نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

در این تحقیق القای تنشهای متناوب فرکانس بالا در قطعات فولادی با استفاده از میدان مغناطیسی متناوب به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. این کار ضمن القای تنش‌های متناوب، می‌تواند باعث افزایش دمای قطعه و تسهیل آزادسازی تنش‌های پسماند گردد. تنش‌های پسماند ناشی از فرایند جوشکاری در ناحیه اطراف خط جوش، مثال خوبی برای کاربردهای این روش هستند. این روش بسیار سریع است و بدون محدودیت مکانی می‌توان آن را برای قطعات کوچک یا بزرگ مورد استفاده قرار داد. همچنین ابزارهای لازم برای این کار را می‌توان به آسانی و با هزینه های نسبتاً کمی تهیه نمود.

در این مطالعه، برای القای میدان مغناطیسی، از یک سیم‌پیچ کوچک با هسته آهنی استفاده گردید و برای ایجاد جریان نوسانی در سیم‌پیچ، از یک بورد الکتریکی ساده و ارزان قیمت استفاده شد که به وسیله یک سویچ الکترونیکی فرکانس بالا که در مسیر یک جریان مستقیم قرار گرفته است، یک موج متناوب مستطیلی را ایجاد می‌نماید. نتایج تجربی به دست آمده نشان می‌دهند که قطعه را می‌توان در فرکانس‌های نزدیک فرکانس طبیعی طولی قطعه و یا زیر هارمونی‌های آن به تشدید رساند و در این حالت تنش‌های طولی در مرتبه 100 مگاپاسکال در قطعه القا می‌شود. با ارتقای تجهیزات الکتریکی تهیه شده در این پژوهش، این امکان وجود دارد که تنش‌های القایی تا چندین برابر نیز افزایش داده شوند.بنابراین، به نظر می رسد با استفاده از تجهیزات مناسب، روش القای میدان مغناطیسی فرکانس بالا بتواند به عنوان یک روش جایگزین در عملیات تنش زدایی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Stress induction in steel parts using alternating magnetic field

نویسندگان [English]

  • Sirwan Farhadi 1
  • Mohammad Aslani 2

1 Department of Mechanical Engineering, University of Kurdistan

2 Department of Mechanical Engineering,, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran.

چکیده [English]

In this research, the induction of high-frequency alternating stresses in steel parts using an alternating magnetic field has been investigated experimentally. This treatment, in addition to the induction of alternating stresses, can increase the temperature of the part and facilitate the release of residual stresses. Residual stresses caused by the welding process in the area around the weld line are a good example of the applications of this method. This method is very fast, and it can be used for small or large parts without space limitations. Also, the necessary equipment can be prepared easily at low costs.

In this study, a small coil with an iron core was used to induce the magnetic field, and a simple and cheap electric board was used to create an oscillating current in the coil. The electric board employs a high-frequency electronic switch in a DC circuit to generate a rectangular waveform voltage. The obtained experimental results show that the steel part can resonate at frequencies close to the first longitudinal natural frequency or its subharmonics, and in this case, normal stresses in the order of 100 MPa are induced in the part. By upgrading the electrical equipment prepared in this research, it is possible to increase the induced stresses several times. Hence, employing appropriate equipment, the high-frequency magnetic induction method can be used as an alternative method for stress relief of welded joints.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stress induction
  • Alternating magnetic field
  • Natural frequency