بهبود خواص اتصال جوش فولاد کربنی با استفاده از فرایند کوبش با فرکانس بالا (فراصوتی)

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بهبود خواص اتصال جوش فولاد کربنی با استفاده از فرایند کوبش با فرکانس بالا (فراصوتی)

ارائه دهنده: Provider: فائزه شجاعیان

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر عباس پاک

اساتید مشاور: Advisory Professors: دکتر امیرحسین محمودی

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر فرامرز فرشته صنیعی- دکتر یوسف مظاهری رودبالی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1400/07/28 ساعت 10:00

مکان ارائه: Place of presentation: مجازی

چکیده: Abstract: امروزه از میان روش‌های مختلفی که جهت بهبود خواص اتصالات جوش وجود دارد، روش نوین کوبش فراصوتی، جهت بهبود خواص جوش شامل افزایش مقاومت به خستگی، بهبود سلامت و سختی سطحی و همچنین کاهش تنش پسماند کششی جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده است. لذا هدف از این تحقیق بررسی عملیات کوبش با فرکانس بالا (فراصوتی) در بهبود خواص نمونه‌های جوشکاری شده از جنس فولادکربنی با گرید API X65 است. در این تحقیق، اثر عملیات کوبش فراصوتی بر روی نمونه‌های جوشکاری شده از لوله‌ی 48 اینچ که در صنعت انتقال گاز به دلیل سایز بزرگ بسیار پرکاربرد بوده مورد بررسی قرار گرفته است. در این پایان‌نامه علاوه بر بررسی اثر هندسه پین در عمق و مقدار تنش با استفاده از روش مدلسازی عددی، به بررسی خواص مکانیکی و ویژگی‌های جوش پس از انجام عملیات کوبش فراصوتی با انجام آزمون¬های مختلف شامل اندازه¬گیری تنش پسماند، استحکام کششی، سختی سطحی، ساختار متالورژیکی و آزمون خوردگی پرداخته شده است. بر اساس مدلسازی فرایند کوبش فراصوتی، استفاده از پین با قطر کوچک و شعاع نوک بزرگتر باعث ایجاد تنش پسماند فشاری بیشتر اما عمق اثر کمتر در نزدیکی سطح ماده شده است. استفاده از عملیات کوبش فراصوتی باعث ایجاد تنش فشاری در ماده شده و مقدار این تنش از سطح به عمق کاهش پیدا کرده است به¬طوریکه در سطح، تنش کاملا فشاری بوده و در عمق با توجه به تنش کششی اولیه در لوله به-صورت تنش کششی کاهش یافته نسبت به حالت بدون عملیات کوبش، گردیده است. مقدارکاهش بیشینه تنش در نمونه‌ی تحت کوبش فراصوت ،83 درصد بوده است. استفاده از عملیات کوبش فراصوتی باعث تغییر شکل پلاستیک شدید در سطح و کاهش اندازه دانه‌ها شده است. نتایج بدست آمده همچنین نشان می¬دهد که استفاده از فرایند کوبش فراصوتی باعث افزایش دو برابری سختی سطحی ، افزایش 15 درصدی استحکام کششی و بهبود مقاومت به خوردگی در نمونه¬ ها شده است. در نتیجه به¬طور کلی می¬توان انجام عملیات کوبش فراصوتی که منجر به کاهش تنش‌های پسماند کششی در لوله‌ی 48 اینچ فولادکربنی با گرید API X65 و بهبود مقاومت به خوردگی و استحکام کششی شده است را به عنوان جایگزینی مناسب برای روش‌های تنش‌زدایی موضعی و همچنین بهبود خواص و عمر اتصالات در خطوط لوله¬ی انتقال گاز معرفی کرد.

فایل: ّFile: تنزيل فایل