در این مقاله، فرایند و برپایی سامانه جوشکاری میکروپلاسما بر روی ورق نازک از آلیاژ تیتانیوم Ti-3Al-2.5V گزارش شده است. نمونه های تجربی با جریان، ولتاژ، سرعت جوشکاری و گذر نرخ حجمی گاز محافظ تحت جوشکاری قرار گرفتند. خواص مکانیکی و ریزساختار نمونه های جوشکاری شده مورد بررسی قرار گرفت تا پارامترهای مناسب جوشکاری مشخص شود. آزمایش های مکانیکی شامل آزمون کشش، خمش و میکروسختی سنجی نشان داد که در صورت تنظیم صحیح پارامترهای جوشکاری، استحکام کشش نمونه های جوشکاری شده به فلز اصلی بسیار نزدیک است در حالی که سختی فلز جوش از فلز اصلی و منطقه تحت تاثیر گرما (HAZ) بیشتر می باشد. آزمایش های شکست نگاری، طیف سنجی پراش اشعه X و متالوگرافی برای مطالعه سطح شکست و تغییرات ریز ساختار مورد استفاده قرار گرفتند. این آزمایش ها نشان دادند که به طور کلی شکست نمونه ها از نوع شکست نرم بوده و تغییر فاز مارتنزیتی از فاز b در درجه حرارت بالا به فاز a سوزنی شکل در منطقه جوش و HAZ اتفاق می افتد.

در این تحقیق پس از مرور مشخصات فولاد زنگ نزن نوع AISI304 و فرآیند جوشکاری میکروپلاسما و پارامترهای موثر بر آن (جریان، ولتاژ، سرعت جوشکاری، میزان دبی گازهای پلاسما و محافظ) مقادیر بهینه این پارامترها تعیین شده است. آزمایشهای انجام شده عبارت است از: کشش، خمش، سختی سنجی، آزمایش ترک یابی با مواد نفوذ کننده، متالوگرافی و انحلال محلولی برای برطرف کردن کاربید کروم در ناحیه جوش و مجاور آن. به منظور جوشکاری میکروپلاسما برای ورق فولاد زنگ نزن AISI304، به ضخامت 0.5mm از دستگاه جوش 300A GTA استفاده شده است. به دلیل اختلاف بین مشعل استاندارد دستگاه GTA موجود با مشعل مورد نیاز برای جوش میکروپلاسما، مشعل مخصوصی برای جوشکاری میکروپلاسما طراحی و ساخته شد. به کمک این مشعل 45 نمونه جوشکاری شده، بررسی شد. بر اساس نتایج آزمایشها ملاحظه شد که برای جوشکاری ورق مورد نظر، حداقل حرارت ورودی برای نفوذ کامل جوش 17J/mm بوده و بهترین شدت جریان 4A و سرعت مناسب 25cm/min است. همچنین مشاهده شد که در صورت تنظیم مناسب کمیتهای جوشکاری میکروپلاسما و استفاده از قید و بند مناسب، استحکام کششی جوش تقریبا با نمونه جوشکاری نشده برابری می کند.

در این پژوهش، اثر متغیرهای جوشکاری (شدت جریان، جوشکاری پالسی و غیر پالسی) بر ریزساختار، ویژگی های مکانیکی (کشش و سختی) و مقاومت الکتریکی آلیاژ80Ni-20Cr  بررسی شده است. برای این منظور، مفتول هایی به قطر 2 میلی متر تهیه و در شرایط گوناگون مورد جوشکاری قرار گرفتند. سپس نمونه هایی جهت بررسی متالوگرافی نوری، SEM، آزمون کشش، سختی و مقاومت الکتریکی تهیه شدند. نتایج آزمون های متالوگرافی نوری و SEM نشان دادند که ریزساختار انجمادی تمامی نمونه ها از دانه های کروی هم محور تشکیل شده بودند که با افزایش شدت جریان جوشکاری میانگین قطر دانه ها و اندازه میانگین کاربیدهای Cr23C6 و TiC در هر دو شرایط جوشکاری غیر پالسی و پالسی افزایش یافتند. افزون بر این، بررسی های متالوگرافی نشان دادند که مرز ذوب تمامی نمونه ها از سه ناحیه انجمادی صفحه ای، سلولی و دندریتی تشکیل شده است که عرض این ناحیه ها با افزایش شدت جریان جوشکاری افزایش یافتند. منطقه HAZ نیز در تمام نمونه ها از دو ناحیه دانه درشت و دانه ریز تشکیل شده بود که با افزایش شدت جریان جوشکاری میانگین اندازه قطر دانه ها در هر دو شرایط جوشکاری غیر پالسی و پالسی افزایش یافتند. نتایج آزمون کشش و سختی نشان دادند که با افزایش شدت جریان جوشکاری در هر دو شرایط جوشکاری غیر پالسی و پالسی، استحکام کششی و سختی اتصال کاهش می یابند. در مقابل، در یک شدت جریان جوشکاری ثابت، جوشکاری پالسی باعث افزایش استحکام کششی و سختی اتصال نسبت به جوشکاری غیر پالسی گردید. نتایج آزمون مقاومت الکتریکی نیز نشان داد که مقاومت الکتریکی تمامی نمونه ها تابعی از میانگین قطر دانه ها و وضعیت رسوب کاربیدها در ریزساختار می باشد و مناسب ترین (کمترین) مقاومت الکتریکی در شرایط جوشکاری با شدت جریان 10 آمپر به صورت پالسی بدست آمد.

به کارگیری آلومینیوم فوق ریزدانه و یا نانو ساختار به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا بسیار موردتوجه می باشد. یکی از چالش های اصلی این حوزه جوشکاری این مواد جهت تولید سازه های مهندسی می باشد. با توجه به پتانسیل بالای روش جوشکاری حالت جامد اصطکاکی اغتشاشی در اتصال مواد فلزی نانو ساختار، در این تحقیق با استفاده از تجهیزات و تکنیک های مختلف مانند میکروسکوپ های نوری و الکترونی، آزمایش ریز سختی و آزمایش کشش تک محوره نحوه اثر برخی از متغیرهای اصلی این روش جوشکاری بر خواص مکانیکی اتصال ورق های آلومینیومی 1050 فوق ریزدانه تولید شده توسط تکنیک اتصال نورد تجمعی مورد مطالعه قرار گرفته است. متغیرهای مورد مطالعه شامل سرعت های جوشکاری، هندسه پین ابزار جوشکاری و دمای اتمسفر جوشکاری بوده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده افزایش ریز سختی جوش با کاهش سرعت چرخشی یا افزایش سرعت انتقالی ابزار به دلیل حرارت کمتر ورودی به منطقه جوش می باشد. بررسی تأثیر هندسه پین نشان دهنده کم تأثیر بودن این متغیر بر خواص کششی اتصال می باشد. تنها در مورد ابزار با پین رزوه خورده بهبود مختصری در خواص کششی ایجاد شده است. انجام جوشکاری به شکل زیر آبی به نسبت جوشکاری در هوا می تواند سبب بهبود استحکام اتصال شود اما استفاده از آبی با دمای بسیار پایین (1 درجه سانتی گراد) در مقایسه با نمونه جوشکاری شده در آب با دمای 25 درجه سانتی گراد با ایجاد برخی عیوب جوشکاری مانند حفرات و کانال داخلی تأثیری معکوس داشته و خواص کششی اتصال ایجاد شده را به شدت تنزل می دهد.

در این پژوهش ورق هایی از جنس آلیاژ آلومینیوم 5086 با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به یکدیگر متصل شدند. از سه منطقه ناحیه دکمه جوش (WNZ)، ناحیه متاثر از جوش (HAZ) و فلز پایه (PM) نمونه برداری گردید و رفتار خوردگی این مناطق در محلول هوادار 3.5 درصد وزنی سدیم کلراید و با روش پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد مطالعه قرار گرفت. ریز ساختار نواحی جوش و مورفولوژی سطوح خورده شده نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به همراه آنالیز کمی EDS مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد که سه نوع رسوب شاملAl-Fe-Mn-(Cr) ، Al-Mg-Si و  Al-Mgدر فلز پایه شناسایی شد بطوری که بعد از جوشکاری، فقط رسوبات Al-Fe-Mn-(Cr) و Al-Mg-Si در ناحیه دکمه جوش شناسایی گردید. بیشترین دانسیته جریان خوردگی مربوط به فلز پایه می باشد و نواحی متاثر از حرارت و دکمه جوش از مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به فلز پایه برخوردار می باشند. دو نوع فرآیند خوردگی موضعی در مناطق خورده شده در هر سه ناحیه جوش شامل خوردگی موضعی قلیایی به همراه خوردگی حفره ای با حفره های کریستالوگرافی (بلورشناسی) مشخص شد.

برای بهبود خواص مکانیکی و افزایش عمر مفید قطعات فلزی از روش های مختلف جوشکاری برای ترمیم ترک سطحی قطعات فلزی استفاده می شود. در این پژوهش برای ترمیم شیار های سطحی فولاد ساختمانی، کارآیی دو روش جوشکاری به نامهای جوشکاری شعله ای با پاشش پودر آهن خالص و جوشکاری نفوذی با پودر آهن خالص از طریق القای مغناطیسی مورد ارزیابی قرار گرفته است. ابتدا 8 دسته نمونه شامل 2دسته نمونه به عنوان نمونه شاهد و 6دسته دیگر شامل نمونه های شیاردار به عمق 1 میلیمتر و به طول 12.5 میلیمتر و با دهانه شیار به اندازه های 0.5، 0.75 و 1 میلی متر تهیه شد. سپس فرآیند ترمیم انجام شد. نتایج نشان داد که بعد از ترمیم شیار سطحی، استحکام کششی نمونه های ترمیم یافته به روش جوشکاری شعله ای و جوشکاری نفوذی به ترتیب با اختلاف 2.5 و 7.5 درصد به استحکام کششی فلز پایه رسیده است. بنابراین برای تعمیر ترک سطحی فولاد ساختمانی، روش جوشکاری شعله ای مطمئن تر از روش جوشکاری نفوذی است.

در این مقاله سعی شده است تا تاثیر پارامترهای جوشکاری شامل شکل ابزار، زاویه ابزار، سرعت چرخشی و پیشروی ابزار بر روی تشکیل عیب هلالی مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر روی آلیاژ آلومینیم 1085 توسط ابزارهای استوانه ای، مثلثی و مربعی تحت شرایط مختلف صورت گرفت. مقاطع جوش حاصل توسط روش های رادیوگرافی، متالوگرافی و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تحت شرایط جوشکاری سرعت چرخشی 1120 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 160 میلی متر بر دقیقه و با زاویه 1 درجه عیب هلالی تشکیل شده واضح تر بوده و به نظر می رسد عامل اصلی تشکیل عیب هلالی مقدار بالای گرمای ورودی به ناحیه جوش در این نمونه باشد که باعث شدید اکسیداسیون آلومینیم شده و تشکیل ذرات اکسیدی را ترغیب نموده است. ذرات اکسیدی حاصل در حین انتقال مواد مابین قسمت پیشرو و پسرو به شکل S توزیع شده و منجر به تشکیل عیب هلالی شده اند.

فرایند جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی یک روش نو و جدید جوشکاری حالت جامد است که در اثر اصطکاک بین پین و شولدر و قطعه کار، تولید حرارت می کند. این حرارت باعث ایجاد یک منطقه خمیری شکل می شود. نیروی فشار از طرف شولدر و چرخش پین و ادغام لبه های اتصال سبب انجام جوشکاری می شود. در این پژوهش ابتدا به بررسی جوش پذیری ورق فولادی EN10130 با ضخامت 1.5 میلی متر پرداخته شد و پارامترهای سرعت دورانی، سرعت پیش روی ابزار، قطر پین و شولدر، توسط 58 عدد آزمایش مورد بررسی قرار گرفته است. پس از ایجاد جوش هایی بدون عیب، بازه 500 تا 1000 دور بردقیقه برای سرعت دورانی و بازه 30 تا 160 میلی متر بر دقیقه برای سرعت خطی بترتیب به عنوان سطوح بالا و پایین مناسبی برای این پارامترها انتخاب شده اند. برای دست یابی به بیشترین استحکام کششی، تعداد 29 آزمایش با توجه به سطوح معین شده پارامترها، از روش باکس بنکن طراحی شده، سپس متدولوژی سطح پاسخ برای بهینه سازی پارامترها مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج بهینه سازی و شرایط آزمایشگاهی همخوانی خوبی داشتند که این نتیجه، نشان دهنده کفایت مدل طراحی آزمایش ها و نتایج پیش بینی بهینه سازی است. آزمایش های ریز سختی سنجی، متالوگرافی و تست کشش نرمال صورت گرفته روی 3 سری از ورق های تولید شده با مناسب ترین استحکام کششی و ازدیاد طول، منطقه متاثر از حرارت ورق های سمت پیشرونده را ضعیف تر از بقیه موضع جوش معرفی کردند.

مقدمه: جوشکاری یکی از اجزا مهم بسیاری از صنایع محسوب می گردد و انستیتو ملی ایمنی و سلامت کار برآورد کرده است که حداقل دو میلیون کارگر به عنوان جوشکار مشغول کار هستند؛ بنابراین شناخت مواجهات شغلی موجود در این صنعت و راه های کنترل آنها، جهت حفظ و ارتقا سلامت جوشکاران، امری ضروری است.روش بررسی: این مقاله مروری شامل قسمت های مختلفی می باشد از جمله: تعریف و تاریخچه صنعت جوشکاری، آشنایی با انواع روش های جوشکاری، مواجهات شغلی در صنعت جوشکاری، بیماری های ناشی از مواجهات شغلی در این صنعت، روش های کنترل مخاطرات در صنعت جوشکاری و پایش سلامت جوشکاران.یافته ها: جوشکاران با عوامل آسیب رسان فیزیکی و شیمیایی متعددی مواجهه دارند و میزان مواجهات در روش های مختلف جوشکاری نیز متفاوت می باشد؛ از جمله این عوامل آسیب رسان می توان به گازها و فیوم ها، استرس حرارتی، سر و صدا، پرتوهای مختلف غیر یونیزان، مواجهات ارگونومیک و مخاطرات ایمنی اشاره کرد. با توجه به این مواجهات، جوشکاران در معرض خطر ابتلا به انواع بیماری های تنفسی از جمله رینیت، آسم، برونشیت مزمن و آمفیزم و غیره و بیماری های ناشی از عوامل آسیب رسان فیزیکی هستند.نتیجه گیری: پس از تعیین و شناسایی خطرات، می توان روش های مناسب کنترلی را بکار گرفت، از جمله جایگزینی، تهویه عمومی و موضعی، حفاظ گذاری، وسایل حفاظت فردی، پایش سلامت جوشکاران به طور دوره ای، آموزش جوشکاران و رعایت قوانین و استانداردها.