دفاعیه دکتری  در دانشکده مهندسی مکانیک

  آقای مهندس محمد هنرپیشه، دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی مکانیک، پنجم تیرماه سال 91، از رساله خود با عنوان « بررسی اثرات نورد بر تنش های پسماند در ورق های چند لایه جوش انفجاری» دفاع خواهد نمود.

  چکیده این رساله که راهنمایی آن را دکتر محمد صدیقی بر عهده دارند به شرح زیر می‌باشد.

  امروزه استفاده از ورقهای چندلایه در صنایع مختلف از قبیل هوافضا، هسته­ای و غذایی مورد توجه قرار گرفته است. دلیل این امر نیز بکارگیری خواص متفاوت مواد در کنار یکدیگر می­باشد. روش جوشکاری انفجاری به عنوان یکی از روشهای مناسب برای اتصال ورقهای غیر هم جنس مورد توجه بسیاری از محققین و صنعتگران قرار گرفته است که می­تو ا ند طیف گسترده­ی مواد در تیراژ بالا را تولید کند. در این پژوهش به بررسی باند جوش حاصل از جوشکاری انفجاری و توزیع تنش پسماند در ورق 3 لایه Al/Cu/Al پرداخته شده است. همچنین اثر فرآیند نورد سرد و همچنین عملیات حرارتی آنیلینگ بر خواص مکانیکی و فصل مشترک ورق سه لایه آلومینیوم/مس/آلومینیوم و تغییرات تنش پسماند در نمونه­ها مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا نمونه هایی از ورق جوش انفجاری Al/Cu/Al تهیه شد و با 4 کاهش ضخامت متفاوت نورد گردید. خواص مکانیکی هر لایه بعد از جوشکاری انفجاری و خواص مکانیکی اتصال از طریق تست­های استحکام برشی و استحکام کششی مورد مطالعه قرار گرفت و پروفیل تغییرات سختی در راستای ضخامت نمونه­ها بدست آمد. همچنین سطوح شکست نمونه­ها پس از تست کشش توسط میکروسکوپ الکترونی مطالعه و بررسی گردید. ترکیبات بین فلزی تشکیل یافته در فصل مشترک اتصال پس از عملیات حرارتی نمونه های جوش انفجاری با استفاده از میکروسکوپ نوری ( OM )، میکروسکوپ الکترونی روبشی ( SEM ) و همچنین آنالیز شیمیایی ( EDS ) مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله بعد با بکارگیری روش سوراخکاری مرحله­ای ( IHD ) تغییرات تنش پسماند در نمونه­های جوش انفجاری و نورد شده مورد بررسی قرار گرفت. ضمن اینکه نتایج تجربی با استفاده از مدل المان محدود برای نمونه­ها اعتبارسنجی شد.

  نتایج تست خواص مکانیکی نشان می­دهد که با افزایش درصد کاهش ضخامت نمونه­ها، استحکام نهایی و سختی افزایش قابل توجهی داشته است و استحکام باند جوش صفحات آلومینیوم و مس مطابق با استاندارد و بالاتر از حد استحکام لایه آلومینیومی می­باشد. مطالعه سطوح شکست نمونه­ها نشان می­دهد بدلیل اینکه ترکیبات بین فلزی تشکیل شده در فصل مشترک اتصال، ماهیتی ترد و شکننده دارند تحت کشش و تغییرشکل پلاستیک، شکسته شده و جوانه­زنی و اشاعه­ی ترک را تسریع نموده­اند. بررسی فصل مشترک پس از عملیات حرارتی نشان می دهد که افزایش دمای عملیات حرارتی آنیلینگ باعث افزایش عمق نفوذ شده است و ضخامت ترکیبات بین فلزی تشکیل یافته در فصل مشترک اتصال، افزایش یافته است. مطالعات صورت گرفته پس از تست میکروسختی ویکرز توسط SEM نشان دهنده­ی میکروترک در فصل مشترک بالا و پایین نمونه آنیل شده در دمای 400 درجه سانتیگراد می باشد. این موضوع، تشکیل ترکیبات بین فلزی ترد در فصل مشترک اتصال و شکل پذیری پایین این ترکیبات را نشان می­دهد. همچنین نتایج اندازه­گیری تنش پسماند برای نمونه­های جوش انفجاری شده مقادیر بالای تنش پسماند کششی را در سطح نمونه­های آلومینیومی نشان می­دهد. با بکارگیری مدل المان محدود، نتایج عددی نیز مقادیر تنش پسماند کششی در سطح نمونه­ی آلومینیومی را نشان دادند. ضمن اینکه فرآیند نورد بر روی نمونه­های جوش انفجاری شده سبب کاهش تنش پسماند کششی در سطح نمونه­ها می­شود.

    واژه‌های کلیدی: جوشکاری انفجاری، نورد سرد، فصل مشترک، تنش پسماند، المان محدود.