سیستم همکاری در فروش سپیده

فرآیندهای جوشکاری با انرژی تشعشعی گروهی از فرآیندهای جوشکاری هستند که در آنها حرارت مورد نیاز برای انجام جوشکاری به کمک تابش یک پرتو حاوی انرژی بر روی موضع اتصال تامین می شود. این پرتوها ممکن است مانند پرتو الکترونی حاوی ذرات پر انرژی باشند و یا این که یک تشعشع الکترومغناطیسی باشند. در این روشها نیاز به تماس نزدیک قطعه با منبع حرارت (که می تواند قوس، پلاسما یا شعله باشد) نیست و با تمرکز پرتو بر روی هر نقطه می توان حوضچه جوش را در آن نقطه به وجود آورد. فرآیندهای جوشکاری با پرتو الکترونی، جوشکاری با پرتو لیزر و جوشکاری با ریز موج ها مهمترین فرآیندهای جوشکاری هستند که در این گروه جای می گیرند.

در این پژوهش سعی شده است که به طور خاص در مورد شاخه جوشکاری لیزری که بخشی از فرآیندهای جوشکاری با انرژی تشعشعی می باشد، بحث شود. همچنین در ادامه این بحث به تحلیل المان های جوش پرداخته شده است.

فهرست مطالب

عنوان                              صفحه

فصل اول   لیزر………………………………………………………………………………(25     11)

1     1       مقدمه         12

1     2       تاریخچه لیزر               13

1     3       همدوسی لیزر              15 

1     4       تولید اشعه لیزر 17

1     5       اصول فرایند جوشکاری با لیزر         21

1     6       موارد کاربرد جوش لیزر                   23

فصل دوم  تقسیم لیزرها……………………………………………………………… (36     26)

2     1       لیزر حالت جامد  27

2     2       لیزرهای گازی    32

2     3       دیود لیزرها                  36

فصل سوم  متغیر های فرایند جوشکاری با لیزر…………………………… .(44     37)

3     1   توان پرتو لیزر                  38

3     2  قطر پرتو لیزر                    39

3     3  قابلیت جذب پرتو              41

3     4  سرعت عبور پرتو               43

3     5  گاز محافظ                       44

فصل چهارم  انتخاب لیزرجهت جوشکاری…………………………………..   (51     45)

4     1       عوامل موثر در انتخاب لیزر مناسب 46

4     2       جوشکاری فولادها 49

4     3       جوشکاری آ لومینیم و آلیاژهای آن50

4     4       جوشکاری تیتانیم و آلیاژهای آن      51

فصل پنجم  لیزرهای توان پایین………………………………………………….  (55     52)

5     1       عوامل موثر در انتخاب لیزرهای توان پایین         53

5     2       نکات مهم دراستفاده از لیزرهای توان پایین           54

فصل ششم  جوشكاري ورق ST14 مورد استفاده در ساخت

 بدنه خودرو با استفاده از ليزر Nd:YAG پالسي……………………………… (66     56)

6     1       چکیده                                       57

6     2       چیدمان آزمایش57

6     3       بررسی نتایج آزمایش59

فصل هفتم  بررسي بيناب نشري پر پلاسما در جوشكاري ورق

 فلز st14 بوسيله ليزر Nd:YAG پالسي……………………………………..(77     67)

7     1       چکیده       .               68

7     2       مقدمه68

7     3       مواد و وسایل و روش های آزمایش69

7     4       نتایج و بحث                71

فصل هشتم  مزایا و محدودیت جوشکاری لیزری در مقایسه با

 سایر روشها………………………………………………………………………………..(82     78)

8     1       مزایای فرایند جوشکاری با اشعه لیزر79

8     2       معایب فرایند جوشکاری با اشعه لیزر81

8     3       مسائل ایمنی استفاده از لیزر           82

فصل نهم  تحلیل المان محدود……………………………………………………..(99     83)

9     1       تعیین المان و خواص مواد              84

9     2       مدل سازی هندسی84

9     3       مش زنی ( ساختن مدل اجزا محدود)86

9     4       اعمال شرایط مرزی و نیروها            88

9     5       تنظیمات حل و گرفتن نتایج مورد نیاز89

نتیجه گیری و پیشنهادات……………………………………………………………(102     100)

فهرست شکل ها

شکل      صفحه

1        نور همدوس و ناهمدوس       15

2        اجزای اصلی لیزر ساده19

3       تابش تحریک شده فوتونها که با یک اتم تحریک شده برخورد

      می کند و منجر به آزادی فوتون قبل از تابش خود به خودی می شود20

4       بازتاب فوتونها توسط آینه ها به منظور افزایش طول مسیر برای تابش

      تحریک شده و در نتیجه افزایش توان پرتو لیزر              20

5        مقطع مدهای اصلی پرتوی لیزری21

6      یاتاقان هیدرولیکی قسمت جلو برنده موشک که با اشعه لیزرجوش

    کاری میشود. .         25

7      وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتومها تولید شد با رفت و برگشت

     بین آینه ها متمرکز می شود.28

8      طرح شماتیک لیزر Nd:YAG                32

9      طرح شماتیک یک لیزر CO2  با جریان محوری           34

10      طرح شماتیک یک لیزر CO2  با جریان متقاطع35

11      تصویر چیدمان آزمایشگاهی مورد استفاده در جوشکاری لیزری     58

12      تغییرات عمق نفوذ جوش بر حسب پهنای پالس لیزر60

13      عمق نفوذ جوش در پهنای پالس لیزر 61

14      تصویر همپوشانی پالسهای لیزر              64

15      نتایج آزمایشهای تنش – کرنش             65

16      تصویر نمونه ای قطعه ای که تحت آزمایش تنش     کرنش قرار گرفته است.     66

17      تصویری از چیدمان استفاده شده در آزمایش های جوش لیزری71

18      نمونه ای از بیناب نشری پر پلاسمای ناشی از جوش لیزری           72

19       تغییرات دما و انحراف معیار دما بر حسب تغییرات پهنای پالس74

20      تغییرات دما و انحراف معیار دما بر حسب تغییرات گاز محافظ      74

21      تغییرات دما و انحراف معیار دما بر حسب تغییرات شارش گاز       76

22     مدل سازی هندسی85

23     مش زنی86

24      اعمال شرایط مرزی و نیروها  89

25      حالت های مختلف کرنش در اثر اعمال شرایط مرزی و نیروها        90

26      حالت های مختلف تنش در اثر اعمال شرایط مرزی و نیروها         95

فهرست جداول

جدول              صفحه

1       تاثیر توان پرتو برعمق نفوذ با سرعتهای مختلف جوشکاری در فولاد 304         39

2      ترکیب شیمیایی نمونه ورق فلز ST1459

3      شرایط و مقادیر پارامترهای آزمایش60

4      عناصر تشکیل دهنده ST14  بر حسب درصد وزنی69

5     شرایط کاری استفاده شده در آزمایش های جوش لیزری70

6      مشخصات خطوط تابشی انتخابی برای محاسبه دمای الکترون اتم آهن خنثی     73