پديد آورنده :
دانشخواه، احسان
عنوان :
بررسي روش جوشكاري و رفتار خستگي سيم هاي فولاد پر كربن جوش شده تحت بارگذاري محوري
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مكانيك
صفحه شمار :
سيزده، 78ص.: مصور
استاد راهنما :
محمود فرزين، مهدي شيراني
استاد مشاور :
محمدرضا فروزان
توصيفگر ها :
فرآيندهاي جوشكاري , روش قوسي تنگستن - گاز خنثي , طراحي و تحليل خستگي بر اساس رفتار تنش - عمر
استاد داور :
محمود كدخدايي، رضا جعفري ندوشن
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/07/17
چكيده فارسي :
چكيده از سيمهاي فولاد پركربن در صنايع مختلف استفاده ميشود اين سيمها معمولا در طولهاي بسيار زياد مورد استفاده قرار ميگيرند انجام عمليات جوشكاري دقيق و كنترلشده براي اتصال اين سيمها در جهت تامين شرايط مورد نيـاز آنهـا ضـرورت دارد از آنجـا كـه فرآينـد جوشكاري رفتار خستگي اين سيمها را بهطور قابل ملاحظهاي تحت تاثير قرار ميدهـد طراحـي و تحليـل رفتـار خسـتگي ايـن اتصـالات نيزداراي اهميت ويژهاي ميباشد تاكنون در استانداردهاي طراحي و مقالات انتشاريافته مرتبط در زمينه روش جوشكاري و خستگي اين اتصالات مطلبي انتشار نيافتهاست و فقط به شرايط حداقلي مورد نياز براي آنها اشاراتي شدهاست انتخاب فرآيند جوشكاري مناسب براي اتصالات اين سيمهاي فولادي كه بتواند استحكام مورد نياز طراحي را فراهم كند مسئلهاي چالشبرانگيز محسوب ميشـود كـه ناشـي از درصد كربن بالاي ماده پايه و ايجاد ساختارهاي ترد در نواحي جوششده و همچنين ابعاد بسيار كم سطح مقطع ميباشد هـدف از ايـن پژوهش انتخاب روش جوشكاري مناسب و بهينهسازي متغيرهاي فرآيند جوشكاري در راستاي تامين شرايط مورد نياز و همچنين بررسـي استحكام خستگي اتصالات تحت بارهاي چرخهاي بودهاست كه نتـايج تحقيقـات علمـي و عملـي بـهدسـتآمـده در ايـن زمينـه ارائـه ميگردد در ميان روشهاي جوشكاري با توجه به ابعاد بسيار كم سطح مقطع اين سيمهاي فولادي و همچنين مقدار درصد كـربن بـالاي آنها و با در نظر گرفتن امكان عملياتي فرآيند جوشكاري 3 روش جوشكاري قوسـي تنگسـتن گـاز خنثـي جوشـكاري بـا اشـعه ليـزر و جوشكاري جرقهاي مورد توجه قرار گرفتند و متغيرهاي هركدام از اين فرآيندها در راستاي دستيابي بـه اتصـالي بهينـه بـا بهتـرين كيفيـت ممكن مورد ارزيابي قرار گرفتند با انجام آزمونهاي كشش تكمحوري و مقايسه كيفيت جوش نهايي در اين روشها مشاهده شد كـه فرآيند جوشكاري قوسي تنگستن گاز خنثي شرايط مورد نياز براي تامين استحكام مورد نيـاز را فـراهم مـيآورد در راسـتاي اطمينـان از بهينه بودن متغيرهاي اين فرآيند جوشكاري و تاييدكيفيت جوش آزمونهاي غير مخرب راديوگرافي بر روي نمونهها انجام گرفتند در ادامه با توجه به انتخاب فرآيند جوشكاري قوسي تنگستن گاز خنثي بررسـي رفتـار خسـتگي ايـن اتصـال جوشـي مـورد توجـه قـرار گرفت بنا بر كاربرد مورد انتظار از سيمهاي جوششده آزمونهاي خستگي تكمحوري در چهار سـطح تـنش انجـام گرفتنـد و منحنـي تنش عمر مربوط به طراحي خستگي استخراج گرديد و با نتايج مربوط به روشهاي مرسوم طراحي خستگي فولادها مـورد مقايسـه قـرار گرفت همچنين آزمونهاي فركتوگرافي جهت تحليل نوع رفتار خستگي و نوع شكست ماده انجام گرفتند و در اكثر مـوارد سـاختارهاي ورقهاي و رخبرگي در سطوح مقطع شكست مشاهده شد كه نشانگر رفتار نسبتا ترد اين فولاد پركربن هنگام شكست ميباشند كلمات كليدي سيمهاي فولادي پركربن فرآينـدهاي جوشـكاري روش قوسـي تنگسـتن گـاز خنثـي طراحـي و تحليل خستگي بر اساس رفتار تنش عمر
چكيده انگليسي :
Investigation of welding process and fatigue behavior of high carbon steel welded wires under axial loading Ehsan Daneshkhah e daneshkhah@me iut ac ir Date of Submission 2016 06 20 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisors Mahamoud Farzin farzin@cc iut ac ir Mehdi Shirani mehdi shirani@gmail comAbstract High carbon steel wires are used in many different industries The length of wires are usually very highin their application Precise and controlled welding process for the connection of these wires in order toprovide basic requirements of their service is very important Due to considerable influence of weldingprocess on the fatigue behavior of these wires fatigue design and evaluation for welded wires is vital Tothe author s knowledge there is no published data about welding process and fatigue design of these wiresin the standards and relevant articles until now and only basic requirements of welded wires are mentionedin some references Selection of suitable welding process for the connection of these steel wires in order toprovide required tensile strength is very challenging and this is due to high carbon percent of base materialand formation of brittle martensitic structures in welded areas and very small dimensions of cross section The main objective of this thesis is selection of suitable welding process for these wires and optimization ofwelding parameters in order to provide required tensile strength and the investigation of fatigue strength ofwelded wires under cyclic loading Thus theoretical and practical results are presented Due to very smalldimensions of cross section and high carbon percent of the material while considering practical limitationsof welding process three welding processes of Tungsten Inert Gas Laser Beam Welding and FlashWelding are focused among others Tensile axial tests are performed on the welded specimens and weldqualities are compared in different states It was observed that welding process of Tungsten Inert Gasprovides the required strength In order to assure optimum welding conditions radiographic non destructivetests are performed on the welded specimens Axial fatigue tests on TIG welded specimens are performedin four stress levels and relevant S N curves are extracted and compared with the conventional steel fatiguedesign methods Fractographic tests are used to determine the cause of failure and fracture type of weldedspecimens Cleavage structures are mainly observed in the cross section of failed specimens under cyclicloading which is a sign of brittle fracture for the investigated high carbon steel Keywords High carbon steel wires Welding processes Tungsten Inert Gas Design and fatigueanalysis based on S N curves
استاد راهنما :
محمود فرزين، مهدي شيراني
استاد مشاور :
محمدرضا فروزان
استاد داور :
محمود كدخدايي، رضا جعفري ندوشن
