تبلیغات
مهندسان مکانیک - مطالب مکانیک - زیر شاخه متالوژی
 
مهندسان مکانیک
وبلاگ مکانیک شهرستان کنگاور (مهندس کهنمویی)
صفحه نخست            تماس با مدیر            پست الکترونیک           RSS            ATOM
درباره وبلاگ


ضمن عرض سلام و خسته نباشید خدمت بازدید کنندگان محترم وبلاگ
این وبلاگ با هدف آشنا نمودن علاقه مندان به صنعت مکانیک راه اندازی شده است.
امید است توانسته باشیم گامی در راستای اعتلای سطح دانش این مرز و بوم برداریم.

مدیر وبلاگ : مهندس کهنمویی
مطالب اخیر
قطعات مختلفی که جنسشان از فولاد، چدن، فلزات غیرآهنی و یا مواد مصنوعی بوده و لازم باشد که دارای سطوح هموار و یا خمیده و یا اینکه دارای شکاف و دندانه و غیره باشند می‌توان فرزکاری کرد. سطوح جانبی قطعاتی که فرز می‌شوند ممکن است روتراشی شده و یا پرداخت شده باشد لیکن قطعاتیکه احتیاج به سطح تراشیده شده خیلی پرداخت داشته باشند مانند راهنماهای ماشین‌های ابزار پس از فرزکاری آن‌ها را شابر زده و یا بوسیله سنگ پرداخت می‌کنند.

طریقه عمل فرزکاری :
در موقع فرزکاری در اثر گردش تیغه فرز که لبه‌های برنده آن روی محیط دایره‌ای قرار دارند از کار براده‌هایی قطع شده و برداشته می‌شوند تیغه فرز را ابزار چند لبه (دنده) نیز نامیده‌اند و برای آن که دنده‌های تیغه در کار نفوذ داشته باشند فرم گوه‌ای دارند (مانند رنده تراشکاری).حرکت دورانی تیغه فرز حرکت اصلی یا برش نام دارد.برای ایجاد ضخامت براده کار دارای یک حرکت مستقیم الخط و یا به اصطلاح حرکت بار است. حرکت اصلی و بار بوسیله ماشین فرز صورت می‌گیرد. در فرزکاری هر یک از دنده‌های تیغه فرز در حین گردش دروانی خود فقط مدت کوتاهی براده‌گیری می‌کنند و تا نوبت‌ بعدی بدون آن که براده بگیرند آزاد گردش کرده و خنک می‌شوند لذا این ابزار مثل رنده تراشکاری در اثر برش تحت فشار دائم واقع نمی‌گردد.

فرزکاری بوسیله بدنه و یا پیشانی تیغه فرز (فرز غلطکی و تیغه فرز ساده) :
موقعی که قطعه‌ای را با بدنه فرز غلطکی می‌تراشند محور تیغه به موازات سطح کار واقع می‌شود.تیغه فرز فرم غلطکی را داشته و با لبه‌هایی که در دورادور بدنه‌اش دارد از قطعه کار براده جدا می‌کند و براده‌های جداشده فرم (واو) را دارند. در تراش با پیشانی تیغه فرز محور تیغه فرز عمود بر محور کار قرار می‌گیرد. در این حال تیغه فرز تنها با دندانه‌های محیط خود کار نکرده بلکه مقطع دندانه‌ها که همان پیشانی فرز باشد نیز کار می‌کنند و براده‌هایی که گرفته می‌شود دارای ضخامت یکنواخت هستند.

مقایسه تراش با بدنه و تراش با پیشانی فرز :
وقتی بدنه تیغه فرز از کار براده بر می‌دارد چون براده‌ها ضخامت نامتساوی دارند فشار بر ماشین فرز یکنواخت نیست و در نتیجه اگر تیغه فرز لنگی محیطی مختصری داشته باشد جلوگیری از آن به سهولت مقدور نخواهد بود.وجود این لنگی باعث می‌شود که روی سطح فرز شده کار برای هر دور گردش تیغه یک علامت موجی (موج فرز) نقش ببندد.اما موقعی که پیشانی فرز براده بر می‌دارد همانطور که قبلاً هم ذکر شد ضخامت براده سرتاسر یکنواخت است و به همین جهت هم فشار وارده بر ماشین یکنواخت خواهد بود و در نتیجه قدرت براده‌گیری ماشین به طور عموم در حدود 15 درصد الی 20 درصد نسبت به طریقه قبل بیشتر خواهد بود و چنانچه تیغه فرز هم لنگی محیطی مختصری داشته باشد در این حال روی هموار بودن سطح تراشیده شده هیچ اثری نداشته و به همین جهت هم سطوح بدست آمده نسبت به تراش با بدنه تیغه صافتر خواهند بود.لذا توصیه می‌شود که حتی‌الامکان سطوح هموار کار را به این طریقه فرزکاری نمایند.

فرزکاری با حرکت همراه و معکوس :
در فرزکاری غلطکی یا با بدنه تیغه حرکت بار قاعد تا بر خلاف جهت گردش تیغه فرز تنظیم می‌شود لیکن ممکن است که جهت حرکت بار را نیز با جهت حرکت تیغه همراه کرد.در طریقه اول که جهت حرکت تیغه و کار یکی نیست و اکثراً کار با تیغه فرزهای غلطکی این حالت را دارند براده ابتداء از نقطه نازکتر جدا می‌گردد و قبل از آنکه دنده‌های تیغه فرز در داخل کار نفوذ کند روی سطح کار سر می‌خورد و به این جهت اصطکاک زیادی تولید شده و نیروی برش سعی دارد که قطعه کار را به بالا بکشد.
در طریقه دیگر که حرکت بار در همان جهت گردش تیغه فرز انجام می‌شود برخلاف حالت قبل دنده‌های برنده تیغه از ضخیم‌ترین نقطه شروع به براده‌گیری می‌کنند و چون در اینجال قطعه کار محکم به تکیه‌گاه خود فشرده می‌شود از این طریقه برای فرزکاری قطعات نازک استفاده می‌نمایند بعلاوه این طریقه را نیز برای حالاتکیه عمق برش زیاد باشد بکار می‌برند لیکن بایستی در نظر داشت که وضع ساختمانی ماشین اقتضای انجام اینگونه کار (جهت حرکت بار با جهت گردش تیغه فرز همراه باشد) را داشته باشد نکته‌ایکه قبل از هر چیز باید مراعات شود این است که میل پیچ میز نبایستی لق باشد زیرا در غیر اینصورت قطعه کار به سمت تیغه فرز کشیده می‌شود.

انواع ماشین های فرز و ساختمان آنها :
فرم و بزرگی قطعات فرزکاری از نظر مراعات نکات اقتصادی ایجاب می‌کند که ماشینهای فرز انواع ساختمانی مختلف داشته باشند:

ماشین فرز افقی :
این ماشین تقریباً برای انجام کلیه کارهای عادی فرز مورد استفاده واقع می‌شود و از این جهت نام فرز افقی به آن داده‌اند که میل فرز آن افقی یاطاقان بندی شده است.
بدنه ماشین حامل این میل فرز که افقی یاطاقان شده است به اضافه دستگاه حرکت اصلی و بار و همچنین میز گونیا با کشوی عرضی و میز فرز و سایر متعلقات آن می‌باشد.
میل فرز معمولاً در یاطاقان ساچمه‌ای یا لغزنده پایداری می شود و برای آنکه کار کاملاً بدون سر و صدا انجام شود ابعاد میل فرز را به اندازه کافی بزرگ انتخاب کرده‌اند. برای محکم بستن ابزارهای فرزکاری سر میل فرز دارای یک مخروط داخلی و یک مخروط خارجی است.
دستگاه حرکت اصلی به میل فرز حرکت دورانی که همان حرکت اصل باشد می‌دهد و برای آنکه تیغه فرز با سرعت برش مناسب و صحیحی بگردد عده‌گردش ماشین متغیر است. ماشینهای قدیمی دارای دستگاه حرکت پله‌ای هستند لیکن ماشین‌های مدرن بوسیله موتور فلانش (سرخود) کار می‌کنند و با کمک جعبه‌دنده و اهرمی ممکن است با 12 سرعت مختلف و یا بیشتر آن نیز کار کرد.
دستگاه بار قطعه کار را روی میز ماشین فرز محکم می‌بندند و برای عبور دادن کار از جلوی تیغه فرز میز گونیا در جهت ارتفاع و کشوی عرضی در جهت عرضی و خود میز ماشین در جهت طولی قابل حرکت هستند برای به حرکت درآوردن آنها میله‌های پیچ شده که وصل به چرخهای دستی می‌باشند عمل می‌کنند بعلاوه میز ماشین بوسیله دستگاه بار نیز می‌تواند حرکت کند. این حرکت مستقیماً از دستگاه حرکت اصلی و یا غیرمستقیم توسط موتور بار مخصوصی صورت می‌گیرد و بوسیله دستگاه خار متحرک یا دستگاه جعبه‌دنده ایکه حرکت عرضی دارد می‌توان سرعت های بار مختلف و مناسب بکار برد.برای وصل دستگاه بار با میل پیچ شده میز ماشین از یک میله خاردار و یک دستگاه حلزون استفاده می‌شود و طول بار را ممکن است بوسیله بستهای مخصوص مناسب با کار محدود کرد.
ماشینهای فرز بزرگ اغلب با دنده‌هایی که حرکت سریع  دارند  مجهز می‌شوند و با به حرکت درآوردن این دنده‌ها قطعه کار در مدت خیلی کوتاه مقابل تیغه فرز قرار می‌گیرد.

ماشین فرز عمودی :
با این ماشین اغلب کارهای پیشانی تراشی انجام می‌شود میل فرز این ماشین به حال عمودی در قسمت فوقانی بدنه یاطاقان‌بندی شده و این قسمت فوقانی به دور محوری قابل گردش بوده بطوریکه ممکن است میله فرز را که در آن یاطاقان شده در وضع مایلی نیز ثابت نگه داشت. حرکت اصلی و بار در این ماشین نیز کاملاً مطابق با ماشین فرز افقی صورت می‌گیرد.

ماشین فرز اونیورسال :
فرق اساسی این ماشین با ماشینهای فرز فوق‌الذکر اینست که میز آن بسمت راست و چپ قابل گردش بوده و در نتیجه موارد استعمال این ماشین برای انواع مختلف کارها مانند درآوردن شکافهای مارپیچ و نظایر آن ها زیاد است.

ماشین فرز طولی :
مورد استعمال این ماشین منحصراً برای کارهای سنگین است.

ماشین فرز عرضی :
از این ماشین برای انجام کارهای سری استفاده می‌شود.وضع ساختمانی ماشین طوری است که میل فرز و بدنه‌اش قابلیت حرکت ارتفاعی دارند حرکت بار آن توسط میز صورت می‌گیرد. ماشینهای فرز عرضی بزرگ اغلب دارای چندین میل فرز می‌باشند.

ماشین‌های فرز پیچ بری :
این نوع فرزها انواع ساختمانی مختلف داشته و برای پیچ‌بری آنها را بکار می‌برند.

ماشین‌های فرز چرخنده‌تراش :
این ماشینها هم انواع مختلف بسیار دارند.

ماشین‌های فرز الگوتراشی :
ماشینهایی هستند که برای ساختن کارهایی که دارای سطوح محدود نامنظمی می‌باشند به کار برده می‌شوند مانند تراش قالبها طبق شابلن یا الگو.

ابزارهای فرزکاری :
تیغه فرزها را اکثراً از فولاد تندکار (SS) تهیه می‌کنند دلیل آن هم این است که با این فولاد سرعت برش را به مراتب بیشتر از فولاد ابزار می‌توان انتخاب کرد. اغلب لبه برنده فرزها را از فولاد سخت می‌سازند چون قیمت فولاد تند کار گران است لذا در فرزهای بزرگ بدنه آنها را از فولاد ساختمانی تهیه کرده و لبه‌های برنده‌ای از فولاد تندکار به آن وصل می‌کنند و اگر جنس کار طوری باشد که اثر سائیدگی زیادی روی لبه برنده ایجاد کند در این حال لبه برنده فرز را از فولاد سخت تهیه می‌کنند.

انواع تیغه فرزها :
اصولاً بر حسب فرم دنده تیغه فرزها را به دو دسته یکی تیغه فرزهای دنده تیز (فرز شده) و دیگری پشت تراشیده تقسیم می‌کنند تیغه فرزهای متداول تحت نرم درآمده‌اند.

تیغه‌های فرز شده :
قدرت برش تیغه فرز و مرغوبیت سطح خارجی قطعه کار تا حد زیادی ارتباط با لبه برنده تیغه دارد. لبه‌های برنده این ابزار نیز مانند سایر ابزارهای برنده فرم گوه‌ای داشته و از طریق فرزکاری ساخته می‌شوند.
مقدار زاویه لبه برنده متناسب با جنس قطعه کار خواهد بود. همچنین تقسیم‌بندی دنده‌های تیغه فرز هم بستگی با جنس قطعه کار دارد.
موقع فرزکاری مواد نرم براده‌های جدا شده بزرگ بوده و بوسیله فواصل بزرگ بین دنده‌های تیغه فرزهای دنده درشت بخار سطح کار هدایت می‌شوند در تیغه‌فرزهای نرم شده سه تیپ ابزار W , H , N وجود دارد.
لبه‌های برنده فرم مارپیچ که ممکن است مارپیچ چپ و یا راست داشته باشند موقع براده‌برداری یک نیروی قیچی شدن در جهت محور تیغه بوجود می‌آورند. این نیرو (فشار محوری) باید بر خلاف بدنه میل فرز اثر داشته باشد والاّ درن فرز از میله باز خواهد شد.
بر حسب دین فرزی چپ براست که بر خلاف جهت حرکت عقربه ساعت (نسبت به دستگاه اصلی حرکت) گردش کند و راست بر تیغه فرزی را گویند که در جهت حرکت عقربه ساعت گردش داشته باشد.
فرزهای تیغچه‌دار :
این تیغه‌فرزها دارای تیغچه‌های جداجدا هستند که در بدنه تیغه فرز کار گذاشته شده و چنانچه به تیغچه‌ای صدمه‌ای وارد شود به سهولت می‌توان آن را عوض کرد این گونه تیغه فرزها را بیشتر برای پیشانی تراشی سطوح بزرگ مورد استفاده قرار می‌دهند.
تیغه فرزهای پشت تراشیده :
برای فرزکاری سطوح غیرتخت تیغه‌های فرز شده نمی‌توانند مورد استفاده واقع شوند زیرا این دسته از تیغه فرزها در نتیجه تیز کردن مجدد پروفیل خود را از دست می‌دهند.لذا برای   منحنی ها،قوسهای دایره و سایر پروفیلها و همچنین اغلب اوقات برای فرز کردن شکافها تیغه فرزهای پشت تراشیده فرم دار به کار برده می‌شوند عمل پشت تراشی برای این تیغه‌ها از این جهت لازم است که زاویه آزاد پیدا کنند. زاویه براده آنها اکثراً برابر با صفر درجه است و موقع تیز کردن آنها را از سطح پیشانی سنگ می‌زنند و به این طریق در فرم یا پروفیل تیغه فرز تغییری حاصل نمی‌شود.
تیغه فرزهای مرکب :
تیغه فرزهای مرکب عبارت از چند تیغه فرز شده و یا پشت تراشیده است که دارای قطرهای متفاوت بوده و پهلوی هم سوار شده باشند.توسط این گونه تیغه‌ها می‌توان پروفیل که شامل فرمهای مختلف باشد در یک برش بدست آورد و با بکار بردن چند تیغه مختلف که با هم روی یک درن سوار شده باشند انواع کارهای مختلف را می‌توان انجام داد و به این طریق می‌توان از بکار بردن تیغه فرزهای فرم دار گران قیمت صرفه‌جویی کرد



نوع مطلب : مکانیک - زیر شاخه متالوژی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

پنجشنبه 1386/09/1
سیلیس در طبیعت به شکل آزاد نیست بلکه بیشتر به صورت دی اکسید سیلیس خالص و سیلیکات ها می باشد.کانی های حاوی سیلیس را می توان در خاک رس،ماسه و انواع مختلف گرانیت ها و سنگ ها پیدا کرد.سیلیس قسمت اصلی نیمه هادی ها بوده و نیز در شکل سیلیکات و سیلیکا در شیشه ها ،سیمان و سرامیک کاربرد فراوانی دارد.
سیلیس در حالت بلوری به رنگ خاکستری تار بوده و جلای فلزی دارد.با اینکه سیلیس یک عنصر نسبتا خنثی است،ولی با هالوژن ها و مواد قلیایی واکنش می دهد و بیشتر اسید ها بجز ترکیبی از اسید نیتریک و اسید هیدروفلوریک بر آن تاثیری ندارند.سیلیس عنصری بیشتر از 95 درصد از طول موج های امواح ماورای بنفش را انتقال میدهد.
سیلیس از واژه لاتین silex به معنای سنگ چخماق گرفته شده است و اولین بار توسط آنتوین لاوازیه در سال 1787 شناسایی شد و سپس به اشتباه توسط همفری دوی( Humphry Davy) در سال 1800 به عنوان یک ترکیب طبقه بندی شد.در سال 1811،گی لوساک (Gay-Lussac) و تنارد(Thenard) توانستند که سیلیس آمورف و ناخالص را از حرارت دادن پتاسیم در کنار تترافلوراید سیلیس بدست آورند.در سال 1824 میلادی،برزیلیوس سیلیس آمورف را تقریبا با روش مشابه با روش لوساک بدست آورد و سپس با شستن مکرر آن توانست به سیلیس با خلوص بالا دست یابد.
با توجه به اینکه سیلیس با کربن شباهت دارد ،برخی این احتمال را می دهند که حیاتی براساس سیلیس وجوددارد .اما این بیشتر به یک داستان تخیلی و علمی شباهت دارد. افترای اصلی که درمورد حیات پایه سلیس داده می شود،این است که سیلیس برخلاف کربن تمایل ندارد که پیوندهای دوتایی و سه تایی تشکیل دهد.
با وجوداینکه هنوز حیاتی بر پایه سیلیس پیدا نشده است،ولی کانی های سیلیس وجود دارد که کاربردهای خاصی دارند.بعضی از باکتریها و اشکال دیگر حیات مثل رادیولاریا پروتوزا(Radiolaria ptotoza) اسکلت دی اکسید سیلیسی دارند.این نوع از حیات با نام سیلیکای بیوژنیک معروف است.باکتریهای سیلیکاتی از سیلیس در متابولیسم استفاده می کنند.
زندگی که ما بر روی زمین می شناسیم،بر اساس بیوشیمی سیلیسی گسترش نیافته است.دلیل اصلی این ادعا این است که حیات در روی زمین بستگی به چرخه کربنی دارد؛موجودات اوتوتروفیک(موجوداتی که غذایشان را خود تولیدمی کنند مثل گیاهان) (autotrophic) از دی اکسید کربن برای سنتز ترکیبات آلی با کربن استفاده می کنند و موجودات هتروتروفیک (موجوادتی که غذایشان را از موجودات دیگر تامین می کنند مثل حیوانات)(Heterotrophic) از این ترکیبات انرژی و دی اکسید کربن تولیدمی کنند.حال اگر سیلیس بتواند جایگزین کربن شود،در این صورت است که به چرخه سیلیس نیاز خواهد بود.البته دی اکسید سیلیس در سیستم های آبی رسوب می کند و نمی تواند در دستگاه های حیاتی انتقال یابد.

سیلیس را می توان در ترکیب همه فولادها دید.علت اینست كه كانه های آهن حاوی درصدهایی از سیلیس است و نیز در حین فولادسازی ،از جداره های نسوز كوره وارد ذوب آهن می شود.سیلیس اكسیژن زدای قوی است و آخالهای اكسیدی را نیز حذف می كند.
وزن اتمی سیلیس 28 و نقطه ذوبش 1427 C است.ساختار كریستالی آن مكعبی الماسی است. سیلیس فلز نیست بلكه یك شبه فلز metalloid است . سیلیس در آهن مذاب بهر نسبتی حل می شود. ولی در آهن جامد حداكثر تا 15 % حل می شود.سیلیس دمای استحاله دلتا به آستنیت را كاسته و از طرفی دمای استحاله فریت به آستنیت را افزایش می دهد و منطقه پایداری آستنیت را می كاهد. در واقع فریت زای قوی است.
سیلیس به عنوان عنصر آلیاژی در مقادیر بیش از 0.3 % اثرات مفیدی دارد. استحكام فریت را افزایش می دهد و سختی پذیری را زیاد می كند. وجود سیلیس در فولادهای الكتریكی كه جهت گیری دانه ها مطرح است بسیار مهم است. هم چنین سیالیت ذوب را نیزافزایش می دهد.
حضور سیلیس ، راسب شدن گرافیت را تشویق میكند و مقاومت سایشی را افزایش می دهد. به علت افزایش استحكام تسلیم ، عنصر اصلی در فولادهای فنر است.به علت افزایش مقاومت در برابر اكسیداسیون و پوسته دار شدن در فولادهای مقاوم در برابر حرارت استفاده می شود.برای اینكه مقاومتشان در محیط های اسیدی نیز زیاد شود، درصد سیلیس تا 12% باید باشد كه در اینصورت فقط باریخته گری قابل تولید بوده و برای رسیدن به ابعاد فقط سنگ زنی قابل انجام است.
در مقادیر بالای سیلیس ، سختی پذیری و استحکام فولاد افزایش می یابد ولی این افزایش همراه با کاهش داکتیلیتی و انرژی ضربه است.از اینرو درصد سیلیس در اکثر فولادها به 0.35 % محدود می شود.در فولادهای کربن متوسط و پرکربن ، باافزودن سیلیس سختی پذیری زیاد می شود. درصد کربنی که یوتکتیک در آن رخ می دهد کاسته می شود و دمای آستنیته را می افزاید.افزودن سیلیس به فولادهای کوئنچ و تمپر با 0.5 % کربن ، سختی حاصل از سخت کاری و فریت حاوی کاربید را افزایش می دهد.
در فولادهای فنر کربنی و سیلیس – منگنز دار ، میزان سیلیس بیش از حد طبیعی است و در محدوده1.5 -2 % می باشد و درصد منگنز بین 0.6-1.0 % است.با ازدیاد درصد سیلیس ، حساسیت به تردی تمپر افزایش می یابد. هرچند ، منگنز این حساسیت را بیشتر از سیلیس افزایش می دهد ولی در فولادهای سیلیسمنگنز دار حاوی 1% منگنز، اگر درصد سیلیس بین 1.5-2 درصد باشد ، تردی تمپر بسیار جدی خواهد بود.اگر فولاد تنها0.6 % منگنز داشته باشد سیلیس تا3 % می تواند در ترکیب فولاد حضور داشته باشد بدون اینکه بر افزایش تردی تمپر تاثیر جدی داشته باشد.
سیلیس در فولادهای مقاوم به حرارت ، نیکل-کروم ، کروم دار و کروم-تنگستن برای افزایش مقامت به اکسیداسیون در دماهای بالا بکار می رود.فولادهای شیر کروم-سیلیس تا 3.75 % سیلیس و فولادهای پرنیکل –کروم-تنگستن در محدوده 1-2.5 % سیلیس دارند. این چنین فولادهایی در شیرهای اگزوز موتورهای درون سوز استفاده می شود.
افزودن تقریبا 2 % سیلیس به فولادهای زنگ نزن 18/8 مقاومت به پوسته برداری در دمای 980 C را افزوده و فولادهای تجارتی از این نوع در حدود 2-3 % سیلیس دارند.
سیلیس در فولاد با تشکیل محلول جامد جانشینی باعث می شود کربن بصورت گرافیت رسوب کند. فلذا چنین شکلی از کربن در حین نورد گرم بصورت لایه دکربوریزه شده حذف خواهد شد.بنابر این میزان کربن تا حد امکان کم نگهداشته می شود تا میزان اکسید و کربنی که خواص مغناطیسی فولاد را کاهش می دهد ، کمتر شود.از اینرو ورقهای فولاد سیلیس دار که 2.5-5 % سیلیس دارند، افت جریان ادی و هیسترزیس کمتری در مقایسه با آهن دارند. فلذا در میدان جریان مستقیم، قابلیت نفوذ مغناطیس در آنها برای اکثر کاربردها مفید ومناسب بوده که باعث شده در صنایع الکتریکی کاربرد زیادی پیدا کرده است.
ورقهای الکتریکی از فولادهای سیلیس دار 4-4.75 % سیلیس ساخته می شوند. چون در درصدهای سیلیس بالای 2.5 % آستنیتی وجود ندارد فلذا می توان آنها را عملیات حرارتی کرد.این عملیات تنها برای بازیابی و آزادسازی کرنش های مکانیکی و نفوذ ناخالصی ها و آخالها و رشد کریستالهای بزرگ اکوکسی بزرگ و به دنبال آن بهبود خواص مغناطیسی بکار می رود.یک روش برای آنیل ، عملیات حرارتی فولاد در دمای 800-1000 C در شرایط احیایی و سپس آهسته سرد کردن است.در روش دیگر که برای تولید ورقهای با جهت گیری دانه ای استفاده می شود، شامل پوشش دادن اولیه ورقهای نورد گرم شده و سپس نورد سرد با پودرهای دیرگداز و به دنبال آن آنیل در دمای 1200 C بمدت60 ساعت در اتمسفر هیدروژن دار می باشد. با این عملیات درصد زیادی از دانه ها در راستای ترجیحی جهت دار می شود. ورق با چنین شبکه فریت جهت دار و یکنواخت باعث افزایش راندمان ترانسفورماتور و کاهش افت وات می شود.در عوض مقدار گرمای تولید شده در طی کار ترانسفورماتور را کاسته و هزینه اولیه را کم کرده و سیستم خنک کن دستگاه را ساده تر کرده است.
سیلیس در چدن ها همیشه وجود داشته و یک عنصر گرافیت زاست و پایداری کاربیدهای یوتکتیک و پرلیتی را کاهش می دهد.درصد سیلیس در چدنهای سفید بسیار کم بوده ولی در چدنهای خاکستری حداقل تا 1.5 درصد نیز وجود دارد



نوع مطلب : مکانیک - زیر شاخه متالوژی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

سه شنبه 1386/08/1

تاثیر تنگستن  بر فولاد
تنگستن كاربرد زیادی در تولید فولادهای ابزار داشته و اخیرا در تولید فولادهای پرآلیاژی مقاوم در برابر حرارت نیز استفاده می شوند. تنگستن بسیار سنگین بوده و وزن اتمی آن 184 و نقطه ذوب 3410 C دارد.ساختار كریستالی آن bcc است و در فولاد فریت زا و كاربید زای بسیار قوی است. سختی پذیری را افزایش می دهد و كاربیدهای مقاوم در برابر سایش ایجاد كرده و بالاخص از افت سختی در دماهای بالا كه امری رایج در نوك ابزار است جلوگیری می كند. در الكترودهای جوشكاری نیز تنگستن اضافه می شود تا سطح مقاوم در برابر سایش ایجاد نماید

مقادیر کمی از تنگستن سختی پذیری آستنیت را شدیدا افزایش داده و از طریق تشکیل محلول جامد فریت را تا حد متوسطی افزایش می دهد.

تمایل تنگستن به ترکیب با کربن بسیار زیاد بوده و کاربید آن خیلی سخت و مقاوم به سایش است. فولادهای تنگستن دار با سختی ثانویه در برابر تمپر مقاوم بوده و از اینرو مقاومت به سایشی را ارتقا ء داده ودر دماهای بالا دارای استحکام زیادی خواهند بود.

در فولادها، تنگستن کاربیدهای کمپلکس Fe4W3C یا Fe4W2C تشکیل می دهد و در برخی مواقع ، این کاربید ها به کاربیدهای ساده WC تجزیه می شوند.انحلال کاربیدهای تنگستن در آستنیت بسیار کشکل بوده و برای رسیدن به تعادل در فولادهای تنگستن به زمان آستنیته کردن بیشتری نیاز است.این انحلال کم کاربیدها مربوط به اندازه دانه کوچک فولادهای تنگستن دار بوده که متاثر از اثر محدود کنندگی رشد دانه توسط کاربید های حل نشده است.

تنگستن همانند فریت زاهای دیگر ، دمای یوتکتوئید را افزایش داده و درصد کربن یوتکتوئید را می کاهد و در نتیجه مقدار کاربید آزاد فولاد را در همان درصد کربن مشابه افزایش می دهد . این افزایش درصد کاربید آزاد سبب افزایش مقاومت سایش فولادهای تنگستن دار می شود.

تنگستن سختی و استحکام کششی فولادهای کربنی ساده و پر کربن را افزایش می دهد ولی بندرت به تنهایی در فولادها استفاده می شوند چراکه می توان با کمک از عناصر آلیاژی ارزان دیگر برای رسیدن به خواص مورد نظر استفاده کرد.

در دماهای کوئنچ کم که اندازه دانه کم بدست می آید، فولادهای تنگستن در مقایسه با فولادهای کربنی ساده از سختی پذیری کمی با درصد کربن مشابه برخوردار خواهند بود ولی با افزایش درصد زمان و دمای آستنیته کردن بدلیل انحلال زیاد کاربید ها ، سختی پذیری آنها در مقایسه با فولادهای ساده کربنی افزایش می یابد.

در تولید فولادهای ابزار بالاخص فولادهای ابزار تند بر ، یکی از عناصر اصلی تنگستن است.تنگستن در فولادهای تند بر زمینه ای ایجاد می کند که در حین تمپر نرم نمی شود و کاربیدها بسیار سخت و مقاوم به سایش می باشند.این مقاومت به تمپر زمینه سبب شده که استحکام در دمای بالا و چقرمگی در سختی معین خوبی داشته باشد.این فاکتور مهمی است چرا که توانایی برش و تغییر شکل ابزار تندبر و قالب کار گرم بستگی به سختی و استحکام در دمای کاری سطوح دارد.تنش های داخلی که در حین کوئنچ فولادهای تنگستن دار ایجاد می شود ، در دماهای بالا آزاد می شوند. این نوع آزاد شدن تنش بدون کاهش سختی بوده فلذا قطعه می تواند تنش های کاری را تحمل کند.در بیشتر عملیات های برش کاری از فولادهای تند بر استفاده می شود.یکی از این فولادها دارای ترکیب 18%W,4%Cr,1% V,0.7% C می باشد.افزایش درصد تنگستن بیشتر از این مقدار سبب زیاد شدن مقاومت سایشی شده ولی چقرمگی را می کاهد. در درصدهای کمتر از 18% ، مقاومت سایشی کاهش یافته و حساسیت به رشد دانه در دماهای کوئنچ بالا را می افزاید.

خواص برشکاری خوب با افزایش همزمان درصد کربن و وانادیم این نوع فولادها بدست می آید.به عنوان مثال فولاد با 1.2% C,14%W,4%Cr,4.5%V بهتر از فولاد 18-4-1 برای مته ها می باشد.

در برخی ز فولادهای تند بر می توان بجای دو قسمت تنگستن از یک قسمت مولیبدن استفاده کرد.با این حال خواص برشکاری این فولاد کاهش می یابد. فولاد 6%W,6%Mo, در مقایسه با فولاد های تنگستنی معمولی براحتی دکربوریزه می شود.فولاد جایگزین دیگر 6%W,5%Mo,4%Cr,2%V بوده که برای بهینه کردن خواص برش این فولاد ، درصد کربن را زیاد کرده اند.ترکیب این فولاد 1.2%C,6%W,4%Cr,4.5%Mo,4%V است.

نوع دیگر از فولاد ابزار تنگستن که در قالبهای گرم کار استفاده می شود، 10%W,3%Cr,0.30%V,0.30%C است.تنگستن موجود در ترکیب فولاد ، مقاومت به تمپر را افزوده و حتی در دماهای بالا تر از دمای تمپر معمول ، افت سختی قابل ملاحظه نخواهد بود.

با اضافه کردن 5% کبالت به فولاد تنگستن ، فولاد بسیار تند بر بدست می آید که باز می توان از دماهای آبکاری بالا استفاده کرد. در نتیجه کاربیدهای تنگستن زیادی حل شده و سختی پذیری بالایی حاصل می شود.

فولاد ابزار حاوی 5%W,1.3% C بسیار سختی بوده وتیزی لبه برش را حفظ می کند. این فولاد در ابزار برش ، برشکاری مواد سخت و برای قالبهای کشش استفاده می شود.

جنس فولاد اسکنه از فولاد با 1.0-2.5 % W بوده که اندازه دانه را اصلاح کرده و مقاومت سایش را بهبود می بخشد.

چگالی فولادهای کربنی با افزودن تنگستن زیاد شده و فولادهای تنگستن پایداری مغناطیسی بیشتری از خود در مقایسه با فولادهای کربنی ساده نشان می دهند.فولاد پر کربن با تنگستن 6% در شرایط سخت شده در مغناطیس های دایمی استفاده می شود.تنگستن بدلیل نگهداری آستنیت در حین کوئنچ ، باعث تشکیل ذرات مغناطیس با توزیع بحرانی می شود.نوعی از این فولاد مغناطیس تنگستن دار ترکیب 6%W,0.6%Cr,0.7%C دارد.

تنگستن در صنایع مواد سخت بصورت کاربید تنگستن استفاده می شود که یکی از اجزای اصلی در ابزارهای برش کاربیدی سینتر شده است.بدلیل تولید مشکل این کاربیدها، کاربیدهای سینتر شده بندرت در مقاطع بزرگتر از 2 اینچ مربع تولید می شوند.تیغه های کاربیدی یا بطور مکانیکی یا با لحیم کاری به فولاد ابزار کربنی متوسط یا چدنی متصل شده و ابزار برش را تشکیل می دهند.تیغه های کاربید تنگستن در ابزار های برش دستگاه تراش، مته ها و برقو ها بکار می روند.هم چنین در گشش سیم از قالبهای کاربید تنگستن بسیار سخت استفاده می شود.

اگر به ترکیب فولاد زنگ نزن 18/8 تنکستن اضافه شود به علت ماهیت کاربید زایی قوی آن ، سعی دارد از خوردگی بین دانه ای یا فاسد شدن جوش جلوگیری کند.تنگستن به فولادهای مقاوم به حرارت و نیکل-کروم اضافه می شود تا استحکام در دماهای بالا را افزایش دهد.یکی از این فولادها شامل 23%Cr,12%Ni,3% W است.

تنگستن بندرت به چدن اضافه می شود با این وجود معمولا درصدی در قراضه هایی از جنس فولادهای تند بر در ترکیب دیده می شود





نوع مطلب : مکانیک - زیر شاخه متالوژی، 
برچسب ها : تنگستن، انواع تنگستن، تاثیر تنگستن بر فلزات، تنگستن چیست؟،
لینک های مرتبط :

سه شنبه 1386/08/1

 

ابزارهای مورد استفاده در آماده سازی فولادهای زنگ نزن باید مخصوص این فولادها بوده و در مورد دیگر فلزات استفاده نشوند . آلودگی ابزار به فلزات دیگر میتواند باعث ایجاد خوردگی در فولادهای زنگ نزن گردد . اكسید های سطحی بوجود آمده در اثر جوشكاری باید با روشهای مناسب حذف شوند . قطعات مورد استفاده برای آغاز و اتمام قوس جوشكاری باید از جنسی مشابه فلز پایه انتخاب شوند . در صورتیكه قطعه فقط از یكطرف جوشكاری شود پاس ریشه باید از طرف مقابل تحت حفاظت گازهای محافظ قرار گرفته و پاس اول توسط TIG یا پلاسما اجرا شود . در صورت استفاده از پشت بند دائم ، این پشت بند باید از جنس فلز پایه باشد . همچنین در صورت امكان ایجاد خوردگی شیاری نباید از پشت بند دایم استفاده شود . در صورت استفاده از پشت بند موقت مسی باید سطح پشت بند در قسمت ریشه جوش شیاری ایجاد گردد تا احتمال نفوذ مس در جوش كاهش یابد . می توان از آبكاری كرم یا نیكل نیز استفاده كرد . در صورت استفاده از گاز محافظ در سمت ریشه جوش باید زمان اعمال گاز بدرستی رعایت گردد تا احتمال اكسید شدن ریشه از بین برود . تمیز كاری پس از جوش باید حتما" اجرا گردد تا مقاومت خوردگی فولادها كاهش پیدا نكند . تمیز كاری را می توان بروشهای مختلف انجام داد : - برس زنی با برس سیمی از جنس فولاد زنگ نزن - بلاست با ذرات شیشه یا گوی های فولاد زنگ نزن - سنگ زنی با سنگ های تمیز و مخصوص فولاد زنگ نزن - اسید شویی - پرداخت الكترولیتی جوشكاری فولادهای آ ستنیتی : تمامی فرآیندهای قوس الكتریكی را می توان برای این نوع فولادها بكار برد . حرارت ورودی را باید تا جای ممكن پایین نگه داشت تا باعث پیچیدگی ، ترك گرم و حساس شدن فلز پایه نگردد . همچنین از پیش گرم این فولادها باید اجتناب شود . آرایش لبه ها مانند فولادهای كربنی می باشد . در مورد ورقهای نازك می توان با ذوب كردن لبه ها بدون نیاز به فلز پركننده جوشكاری را انجام داد . فلز پركننده باید بر اساس توصیه سازنده انتخاب شود . این مواد را می توان بر اساس استاندارد های EN 12073 , EN 12072 , EN 1600 انتخاب كرد . مواد مصرفی در جوشكاری فولادهای آستنیتی معمولا" فلز جوشی شامل مقادیری فریت تولید می كنند تا احتمال ایجاد ترك گرم را كاهش دهند . گاز محافظ در فرآیند TIG اغلب آرگون ، آرگون هیدروژن و یا آرگون هلیوم می باشد . فولادهای آستنیتی دارای ضریب انبساط بالا و هدایت حرارتی كم هستند لذا بسیار مستعد یچیدگی هستند . بنابراین این موضوع باید كنترل شود . عملیات حرارتی پس از جوش در اغلب موارد برای این فولادها نیازی نمی باشد . البته ممكن است جهت كاهش تنش پسماند یا افزایش خواص مطلوب عملیات حرارتی آنیل اجرا گردد . همچنین می توان جهت تنش زدایی قطعه C گرم كرد . جوشكاری فولادهای فریتی : این فولادها را نیز می°را تا 450 توان با انواع فرآیندهای قوس الكتریكی جوشكاری نمود . این فولادها مستعد رشد دانه می باشند لذا باید حرارت ورودی كم باشد . گاهی ممكن است پیش گرم C در فولادهای نیمه فریتی با ضخامت بیشتر از 3 mm نیاز باشد .°200 – 300 از ورود كربن و نیتروژن به درون جوش باید جلوگیری شود . مواد مصرفی آستنیتی بدلیل داكتیلیتی بیشتر نسبت به فلز پایه برای جوشكاری این فولادها ترجیح داده می شود . در صورتیكه خطر ورود سولفور از محیط به درون قطعه باشد ، لایه نهایی جوش كه با محیط در تماس است باید از مواد فریتی انتخاب شود . جهت جلوگیری ازخوردگی نباید مقدار كرم فلز جوش كمتر از فلز پایه باشد . مواد مصرفی فریتی را نیز در مواقعی كه نیاز به انبساط حرارتی برابر و یا نمای ظاهری یكسان سطح باشد ، انتخاب نمود . گاز محافظ باید با پایه آرگون باشد و بهیچ وجه نباید شامل CO 2 ، هیدروژن یا نیتروژن باشد . در فولادهای فریتی بدلیل ضریب انبساط كم و هدایت حرارتی بالا مشكل پیچیدگی بسیار كمتر از فولادهای آستنیتی است . آنیل قطعه پس از جوشكاری در دمای C انجام می گیرد تا علاوه بر افزایش داكتیلیتی منطقه HAZ و كاهش°700 – 800 تنشهای پسماند ، مقاومت به خوردگی بین دانه ای نیز بهبود می یابد . جوشكاری فولادهای دوبلكس : جوشپذیری فولادهای دوبلكس با تنظیم درصد آستنیت - فریت و افزایش نیتروژن بهبود یافته است و احتمال رشد دانه و یا ایجاد بیش از حد فریت در ناحیه HAZ كاهش یافته است . برای جوشكاری این فولادها از تمامی فرآیندهای قوس الكتریكی میتوان استفاده كرد . در مواردیكه جوشكاری بدون فلز پر كننده اجرا می شود ناحیه اتصال باید بعد از جوشكاری آنیل شده و بسرعت تا دمای اتاق سرد شود . به پیش گرم در این فولادها نیاز نمی باشد اما می توان حداكثر تا 100 جهت حذف رطوبت قطعه را پیش گرم كرد . میزان حرارت ورودی در این فولادها باید در یك محدوده مشخص قرار گیرد . حرارت ورودی كم باعث سریع سرد شدن و افزایش میزان فریت و حرارت ورودی بالا باعث رسوب فازهای بین فلزی می گردد . ماكزیمم دمای بین پاسی برای فولادهای C می باشد .°C و برای فولادهای پرآلیاژ 100 – 150°كم و متوسط آلیاژ 250 جهت دسترسی به ساختار جوش مناسب باید از مواد مصرفی با نیكل بالا استفاده شود . برای فولادهای كم و متوسط آلیاژ كه در محیطهای خورنده قرار می گیرند می توان از مواد مصرفی دوبلكس با مقادیر بالای كرم ، مولیبدن و نیتروژن استفاده كرد . از هیدروژن در گازهای محافظ باید اجتناب گردد . فولادهای دوبلكس به ترك هیدروژنی حساس هستند . فولادهای دوبلكس حاوی مقادیر بالای نیتروژن ( > 0.20% ) نسبت به تشكیل تخلخل مستعد می باشند . احتمال ایجاد تخلخل در حالت جوشكاری بالاسری بیشتر می شود . برای رفع این مشكل باید پاسها نازك بوده و از طول قوس زیاد اجتناب گردد . عملیات پس گرمایی در این فولادها اغلب نیاز نمی باشد . در صورت نیاز به آنیكل محلولی بعد از C بالاتر از دمای عملیات مشابه برای°جوشكاری این عمل باید در دمای 30 – 40 فلز پایه انجام گیرد. پس از این عملیات قطعه باید بسرعت تا دمای محیط سرد شود . جوشكاری فولادهای مارتنزیتی : این فولادها را اغلب بروش TIG یا MMA جوشكاری می كنند البته روشهای قوس الكتریكی دیگر را نیز در شرایط خاص می توان استفاده كرد . در كلیه حالات می توان از مواد آستنیتی یا مواد مشابه به فلز پایه استفاده كرد . حرارت ورودی باید حد نرمال باشد . پیش گرم بسته C اجرا گردد . در این فولادها نیز°به نوع فولاد می تواند بین 100 - 300 بدلیل هدایت حرارتی بالا و ضریب انبساط پایین پیچیدگی مشكل عمده ای نمی باشد . در صورتیكه از مواد مصرفی آستنیتی برای جوشكاری این فولادها استفاده شود احتیاجی به PWHT نمی باشد ولی در صورت استفاده از مواد مصرفی مشابه فلز پایه عملیات حرارتی طبق توصیه سازنده فلز پایه الزامی است





نوع مطلب : مکانیک - زیر شاخه متالوژی، 
برچسب ها : جوشکاری، فرآیند جوشکاری، انواع جوشکاری، جوشکاری فولاد، فولاد، جوشکاری فولاد ضد زنگ، فولاد ضد زنگ، انواع جوشکاری فولاد، فولاد زنگ نزن،
لینک های مرتبط :

شنبه 1386/06/17


ورقکاری به مجموعه عملیاتی اطلاق می‌شود که بمنظور فرم دادن ورق ها انجام می‌گیرد.

این عملیات بسیار متنوع می‌باشند:

1-     بریدن: برای بریدن ورق ها از انواع قیچی‌های دستی و یا ماشینی کمک می‌گیرند.

الف- قیچی گیوتین: برای سرعت عمل بیشتر در بریدن ورقها مخصوصاً آنهائی که دارای طول زیادتری می‌باشند، از قیچی گیوتینی استفاده می‌شود. در این قیچی‌ها معمولاً تیغه پائینی ثابت بوده و به لبه میز قیچی سوار شده است. تیغه بالائی که بطور عمودی قابل حرکت می‌باشد نسبت به تیغه پائینی دارای زاویه‌ای از 1 تا 6 درجه بوده و می‌توان با عبور دادن آن از کنار تیغه ثابت (پائینی) عمل برش را انجام داد. این قیچی‌ها را در دو نوع دستی و یا ماشینی ساخته و برای تامین حرکت تیغه متحرک آنها ممکن است که از مکانیزم لنگ و یا فشار روغن (هیدرولیک) استفاده گردد. نوع دستی این قیچی‌ها برای بریدن ورقهائی با طول تا 2 متر و ضخامت 5/1 میلیمتر طراحی شده و با نوع ماشینی آنها می‌توان ورقهائی تا طول 6 متر و ضخامت تا 35 میلیمتر را نیز برید. در دو طرف محل برش این قیچی‌ها شابلن‌های قابل تنظیمی در نظر گرفته شده است که جهت تنظیم عرض برش در سری کاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای نگهداری ورق در هنگام برش، در جلو قسمت متحرک این قیچی ها، نگهدارنده‌ای تعبیه شده است که بهمراه تیغه متحرک پائین آمده و قبل از شروع رحله برش ورق را بکمک نیروی وزن و یا نیروی فنر نگهمیدارد.

ب- قیچی گرد بر: تیغه‌های این قیچی از دو مخروط ناقص تشکیل شده است که با حرکت گردشی خود حول دو محور جداگانه و در جهت مخالف یکدیگر، عمل برش را انجام می‌دهند. حرکت تیغه‌ها توسط دست و یا الکترو موتور از طریق چرخ دنده هائی بطور همزمان انجام می‌گیرد. با این نوع قیچی‌ها می‌توان برشهای مستقیم طویل و همچنین برشهای قوسدار را نیز انجام داد. در نوعی از این قیچی‌ها که برای برشهای طویل و مستقیم مورد استفاده قرار می‌گیرند، محور تیغه‌ها نسبت به یکدیگر موازی بوده و بکمک تکیه گاه آن می‌توان عرض مورد برش را تنظیم نمود. بدیهی است که عرض برش در این قیچی‌ها محدوده بوده ولی از نظر طول برش محدودیتی ندارند. در نوع دیگر این قیچی‌ها که برای برش های قوسدار بکار می‌روند، زاویه محور تیغه‌ها نسبت به هم معمولاً 45 درجه انتخاب می‌شود. برای آنکه بتوان بوسیله آنها قطعات دایره‌ای را بدون نیاز به خط کشی برید در روی آنها کمانی وجود دارد که در روی آن نیز دو مرغک سوار شده است. بوسیله این مرغکها می‌توان مرکز دایره مورد لزوم را تثبیت کرده و با تنظیم فاصله آن با تیغه ها، شعاع برش مورد لزوم را بدست آورد. برای برش های منحنی و یا ترکیبی لازم است که ابتدا مسیر برش را خط کشی کرده و سپس با هدایت قطعه کار از بین تیغه‌ها بکمک دست، اقدام به بریدن آنها کرد.

2- خم کردن: در انواع کارهای ورقکاری به موارد زیادی برخورد می کنیم که برای تأمین فرم مورد نظر، افزایش مقاومت در مقابل خمش، جلوگیری از آسیب به دست، ایجاد اتصال و غیره نیاز به خمکاری وجود دارد. وسایل و ماشین آلاتی که برای این منظور بکار می‌روند متنوع بوده و با هر کدام خم‌های معینی را می‌توان بوجود آورد.

الف- دستگاه خم کن دستی: این دستگاه برای خم‌های گوشه دار و آنهائی که دارای انحناء محدودی می‌باشند بکار رفته و بکمک آن می‌توان ورقهائی با طول تا 5/2 متر و ضخامت تا 3 میلیمتر را خمکاری نمود. این دستگاه دارای پایه‌ای است که فک زیرین بر روی آن سوار شده است. فک روئی بکمک مکانیزم پیچ و مهره قابل حرکت بوده و بوسیله آن می‌توان ورق را بین دو فک محکم نمود. فک دیگری بنام فک خم کننده وجود دارد که حول محوری بصورت شعاعی قابل حرکت بوده و بوسیله آن می‌توان ورقی را کهقبلا بین فکهای روئی و زیرین محکم شده است خم نمود. برای خنثی کردن نیروی وزن فک خم کننده، معمولاً در انتهای محور آن وزنه‌ای قرار دارد که به آن وزنه تعادل می‌گویند. در لبه فک های سه گانه مذکور معمولاً تیغه‌هایی از جنس فولاد نصب گردیده است که قابل تعویض بوده و با تعویض آنها می‌توان خمهای مختلفی را بوجود آورد.

ب- چرخ حلبی سازی: بکمک این دستگاه می‌توان در دیواره  ظروف تو خالی و یا لوله‌ها و همچنین سطح ورقها، فرم هائی به منظور افزایش مقاومت در مقابل خمش، ایجاد اتصال و جلوگیری از آسیب به دست ایجاد کرد. این ماشین دارای دو محور موازی می‌باشد که در پیشانی هر یک از انها یم توان قالبهای مدوری را بسته و با هدایت ورق از بین آنها فرم لازم را در قطعه مورد نظر ایجدا نمود. لازم به ذکر است که با بستن تیغه‌های مدوری (مشابه قیچی گرد بر) می‌توان برشهای مستقیم را نیز با آنها انجام داد. حرکت گردشی این دستگاهها بوسیله دست و یا با استفاده از الکتروموتور تأمین می‌گردد. ولی در هر حال بایستی قالبها با سرعت مساوی و در جهت عکس یکدیگر حرکت نمایند؛ تا بتوانند ورق را به سمت جلو هدایت نمایند.

 کارهائی که با این دستگاه می‌توان انجام داد متنوع می‌باشند، که از مهمترین آنها می‌توان مفتول پیچ کردن، رخ انداختن، فرنگی پیچ کردن و لبه زدن (خم کردن لبه با عرض کم) را نام برد.

I- مفتول پیچ کردن: برای آنکه لبه ظروف به دست آسیب نزده و علاوه بر شکل ظاهری بهتر، دارای مقاومت بیشتری نیز در مقابل تغییر فرم باشند، لبه آنها را لوله کرده و چنانچه بخواهند مقاومت آنها را باز هم افزایش دهند، در داخل آن از مفتول نیز استفاده می‌کنند. این عمل را در اصطلاح ورقکاری و حلبی سازی مفتول پیچ کردن گویند.

II- رخ انداختن: ایجاد فرورفتگی قوس دار در دیواره ظروف و یا سطح ورقها را رخ انداختن نامیده و از انجمن صنفی« بمنظور افزایش مقاومت در مقابل تغییر فرم و خمش، سود می‌برند. این عمل را می‌توان بکمک چرخ حلبی سازی و یا بوسیله سندان و چکش مخصوصی که به ابزارهای ورقکاری تعلق دارند نیز انجام داد.

III- لبه زدن: برای ایجاد مقاومت در لبه قطعات و یا اتصال آنها به یکدیگر، گاهی اوقات لبه ورق را به مقدار مورد لزوم خم می‌کنند. این عمل را لبه زدن نامیده و ممکن است که با استفاده از چرخ حلبی سازی و یا بوسیله دست و با کمک چکش و قالب‌های زیر سری انجام گیرد. لازم به تذکر است که برای این منظور ماشینهای خاصی بنام ماشینهای لبه زنی وجود دارند.

IV- فرنگی پیچ کردن: خمکاری لبه‌های ورق، داخل یکدیگر قرار دادن و کوبیدن آنها بمنظور اتصال را فرنگی پیچ کردن گویند. این عمل برای اتصال ورقهای فولادی تا ضخامت 5/1 میلیمتر مناسب می‌باشد. از این اتصال که بر حسب نوع و مورد استفاده برای انوع گوناگونی می‌باشد، برای اتصال گوشه کانال ها، بدنه لوله ها، کف و بدنه ظروف (منبع نفت، سطل آب، قوطی کنسرو و غیره) و نظایر آنها استفاده می‌شود. برای ایجاد خم‌های مربوط به این نوع اتصال می‌توان از چرخ حلبی سازی در طی مراحل مختلف و همچنین از دستگاههای مخصوصی که بهمین منظور ساخته شده اند استفاده نمود.

پرسکاری

 در سری کاری قطعاتی که تعداد آنها زیاد بوده و بخواهند قطعاتی را با فرم و ابعاد یکنواخت تهیه کرده و صرفه جوئی در وقت و نیروی انسانی نیز مورد نظر باشد، از روش های مختلفی برای بریدن و فرم دادن قطعات استفاده می نمایند که مجموعه آنها را می‌توان بدلیل استفاده از پرس، بعنوان دستگاه اصلی انجام دهنده کار، پرسکاری نامید. پرس هائی که برای این منظور مورد استفاده قرار می‌گیرند متنوع بوده و هر کدام از آنها را می‌توان برای منظورهای خاصی بکار برد.

این پرس ها عبارتند از: پرسهای پیچی، اصطکاکی، ضربه‌ای (با مکانیزم بنگ) و هیدرولیکی. از انواع این پرس ها می‌توان برای بریدن استفاده کرد ولی برای بعضی از کارهای فرم دادن (مانند کشش) لازم است که از پرس های هیدرولیکی و یا اصطکاکی کمک گرفت. ابزارهای مورد استفاده در پرسکاری که وظیفه تأمین فرم قطعه مرد نیاز را به عهده دارند، قالب نامیده می‌شوند. قالب ها معمولاً از دو قسمت توپر (سمبه) و تو خالی (ماتریس) تشکیل شده و بر حسب کاری که انجام می‌دهند بنام قالب‌های برش و یا قالب‌های فرم معروف می‌باشند.

قیچی کاری مقدمه: قیچی کاری یکی از فرآیندهای برشکاری مکانیکی است. به وسیله قیچی می‌توان انواع ورقها، میله‌ها و شمشها را برید. عمل برش به وسیله قیچی شبیه برشکاری با قلم است؛ با این تفاوت که در قیچی کاری تیغه‌ها که در طرفین قطعه قرار گرفته اند، به وسیله نیروی دست با ماشین از کنار هم عبور داده می‌شوند و عمل برش انجام می پذیرد.

 تعریف: برشکاری به وسیله قیچی (قیچی کردن) عبارت است از بریدن با قطع کردن بدون براده برداری به وسیله دو تیغه بُرنده گوه‌ای شکل که مخالف جهت یکدیگر حرکت می‌کنند و از کنار یکدیگر می گذرند. لقّی بین تیغه ها: هنگام برشکاری با قیچی معمولاً باید بین دو تیغه قیچی مقداری فاصله وجود داشته باشد که در اصطلاح آن را «لقی» می‌گویند. این فاصله از سویی موجب می‌گردد که تیغه‌ها با هم اصطکاک نداشته باشند و از سوی دیگر، برشکاری را آسان می‌کند. لقی بین دو تیغه به ضخامت و جنس کار بستگی دارد که معمولاً آن را در حدود ضخامت قطعه کار در نظر می‌گیرند.

طبقه بندی انواع قیچی ها

قیچی‌ها را از نظر قدرت برش و نوع کاربرد در صنعت به سه گروه طبقه بندی کرده اند.

 قیچی های دستی، قیچی های اهرمی و قیچی های ماشینی (مکانیکی و هیدرولیکی) که به ترتیب به شرح هر یک می پردازیم.

 قیچی های دستی: از قیچی های دستی برای بریدن ورقهای فلزی نازک تا ضخامت 5/1 میلیمتر استفاده می‌شود. در ساختمان قیچیهای دستی، از قانون اهرمها برای تأمین نیروی برش و سهولت در عمل قیچی کاری استفاده شده است. قیچی های دستی بر حسب کاربردشان در صنعت به شکل های مختلف در دو گروه اصلی «چپ بر» و «راست بر» ساخته می‌شوند. تشخیص راست بر یا چپ بر بودن قیچی ها، معمولاً به این ترتیب است که ابتدا قیچی را از پهلو به نحوی در مقابل دید قرار می‌دهند که نوک آن به سمت چپ باشد. حال اگر پخ برنده تیغه بالایی را بتوان دید، آن را قیچی راست بر و چنانچه پخ برنده تیغه پایین در معرض دید باشد، قیچی را چپ بر می نامند.

طبقه بندی قیچی های دستی: قیچیهای دستی را چپ بر یا راست بر می سازند. ولی از نظر ساحتمان و کاربرد، این قیچی ها دامپزشکی ربرشکاری ورقهای فلزی انواع گوناگون دارند:

الف- قیچی های دستی با تیغه‌های پهن و صاف: برای برشهای مستقیم به کار می‌روند.

 ب- قیچی های دستی با تیغه‌های پهن و خمیده: برای ایجاد برش در محلهای زاویه دار که امکان برش با قیچی مستقیم نیست.

ج- قیچی های دستی با یک تیغه پهن و یک تیغهٔ باریک: برای برش های مستقیم طویل کاربرد دارند.

 د- قیچی های دستی با تیغه‌های باریک منحنی: برا برش های فرم دار و دارای انحنا به کار می‌رود.

 هـ- قیچی های دستی با تیغه‌های صاف و باریک: برایایجاد برش های داخلی مشتقیم و فرم دار مورد استفاده هستند.

 و- قیچی های دستی با یک تیغه دوبل و یک تیغه باریک: برای قطع کردن و ایجاد برشهای روی لوله‌های نازک مورد استفاده قرار می‌گیرند.

قیچی های اهرمی: با قیچی های اهرمی می‌توان ورق های فلزی را با ضخامت‌های بیشتری برید. قیچیهای اهرمی دارای یک اهرم هستند و نقطه اتکای آنها در کناری قرار دارد (قانون اهرمهای نوع دوم). قیچیهای معمولی را معمولاً در سه نوع ساده، مرکب و ورق بر (وزنه ای)، ساخته اند که به ترتیب به شرح هریک می پردازیم.

قیچی اهرمی ساده: قیچیهای اهرمی ساده دارای یک تیغه ثابت و یک تیغه متحرک هستند. تیغه ثابت در پایین قرار دارد و از آن به عنوان تکیه گاه نیز استفاده می‌شود. تیغه متحرک که در بالا قرار دارد، عمل برش را از طریق یک اهرم دوبل انجام می‌دهد. طول تیغه‌های این نوع قیچی معمولاً بین 150 تا 300 میلیمتر و قدرت برش انجمن صنفی« تا ضخامت 5 میلیمتر است. در کنار بدنه قیچی ضامن نگهدارنده قابل تنظیمی در نظر گرفته اند که وظیفه افقی نگه داشتن قطعه کار را به عهده دارد. این قیچی ها تنها برای بریدن ورقها و قطعات تخت به کار می‌روند و از آنها نمی‌توان برای بریدن مفتول ها و شمش های فرم دار استفاده کرد؛ زیرا این عمل به تیغه‌های آن صدمه می‌زند.

قیچی های ماشینی

اجزاء مهم قیچی‌های گیوتین در قیچی‌های مکانیکی و هیدرولیکی به مکانیسم قدرت (محرّکه ها) که متفاوتند بقیه اجزاء مهم آنها تقریباً با هم مشابهند که باختصار بشرح آنها میپردازیم.

1-     بدنه قیچی‌های گیوتین

الف: از ورقهای فولادی غلطک کاری شده که پس از عملیات ماشین کاری با پیچ و مهره یا جوش مونتاژ می‌شوند.

 ب: از قطعات ریخته شده تهیه می‌کنند.

ج: با ترکیبی از دو روش فوق از ورق های فولادی و قطعات ریخته شده تهیه می‌شوند. چون در حین برش اکثر بار وارده به یک قیچی بار انحرافی یا متحرک است و تنش  های پیچشی و افقی و عمودی بوجود می‌آید بنابراین میز قیچی را مستحکم میسازد تا در مقابل نیروهای وارده مقاومت لازم را داشته باشد و نیز چون در لحظه برش ضربات سنگین بر بدنه قیچی وادر میآید لذا برای خنثی کردن آنها از متعادل کننده‌های فنری در گیوتینهای معمولی و از متعادل کننده‌های هوائی در قیچی‌های بزرگ استفاده می‌شود.

2- موتور قیچی گیوتین: مسیر انتقال قدرت در یک قیچی گیوتین از موتور آن شروع می‌شود چون کارهای مداوم و سرعتهای نسبتاً بالا زمان کوتاهی برای ذخیره انرژی بوسیله چرخ طیار وجود دارد و این امر فشار زیادی را به موتور وارد میسازد بنابراین قدرت موتور گیوتین باید از حد فرظیت آن بیشتر باشد یعنی بایدقدرتی بیشتر از مقدار لازم داشته باشد.

3: کلاچ: کلاچ مکانیسمی است که برای ارتباط و قطع ارتباط حرکات می‌رود. در گیوتین از کلاچ برای شروع دوران میل لنگ استفاده می‌شود کلاچ در گیوتین چه از نوع مکانیکی و چه از نوع اصطکاکی باشد عامل ارتباط بین دنده محرک با چرخ طیار و یا میل لنگ است.

کلاچ‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند

الف- کلاچهای مکانیکی عبارتند از: پنینی – سه فکی – غلطکی که در گیوتینهای مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ب- کلاچهای دیسکی – کلاچهای دیسکی بصورت هوائی (پانوماتیک) روغنی (هیدرولیک) می‌باشند و در گیوتینهای هیدرولیکی بکار برده می‌شوند.

4- نگهدارنده‌های ورق: برای برش صحیح و دقیق نگهداشتن ورق و همچنین تنظیم دقیق آن حاوز اهمیت است بنابراین وجود نگهدارنده‌های ورق در گیوتین از وسایل ضروری بشمار می‌آید. نقش نگهدارنده‌های ورق ثابت نگهداشتن ورق بر بستر (میز) قیچی گیوتین در لحظه برش است انجام این امر به نیروی زیادی نیاز دارد، چنانچه ورق بعلت عدم نیروی کافی جهت نگهداری آن از محل خود حرکت کند طبعاً برش صحیح صورت نخواهد گرفت. مضافاً وقتیکه تیغه بالائی قیچی با ورق تماس حاصل می‌کند نیروی کشنده بسیار قوی ای به اثر اهرم ضربه زدن قیچی اضافه می‌شود در این حال وسیله نگهدارنده باید آنقدر استقامت داشته باشد تا در برابر نیروها از خود مقاومت نشان دهد برای این منظور نگهدارنده هائیکه بکار برده می‌شوند از فنرها و یا از عمل مکانیکی بادامکها و اهرمها و یا نیروی هیدرولیکی سیلندرهای هوا و یا ترکیبی از هر یک از آنها می‌باشند وسائل نگهدارنده معمولاً برای قدرتهای بیش از آنچه مورد نظر است طرح و ساخته می‌شوند.

5- تیغه‌های قیچی گیوتین: جنس تیغه‌های گیوتین را از فولادهای کرم دار تهیه می‌کنند چون نیروی فوق العاده زیادی به لبه‌های برنده تیغه وارد می‌شود بنابراین وجود کوچکترین نقص در ساختمان متالوژیکی تیغه و یا کوچکترین کمبود در نحوه عملیات آن و یا سنگ زدن تیغه موجب وارد آمدن آسیب شدید و یا حداقل فرسایش سریع تیغه شده و کار برش را غیر مطلوب میسازد. در نگهداری تیغه‌ها باید توجه لازم به عمل آید و چنانچه تیغه‌ها پس از مدتی کند شدند باید به وسیله افراد متخصص و ماهر با ماشین سنگ دقیق نسبت به تیز کردن آنها اقدام شود در غیر این صورت کندی تیغه‌ها اضافه بر بوجود آوردن لبه‌های بریده و یا شکسته موجب آن می‌شود که در ورق بریده شده پلیسه‌های زیادی بوجود آید و همچنین موجب فرسایش زیاد راهنماهای ضربه زن شود تیغه‌های کند احتمالاً ممکن است موجب آسیب رساندن به بدنه قیچی هم گردد.

نحوه کار و کاربرد قیچی‌های گیوتین (مکانیکی): این نوع قیچی‌ها برای بریدن ورق‌های فلزی تا ضخامت 30 میلیمتر استفاده می‌شود نحوه کار این قیچی‌ها بدین صورت است که پس از روشن کردن دستگاه و براه انداختن الکترو موتور با فشار آوردن روی پدال کلاچ دستگاه عمل نموده و نیروی الکترو موتور به وسیله واسطه‌هایی به میل لنگ با بادامکهای قیچی منتقل می‌شود و حرکت دورانی را به حرکت عمودی تبدیل می‌کند و در نتیجه موجب پائین آمدن کشوئی گیوتین که تیغه فوقانی روی ان نصب می‌باشد شده و با کمک تیغه پائین قیچی که همواره ثابت بوده و به میز بدنه دستگاه محکم شده است عمل برش بتدریج انجام می‌شود. بدیهی است چنانچه روی پدال بطور مستمر فشار وارد آید چون صفحه کلاچ ازاد نمی‌باشد و نیرو به میل لنگ یا بادامک ها کماکان منتقل می‌شود کشوئی قیچی در هر رفت و برگشت عمل برش انجام می‌دهد ولی در غیر این صورت هر مرتبه که به پدال فشار وارد آید عمل برش انجام می‌گیرد. برای اینکه در موقع برش ورق جابجا نشود بر روی کشوئی متحرک قیچی‌های گیوتین نگهدارنده هائی نصب گردیده که هم زمان با حرکت تیغه فوقانی به طرف تیغه پائین که برش انجام می‌شود ورق را با تمام قدرت نگهمیدارند این نگهدارنده‌ها دارای یک پیستون مستقل می‌باشد که با هوای فشرده (سیستم پانوماتیک) و یا روغن تحت فشار (سیستم هیدرولیک) عمل نگهداری ورق را در تمام طول خود تقسیم می‌کند.

 قیچی های گرد بُر علاوه بر قیچی های دستی که به وسیله آنها می‌توان ورقهای فلزی نازک را به صورت دایره برید، قیچی های دیگری وجود دارند که با آنها ورقهای فلزی را تا ضخامت 6 میلیمتر و به شعاع های مختلف تا 50 میلیمتر با توجه به نوع و قدرت ماشینمی بُرند. قیچی های گرد بر را در گروههای دستی و ماشینی طراحی می‌کنند و می سازند. در گروه دستی انواع مختلفی وجود دارد. نیروی محرکه در قیچیهای گرد بر دستی: با به گردش درآوردن چرخ مدوری که روی ماشین تعبیه شده است، نیروی محرکه در قیچی گردبر دستی تامین می‌شود. با انتقال این نیرو توسط واسطه‌های مکانیکی به محورها، تیغه‌ها در جهت مخالف یکدیگر می چرخند و در نتیجه، برشکاری انجام می‌شود. در نوع قیچی گردبر ماشینی، نیروی محرکه انرژی الکتریسیته است که این انرژی پس از تبدیل به انرزی مکانیکی، محورهای قیچی را در جهت مخالف به حرکت در می‌آورد و در نتیجه تیغ های قیچی را که روی محور نصب شده اند، می چرخاند.

اصول کار قیچی گرد بر: همان طور که اشاره کردیم، دو محوری، که تیغه‌های قیچی به آنها بسته دشه است، با اعمال نیرو، مخالف جهت یکدیگر می چخند (خواه نیروی اعمال شده دستی یا برقی باشد). چرخش تیغه‌ها در جهت مخالف موجب کشیدن ورق می‌شود و با تنظیم فاصله تیغه‌ها نسبت به ضخامت ورق، در چند مرحله عمل برش به صورت دایره انجام می‌گیرد. تیغه‌های قیچی گرد بر: ابزار برش قیچی های گرد بر را تیغه‌های گرد آنها تشکیل می‌دهد. هر تیغه روی یک محور بسته می‌شود که وضعیت قرارگیری آنها نسبت به هم متناسب با ضخامت ورق مورد برش متفاوت است. در زیر به شرح حالتهای مختلف آنها می پردازیم:

1- تیغه‌های استوانه ای: تیغه‌های استوانه‌ای که قطر آنها 50 تا 110 میلیمتر است، روی قیچی های گرد بر که دارای محورهای موازی هستند، نصب می‌شوند. ظرفیت برش این تیغه‌ها برای فولادهای کم کربن تا ضخامت 4 میلیمتر است.

2- تیغه‌های مخروطی: تیغه‌های مخروطی روی قیچی های گرد بر با محورهای مایل نصب می‌شوند. این نوع قیچی های گرد بر معمولاً ورق های فلزی را بدون تغییر فرم سطحی به صورت دایره می‌برند و ظرفیت برش تیغه‌های آنها نیز برای فولادهای کم کربن تا 4 میلیمتر است.

3- تیغه‌های مخصوص آجدار: نوع دیگری تیغه روی قیچی های گرد بر نصب می‌شود که سهولت در برشکاری و اصطکاک بیشتر با ورقه، تیغه زیرین آن را آجدار می سازند تا ضمن برش موجب حرکت ورق به سمت جلو شود.

خمکن ها

مکانیزم ماشین های خمکن ساده: در این ماشین ها صفحه گردان که در قسمت جلوی ماشین قرار دارد، به وسیله دو محور از دو طرف در یاتاقان قرار گرفته و در درون دو کشویی که به طور عمودی حرکت می‌کنند، جاسازی شده است. صفحه گردان یا صفحه خم کننده ورق به یک وزنه مجهز است. این وزنه نیروی خمکاری را افزایش می‌دهد و برگشت صفحه گردان را به آسانی امکان پذیر می سازد. تیغه پایینی خمکن روی همین صفحه گردان قرار دارد. تیغه‌ها را می‌توان متناسب با ضخامت ورق با استفاده از مهره‌هایی که به همین منظور وری پیچهای صفحه گردان نصب شده اند، تنظیم کرد. فک بالایی با چرخاندن فلکه دستگاه بالا و پایین می‌رود. این فک روی دو بالابر، قرار گرفته است و به وسیله رابط هایی که به چرخ دنده‌های حلزونی با سیستم های مشابه متصل است، با چرخاندن فلکه، بالا و پایین می‌رود. با توجه به ارتفاع قطعه مورد خمکاری، می‌توان فاصله تیغه بالا را با تیغه پایین ماشین خمکن تنظیم کرد. مقطع ماشین خمکن شاده را با پیچ و مهره تنظیم ضخامت نشان می‌دهد. ظرفیت خمکاری در دستگاه خمکن ساده: با این نوع ماشین خمکن می‌توان ورقهای آهنی و فولاد کم کربن تا ضخامت 3 میلیمتر ورقهای آلومینیوم و آلیاژهای آن تا ضخامت 6 میلیمتر و همچنین ورقهای مس و برنج را تا ضخامت 5 میلیمتر خمکاری کرد. خمکن های برقی: ماشین های خمکن برقی نسبت به ماشین های خمکن ساده دستی دارای کار آیی خوب و مؤثرتری هستند و به طول یک تا 6 متر ساخته می‌شوند.

اجزای ماشینهای خمکن برقی:

 الف) موتور الکتریکی و جعبه دنده معکوس کننده دور؛

ب) فک بالای دستگاه و وابسته‌های آن که حرکت خود را از الکترو موتوری که در قسمت پایه سمت راست نصب شده است، می‌گیرد؛

ج) صفحه گردان و وابسته‌های آن که نیروی خود را برای خمکاری از الکترو موتور می‌گیرد؛

د) تجهیزات تبدیل و انتقال نیرو؛ این تجهیزات تبدیل نیرو و انتقال آن را به قسمتهای متحرک ماشین امکانپذیر می سازد و معمولاً در پایه‌های دستگاهها جاسازی می‌شوند؛

 هـ) جعبه فرمان مجهز به کلیدهای روشن و خاموش موتور و کلید فرمان توقف دقیق تیغه‌ها به هنگام خمکاری روی دستگاه نصب شده است.

جوش پرسی

تحت عنوان جوش پرسی روش هائی مورد نظر است که در انها قطعات گداخته شده‌ای را که بصورت خمیری در آمده اند بدون استفاده از قطعه اضافی (سیم جوش) تحت تاثیر فشار یکدیگر متصل نمایند. جوش پرسی نیز روش های متنوعی دارد که مهمترین آنها گروه جوش های مقاومتی می‌باشند.

 جوش مقاومتی – اگر دو قطعه فلز را روی هم قرار داده و در محل اتصال از آنها جریان برق را با شدت زیادی عبور می‌دهند، بدلیل مقاومت قطعات و مخصوصاً مقاومت فاصله هوائی کمی که بین آنها قرار دارد، محل عبور جریان به سرعت گداخته شده و بحالت خمیری درمی آید. حال اگر جریان برق را قطع کرده و آنها را با نیروی فشاری مناسبی به یکدیگر بفشارند، بهم جوش خواهند خورد. ولتاژی که برای این منظور لازم است از 4 تا 6 ولت بوده ولی به شدت جریان زیادی احتیاج می‌باشد. مقدار این جریان به ضخامت قطعات بستگی داشته و در بعضی از ماشینهای جوشکاری به 50000 امپر نیز می‌رسد. طبیعی است که برای این منظور برق شهر مناسب نبوده و بایستی از ترانسفورماتور برای کاهش ولتاژ و افزایش شدت جریان استفاده شود؛ لذا بهمراه این دستگاه ها ترانسفورماتوری وجود دارد که جریان مورد نیاز را تامین می نماید. لازم به تذکر است که دستگاه‌های جوش مقاومتی کلا با جریان متناوب کار می‌کنند.

 از مهمترین روشهای جوش مقاومتی می‌توان جوش نقطه، درز جوش و جوش سربز را نام برد.

الف- جوش نقطه: در این روش قطعات را بصورت نقطه‌ای به یکدیگر جوش می‌دهند. نیروی فشاری مورد لزوم را در این دستگاه از طریق قطب‌های مسی بخصوص عبور جریان، به قطعات اعمال می نمایند. این نوع دستگاه‌ها را دو نوع ثابت و متحرک و با مکانیزم های فشار دهنده متفاوتی مانند استفاده از اهرم و یا هوای فشرده می سازند. نوع ثابت آنها ممکن است که فقط در یک نقطه و یا بطور همزمان در نقاط متعددی عمل جوشکاری را انجام دهد.

ب- جوش درز: از این روش برای جوشکاری درزهای طولی مستقیم و یا فرم داری که بایستی آب بندی نیز باشند استفاده می نمایند. ایناین دستگاه دارای مکانیزمی مشابه دستگاههای جوش نقطه‌ای برده و تفاوت آنها در استفاده از قطب‌های غلطکی بجای قطب‌های میله‌ای می‌باشد. مکانیزم کار آنها به این ترتیب است که در هنگام عبور ورق ها از بین غلطک ها، جریان برق بطور خودکار بنحوی قطع و وصل می‌شود که تقریباً در هر 10 میلیمتر طول درز، چهار نقطه جوش گذاشته شود. در کنار هم قرار گرفتن این نقاط باعث می‌شود که بتوان ورق های تا ضخامت 2 میلیمتر را نیز به یکدیگر بطور آب بندی جوش داد.

 





نوع مطلب : مقالات رایگان، شاسی و بدنه و جلوبندی، مکانیک - زیر شاخه متالوژی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

جمعه 1386/04/29

نیوبیوم فلز داکتیل و خاکستری روشن است که وقتی به مدت طولانی در دمای اتاق در تماس با هوا قرار گیرد،به رنگ متمایل به آبی در می آید.برای نگهداری این فلز حتی در دماهای متوسط باید از محیط محافظ استفاده شود. اکسیداسیون این فلز در هوا از دمای 200 C آغاز می شود.
نیوبیوم مصارف متعددی ارد. در فولادهای زنگ نزن و بسیاری از آلیاژهیا غیرآهنی استفاده می شود.مقدار قابل ملاحظه ای از نیوبیوم به صورت فرونیوبیوم و یا نیوبیوم-نیکل در سوپرآلیاژهای پایه آهن،نیکل و کبالت در قطعات موتور جت و تجهیزات احتراق استفاده می شود.هم چنین نیوبیوم در دماهای زیر صفر در ابررساناها بکار می رود.
نیوبیوم به معنای دخترتانتالوس از Niobe گرفته شده است که در سال 1801 توسط چارلز هچت (Charles Hatchett) کشف شد.هچت ، نیوبیوم را از سنگ معدن کلومبیتی بدست آورد که در سال 1750 توسط جان وین تروپ (John Winthrop) برای وی ارسال شده بود. بین دو عنصر نیوبیوم و تانتالوم اختلافهای گمره کننده ای وجود دارد،و از طرفی این اختلافها تا 1846 کشف نشده بود،در این ســــــــــــــال بود که هنریخـــــت روز(Heinricht Rose) و جین چـارلز گــــالی سارد مارگــــــــینت(Jean Charles Galisard de Marigance) دوباره این عنصر را کشف کردند ولی ایشان از کارهای هچت اطلاعی نداشتند.از اینرو نام متفاوت نیوبیوم بر روی آن گذاشتند.در سال 1846 بود که کریستن بلومسترند(Cristian Blomstarnd) توانست با احیاء کلرید نیوبیوم بوسیله حرارت دادن در اتمسفر هیدروژن به نیوبیوم خالص دست یابد.
نیوبیوم یا همان كلمبیوم در سالهای اخیر به عنوان عنصر پایدار كننده كاربید در فولادهای زنگ نزن و عنصر استحكام زا در آلیاژهای پایه كبالت و نیكل در دماهای بالا محسوب می شود.وزن اتمی آن 93 با نقطه ذوب 2468 C است. ساختار كریستالی bcc است و در فولاد فریت زای قوی است.تمایل تركیب نیوبیوم با كربن زیاد بوده ولی نسبت به اكسیژن و نیتروژن تمایل متوسطی دارد.با افزودن نیوبیوم در فولاد ،كاربید نیوبیوم سریعا تشكیل می شود. با رسوب كاربید نیوبیوم و ذرات كربونیتریدی در زمینه فریتی ،استحكام افزایش خواهد یافت.
در فولادهای آستنیتی ،برای بهبود مقاومت خوردگی بین دانه ای و افزایش خواص مكانیكی در دماهای بالا استفاده می شود.در فولادهای مارتنزیتی ، نیوبیوم سختی را كم كرده و مقاومت به تمپر را افزایش میدهد.
مقدار نیوبیوم مورد نیاز در فولادهای كربنی و كم آلیاژی كم بوده و در حدود 0.05 % نیوبیوم ، افزایش قابل توجهی در استحكام فولاد را در پی دارد.علاوه بر آن ، اگر میزان آن بهمراه سایر عناصر كنترل شود ، اندازه دانه فریت اصلاح شده و چقرمگی در دماهای پایین اصلاح خواهد شد.اغلب این عناصر همراه نیتروژن و وانادیم به فولاد اضافه می شود.این عنصر تشكیل رسوبات كمپلكس كربونیترید وانادیم و نیوبیوم می دهند.در برخی فولادهای HSLA نیوبیوم تا %0.15 وجوددارد.اگر درصد نیوبیوم از % 0.1 فراتر رود، مشكل ترك سرد و افت چقرمگی منطقه تحت تاثیر جوش در جوشكاری را خواهیم داشت.
رفتار انحلال و رسوب تركیبات نیوبیوم با وانادیم متفاوت است.در سرد كردن آهسته آستنیت از دمای بالا ، همزمان با انحلال نیوبیوم ، كاربید نیوبیم در دماهی بالای 1200 C رسوب می كند.به دلیل رسوب این كاربید در دماهای بالا ، امكان درشت شدن ذرات وجود دارد كه تاثیر منفی بر استحكام دارد.
همانطوریکه در بالا ذکر شد، فولادهای نیوبیوم دار بخاطر تشکیل ترکیب بین فلزی قابل حل Fe3Nb2 دارای استحکام بالایی می باشند.این فولادها دانه ریز بوده و در نتیجه خواص انرژی ضربه دردماهای پایین بهتری دارند.مزیت دیگر استفاده از نیوبیوم در ترکیب فولادها، عدم حضور آخالهای اکسیدی نامطلوب در ریزساختار می باشد.فولادهای دانه ریز نیوبیوم دار ، در مواردی استفاده می شوند که کربوریزه می شوند. این فولادها به دماهای بالا احتیاج دارند تا دانه هایشان رشد کنند فلذا در منطقه دمایی سخت گردانی، ریزبودن دانه ها حفظ خواهد شد.
با افزودن نیوبیوم به ترکیب فولادهای کربنی متوسط نیمه کشته،استحکام تسلیم 9 ton/in2 و استحــکام کششی 7 ton/in2 افزایش می یابند.این ورقها در تولید ورقها کاربرد وسیعی پیدا کرده اند. این نوع ورق ها کار گرم شده و در خطوط نفت و سازه های سبک استفاده می شوند.
با رسوب ترکیب بین فلزی Fe3Nb2 از دمای انحلال و به دنبال آن پیر سازی در دمای 500-650 C ، نیوبیوم استحکام خزشی فولادهای بسیار کم کربن را می افزاید.میزان افزودن نیوبیوم برای بهبود استحکام خزشی متغیر بوده ولی مرسوم است که حداقل 25 برابر درصد کربن اضافه شود.با کاهش نسبت نیوبیوم به کربن ، استحکام خزشی شدیدا افت می کند و برای دستیابی به استحکام خزشی خوب ،باید درصد کربن در حد پایین نگه داشته شده باشد.اما اگر در دمای اتاق،استحکام مقدم بر استحکام خزشی باشد،نسبت نیوبیوم به کربن می تواند برابر8:1 باشد.
در سیستم آلیاژی آهن-کربن-نیوبیوم، با افزایش درصدNb درصد فاز آستنیت در ریزساختار شدیدا کاهش می یابد. فلذا در این نوع فولادها ، برای آستینه کردن بایستی درصد کربن فولاد کمتر باشد.
افزودن نیوبیوم سختی پذیری فولاد را می کاهد چرا که با تشکیل کاربید نیوبیوم ، غلظت کربن کاهش می یابد.از طرفی اگر نیوبیوم در محلول جامد باشد، از انجام استحاله جلوگیری می کند. بنابراین دمای آستنیته کردن و زمان نگهداری مستقیما مربوط به سختی پذیری فولاد دارد.کاربید نیوبیوم سختی پذیری را می کاهد و از اینرو بیشتر به ترکیب فولادهای به سختی پذیری نسبتا بالا که بایستی جوشکاری شوند اضافه می شود تا از ترک برداری زیر جوش جلوگیری کند.
در دمای بالای 400 C ، نیوبیومی که در فولادهای نیتریدی وجود دارد، با نیتروژن واکنش می دهد.کاربید نیوبیوم و نیوبیومی که بیش از حد انحلال است در تشکیل نیترید شرکت نمی کند و فقط نیوبیوم موجود در محلول جامد در تشکیل نیترید شرکت می کند. در فولادهای کربنی ساده ، نیوبیوم سختی سطحی را می افزاید.فولادهای با 6-4 درصد کروم در هوا سخت می شوند و به زمان آنیل زیادی نیاز دارند و در هنگام جوشکاری ترک بر می دارند.این مشکل در این نوع فولادها را می توان با کاهش درصد کربن تا حد زیادی حل کرد.البته این مشکل را با اضافه کردن تیتانیوم ،آلومینوم و نیوبیوم نیز می توان حل کرد.که در این میان Nb ترجیح داده می شود چرا که آخالهای مضر در ترکیب را تشکیل نمی شوند..میزان نیوبیومی که به ترکیب فولاد اضافه می شود،10-7 برابر درصد کربن است.فولادهای نیوبیوم دار کار گرم شده با سرد کردن از دمای 1000 C هم چنان نرم می مانند.ولی به علت انحلال جزیی کاربیدهای نیوبیوم ممکن است بمقدار جزیی سخت گردانی شوند.برای آنیل مجدد کافی است تا دمای 800 C حرارت داده و سپس در هوا سرد شوند.
برای کاهش تمایل به هوا سختی فولادهای با 16-18 % Cr درصدی از نیوبیوم به ترکیب آنها اضافه می شود.اینکار عملیات حرارتی راآسان کرده و داکتیلیتی و جوشکاری را بهبود می بخشد.برای این منظور 1 % Nb اضافه می شود(10 برابر درصد کربن) افزوده می شود که از لحاظ هزینه گران شدن فولاد را در پی دارد و از اینرو در مصارف خاص استفاده می شود.
بعد از حرارت دادن فولاد 18/8 از منطقه دمایی 400-900 C خوردگی بین دانه ای رخ میدهد.این کاهش موضعی در مقاومت خوردگی ناشی از این واقعیت است که اکثر این فولادها دارای درصد کربن بالایی بوده که سبب میشود با سرد کردن در هوا کاربید رسوب کند.عموما اعتقاد بر اینست که علت خوردگی بین دانه ای تخلیه محلول جامد از کروم در مجاورت مرز دانه است. ولی تحقیقات اخیر نشان داده است که کاربیدهای کروم غیرتعادلی با مقاومت خوردگی کمتر تشکیل می شود و نیازی به تخلیه کروم نیست.افزودن عناصر کاربیدزای قوی مثل Nb وTi موجب رسوب و تشکیل کاربیدهای مرجح شده و از خوردگی بین دانه ای جلوگیری می کند پایدارسازی معمولا تحت تاثیر نیوبیوم و یا تیتانیوم می باشد.اگر مقاومت در برابر اسید نیتریک قوی نیاز باشد،نیوبیوم بهتر است. اگر فولاد تمیز لازم باشد ، پایدار سازی با تیتانیوم چندان خوب نیست زیرا آخالهای اکسید تیتانیوم در فولادهای عملیات حرارتی شونده وجود داشته و از طرفی تیتانیوم در حین جوشکاری اکسید می شود.
اثر نیوبیوم بر استحکام خزشی بیشتر از تیتانیوم بوده و در تولید فولادهای آستنیتی دمای بالا کاربرد وسیعی یافته است.نسبت Nb/C باید 10:1 باشد تا از پایداری کامل اطمینان پیدا کرد. اما اگر شرایط چندان بحرانی نباشد، می توان از نسبتهای پایین نیز استفاده کرد.
در فولادهای زنگ نزن ،نیوبیوم 8 تا 10 برابر درصد کربن بوده و تاثیر قابل توجهی بر استحکام کششی ،داکتیلیتی و یا چقرمگی ندارد.در شمش های بزرگ جدایش کاربیدهای نیوبیوم دور از احتمال نیست وکاهش داکتیلیتی در مرکز قطعات فورج را در پی دارد.حتی اگر از نسبت زیاد Nb/C استفاده شود، نیز داکتیلیتی کاهش می یابد.
معمولا در فولادهای زنگ نزن 18/8 که با نیوبیوم پایدار شده است،برای کاهش نرخ کارسختی ،درصد بالاتری از 8 % نیکل وجود دارد. این قاعده برای آسانی کار گرم بدلیل گسترش فریت حاصل از افزودن نیوبیوم لازم بنظر می رسد.
مقادیر کم تانتالوم اثری بر خواص مکانیکی فولادهای زنگ نزن 18/8 پایدار شده با نیوبیوم ندارد.درصدی از تانتالوم می تواند جایگزین مقدار کمی از نیوبیوم شود بدون آنکه بر استحکام و داکتیلیتی اثر منفی داشته باشد.این از جهاتی بهتر نیز است چرا که اکثر محصولات نیوبیوم دارای تانتالوم می باشند و بایستی بخاطر داشت که تانتالوم فقط یک دوم تاثیر نیوبیوم را دارد.اگر نسبت نیوبیوم به تانتالوم در فروآلیاژ از 8:1 کمتر باشد، باید نسبت مجموع تانتالوم و نیوبیوم به کربن 10:1 باشد.به آلیاژ مغناطیس دایم نوع Alni نیوبیوم اضافه می شود و مغناطیس های دایم AlcomaxIII و AlcomaxIV به ترتیب 0.7 و 2.4 درصد نیوبیوم دارند. هر دو این آلیاژها از Alcomax که نیوبیوم ندارد، خواص مغناطیسی بهتری دارند.
نیوبیوم معمولا به چدنها اضافه نمی شود ولی معمولا میزان کمی بخاطر قراضه های حاوی نیوبیوم در ترکیب آنها وجود دارد



نوع مطلب : مقالات رایگان، مکانیک - زیر شاخه متالوژی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

سه شنبه 1386/03/29


صفحات جانبی
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :