۴

۵-۴-۲- پاشش توسط قوس پلاسمای منتقل شده  ۹۵

۵-۵- پاشش پودری توسط شعله اکسی گاز با سرعت بالا.. ۹۶

۵-۵-۱- HVOF احتراق پالسی  ۹۷

۵-۵-۲-HVOF  احتراق پیوسته  ۹۸

۵-۶- مواد پاشش حرارتی و کاربردها ۱۰۳

۵-۶-۱- پوششهای مقاوم در برابر سایش    ۱۰۵

۵-۶-۲- پوششهای مقاوم در برابر خوردگی  ۱۰۵

۵-۶-۳- پوششهای محافظ در برابر اکسیداسیون  ۱۰۷

۵-۶-۴- پوششهای عایق حرارتی  ۱۰۷

۵-۶-۵-پوششهای مانع حرارت   ۱۰۸

۵-۶-۶-پوشش هادی الکتریکی  ۱۰۸

۵-۶-۷- پوششهای بازیابی ابعادی   ۱۰۸

۵-۷- ساختار و خواص پوششها ۱۰۸

فصل ششم : مراجع

مراجع..۱۱۳

خرید با کلیه کارت های بانکی (دانلود فایل بلافاصله پس از خرید)

روش تحقیق

.

خلاصه ای کوتاه از مقاله عملیات سطحی را در زیر می توانید ببینید.

تعریف و مفهوم عملیات سطحی

عملیات سطحی عبارت است از رسوب دهی یک ماده پر کننده روی سطح قطعه کار جهت به دست آوردن خواص یا ابعاد مورد نظر که به طور معمول به منظور افزایش عمر کاری قطعه یا جایگزینی فلزی به کار می‌رود که فرسوده یا خورده شده است. عملیات سطحی می‌تواند موجب افزایش مقاومت به خوردگی، مقاومت به سایش، چقرمگی، یا خواص ضد اصطکاکی در محل مورد نظر گردد. برخی از پوششها توسط فرآیندهای جوشکاری گازی یا قوسی و یا توسط فرآیندهای پاشش دهی حرارتی رسوب داده می‌شوند و روشهای دستی، نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک را می‌توان برای هر یک از فرآیندها به کار برد.

انواع روشهای عملیات سطحی (با استفاده از جوشکاری)

روشهای گوناگون عملیات سطحی به چندین گروه به شرح زیر تقسیم می‌شوند:

۱) پر کردن (بازسازی)

در این روش با افزودن فلز جوش به سطح فلز پایه، قطعاتی که نیاز به بازسازی ابعادی دارند را می‌توان تعمیر نمود. همچنین می‌توان به منظور بزرگ تر کردن یا پر کردن سطح قطعه از این روش استفاده کرد. در فرآیند بازسازی، خواص لایه رسوب داده شده اغلب مشابه با خواص فلز قطعه کار می‌باشد

انتخاب آلیاژ سخت پوشی

انتخاب آلیاژ سخت پوشی با توجه دو فاکتور اصلی میزان سایش و هزینه صورت می‌گیرد. اگرچه عوامل مهم دیگری مانند نوع فلز پایه، فرآیند رسوب دهی، ضربه، خوردگی، اکسیداسیون و … نیز باید در نظر گرفته شود. به طور معمول آلیاژهای سخت پوشی به صورت پودر یا میله بدون روپوش، میله پوشیده شده با فلاکس، سیم جوشهای جامد و سیم جوشهای تو پودری با طول زیاد به کار می‌روند. معمولترین فرآیندهای سخت پوشی همراه با نوع مواد مصرفی متناسب با آنها در جدول ۲-۱ ارائه شده است.

جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

سخت پوشی توسط جوشکاری قوسی پلاسما مشابه با فرآیند GTAW می‌باشد. در هر دو فرآیند از یک قوس تحت محافظت گاز بین الکترود تنگستن غیر مصرفی و قطعه کار، به عنوان منبع حرارتی اولیه جهت عملیات سخت پوشی استفاده می‌شود.

اما در فرآیند PAW، استفاده از پلاسما به عنوان منبع حرارتی ثانویه به حداکثر می‌رسد. پلاسما در اثر یونیزه شدن گاز جریان یافته در نازل دور الکترود تشکیل می‌شود. در روش PAW می‌توان از میله ساده یا سیم به عنوان ماده مصرفی سخت پوشی استفاده کرد.

سخت پوشی توسط لیزر

اصول کلی سخت پوشی لیزری که به آن روکش کاری لیزری نیز گفته می‌شود، با دیگر فرآیندهای سخت پوشی متفاوت می‌باشد. در این روش از یک پرتو لیزری پر انرژی به جای قوس یا شعله گاز، به عنوان منبع حرارتی استفاده می‌شود. پرتوهای لیزر امکان به وجود آوردن لایه هایی با ضخامت کم و دسترسی آسانتر به سطوح را نسبت به الکترود یا مشعل فراهم می‌سازند.

پاشش سیمی توسط شعله اکسی گاز (OFW)

فرآیند پاشش سیمی توسط اکسی گاز (که به آن پاشش شعله ای یا فرآیند احتراقی نیز گفته می شود) قدیمی ترین روش پاشش حرارتی است و هزینه سرمایه گذاری کمی دارد. در این فرآیند از شعله گاز سوختی – اکسیژن به عنوان منبع حرارت استفاده می شود. هر ماده ای به صورت سیم و قابل ذوب در دمایی کمتر از ºC2480 را می توان به عنوان ماده پوششی در این فرآیند به کار برد. از میله جامد نیز می­توان به عنوان ماده پوششی استفاده کرد.

پاششی سیمی توسط قوس الکتریکی (EAW)

در اسپری قوس الکتریکی سیمی مواد پوششی به صورت سیمهایی هادی و با قطر حدود mm5/1 به کار می­روند. موتورهای push-pull ، دو سیم را که به صورت الکتریکی شارژ شده اند را از طریق مشعل به جلو می­رانند. قوس الکتریکی با دمایی بیش از ºC5500 بین دو سیم به وجود می­آید و آنها را ذوب     می­کند. هوای کمپرس شده، فلز مذاب را اتمیزه کرده و آن را روی سطح آماده شده می­پاشد

– پاشش پودری توسط قوس پلاسما (PA)

فرآیند پاشش توسط قوس پلاسما یکی از پیچیده ترین و پرکاربردترین روشهای پاشش حرارتی است که از مواد پوششی به صورت پودر استفاده می شود. در این روش از مشعلی با قوس پلاسمای منتقل نشده با ظرفیت ۳۰ تا KW80 برای ایجاد قوس به منظور ذوب و پرتاب مواد پوششی روی سطح کار استفاده می شود. اصطلاح قوس منتقل نشده به این معنی است که قوس پلاسما درون مشعل است و قطعه کار قسمتی از مدار الکتریکی را تشکیل نمی دهد. قوس با شدت بالا و با جریانی مستقیم از طریق گاز خنثی بین آند مسی خنک شونده با هوا و کاتد تنگستنی (الکترود) برقرار می شود (شکل۵-۱۰).

ساختار و خواص پوششها

– ریزساختار پوشش

پوششهای اسپری حرارتی از لایه های نازک متعدد روی هم ذرات تشکیل شده است. به این لایه ها splat گفته می شود. مقاطع پوششهای متداول، در شکلهای ۱۷ تا ۱۹ نشان داده شده است. معمولاً هر چه سرعت ذرات در فرآیند پوشش دهی بیشتر باشد، پوشش چگالتر و با پیوندهای قوی تر به دست خواهد آمد. تخلخل تخمین زده شده به روش متالوگرافی در پوششهای اعمالی توسط (D-gun) و برخی پوششهای HVOF کمتر از ۲% است در حالی که تخلخل اکثر روشهای اسپری پلاسما %۱۵-۵ است.

مراجع:

۱- Welding Handbook, “Surfacing“, ۶thed., Vol.3A, American Welding Society, 1970

۲- امیرحسین کوکبی، تکنولوژی جوشکاری، انتشارات آزاده، چاپ پنجم، ۱۳۸۲

۳- J.R. Davis, Davis and Associates, “Hardfacing, Weld Cladding, and Dissimilar Metal Joining“, ۱۰th ed., Vol.6, Metals Handbook, American Society for Metals, 1997, pp789-829.

خرید با کلیه کارت های بانکی (دانلود فایل بلافاصله پس از خرید)

روش تحقیق

.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

19 − شانزده =