بررسی تجربی پارامترهای هندسی وصله‌های کامپوزیتی زمینه فلزی جهت تعمیر قطعات آلومینیومی ترک‌دار

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک

2 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک

3 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان

چکیده

تعمیر قطعات ترک‌دار با استفاده از وصله روشی متداول جهت بازیابی خواص مکانیکی و استحکام کششی می باشد. کارایی این گونه وصله ها را می توان با بدست آوردن حد اکثر میزان نیروی تحمل شده توسط قطعه ترمیم شده و مقایسه آن با قطعه ترمیم نشده به دست آورد. هدف از این پژوهش بررسی روش دیفیوژن استفاده شده در ترمیم قطعات ترک‌دار آلومینیومی و ارزیابی وصله‌ها و الیاف استفاده شده می‌باشد. در این مطالعه روش دیفیوژن برای اتصال وصله آلومینیومی برای تعمیر ترک مرکزی در ورق نازک آلومینیومی مورد استفاده قرار گرفته است. بررسی ریز ساختارها نشان داد که با استفاده از روش دیفیوژن می‌توان قطعات را به یکدیگر جوش داد و بدون استفاده از چسب به قطعه مناسب دست پیدا کرد. فرآیند تعمیر قطعات ترک‌دار ساخته شده از آلومینیوم یا آلیاژهای آن در این پژوهش شامل استفاده از سه نوع وصله و الیاف مختلف و شرایط متفاوت است، و درنهایت فشردن وصله و قطعه بر‌روی هم تحت گرما در مدت زمانی معین می‌باشد. قطعات تعمیر شده تحت بارگذاری شبه استاتیکی کششی قرار گرفته و میزان ماکزیمم نیروی تحمل شده قطعه در حالات مختلف به دست آمده است.

کلیدواژه‌ها


 [1] Aryal B (2019) Effects of impact energy and impactor mass on the damage inducted in Composite laminates and sandwich panels. Compos Struct 154: 226-238.
[2] عالی ح (1388) آشنایی با فرایند ساخت و تولید. انتشارات دانشگاه امام حسین.
[3] تویسرکانی ح (1381) شکل دادن فلزات. مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان.
[4] عابدی م (1399) مشخصه سازی ابعادی ورق کامپوزیتی شیشه/‌اپوکسی با ترک لبه‌ای تحت سیکل‌های سرمایش/‌گرمایش مرطوب. مجله مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 231-219 :‌‌(3)10.
[5] فرهی غ (1376) مکانیک شکست. انتشارات دانشگاه بوعلی سینا.
[6] Sabelkin V (2006)  Fatigue crack growth analysis of stiffened cracked panel repaired with bonded composite patch. Eng Fract Mech 73(11): 1553-1567.
 [7] Tsouvalis G (2009) Experimental and numerical study of the fatigue behaviour of composite patch reinforced cracked steel plates. Int J Fatigue 31(10): 1613-1627.
 [8] Jones R (1999) Composite repairs to cracks in thick metallic components. Compos Struct 44(1): 17-29.
 [9] Kurt B (2007) Diffusiyon bonding between Ti-6Al-4 V alloy and ferritic stainless steel. Mater Lett 61: 1747-1750
[10] Mahendran G (2010) Analyzing the effect of diffusion bonding process parameters on bond characteristics of Mg–Al dissimilar joints. J Mater Eng Perform 19: 657-665
[11] Wei Y (2008) Formation process of the bonding joint in Ti/Al diffusion bonding. Mater Sci Eng A 480: 456-463
[12] Kenevisi M (2012) A study on the effect of bonding time on the properties of Al7075 to Ti–6Al–4 V diffusion bonded joint. Mater Lett 76:144-146
[13] Ismail A (2016) Fe-Al Diffusion Bonding: Effect of Reaction Time on The Interlayer Thickness. J Mech Eng 13(2): 10-20.
[14] Jafarian M (2016) The comparison of microstructure and mechanical properties of diffusion joints of 5754, 6061, and 7039 aluminum alloys to AZ31 magnesium alloy. Journal of Advanced Materials in Engineering 35(1): 11-21.
[15] Fernandus M (2011) Developing Temperature–Time and Pressure–Time diagrams for diffusion bonding AZ80 magnesium and AA6061 aluminium alloys. Mater Des 32(3): 1651-1656.
[16] Fernandus M (2012) Optimising diffusion bonding parameters to maximize the strength of AA6061 aluminium and AZ31B magnesium alloy joints. Mater Des 33: 31-41.
[17] تویسرکانی ح (1375) اصول علم مواد. مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان.