پاتنش فلزات,پروژه بررسی پاتنش فلزات،خوردگی فلزات,پژوهش بررسی پاتنش فلزات،خوردگی فلزات,تحقیق بررسی پاتنش فلزات،خوردگی فلزات,خوردگی فلزات,دانلود پایان نامه بررسی پاتنش فلزات،خوردگی فلزات,مقاله بررسی پاتنش فلزات،خوردگی فلزات
پژوهش بررسی پاتنش فلزات،خوردگی فلزات در 103 صفحه ورد قابل ویرایش فهرست عنوان صفحه مقدمه 1 فصل اول – سیستم فلزپاشی قوس الکتریکی 5 1-1 معرفی نحوه عملكرد اسپری با قوس الكتریكی 6 1-2 نحوه تشكیل قوس الكتریكی 8 1-3 تجهیزات و الحاقات مربوطه 9 1-4 آماده سازی سطح 13 1-5 راه اندازی سیستم 15 1-6 استحكام چسبندگی لایه‌های اسپری شده 16 1-7 پرداخت كاری 21 1-8 كنترل كیفیت 22 1-9 بررسی عوامل مؤثر در فلز پاشی قوسی 22 1-10 اثر فاصله پاشش 23 1-11 اثر فشار هوا روی میزان تخلخل 25 1 -12 اثر استفاده از گاز خنثی در كاهش اكسیداسیون و كاهش تخلخل سطحی 26 1-13 اثر نوع گاز و فلزپاشی روی سختی لایه پاششی 29 1-14 اثر نوع فلزپاششی روی ساختار میكروسكوپی 30 1-15 سایر كاربردهای فلزپاشی 32 1-16 نتیجه‌گیری 33 فصل دوم- سیستم فلزپاشی به روش پلاسما ( Plasma Spray ) 35 2- 1 فلزپاشی با استفاده از روش پلاسما 36 2-2 تجهیزات سیستم 40 2-3 طرز كار سیستم 43 فصل سوم- دستگاه فلزپاشی به روش شعله‌ائی 45 3-1 دستگاه فلزپاشی سیمی 46 3-2 خصوصیات سیمهای مصرفی 53 3-3 دستگاه پودر فلزپاشی شعله‌ائی 58 3-4 تجهیزات مربوط به دستگاه پودر فلزپاشی 58 3-5 پارامترهای انتخاب پودر 62 3-6 مقایسه دستگاه فلز پاش سیمی و پودری 62 3-7 انتخاب مناسبترین سیستم 63 3-8 هزینه 64 3-9 جوش آرگون 66 فصل چهارم- کنترل کیفیت و روشهای آماده سازی استاندارد 70 4-1 کنترل کیفیت و آزمایشات استاندارد 71 4-2 کنترل ضخامت مواد اولیه 72 4-3 کنترل ضخامت پوشش 72 4- 4 کنترل کیفیت مرحله آماده سازی 73 4-5 کنترل کیفیت نهایی 74 4-6 سیستم های ایمنی و بهداشتی 75 4-6-1 تجهیزات تهویه هوا 76 4-6-1-1 تهویه سالن فلز پاشی 77 4-6-1-2 تهویه سالن ماسه زنی 78 4-6-2 تجهیزات حفاظت صوتی 81 منابع و مآخذ 84 ضمایم 85 مقدمه: پدیده خوردگی پدیده‌ایست الكتروشیمیائی كه در اثر همجواری سطوح و جداره‌های خارجی اجسام با محیط مجاور بتدریج و با مرور زمان در این سطوح بوجود خواهد آمد. خوردگی ممکن است از نوع 1- شیمیایی : خوردگی در اثر مواد شیمیایی 2- EROSION : خوردگی در اثر برخورد ذرات جامد معلق در سیال عبورکننده با سطح 3- CORROSION : زنگ زدگی در اثر تماس با محیط مجاور4- سایش : سایش دو سطح نسبت بهم باشد . اساساً مواد موجود در طبیعت علاقه دارند كه بحالت خود برگردند مثلاً آهن و فولاد كه در طبیعت معمولاً بصورت اكسید آهن یا سنگ اكسید وجود دارند پس از اخراج از معادن در مقابل فعل و انفعالات شیمیائی و روشهای مختلف علمی احیا شده و تبدیل به آهن خالص یا فولاد خالص می‌شوند و لذا این اجسام خاصیت برگشت به اصل خود را حفظ كرده و تحت شرائطی با تاثیرپذیری از محیط قادر خواهند شد كه مجدداً اكسید شده و با از دست دادن خاصیتهای مختلف و در حقیقت پوسیده شدن برای صنایع مشكلات متعددی را ایجاد كنند. در سال 1965 هزینه‌های ایجاد شده ناشی از خوردگی در ایالات متحده آمریكا حدود 6 میلیارد دلار و همین خسارت در سال 75 به 70 و در سال 85 به یكصد و هفتاد میلیارد دلار رسیده است كه بر اساس آمارهای بدست آمده حدود 15 الی 25 درصد از این خسارت قابل پیشگیری و نتیجتاً 75 الی 85 درصد آن قابل پیشگیری نمی‌باشد. آنچه برای یك محقق و دست‌اندكاران صنعت كشور مطرح است توجه به این امر مهم است كه متاسفانه بنا بدلایل مختلفی میزان خساراتهای ناشی از خوردگی در صنعت روند افزایشی داشته كه عمدتاً بدلیل عوامل زیر میباشد. 1- افزایش تاسیسات صنعتی به منظور تامین نیازهای جوامع 2- افزایش آلودگی‌ها در سطح جهان بعلت خوردگی خسارت زیادی به صنایع كشور وارد می‌شود و لذا نگرشی عمیق به این امر مهم ملزم می‌سازد كه برای پیشگیری از این هدر رفتن سرمایه‌هائی كه گاها باعث تلفات جانی نیز می‌شوند چاره‌ائی بیندیشیم و تا حد ممكن زیانهای حاصل از این پدیده زیانبار را كاهش دهیم. برای مبارزه با پدیده خوردگی راههای مختلفی وجود دارد كه بكارگیری هر روش تابع شرایط مختلف از قبیل نوع تاسیسات ، توان سرمایه‌گذاری ، شرائط آب و هوائی، حجم تاسیسات قابل حفاظت و بررسی اقتصادی در مورد صلاح سرمایه‌گذاری و غیره خواهد بود. بعلاوه پس از بررسی‌های مختلف با توجه به عوامل یاد شده و انجام كارشناسی‌های لازم در ابعاد مختلف روشهای مختلفی برای حصول به این هدف بشرح ذیل وجود دارد. 1- انجام حفاظت‌های كاتودیك 2- رنگ آمیزی تاسیسات 3- آبكاری و پوشش دادن بروشهای سنتی 4- پاشش فلزات از مجموعه عوامل چهارگانه فوق بحث خود را روی دستگاه پاشش فلزات بر روی سطوح خارجی اجسام متمركز نموده و در این پروژه تلاش شده با توجه به امكانات موجود بررسی‌هائی را در مورد بكارگیری این تكنولوژی در حفاظت تاسیسات بعمل آورد. در حقیقت بكارگیری پوشش فلز روی سطوح اجسام بدلیل مقاومت بالای فلزات مناسب و رعایت مسائل مختلف تكنیكی و كسب مهارتهای لازم در نحوه استفاده میتوان نقش ارزنده خود را در افزایش طول عمر مفید دستگاهها نشان دهد. لذا لازم است قبل از پرداختن به نحوه كار و بررسی‌های مختلف علمی بكارگیری نوع فلزات ، در زمینه معرفی دستگاه و انواع روشهای آن بحث خواهیم كرد که در این پایان نامه در فصل اول آن سیستم فلز پاشی قوس الکتریکی که شامل بخش های معرفی نحوه عملكرد اسپری با قوس الكتریكی ، تجهیزات و الحاقات مربوطه ، آماده سازی سطح و غیره می باشد ، عنوان گردیده است . در فصل دوم سیستم فلزپاشی به روش پلاسما که شامل بخش های فلزپاشی با استفاده از روش پلاسما ، تجهیزات سیستم و غیره می باشد ، مطرح گردیده است . در فصل سوم سیستم فلزپاشی بروش شعله‌ائی که شامل بخش های سیستم فلزپاشی سیمی ، خصوصیات سیمهای مصرفی ، دستگاه پودر فلزپاشی شعله‌ائی و غیره است مطرح گردیده است و در فصل چهارم کنترل کیفیت و روشهای آماده سازی استاندارد که شامل بخش های کنترل کیفیت و آزمایشات استاندارد ، کنترل ضخامت مواد اولیه ، کنترل کیفیت مرحله آماده سازی و غیره است ، مطرح شده است . و در پایان منابع و مآخذ و ضمائم آورده شده است . -1 معرفی نحوه عملكرد اسپری با قوس الكتریكی: اسپری قوس الكتریكی یكی از روشهای اسپری حرارتی است كه در آن دو سیم ذوب می‌شود و ذرات ریزی را بوجود می‌آورد كه این ذرات ریز به سمت قطعه مورد نظر جهت پوشش دادن آن هدایت می‌گردد. جریان هوا هم با سرعت زیاد جهت اتمیزه كردن فلز مذاب و سوق دادن آن بسمت سطح در نظر گرفته شده بكار می رود. بطور كلی فرایند اسپری با قوس الكتریكی (Arc Spray ) اساساً عبارت است از دستگاهی كه دو سیم را با سرعتهای یكسان تغذیه می‌كند كه از اول ایجاد قوس تا آخر آن با همدیگر در تماس هستند تا اینكه در اثر برخورد آنها قوس الكتریكی ایجاد شود. در پشت قوس ایجاد شده یك نازل قرار دارد كه از درون آن جریان هوا با سرعت بسیار بالائی برای اتمیزه كردن (ریز كردن ذرات فلز مذاب) بكار میرود. اندازه ذرات توسط فشار هوا و از طریق نازل قابل تغییر بوده و میتواند به ذرات درشت تا ذرات بی‌نهایت ریز تغییر كند. در این پروسه از هوا استفاده می شود . سرعت كار در حدود m/s 300 یا ft/s 1000 میباشد كه میتوان رنج آن را با توجه به كار برد آن تنظیم نمود. لازم به ذكر است كه با متغیر ساختن سرعت گاز اتمیزه شده ، خصوصیات و ویژگیهای سطح پوشش داده شده نیز دستخوش تغییر خواهد شد. میزان ذرات فلز مذاب خارج شده از ایجاد قوس بالغ بر چندین هزار ذره یا پرتو در ثانیه میباشد درجه حرارت قوس در حدود 5800 درجه سانتیگراد یا 10500 فارنهایت است كه بستگی به تركیب فلز (الكترود) مورد مصرف دارد و این ذرات فلز تماماً در دمای ثابت و مافوق گرمSuperheat ) ( شكل می‌گیرد. در زمان انجام پروسه ذرات اسپری شده دارای انرژی حرارتی فوق‌العاده‌ای بوده كه این امر به انجام پاشش یكنواخت ذرات روی سطوح مورد نظر كمك كرده و ذرات ضمن داشتن انرژی حرارتی با سرعت زیادی اسپری شده و در برخورد با سطح بایستی با لایه خارجی جوش خورده و تركیب بسیار قدرتمندی را بوجود آورد. از مزایای این فرایند میتوان به موارد زیر اشاره كرد. 1- كم خرج بودن آن 2- كاهش اكسیده شدن شعله در مقایسه با تكنیك اسپری با شعله) Flame Spray ( 3- هزینه‌های سوخت و مصرف برق آن نیز كم میباشد. 4- در هنگام پوشش دادن مشكلی ایجاد نمی‌نماید. 5- سهولت حمل و نقل تجهیزات مربوطه 6- سرعت پاشش بالا 7- كنترل میزان حرارت وارده به قطعه 8- عدم نیاز به پیش گرم كردن قطعه از معایب مضر آن استقرار انرژی در یك نقطه به هنگام ایجاد حرارت است كه ذرات اتمیز شده در قوس الكتریكی باعث تغییرات شیمیائی در سیم همچنین تغییر در نقطه تبخیر آن می‌گردد كه این معزل با سود جستن از متالورژی سیم قابل بهسازی میباشد -2 نحوه تشكیل قوس الكتریكی (طبیعت ایجاد قوس) قوس الكتریكی بوسیله جریان الكتریكی كه در میان گازایون (Ioniz )اتصال می یابد ،ایجاد می‌شود. در این فرایند این گاز بطرف دو سیم هدایت می‌گردد تا در نقطه‌ائی كه این دو سیم با یك فشار كم همدیگر را قطع كنند و به سطحی مانند نقاط ریز تماس گیرند. به لحاظ جریان الكتریكی زیاد، گرمای فوق‌العاده زیادی را بوجود میاورد كه این گرما به سطح بین دو فلز می‌رسد لذا این گرما ایجاد گاز ایون شده می‌كنند و كل منطقه ذوب را احاطه می‌كند كه بدین ترتیب پلاسما تولید شده در این نقطه متمركز می‌گردد، در این حال پلاسما برای عبور جریان الكتریكی ایجاد می‌شود تا جریان زیادی عبور نماید به همین لحاظ قوس پایدار و تقویت شده‌ائی بوجود خواهد آمد. لازم بذكر است كه فاصله بین دو الكترود نباید از مقدار معین شده در جهتی كه گاز اتمیزه شده جریان دارد تجاوز كند این فاصله با توجه به نوع سیم مصرفی در جدول شماره (1-1) درج شده است. شکل (1) : نحوه برخورد آند و کاتد به یکدیگر و چگونگی تشکیل قوس الکتریکی 1-3 تجهیزات و الحاقات مربوطه: بطور كلی تجهیزات آنها به چهار جزء بزرگ بشرح زیر تقسیم بندی شده است. 1) قسمت ثابت منبع قدرت با جریان مستقیم كه معمولاً یك نوع ولتاژ ثابت دارد. 2) مكانیزم محركه حركت سیم 3) مجموع كنترل هوای فشرده شده 4) تفنگ قوس الكتریكی منبع جریان DC وسیستم كنترل بطور وابسته به هم برای تجهیز كردن انرژی جریان الكتریكی همچنین هوای اتمیزه و هدایت سیم و تغذیه آن بداخل اسلحه قوس الكتریكی بكار میرود. بوسیله واحد محركه دستگاه سیمها كشیده می‌شود و صاف می‌گردد و سپس از درون یك سیم روپوش دار عایق شده كه انعطاف پذیر میباشد عبور كرده و بداخل مسیر صاف و مستقیمی هدایت می‌گردد این واحد در شكل (5) نشان داده شده است. قوس در محل تماس دو سیم با یكدیگر ایجاد می‌شود و توسط یك نازل كه در پشت آن قرار گرفته است هوا با سرعت زیاد ذرات فلز ذوب شده را اتمیزه كرده و این ذرات را با سرعت بسیار بالا به سمت سطح قطعه مورد نظر هدایت می‌نماید. در شكل (2) پیستوله یا تفنگ قوس الكتریكی اولیه و در شكل (3) نوع پیشرفته آن شكل (4) اجزاء تشكیل دهنده آن نشان داده شده است. -2 كنترل كیفیت مواد اولیه: مواد مصرفی اولیه در واحد فلزپاشی شامل آلیاژهای فلزی و سرامیكی، مواد شوینده و گازهای اكسیژن، استیلن،آرگون و هیدروژن میباشد. حساسیت عملیات پاشش نسبت به كیفیت این مواد با توجه به پیچیدگی فرآیند و مكانیزم چسبندگی، بسیار بالاست و از این رو دقت و كنترل این مواد موجب جلوگیری از هدر رفتن پوششها و احتراز از حصول نتیجه منفی می گردد در این خصوص بازبینی مكرر پودرهای فلز كه تحت تأثیر اكسیداسیون قرار دارند توصیه می گردد. در این مرحله تغییر رنگ پودر، نمایانگر وضعیت و كیفیت آن خواهد بود . در مورد سیمها نیز ضخامت یكنواخت و عدم وجود پارگی در قرقره بایستی مورد بازدید قرار گیرد. 4-3 كنترل ضخامت پوشش: ضخامت روكش از جهت احتمال و امكان افزایش تمركز انواع تنشها و همچنین عمر پوشش و قابلیت برآورد دقیق وظایف سطح، حائز اهمیت زیادی بوده كه در این خصوص كنترلها و بازرسی های لازمه صورت می‌گیرد. از بین روشهای مختلف كنترل ضخامت، روشهای غیرمخرب و روش استفاده از دستگاه جریان القائی را می توان برشمرد که امکان صرفه جویی اقتصادی و تسریع در ادامه خدمات و حفظ دوام قطعه از مشخصات بارز روش غیرمخرب میباشد. در راستای تأمین جوانب مثبت عملیات كنترل كیفی، در حال حاضر مناسب ترین روش كنترل ضخامت استفاده از دستگاه جریان القایی است كه در آن با اندازه گیری ضریب هدایت الكتریكی فلز روكش و جسم پایه، اندازه گیری ضخامت پوشش صورت می‌گیرد. 4-4 كنترل كیفیت مرحله آماده سازی: برای جذب كامل پوشش و ایجاد چسبندگی مطلوب، شرایط مقدماتی ایجاد پیوند بین پوشش و قطعه كار باید مطابق دستورات و توصیه ها فراهم گردد. همانطور كه قبلا ذكر شد، ماهیت پیوند در فرایند فلزپاشی، مكانیكی بوده و ذرات پاشیده شده با حالت خمیری به فرم ناهمواریهای سطح درمی‌آیند. این ناهمواریها باید قدرت حفظ لایه پوشش را داشته باشند.