۱۴۰۳/۱۲/۲۳
آرمان حسنی

آرمان حسنی

مرتبه علمی: استادیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: ۲۳۴۸۱۸۳۴۹۰۰
دانشکده: دانشکده مهندسی
نشانی:
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
ارزیابی آزادسازی تنش‌های پسماند در میدان مغناطیسی متغیر به کمک روش سختی سنجی نانو
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
تنش پسماند، عملیات الکترومغناطیسی، سختی‌سنجی نانو
سال 1403
پژوهشگران پوریا مردوخ روحانی(دانشجو)، سیروان فرهادی(استاد راهنما)، آرمان حسنی(استاد مشاور)

چکیده

تنش‌های پسماند، تنش های قفل شده ای هستند که در اجزای مهندسی وجود دارند، حتی زمانی که بار خارجی وجود ندارد. این تنش‌ها عمدتاً به دلیل تغییر حجمی غیر یکنواخت در اجزای فلزی صرف نظر از فرآیندهای تولید، مانند عملیات حرارتی، ماشینکاری، تغییر شکل مکانیکی، ریخته گری و یا جوشکاری ایجاد می شوند. مشخص است که تنش پسماند کششی می‌تواند برای عملکرد محصولات مضر باشد. حداکثر مقدار تنش پسماند در یک سازه جوش داده شده ممکن است تا تنش تسلیم مواد باشد. هنگامی که یک سازه جوش داده شده مورد استفاده قرار می‌گیرد، بار خارجی ممکن است منجر به توزیع مجدد تنش پسماند جوشکاری شود. این امر می‌تواند منجر به تغییر شکل ثانویه سازه و در نتیجه کاهش پایداری ابعادی و سختی سازه جوش داده شده شود. رایج ترین روش کاهش تنش پسماند، عملیات حرارتی است. این روش محدودیت هایی نیز دارد. یکی از روش‌های آزادسازی تنش‌های پسماند در جوشکاری، استفاده از یک میدان‌ مغناطیسی در روشی به نام تنش‌زدایی مغناطیسی می‌باشد. در این تحقیق سعی شده است که با استفاده از القای میدان مغناطیسی متناوب در سازه‌های دارای تنش پسماند، تنشی در ماده ایجاد نموده و سپس با استفاده از روش سختی سنجی نانو مقدار تنش پسماند در ماده را قبل و بعد از عملیات مغناطیسی بررسی کردیم. به این منظور قطعات مورد نظر که از جنس استیل 430 بودند، ابتدا توسط برش لیزری در ابعاد مورد نظر برش داده شده و سپس در کوره الکتریکی تحت عملیات آنیلینگ قرار گرفتند. بعد از آن توسط روش جوش لیزری، جهت ایجاد تنش پسماند در قطعه، جوشکاری شدند. سپس تحت تاثیر میدان مغناطیسی متناوب قرار گرفته و بعد از آن توسط روش سختی سنجی نانو میزان تغییرات تنش پسماند در قطعه بررسی شد. در این تحقیق آزادسازی تنش‌های پسماند فرآیند جوشکاری به وسیله‌ی تنش القا شده توسط یک میدان مغناطیسی متغیر به صورت تجربی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. با توجه به نتایج تجربی و شبیه سازی‌های انجام شده در مطالعات قبلی، بیشترین تنش پسماند فرآیند جوشکاری از نوع طولی و در راستای عمود بر خط جوش می‌باشد که اندازه ی آن در حدود نصف تنش تسلیم قطعه می‌باشد. بنابراین تنش‌های القایی باید دارای اندازه‌ای حدود نصف تنش تسلیم باشند تا بتوانند در دمای اتاق منجر به آزادسازی تنش پسماند شوند. به همین منظور بر روی 4 قطعه، به منظور ایجاد تنش پسماند، عملیات جوشکاری لیزری صورت گرفت که یکی از قطعه‌ها به عنوان قطعه شاهد، تحت عملیات تنش زدایی مغناطیسی قرار نگرفت. پس از انجام عملیات تنش زدایی بر روی 3 قطعه مورد نظر، تمامی قطعات، شامل قطعه شاهد، توسط روش برش وایرکات، با فاصله های یکسان از خط جوش، جهت انجام آزمایش سختی سنجی نانو برش داده شد. بعد از آن آزمایش سختی سنجی بر روی تمامی نمونه ها انجام گرفت. بررسی نمودارهای نیرو-جابجایی حاصل از آزمایش سختی سنجی نانو نشان دهنده کاهش قابل ملاحظه میزان تنش پسماند، تا 83 درصد، در قطعات تنش زدایی شده به روش میدان مغناطیسی متغیر بود.