تاریخ شروع : 1402/11/29
مهلت ارسال : 1402/12/10
گرنت صندوق نوآوری و شکوفایی:
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 500میلیون تومان
مهلت ارسال پروپوزال به اتمام رسیده است
ساخت فیلرمتال جوشکاری اصلاح‌شده با نانوذرات برای اتصال آلیاژهای مهندسی جوش ناپذیر
خلاصه فناوری
یکی از چالش‌های اساسی جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم ترکیدگی انجمادی این آلیاژها حین جوشکاری ذوبی است. باتوجه به اهمیت بهبود جوش‌پذیری آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم، روش‌های مختلفی در دهه‌های گذشته برای کنترل ترک انجمادی بکار گرفته شده است. استفاده از عملیات حرارتی قبل از جوش، کنترل حرارت جوش و کنترل ترکیب شیمیایی فیلرمتال از جمله تکنیک‌هایی هستند که برای کنترل ترک انجمادی آلیاژهایی همچون 2024، 6061 و 7075 استفاده شده‌اند. اما برخی از این تکنیک‌ها چندان موفقیت‌آمیز نیستند و برخی دیگر همچون استفاده از فیلر Al-Si برای جوشکاری این آلیاژها منجر به عدم پاسخ محل جوش به عملیات حرارتی رسوب‌سختی می‌شوند و بنابراین خواص جوش تحت تاثیر قرار می‌گیرد. ایده استفاده از نانوذرات می‌تواند یک راه‌حل منحصربفرد برای این چالش باشد زیرا در این حالت جوش از نظر ترکیب شیمیایی با فلزپایه یکسان است. در این فیلرمتال‌ها میزان افزودن نانوذرات بسیار پایین است (3-1 درصد حجمی). ذکر این نکته لازم است که هدف از افزودن این نانوذرات استفاده از خواص استحکام بخشی آنها نیست بلکه استفاده از این نانوذرات به دلیل اثراتی است که می‌توانند روی رفتار انجمادی حوضچه مذاب و ریزکردن دانه‌ها داشته باشند. در این طرح دو روش حالت جامد (ساخت نانوکامپوزیت بوسیله FSP و تولید فیلر از آن) و تولید به روش حالت مذاب (ساخت نانوکامپوزیت به‌وسیله ذوب و ریختگری نانوکامپوزیت زمینه فلزی و تولید فیلر از آن) برای تولید فیلرمتال نانوکامپوزیتی در نظر گرفته شده است.
در این طرح در فاز اول پس از مطالعات، چالش‌های جوشکاری آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم (شامل آلیاژ 6061 و آلیاژ 7075) بررسی و مستندسازی می‌شود. مشخصات ریزساختاری، خواص مکانیکی و رفتار ترکیدگی این مرحله به‌عنوان پایه‌ای برای مقایسه در دیگر مراحل طرح در نظر گرفته شده است. در فاز دوم از فرایند اصطکاکی هم زدنی (FSP) برای تولید نانوکامپوزیت و در نهایت فیلرمتال استفاده می‌شود. در این فاز اثر نانو ذرات مختلف بر ریزکردن ساختار و حساسیت به ترک انجمادی بررسی می‌شود و نانوذره بهینه انتخاب می‌شود. همچنین، درصد نانوذرات باید بهینه شود. در فاز سوم، تولید نانوکامپوزیت از طریق حالت مذاب دنبال می‌شود. سپس فیلر از طریق اکستروژن و کشش سیم تولید می‌شود و بررسی‌های جوش پذیری (بررسی ریزساختار، خواص مکانیکی و رفتار ترکیدگی) انجام می‌شود.
ضرورت مسئله
استفاده از مواد استحکام بالا در صنعت یک نیاز اساسی برای سبک‌سازی است. اما در برخی موارد استفاده از مواد استحکام بالا به‌وسیله قابلیت جوش‌پذیری آنها محدود می‌شود. حساسیت آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم به ترک انجمادی، مانع از جوشکاری موفقیت آمیز این آلیاژها می‌شود. استفاده از عملیات حرارتی قبل از جوش، کنترل حرارت جوش و کنترل ترکیب شیمیایی فیلرمتال از جمله تکنیک‌هایی هستند که برای کنترل ترک انجمادی آلیاژهایی همچون 2024، 6061 و 7075 استفاده شده‌اند. اما برخی از این تکنیک‌ها چندان موفقیت‌آمیز نیستند و برخی دیگر همچون استفاده از فیلر Al-Si برای جوشکاری این آلیاژها منجر به عدم پاسخ محل جوش به عملیات حرارتی رسوب سختی می‌شوند و بنابراین خواص جوش تحت تاثیر قرار می‌گیرد. در واقع جوشکاری آلیاژی همچون 7075 با فیلرمتال Al-Si همچون 4043 می‌تواند منجر به تولید یک جوش بدون ترک شود اما به دلیل عدم پاسخ مناسب فلز جوش به پیرسازی، استحکام جوش بیش از 50 درصد نسبت به فلز پایه افت می‌کند. بنابراین، استفاده از این آلیاژهای استحکام بالا، به شدت توسط حساسیت آنها به ترک انجمادی محدود شده است. ایده استفاده از نانوذرات می‌تواند یک راه حل منحصر به‌فرد برای این چالش باشد؛ زیرا در این حالت جوش از نظر ترکیب شیمیایی با فلزپایه یکسان است. در این فیلرمتال‌ها میزان افزودن نانوذرات بسیار پایین است (3-1 درصد حجمی). ذکر این نکته لازم است که هدف از افزودن این نانوذرات استفاده از خواص استحکام بخشی آنها نیست، بلکه استفاده از این نانوذرات به دلیل اثراتی است که می‌توانند روی رفتار انجمادی حوضچه مذاب و ریزکردن دانه‌ها داشته باشند.
استفاده از این فیلرمتال‌ها می‌تواند در درجه اول مقاومت به ترک انجمادی را افزایش دهد که یک مساله بسیار مهم است و در درجه دوم می‌تواند خواص مکانیکی را بهبود بدهد. برای مثال در جوشکاری مرسوم آلیاژ 7075 با فیلرمتال 5356 در صورتی که بتوان جوش سالم بدست آورد، راندمان اتصال (نسبت اتصال جوش نسبت به استحکام فلز پایه) کمتر خواهد بود (25-50 درصد کمتر بسته به ضخامت فلز پایه و پهنای منطقه‌ی ذوب). در حالیکه در صورت استفاده از فیلر 7075 حاوی نانوذرات برای جوشکاری آلیاژ 7075 امکان بدست آوردن استحکامی برابر استحکام فلز پایه امکان‌پذیر است.
مسئله اصلی تحقیق
به طور کلی در فرایندهای جوشکاری ذوبی به دلیل شیب حرارتی زیاد درون حوضچه مذاب، تشکیل دانه‌های درشت ستونی تشویق می‌شود. تشکیل دانه‌های ستونی نه تنها منجر به افت خواص مکانیکی بلکه منجر به کاهش مقاومت در برابر ترکیدگی انجمادی می‌شود. در این طرح هدف تولید یک فیلرمتال نانوکامپوزیتی حاوی نانوذرات است که حضور این نانوذرات می‌تواند منجر به تغییر دانه‌های انجمادی از ستونی به هم‌محور ریز شود و درنتیجه خواص مکانیکی و مقاومت در برابر ترک انجمادی افزایش یابد. آلیاژهای سبک نقشی کلیدی در توسعه‌ی سازه‌های سبک در صنایع هوایی و صنایع خودروسازی دارند. برای مثال آلیاژهای رسوب سخت شونده آلومینیوم سری 2XXX، 6XXX و 7XXX (به عنوان مثال آلیاژهای 2024، 6061 و 7075) آلیاژهایی با نسبت استحکام به وزن بالا هستند. اما کاربرد این آلیاژها بوسیله‌ی جوش پذیری پایین آنها محدود می‌شود. چالش جوشکاری ذوبی این دو آلیاژ با فیلرمتال مشابه فلز پایه، حساسیت زیاد به ترک انجمادی است. این مساله یک چالش کلیدی در استفاده از این آلیاژهای استحکام بالا است. حل مشکل ترکیدگی انجمادی این آلیاژها با استفاده از فیلرمتال غیرهمجنس (برای مثال فیلرمتال‌های Al-Si) قابل حل است؛ اما در این صورت محل جوش پاسخ مناسبی به پیرسازی پس از جوشکاری نخواهد داد و در نتیجه استحکام جوش به طور قابل توجهی نسبت به فلز پایه کاهش خواهد داشت. بنابراین، این آلیاژها معمولا غیرجوش‌پذیر در نظر گرفته می‌شوند. یکی از روش‌های کاهش حساسیت به ترک انجمادی ریزدانه شدن فلز جوش است. در این طرح تلاش می‌شود با استفاده از ریزدانه کردن و تشکیل دانه‌های هم محور مساله ترک انجمادی کنترل شود. برای ریزدانه کردن فلز جوش از افزودن نانوذرات به حوضچه جوش استفاده خواهد شد. نقش نانوذرات در فرایند انجماد و ترکیدگی انجمادی بررسی می‌شود. انتظار می‌رود حضور نانوذرات در حوضچه مذاب بتواند از طریق کاهش سرعت رشد دندریت‌ها و/یا عمل کردن به صورت جوانه‌زا به ریزدانه‌کردن و کاهش حساسیت به ترک انجمادی کمک کند. هدف نهایی این پروژه، دستیابی به روشی برای جوشکاری ذوبی این آلیاژها با استفاده از فیلرمتال مشابه (یک فیلرمتال نانوکامپوزیتی با زمینه مشابه با فلز پایه و نانوذرات مناسب) است. برای تولید این فیلرمتال روش‌های حالت جامد و حالت مذاب مورد بررسی قرار می‌گیرد و بهترین روش برای تولید فیلرمتال‌های نانوکامپوزیتی تعیین می‌شود.
یکی از چالش‌های اساسی جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم ترکیدگی انجمادی این آلیاژها حین جوشکاری ذوبی است. باتوجه به اهمیت بهبود جوش‌پذیری آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم، روش‌های مختلفی در دهه‌های گذشته برای کنترل ترک انجمادی بکار گرفته شده است. استفاده از عملیات حرارتی قبل از جوش، کنترل حرارت جوش و کنترل ترکیب شیمیایی فیلرمتال از جمله تکنیک‌هایی هستند که برای کنترل ترک انجمادی آلیاژهایی همچون 2024، 6061 و 7075 استفاده شده‌اند. اما برخی از این تکنیک‌ها چندان موفقیت‌آمیز نیستند و برخی دیگر همچون استفاده از فیلر Al-Si برای جوشکاری این آلیاژها منجر به عدم پاسخ محل جوش به عملیات حرارتی رسوب‌سختی می‌شوند و بنابراین خواص جوش تحت تاثیر قرار می‌گیرد. ایده استفاده از نانوذرات می‌تواند یک راه‌حل منحصربفرد برای این چالش باشد زیرا در این حالت جوش از نظر ترکیب شیمیایی با فلزپایه یکسان است. در این فیلرمتال‌ها میزان افزودن نانوذرات بسیار پایین است (3-1 درصد حجمی). ذکر این نکته لازم است که هدف از افزودن این نانوذرات استفاده از خواص استحکام بخشی آنها نیست بلکه استفاده از این نانوذرات به دلیل اثراتی است که می‌توانند روی رفتار انجمادی حوضچه مذاب و ریزکردن دانه‌ها داشته باشند. در این طرح دو روش حالت جامد (ساخت نانوکامپوزیت بوسیله FSP و تولید فیلر از آن) و تولید به روش حالت مذاب (ساخت نانوکامپوزیت به‌وسیله ذوب و ریختگری نانوکامپوزیت زمینه فلزی و تولید فیلر از آن) برای تولید فیلرمتال نانوکامپوزیتی در نظر گرفته شده است.
در این طرح در فاز اول پس از مطالعات، چالش‌های جوشکاری آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم (شامل آلیاژ 6061 و آلیاژ 7075) بررسی و مستندسازی می‌شود. مشخصات ریزساختاری، خواص مکانیکی و رفتار ترکیدگی این مرحله به‌عنوان پایه‌ای برای مقایسه در دیگر مراحل طرح در نظر گرفته شده است. در فاز دوم از فرایند اصطکاکی هم زدنی (FSP) برای تولید نانوکامپوزیت و در نهایت فیلرمتال استفاده می‌شود. در این فاز اثر نانو ذرات مختلف بر ریزکردن ساختار و حساسیت به ترک انجمادی بررسی می‌شود و نانوذره بهینه انتخاب می‌شود. همچنین، درصد نانوذرات باید بهینه شود. در فاز سوم، تولید نانوکامپوزیت از طریق حالت مذاب دنبال می‌شود. سپس فیلر از طریق اکستروژن و کشش سیم تولید می‌شود و بررسی‌های جوش پذیری (بررسی ریزساختار، خواص مکانیکی و رفتار ترکیدگی) انجام می‌شود.
ضرورت مسئله
استفاده از مواد استحکام بالا در صنعت یک نیاز اساسی برای سبک‌سازی است. اما در برخی موارد استفاده از مواد استحکام بالا به‌وسیله قابلیت جوش‌پذیری آنها محدود می‌شود. حساسیت آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم به ترک انجمادی، مانع از جوشکاری موفقیت آمیز این آلیاژها می‌شود. استفاده از عملیات حرارتی قبل از جوش، کنترل حرارت جوش و کنترل ترکیب شیمیایی فیلرمتال از جمله تکنیک‌هایی هستند که برای کنترل ترک انجمادی آلیاژهایی همچون 2024، 6061 و 7075 استفاده شده‌اند. اما برخی از این تکنیک‌ها چندان موفقیت‌آمیز نیستند و برخی دیگر همچون استفاده از فیلر Al-Si برای جوشکاری این آلیاژها منجر به عدم پاسخ محل جوش به عملیات حرارتی رسوب سختی می‌شوند و بنابراین خواص جوش تحت تاثیر قرار می‌گیرد. در واقع جوشکاری آلیاژی همچون 7075 با فیلرمتال Al-Si همچون 4043 می‌تواند منجر به تولید یک جوش بدون ترک شود اما به دلیل عدم پاسخ مناسب فلز جوش به پیرسازی، استحکام جوش بیش از 50 درصد نسبت به فلز پایه افت می‌کند. بنابراین، استفاده از این آلیاژهای استحکام بالا، به شدت توسط حساسیت آنها به ترک انجمادی محدود شده است. ایده استفاده از نانوذرات می‌تواند یک راه حل منحصر به‌فرد برای این چالش باشد؛ زیرا در این حالت جوش از نظر ترکیب شیمیایی با فلزپایه یکسان است. در این فیلرمتال‌ها میزان افزودن نانوذرات بسیار پایین است (3-1 درصد حجمی). ذکر این نکته لازم است که هدف از افزودن این نانوذرات استفاده از خواص استحکام بخشی آنها نیست، بلکه استفاده از این نانوذرات به دلیل اثراتی است که می‌توانند روی رفتار انجمادی حوضچه مذاب و ریزکردن دانه‌ها داشته باشند.
استفاده از این فیلرمتال‌ها می‌تواند در درجه اول مقاومت به ترک انجمادی را افزایش دهد که یک مساله بسیار مهم است و در درجه دوم می‌تواند خواص مکانیکی را بهبود بدهد. برای مثال در جوشکاری مرسوم آلیاژ 7075 با فیلرمتال 5356 در صورتی که بتوان جوش سالم بدست آورد، راندمان اتصال (نسبت اتصال جوش نسبت به استحکام فلز پایه) کمتر خواهد بود (25-50 درصد کمتر بسته به ضخامت فلز پایه و پهنای منطقه‌ی ذوب). در حالیکه در صورت استفاده از فیلر 7075 حاوی نانوذرات برای جوشکاری آلیاژ 7075 امکان بدست آوردن استحکامی برابر استحکام فلز پایه امکان‌پذیر است.
مسئله اصلی تحقیق
به طور کلی در فرایندهای جوشکاری ذوبی به دلیل شیب حرارتی زیاد درون حوضچه مذاب، تشکیل دانه‌های درشت ستونی تشویق می‌شود. تشکیل دانه‌های ستونی نه تنها منجر به افت خواص مکانیکی بلکه منجر به کاهش مقاومت در برابر ترکیدگی انجمادی می‌شود. در این طرح هدف تولید یک فیلرمتال نانوکامپوزیتی حاوی نانوذرات است که حضور این نانوذرات می‌تواند منجر به تغییر دانه‌های انجمادی از ستونی به هم‌محور ریز شود و درنتیجه خواص مکانیکی و مقاومت در برابر ترک انجمادی افزایش یابد. آلیاژهای سبک نقشی کلیدی در توسعه‌ی سازه‌های سبک در صنایع هوایی و صنایع خودروسازی دارند. برای مثال آلیاژهای رسوب سخت شونده آلومینیوم سری 2XXX، 6XXX و 7XXX (به عنوان مثال آلیاژهای 2024، 6061 و 7075) آلیاژهایی با نسبت استحکام به وزن بالا هستند. اما کاربرد این آلیاژها بوسیله‌ی جوش پذیری پایین آنها محدود می‌شود. چالش جوشکاری ذوبی این دو آلیاژ با فیلرمتال مشابه فلز پایه، حساسیت زیاد به ترک انجمادی است. این مساله یک چالش کلیدی در استفاده از این آلیاژهای استحکام بالا است. حل مشکل ترکیدگی انجمادی این آلیاژها با استفاده از فیلرمتال غیرهمجنس (برای مثال فیلرمتال‌های Al-Si) قابل حل است؛ اما در این صورت محل جوش پاسخ مناسبی به پیرسازی پس از جوشکاری نخواهد داد و در نتیجه استحکام جوش به طور قابل توجهی نسبت به فلز پایه کاهش خواهد داشت. بنابراین، این آلیاژها معمولا غیرجوش‌پذیر در نظر گرفته می‌شوند. یکی از روش‌های کاهش حساسیت به ترک انجمادی ریزدانه شدن فلز جوش است. در این طرح تلاش می‌شود با استفاده از ریزدانه کردن و تشکیل دانه‌های هم محور مساله ترک انجمادی کنترل شود. برای ریزدانه کردن فلز جوش از افزودن نانوذرات به حوضچه جوش استفاده خواهد شد. نقش نانوذرات در فرایند انجماد و ترکیدگی انجمادی بررسی می‌شود. انتظار می‌رود حضور نانوذرات در حوضچه مذاب بتواند از طریق کاهش سرعت رشد دندریت‌ها و/یا عمل کردن به صورت جوانه‌زا به ریزدانه‌کردن و کاهش حساسیت به ترک انجمادی کمک کند. هدف نهایی این پروژه، دستیابی به روشی برای جوشکاری ذوبی این آلیاژها با استفاده از فیلرمتال مشابه (یک فیلرمتال نانوکامپوزیتی با زمینه مشابه با فلز پایه و نانوذرات مناسب) است. برای تولید این فیلرمتال روش‌های حالت جامد و حالت مذاب مورد بررسی قرار می‌گیرد و بهترین روش برای تولید فیلرمتال‌های نانوکامپوزیتی تعیین می‌شود.
| نام و نام‌خانوادگی | رشته/ مقطع تحصیلی | همکار/ مشاور طرح | وضعیت شغلی |
| مجید پورانوری | دکتری مهندسی مواد-جوشکاری | مجری | عضو هیئت‌علمی دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف |
| علیرضا پیرجمادی | دانشجوی دکتری مهندسی مواد-جوشکاری | همکار | محقق در دانشگاه صنعتی شریف |
| علی جلیلی | کارشناسی ارشد مهندسی مواد-جوشکاری | همکار | محقق در دانشگاه صنعتی شریف |
سوابق عرضه‌کننده فناوری و مسئول اصلی تیم پژوهشی
دكتر مجيد پورانوري: ايشان عضو هیئت‌علمي دانشكده مهندسي و علم مواد دانشگاه صنعتی شريف (دانشيار) هستند و در پروژه‌هاي متعددي در دانشگاه و صنعت مشاركت فعال داشته‌اند. سال‌ها تجربه ايشان در زمينه اتصال‌دهي فلزات، حدود 200 مقاله در اين زمينه، جوايز متعدد خارجي و داخلي و همچنين به سرانجام رساندن پروژه‌هاي صنعتي با خروجي‌هاي مطلوب؛ بيانگر پويايي و توانگري ايشان در زمينه‌های مرتبط است. ايشان بصورت تخصصي برروي متالورژی جوشکاری و ترك‌هاي ناشي از جوشكاري كار كرده‌اند و راهكارهايي براي دست‌يابي به يك اتصال سالم در مجلات معتبر تبیین كرده‌اند كه مورد توجه قرار گرفته است. همچنین سابقه و بینش عمیق ایشان در دانش مدیریت پروژه، به درستی راه را برای دستیابی به نتایج مطلوب فراهم می‌کند.
عليرضا پيرجمادي: ايشان دانشجوي دكتري مهندسي مواد در دانشگاه صنعتي شريف هستند كه مقطع كارشناسي ارشد خود را در حوزه جوشكاري زير نظر دكتر پورانوري در دانشگاه شريف گذرانده‌اند و در دوره دكتري هم در همين زمينه مشغول به كار هستند. ايشان در پايان نامه ارشد، به بررسی ترك‌هاي ناشي از جوشكاري آلياژهاي آلومينيوم پرداختند و با ارايه راهكاري، موفق به توليد يك اتصال سالم در آلياژ 7075 شده‌اند. مقالات ایشان در در زمينه مذكور در مجلات معتبر چاپ شده و يا در دست تدوين است. تجربه ايشان در زمينه جوشكاري این دسته از آلیاژها، محرکي براي رسيدن به نتايج مطلوب در اين پروژه است.
علي جليلي: ايشان فارغ التحصيل كارشناسي ارشد مهندسي مواد – گرايش جوشكاري در دانشگاه صنعتي شريف هستند كه اين مقطع را زير نظر دكتر پورانوري در دانشگاه شريف گذرانده‌اند. ايشان در پايان نامه ارشد، به تركيدگي گرم در جوشكاري آلياژ 6061 پرداخته‌اند و راهكارهايي براي رفع اين نوع چالش بيان كرده‌اند.
علي جليلي: ايشان فارغ التحصيل كارشناسي ارشد مهندسي مواد – گرايش جوشكاري در دانشگاه صنعتي شريف هستند كه اين مقطع را زير نظر دكتر پورانوري در دانشگاه شريف گذرانده‌اند. ايشان در پايان نامه ارشد، به تركيدگي گرم در جوشكاري آلياژ 6061 پرداخته‌اند و راهكارهايي براي رفع اين نوع چالش بيان كرده‌اند.
مزایا
امروزه طراحان نمی‌توانند از مزایای آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم به علت محدودیت در اتصال‌دهی، در کاربردهایی که نیاز به جوش‌های استحکام بالا دارند استفاده کنند. فیلرمتال نانو کامپوزیتی مانع ترک خوردن آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم حین جوشکاری شده و امکان تولید یک اتصال سالم و عاری از ترک با استفاده از فیلرمتال همجنس با فلز پایه را ایجاد می‌کند.
امروزه طراحان نمی‌توانند از مزایای آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم به علت محدودیت در اتصال‌دهی، در کاربردهایی که نیاز به جوش‌های استحکام بالا دارند استفاده کنند. فیلرمتال نانو کامپوزیتی مانع ترک خوردن آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم حین جوشکاری شده و امکان تولید یک اتصال سالم و عاری از ترک با استفاده از فیلرمتال همجنس با فلز پایه را ایجاد می‌کند.
بطور کلی، کاربرد مواد در صنعت بوسیله ویژگی جوش‌پذیری و اتصال‌پذیری آنها محدود می‌شود. در حال حاضر مثال‌های فراوانی وجود دارد که بیانگر تمایل استفاده مهندسین از آلیاژهای آلومینیوم رسوب سخت شونده در طراحی دارد، اما چالش ترک انجمادی و خواص مکانیکی ضعیف محل جوش مانع استفاده از آنها در برخی کاربردها می‌شود. تولید این فیلرمتال‌ها می‌تواند منجر به جوش‌پذیر شدن آلیاژهای آلومینیوم رسوب سخت شونده استحکام بالا شود. بنابراین، این محصول یک قابلیت جدید و یک پنجره جدید به روی طراحان باز می‌کند و امکان استفاده از این متریال‌ها در کاربردهایی که نیاز به جوشکاری دارند را فراهم می‌کند. لازم به ذکر است که دانش فنی بدست آمده در تولید این فیلرمتال حاوی نانوذارت یک حالت پلتفرمی دارد به طوری‌که علاوه بر تولید فیلرمتال برای آلیاژهای حساس به ترک انجمادی، می‌تواند در تولید فلزات بالک حاوی نانوذرات نیز مورد استفاده قرار بگیرد. همچنین از این ایده در تولید سیم‌جوش لازم برای ساخت افزایشی سیم-قوس نیز می‌توان استفاده کرد.
خروجی این طرح، تولید فیلرمتالی نانوکامپوزیتی برای جوشکاری آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم است. این فیلرمتال باید قادر به حذف ترک انجمادی در منطقه ذوب شده شود. به این ترتیب، جوشکاری آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم با استفاده از فیلرمتال‌های نانوکامپوزیتی همجنس امکان‌پذیر می‌شود. همچنین امکان تولید یک جوش ریزدانه با پاسخ به عملیات رسوب سختی مناسب و در نتیجه خواص مکانیکی نزدیک به فلز پایه (حداقل 90 درصد فلزپایه) فراهم می‌شود. مهم‌ترین خاصیت یک جوش در آلیاژهای آلومینیوم، سختی و استحکام برابر با فلزپایه است. در خروجی این طرح، اتصال استحکامی در حدود 500 مگاپاسکال برای آلیاژ 7075 (300 مگاپاسکال برای آلیاژ 6061) را پس از عملیات حرارتی، به دنبال خواهد داشت.
- هزینه اجرای طرح حدود 720 میلیون تومان برآورد می‌شود.
- مدت‌زمان اجرای طرح حدود 14 ماه برآورد می‌شود.
- مالکیت معنوی: مشارکت‌کننده در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و مشارکت‌کننده در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
- مالکیت منافع مادی: سهم مشارکت شرکت/شتاب‌دهنده متقاضی حداقل 10 و حداکثر 35 درصد خواهد بود (منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری بر اساس توافق طرفین و مشترک خواهد بود و باتوجه‌به سهم آورده نقدی و غیرنقدی توسعه‌دهنده، سهم مالکیت قابل‌مذاکره و توافق است).
شماره تماس:
021-88486498
اینستاگرام:
iran.challenges@
021-88486498
اینستاگرام:
iran.challenges@