جوشکاری و برشکاری با استفاده از اشعه لیزر از روشهای نوین جوشکاری بوده که در دههای اخیر مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر کیفیت ، سرعت و قابلیت کنترل آن به طور وسیعی در صنعت از آن استفاده می شود .به وسیله متمرکز کردن اشعه لیزر روی فلز یک حوضچه مذاب تشکیل شده و عملیات جوشکاری انجام می شود .
اصول کار و انواع لیزرهای مورد استفاده در جوشکاری :
به طور عمده از دو نوع لیزر در جوشکاری و برشکاری استفاده می شود : لیزرهای جامد مثل Ruby و ND:YAG و لیزرهای گاز مثل لیزر CO۲ . در زیر اصول کار لیزر Ruby که از آن بیشتر در جوشکاری استفاده می شود توضیح داده می شود . این سیستم لیزر از یک کریستال استوانه ای شکل Ruby (Ruby یک نوع اکسید آلومینیوم است که ذرات کرم در آن پخش شده اند . ) تشکیل شده است . دو سر آن کاملا صیقلی و آینه ای شده و در یک سر آن یک سوراخ ریز برای خروج اشعه لیزر وجود دارد . در اطراف این کریستال لامپ گزنون قرار دارد که لامپ فوق برای کار در سرعت حدود ۱۰۰۰ فلاش در ثانیه طراحی شده است . لامپ گزنون با استفاده از یک خازن که حدود ۱۰۰۰ بار در ثانیه شارژ و تخلیه شده فلاش می زند و هنگامی که کریستال Ruby تحت تاثیر این فلاش ها قرار بگیرد اتمهای کرم داخل شبکه کریستالی تحریک شده و در اثر این تحریک امواج نور از خود سطع می کنند و با باز تابش این اشعه ها در سطوح صیقلی و تقویت آنها اشعه لیزر شکل می گیرد . اشعه لیزر شکل گرفته از سوراخ ریز خارج شده و سپس به وسیله یک عدسی بر روی قطعه کار متمرکز شده که بر اثر برخورد انرژی بسیار زیادی در سطح کوچکی آزاد می کند که باعث ذوب و بخار شدن قطعه و انجام عمل ذوب می شود .
محدودیت لیزر Ruby پیوسته نبودن اشعه آن است در حالیکه انرژی خروجی ان بیشتر از لیزر های گاز مانند لیزر CO۲ است که در آنها اشعه حاصله پیوسته است، از لیزر CO۲ بیشتر به منظور برش استفاده می شود و از لیزر ND:YAG بیشتر برای جوشکاری آلومینیوم استفاده میشود
بقيه در ادامه متن
ارسال شده بوسیله jamshimi در مورخه : سه شنبه، 23 بهمن، 1386 (364 مشاهده)
(ادامه متن ... | 6818 بایت باقی مانده | | | امتياز 1)
بشر از قرنها پيش به وجود نفت پي
برده بود و اين ماده روغني شكل و اعجابآميز از دير باز مورد استفاده پيشينيان بوده
است. نفت را OIL يا Petroleum (روغن سنگ) مينامند. در زبان اوستايي نپتا به معني
روغن معدني است كه كلدانيها و عربها آن را از فارسي گرفته و نفت خواندهاند.
هماكنون بيش از دوسوم انرژي مصرفي جهان از نفت تامين ميشود. نظريات متعددي راجع
به منشاء نفت و گاز ابراز شده است كه اولين فرضيه ها براي تشكيل هيدروكربنها با
منشاء غير آلي نظير منشاء آتشفشاني، شيميائي و فضائي ارائه گرديده است. لكن امروزه
در خصوص منشاء آلي هيدروكربها اتفاق نظر وجود دارد. اين مواد آلي مي تواند بقاياي
گياهان و حيوانات خشكي و دريائي عمدتا" پلانكتونها باشد.به طور دقیق تر در دریا و
اقیانوس دو دسته تولیدکننده اصلی ماده آلی مناسب برای تبدیل به نفت داریم:
فیتوپلانکتونها( دیاتومه ,داینوفلاژله, جلبک سبزآبی) زئوپلانکتونها وجانوران عالیتر
تغذیه کننده از فیتوپلانکتونها برای اینکه تولید مواد آلی در محیط آبی به میزان
مناسبی باشد,دو عامل دخیلند:1.ضخامت زون نور دار 2.میزان ورود مواد مغذی به زون
نوردار( مواد مغذی که برای رشد گیاهان و جانوران مفیدند همانا فسفاتها ونیتراتها و
اکسیژن هستند.) بنابه این توضیحات بیشترین تولید مواد آلی در دو ناحیه عمده در
حواشی قاره هاست که عبارتند از آبهای کم عمق فلات قاره و زونهای چسبیده به محیطهای
قاره ای که جریان روبه بالای آبهای سرد و عمیق اقیانوسی را پذیرا می شوند. در چنین
محیطهایی که تولید مواد آلی زیاد است,با رخدادن طوفان ومخلوط شدن آبهای بی اکسیژن
واکسیژندار , ویا ازدیاد تولید جانداران وکم شدن اکسیژن , گروهی از جانداران دچار
مرگ و میر گروهی میشوندو در کف محیط رویهم انباشته میشوند. اهميت پلانكتونها در
تشكيل نفت از آنجا ناشي مي شود كه آب دريا ناحيه مساعدي جهت تكثير پلانكتونها مي
باشد و تعداد آنها نيز در آب دريا بسيار زياد مي باشد. پلانكتونها به علت سرعت رشد
و كوچكي جثه، ماده آلي مناسبي است كه به سهولت به وسيله رسوبات ريز دانه مدفون گشته
و مصون از اكسيد شدن در رسوبات باقيمانده و هيدروكربن را توليد مي نمايد. طبق
نظريات جديد مواد مختلف آلي ته نشين شده با رسوبات نرم هنگام دياژنز (سنگ شدن)
تبديل به يك ماده واسط بين ماده آلي و هيدروكربن مي گردد. اين ماده واسط كروژن
(Kerogn) ناميده مي شود. كروژن يك ماده جامد نامحلول آلي است كه محصول دياژنتيك
مواد آلي است. توان توليدي كروژنها براي توليد نفت و گاز متفاوت است.
نفت
تشكيل يافته به علت مايع بودن و همچنين به علت خاصيت موئينگي محيط خود از خلال
سنگها گذشته، زير يك طبقه غير قابل نفوذ در بالاترين قسمت يك چينخوردگي كه تاقديس
ناميده ميشود، ذخيره ميگردد.
بررسي عوامل مشترك مخازن نفت و گاز نشان مي دهد كه:
الف- شرايط و محيط رسوبي خاصي لازم است تا طبقات نفت زا (سنگ
مادرSource Rock) تشكيل شود و همچنين شرايط خاصي بايد وجود داشته باشد تا مواد آلي
رسوب يافته در اين لايه ها به هيدروكربن تبديل گردد. ب- سنگ متخلخل و نفوذپذيري
(سنگ مخزن Reservoir rock ) بايد وجود داشته باشد تا فضاي لازم جهت انبار شدن نفت
فراهم آيد. ج- سنگ مخزن مي بايستي شكل خاصي داشته باشد تا بتواند تله (Trap) را
تشكيل داده باعث جمع شدن هيدروكربن گردد. د- سنگ غير قابل نفوذي (سنگ پوشش Cap
Rock ) لازم است كه مخزن را بپوشاند تا از خروج نفت و گاز از مخزن جلوگيري نمايد.
تبديل مواد الي به کروژن و
گاز
در باره نحوه تبديل مواد آلي رسوبات به نفت و
گاز با مطالعات جديد ژئوشيميائي و جمع آوري اطلاعات تجربي ثابت شده است كه قسمت
اعظم هيدروكربنهاي طبيعي در اثر كراكينگ كروژن ناشي از حرارت زمين (ژئوترمال) توليد
مي گردد. همانطور كه بيان گرديد براي بوجود آمدن نفت و گاز وجود مواد آلي فراوان و
تشكيل كروژن در هنگام دياژنز رسوبات ضروري مي باشد. پس سنگ مادر (Source Rock) سنگي
است كه داراي مقدار كافي كروژن باشد. شرايط مساعد رسوبي براي تجمع و ذخيره شدن مواد
آلي شامل گياهان و جانوران دريائي و همچنين مواد آلي خشكي كه توسط رودخانه ها به
حوزه رسوبي حمل مي گردد، رسوبات رسي و يا گل كربناته (ريزدانه بودن و محيط آرام
رسوب گذاري) مي باشد. علاوه بر اين محيط كف دريا بايستي محيط احياء كننده باشد تا
از اكسيدشدن مواد آلي جلوگيري بعمل آيد.
طبيعي است هرچه ميزان كروژن در سنگ
مادر بيشتر باشد توانائي بيشتري براي توليد هيدروكربن وجود دارد لكن علاوه بر درصد
مواد آلي، سنگ مادر بايستي ضخامت كافي نيز داشته باشد. براساس مطالعات ژئوشيميائي
انجام شده براي اينكه سنگ مادري بتواند هيدروكربن توليد نمايد بايد داراي حداقل
تراكمي از كربن آلي باشد كه از آن كمتر قادر به توليد هيدروكربن نخواهد بود. اين
حداقل عمدتا" 5/0 درصد كربن آلي برآورد مي شود. سنگ مادرهائي كه در حوزه هاي رسوبي
ايران ديده مي شود نظير سازند كژدمي در ناحيه زاگرس حدود 10-5 درصد كربن آلي دارد
كه بيشتر از جلبكها منشاء گرفته است.