بررسی تجربی اثر شکل هندسی وصله‌های مسی جهت تعمیر قطعات تیتانیومی ترک‌دار به روش دیفیوژن

اثر جهت‌گیری و شکل وصله درسازه های ترک‌دار بر رفتار مکانیکی اجزا و بهینه‌سازی فرآیند ساخت بسیار مهم است. در این تحقیق در راستای ترمیم قطعات ترک‌دار تیتانیومی درجه 2 با بررسی پارامترهای طول ترک (ترک‌های مرکزی 1 ،2 و 3 سانتی‌متر ) و نوع وصله از جنس مس (شکل های هندسی مستطیل، بیضی و شش‌ضلعی)، رفتار مکانیکی قطعات تحت بارهای شبه استاتیکی کششی مطالعه می شود. در این آزمایش اتصال وصله‌ها به ورق پایه تیتانیوم درجه2 به ابعاد 0/5×40×50 میلی‌متر مطابق با استانداردهای astm e 8/e 8m – 08 و asme sa 370 بررسی می‌گردد. به‌عنوان یک ایده‌ی جدید وصله‌ها با روش دیفیوژن پیشرفته ( sps ) در محدوده دمایی 850-820 درجه سانتی‌گراد و فشار 50-47 مگاپاسکال به ورق پایه متصل ‌می‌شوند و کاربردشان در صنایع هوافضا می باشد. به‌منظور بررسی کیفیت محل اتصال قطعه‌های ترک‌دار وصله شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی sem) ) استفاده می‌شود. با مقایسه قطعات وصله شده تحت بارگذاری کشش استاتیکی می‌توان نتیجه گرفت افزایش طول ترک کاهش مقاومت قطعه را به دنبال خواهد داشت. از میان وصله‌های مطرح‌شده، وصله شش‌ضلعی به خاطر توزیع تنش بهتر نسبت به وصله‌های مستطیل و بیضی به ترتیب 0/534 و 0/691 درصد به طور میانگین در تمام طول ترک‌ها مقاومت بهتری را نشان می‌دهد.

an experimental investigation on the influence of geometrical configuration of copper patches on mechanical strength of cracked titanium components using diffusion method

the orientation and shape of joints in cracked structures significantly impact the mechanical behavior of components and the optimization of the construction process. this study investigates the mechanical behavior of titanium grade 2 cracked components under quasi static tensile loads, considering the crack length (central cracks of 1, 2, and 3 cm) and patch type (rectangular, oval, and hexagonal shapes) parameters. patch connections to the 50 × 40 × 0/5 mm titanium grade 2 base plate are examined according to astm e 8/e 8m – 08 and asme sa 370 standards. a novel approach to patch connection is employed using the advanced diffusion method (sps) at a temperature range of 820 850 degrees celsius and a pressure of 47 50 megapascals, with potential applications in the aerospace industry. a scanning electron microscope (sem) is used to investigate the quality of the joint area of the cracked pieces joined together. results show that an increase in crack length leads to a decrease in component resistance under static tensile loading. the hexagonal patch demonstrates better resistance with averages of 0/534 and 0/691 compared to rectangular and oval patchs, respectively, due to its superior stress distribution along the entire length of the cracks.