مقاله قابلیت جوش پذیری و جوشکاری مس و آلیاژهای آن مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۳۸  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود مقاله قابلیت جوش پذیری و جوشکاری مس و آلیاژهای آن نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

فهرست مطالب

قابلیت جوش پذیری و جوشکاری مس و آلیاژهای آن ۵
بررسی حلالیت گازها در مس و آلیاژهای آن ۶
– حلالیت اکسیژن ۶
حلالیت هیدروژن ۸
– حلالیت سایر گازها ۱۰
تأثیرات عناصر آلیاژی بر خواص جوش پذیری مس ۱۰
عناصر افزودنی برای بهبود قابلیت ماشینکاری مثل سرب، گوگرد و تلوریم ۱۰
روی ۱۰
قلع ۱۰
بریلیوم، آلومینیوم و نیکل ۱۱
سیلیسیم ۱۳
فسفر ۱۳
لیتیم ۱۴
کادمیم ۱۴
کرم ۱۴
آهن و منگنز ۱۴
بیسموت ۱۵
ارسنیک ۱۵
طلا و پلاتین ۱۵
عوامل مؤثر بر جوش پذیری مس و آلیاژهای آن ۱۵
هدایت حرارتی (Thermal Conductivity) 15
طرح اتصال (Joint design) 19
پیشگرم کردن ۲۰
وضعیت جوشکاری ۲۱
ضخامت قطعه کار (Thikness) 21
آلیاژهای سخت و رسوب ناخالصی ها یا عناثر آلیاژی سخت کننده ۲۲
ترک های داغ ۲۲
خلل و فرج (Porosity) 22
شرایط و وضعیت سطحی قطعه کار (Surface Condition) 23
جوشکاری قوسی دستی ۲۳
جوشکاری تیگ ۲۳
جوشکاری میگ ۲۴
جوش پذیری و جوشکاری مس بدون اکسیژن و مس خالص چقرمه الکترولیتی ۲۴
جوش پذیری و جوشکاری آلیاژهای مس- برلیوم با استحکام بالا ۳۰
جوش پذیری و جوشکاری آلیاژهای مس- کرم و مس- کادمیم ۳۱
جوش پذیری و جوشکاری آلیاژهای برنج ۳۱
جوش پذیری و جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم- برنز ۳۳
جوش پذیری و جوشکاری آلیاژهای مس- نیکل (Copper Nickel weldability) 36

قابلیت جوش پذیری و جوشکاری مس و آلیاژهای آن

مس، اولین فلزی است که توسط انسان مورد استفاده قرار گرفت. پنج هزار سال پیش، یونانی ها و رومیان باستان، آن را از جزیره قبرس کنونی استخراج می کردند. یونانیان آن را به نام کالکو (Chalco) و رومیان به نام آیس (Aes) می شناختند و چون از جزیره قبرس استخراج می شد آن را آیس سیپریم (Cypirum) نامیدند. بعداً در زبان های مختلف اروپایی ، به دلیل تلفظ های متفاوت کلمه، سپیریم شکل های متفاوتی به خود گرفت، به طوری که امروز در انگلیسی آن را کوپر (Copper) و درآلمانی (Kupfer) و در فرانسه (‍Cuivre) می نامند.

این فلز، به دلیل سختی توأم با انعطاف پذیری، هدایت حرارتی و الکتریکی بالا، قبول عملیات مکانیکی گوناگون، شکل پذیری فوق العاده ، مقاومت در برابر خوردگی، رنگ های زیبا، غیرمغناطیسی بودن، قابلیت ریخته گری مناسب، لحیم کاری نرم و سخت، جوش پذیری، غیر سمی بودن، …. و نیز امکان تهیه آلیاژهای گوناگون در کنار سایر فلزات، به یک عنصر بسیار مفید و غیر قابل چشم پوشی در صنایع بشری آمده است.

مس با جرم اتمی ۵۴/۶۳ و ساختار (FCC) در ^۰c1083 ذوب می شود. این عنصر، به دلایل متالورژیکی، به عنوان حلال ترین فلز شناخته شده و به غیر از سرب، تقریباً کلیه عناصر با آن، قابلیت انحلال دارند.

از نظر شیمیایی، مس از فلزات نجیب به شمار آمده و در جدول تانسیون، پس از نقره قرار دارد. مس در مجاورت هوا و رطوبت، از یک قشر نازک اکسید مس که مخلوطی از CuO و Cu₂O است پوشیده می شود. این قشر نازک، بقیه فلز را از اکسیده شدن محافظت می کند. اگر این اکسیدها مدت زیادی در مجاورت هوا قرار گیرند و یا سطح مس به شدت اکسیده شود، رنگ مایل به سیاه، آن ، به تدریج به رنگ سبز که مخلوطی از سولفات و یا کلرورهای قلیایی است تبدیل می شود که آن را زنگار (Patina) می گویند. هوای محیط، در تشکیل این ترکیبات بسیار مؤثر است. به طوری که اکثراً در نواحی صنعتی، ترکیبات سولفات به فرمول ۳Cu(OH)₂ و CuSo₄ و در مجاورت دریاها ترکیبات کلروری مثل ۳Cu(OH)₂ و CuCl₂ به وجود می آید.

مس مذاب، قابلیت انحلال شدیدی برای گازهای مختلف دارد و این پدیده، هنگام انجماد به سرعت کاهش می یابد. مقدار حل شدن گازها در مس، به درجه حرارت و فشار جزیی گازها در محیط خارج بستگی دارد.

گازها در مس بیشتر به صورت بیشتر به صورت اتمی حل می شوند. مقدار حلالیت گازها را می توان به صورت رابطه  نمایش داد که در آن C مقدار گاز حل شده بر حسب سانتی متر مکعب در هر ۱۰۰ گرم فلز مس بوده، P فشار جزئی گاز در محیط خارج و K ضریب ثابتی است که به درجه حرارت بستگی دارد. با توجه به رابطه بالا می توان نتیجه گرفت که افزایش دما با افزایش K و در نتیجه افزایش مقدار گاز حل شده مذاب رابطه مستقیم دارد.

بررسی حلالیت گازها در مس و آلیاژهای آن

گازهایی مثل اکسیژن، هیدروژن و … در مس قابل حل بوده و تأثیراتی بر آن می گذارد و که بدین قرار است :

– حلالیت اکسیژن

اکسیژن، به صورت اتمی در درجه حرارت اوتکتیک ۱۰۶۵ درجه سانیتگراد حدود ۰۰۹/۰ درصد و درجه حرارت محیط حدود ۰۰۲/۰ درصد در مس قابل حل است. در صورتی که مقدار اکسیژن، این حدود باشد، با مس وارد ترکیب شده و اتکتیکی به صورت Cu-Cu₂O با حدود ۳۹/۰ درصد اکسیژن تشکیل می دهد.

Cu-Cu₂O شکل (۱) دیاگرام تعادلی

شکل (۲) حلالیت اکسیژن در مس

همانگونه که از منحنی های شکل (۱) و (۲) مشخص است، ترکیب اکسید فلزی Cu₂O در درجه حرارت ۱۰۰۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتی گراد پایدار است. در درجه حرارت های پایین تر، این ترکیب به CuO تبدیل می شود. بنابراین پس از جوشکاری، براساس یکی از واکنش های زیر، CuO در اثر سرد شدن تشکیل خواهد شد.

۲Cu₂O + O₂    ۴ Cu₂O

Cu₂O     CuO +Cu

در اثر جوشکاری و در درجه حرارت های بالاتر از ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد، Cu₂O تجزیه شده و اکسیژن آزاد می کند که در اثر فعل و انفعالات شیمیایی جانشینی با سایر عناسر موجود، ترکیب شده و بخار آب و سایر اکسیدهای فلزی، تولید می کند.

همچنین در هنگام پیشگرم کردن و شروع جوشکاری در حرات های حدود ۷۰۰ درجه سانتی گراد، مس با یک شعله سبز رنگ با اکسیژن محیط ترکیب شده و CuO تولید می کند :

که در درجه حرارت های بالاتر CuO  حاصله بهCu₂O    تبدیل خواهد شد.

با توجه به این نتایج و بررسی انجام شده می توان گفت که مقدار جذب اکسیژن در مس مذاب به زمان بستگی دارد و از این رو، برای محافظت مس مذاب از ورود اکسیژن، بهترین روش استفاده از جوشکاری با سرعت بالا و وجود گازهای محافظ حوضچه است.

حلالیت هیدروژن

هیدروژن در مس مذاب، در ۱۰۸۳ درجه سانتیگراد به میزان ۶ سانتی متر مکعب در هر ۱۰۰ گرم از فلز حل می شود ولی در حضور عناصر آلیاژی مثل قلع، روی یا آلومینیوم این حلالیت به شدت کاهش می یابد. به طور مثال ، در آْلیاژ مس با ۱۰ درصد آلومینیوم، حلالیت هیدروژن تا ۵۰ درصد کاهش می یابد. جذب هیدروژن توسط حوضچه مذاب از منابع مختلف مثل هوای محیط، مواد مصرفی، رطوبت و چربی و غیره انجام می گیرد. با انجماد مس نیز، میزان حلالیت آن تا حدود  کاهش می یابد. در صنعت مس، تأثیر هیدروژن چه در حالت مذاب و چه در حالت جامد، یکی از فاکتورهای مهم به حساب می آید. در حالت جامد، اگر مس در درجه حرارت های بالا با هیدروژن در تماس باشد، هیدروژن به دلیل دارا بودن شعاع اتمی بسیار کوچکتر نسبت به مس می تواند در مس نفوذ کرده و سپس تشکیل ملکول H₂ بدهد و اگر در مس اکسیژن وجود داشته باشد، واکنش زیر حاصل خواهد شد :

بخار آب تولید شده بر خلاف هیدروژن، در مس نامحلول است و بنابراین در اطراف مرزدانه ها جمع و به علت تراکم و فشار زیادی که ایجاد می کند، مرزدانه ها را سست، ضعیف و شکننده می کند. (۳). این خاصیت خطرناک به هیدروژن تردی شهرت پیدا کرده، بنابراین در زمان جوشکاری باید از قطعات مسی و پر کننده هایی استفاده کرد که قبلاً اکسیژن زدایی شده باشند.

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.