پژوهشگران دانشگاه‌های صنعت نفت آبادان با همکاری جمعی از پژوهشگران کشور با استفاده از مواد نانوکامپوزیتی در فاز آزمایشگاهی توانستند خواص اتصال جوشکاری‌شده را بهبود بخشند و امیدوارند بتوانند از دستاوردهای این پژوهش در صنایع نفت و دریایی استفاده کنند.

جوشکاری یکی از پرکاربردترین روش‌های اتصال قطعات در بسیاری از صنایع محسوب می‌شود. امروزه روش‌های متفاوت جوشکاری ابداع شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از وجوه مشترک روش‌های جوشکاری، ضعف قطعه‌ جوشکاری شده در نقطه‌ اتصال است.

استفاده از روش‌ها و مواد مختلف جهت بهبود خواص و نزدیک کردن خواص نقاط اتصال به خواص فلز پایه بسیار مورد توجه بوده است. با ورود فناوری نانو به این عرصه موفقیت‌های بسیاری به‌ دست‌آمده است.

مهندس مهدی فتاحی از محققان دانشگاه صنعت نفت آبادان، روش جوشکاری قوسی تنگستن گاز خنثی را یک روش پرکاربرد در صنایع نفت و گاز و صنایع دریایی ذکر کرد و یادآور شد: یکی از عوامل تأثیرگذار بر خواص مکانیکی اتصالات جوشکاری‌شده به روش تنگستن گاز خنثی، فلز پرکننده است که در این ارتباط پروژه تحقیقاتی را اجرایی کردیم.

وی اضافه کرد: در این پژوهش فلز پرکننده با ریزساختار نانوکامپوزیتی تولید و پس از آن در فرایند جوشکاری مورد استفاده قرار دادیم.

فتاحی ادامه داد: روش استفاده شده در این پژوهش به منظور تولید فلز پرکننده‌ نانو کامپوزیتی، هزینه‌ بسیار پایین‌تری نسبت به سایر روش‌های تولید دارد. ضمن آنکه با استفاده از این روش، نانو ذرات با یکنواختی بسیار بالایی در فاز زمینه پراکنده می‌شوند.

محقق طرح در خصوص مزیت استفاده از روش اتصال نورد تجمعی نسبت به سایر روش‌های ایجاد ساختار نانوکامپوزیتی گفت: نانو ذرات به دلیل انرژی سطحی بالایی که دارند تمایل دارند به یکدیگر بپیوندند و به‌ صورت کلوخه شده دربیایند. در روش اتصال نورد تجمعی به دلیل جامد بودن اجزا در حین فرایند، از تمایل نانو ذرات به کلوخه شدن جلوگیری می‌شود.

به گفته وی این امر موجب توزیع یکنواخت‌تر نانوذرات نسبت به سایر روش‌های ایجاد فازهای نانو کامپوزیتی می‌شود.

وی با تأکید بر این‌که فلز پرکننده مورد استفاده در فرایند جوشکاری یک فلز پرکننده‌ نانو کامپوزیتی بوده است، توضیح داد: در این تحقیق قطعات منیزیوم به ‌وسیله روش جوشکاری قوسی تنگستن گاز خنثی به یکدیگر متصل شدند و از فرایند اتصال نورد تجمعی به ‌منظور ایجاد ساختار نانوکامپوزیتی و پراکنده کردن نانوذرات اکسید زیرکونیوم در زمینه‌ آلیاژ پایه‌ منیزیوم استفاده شد.

این محقق خاطرنشان کرد: حضور نانو ذرات سخت اکسیدی در زمینه‌ آلیاژ موجب شده است که سختی کلی اتصال افزایش پیدا کند و خواص مکانیکی بهینه شود.

وی اضافه کرد: از نتایج این پژوهش آزمایشگاهی می‌توان در بسیاری از صنایع نظیر صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و صنایع دریایی استفاده کرد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های مهدی فتاحی، آرمین ثابت‌قدم و سعید هاشم‌پور دانش‌آموختگان مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه صنعت نفت آبادان، حسن زلقی دانش‌آموخته‌ مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی درود، دکتر سجاد امیرخانلو دانش‌آموخته‌ مقطع دکترای دانشگاه آزاد اسلامی نجف‌آباد و یوسف فتاحی دانش‌آموخته‌ مقطع کارشناسی دانشگاه صنعتی اصفهان است و نتایج آن نیز در مجله‌ Archive of Civil and Mechanical Engineering به چاپ رسید.