اين كوره تيوپي توسط لامپ هاي مادون قرمز با نرخ گرمايش بالاي (200 C/minدرجه سانتيگراد) طراحي و ساخته شد. توان لامپ ها توسط ديمر قابل كنترل است. اين كوره داراي يك محفظه كوارتز و دو سنسور جهت كنترل دقيق دماي داخل كوره و كوارتز، به صورت جداگانه مي باشد. در ابتداي فرآيند هواي كوارتز توسط يك پمپ مكش مكانيكي، تخيه ميشود. سپس گاز آرگون با خلوص بالا داخل محظفه تزريق مي شود و فشار آن در تمام طول فرآيند كنترل مي شود. اين روش، باعث اقتصادي شدن فرآيند مي گردد. براي خنك كردن گازهاي خروجي كوارتز از يك سيستم خنك كننده استفاده شد. كاربردها: 1- انجام فرآيندهاي لحيم كاري 2- ايجاد اتصال هاي نفوذي در دماهاي بالا 3- سنتز و رشد نانولوله هاي و نانو پوشش ها 4- تف جوشي انواع فلزات آهني و غيرآهني در فرآيند متالورژي پودر 4- قابليت انجام مختلف عمليات حرارتي با اتمسفرهاي تركيبي

در اين تحقيق، نوعي از اتصال لحيم كاري تيتانيوم آلياژي Ti-6Al-4V توسط الياژهاي پركننده پايه تيتانيوم، زيركونيوم و نقره ساخته شده است. ابتدا نمونه ها بعد از آماده سازي (سنباده زني و شستشو با استون) و قرار دادن آلياژ پركننده توسط يك گيره، محكم شدند و سپس به دقت درون كوره تيوبي تحت اتمسفر گاز آرگون قرار گرفتند. مشاهدات ميكروسكوپي از مقطع اتصالات، حاكي از يكنواخت شدن ريز ساختار فلز پايه با آلياژهاي پركننده پايه تيتانيوم (950 درجه سانتي گراد - 30 دقيقه) و زيركونيوم (970 درجه سانتي گراد - 30 دقيقه) مي باشد. براساس نتايج آزمون برشي، بهترين استحكام اتصال براي آلياژ پركننده پايه تيتانيوم در دماي 950 درجه سانتي گراد و زمان 30 دقيقه برابر 570Mpa و براي آلياژ پركننده پايه زيركونيوم، در دماي 970 درجه سانتي گراد و زمان 30 دقيقه 584Mpa حاصل شد. استحكام اتصالات به وجود آمده براي آلياژهاي پركننده پايه تيتانيوم و زيركونيوم تقريبا هم ارز استحكام فلز پايه به دست آمد. همچنين تغييرات سختي در فلز پايه با آلياژ پركننده تقريبا معادل هم مي باشد. كاربردها: 1- اتصال ساختارهاي لانه زنبوري مورد استفاده در بدنه و بال هواپيما 2- ايجاد اتصالات مستحكم در اتصال صفحات مشبك مبدل هاي حرارتي مورد استفاده در موتور هواپيما 3- امكان اتصال آلياژهاي تيتانيوم به يكديگر 4- امكان جايگزين كردن روش اتصال از جوشكاري به لحيم كاري سخت براي آلياژهاي تيتانيوم 5- توليد سازه هايي با اجزاء زياد و پيچيده با در نظر گرفتن مسائل اقتصادي

زمينه فني: عمليات حرارتي تحت اتمسفر خنثي بر مواد فلزي و نانو ساختار با كنترل دقيق دما و فشار شرح مختصر: در اين طرح نوعي از كوره تيوپي با محفظه كوارتز ساخته شده است كه قابليت كنترل دقيق اتمسفر و دما را دارد شماتيك كوره به همراه تمامي جزئيات آن در شكل 1 توصيف اختراع رسم شده است. در اين كوره سنسور دمايي به نمونه ها متصل مي شود لذا دماي دقيق نمونه ها با دقت بالا قابل نمايش مي باشد. براي شروع كار ابتدا از پمپ مكش استفاده مي شود. سپس گاز ارگون بصورت استاتيك يا خلوص بالا به داخل سيستم تزريق مي شود و توسط نشانگر حجم گاز مقدار آن تنظيم مي شود. در بيشتر كوره هاي اتمسفر كنترل گاز خنثي در طول فرايند از يك مسير وارد و از طرف ديگر خارج مي شود كه باعث افزايش مصرف گاز خنثي خواهد شد ولي در اين كوره از گاز آرگون استاتيك بجاي ديناميك استفاده شده است كه علاوه بر كاهش مصرف گاز خنثي باعث اقتصادي تر شدن فرايند نيز مي شود. كاربردها: 1- انجام فرايندهاي لحيم كاري سخت و نرم تحت اتمسفر خنثي 2- ايجاد اتصال هاي نفوذي در دماهاي بالا مانند جوشكاري و لحيم كاري نفوذي 3- سنتز و رشد نانو لوله ها و نانو پوشش ها 4- تف جوشي و عمليات حرارتي سطحي انواع نانو پودرها حساس به اكسيداسيون خلاصه دستاوردها: در اين طرح نوعي از كوره تيوپي با محفظه راكتور كوارتز ساخته شده است كه قابليت كنترل دقيق اتمسفر و دماي نمونه را دارد. كل سيستم ساخته شده از قسمتهاي ذيل تشكيل شده است. - سيستم هاي خنك كننده ورودي و خروجي - محفظه كوارتز و دو جزئي داراي ورودي و خروجي چندگانه - سيستم كنترل كننده دما - نشانگر حجم گاز آرگون داخل سيستم - شيلنگ هاي اتصال دما بالا - پمپ خلاء پ - گاز آرگون 99/999 - نگهدارنده نمونه در اين كوره سنسور دمايي به نمونه ها متصل مي شود لذا دماي دقيق نمونه ها با دقت بالا..... تا دماي 1200c قابل نمايش مي باشد براي شروع كار باتدا از پمپ مكش ايجاد كننده خلاء 10-10 bar استفاده مي شود.سپس گاز آرگون بصورت استاتيك با خلوص بالا 99/999 به داخل سيستم تزريق مي شود و توسط نشانگر حجم گاز مقدار آن تنظيم مي شود و در نهايت كوره شروع به گرم شدن مي كند. مزيت استفاده از گاز آرگون استاتيك نسبت به حالت ديناميك آن كاهش مصرف گاز مي باشد، كه باعث اقتصادي تر شدن فرايند مي شود. براي كاهش دماي كوره از پمپ خلاءو سيستمهاي خنك كننده استفاده مي شود تا سرعت سرد كردن افزايش يابد. با استفاده از اين كوره مي توان بسياري از فرايندهاي متالوژيكي را بصورت مطلوب انجام داد و بر پارامترهايي مثل دما فشار كنترل دقيقي داشت. اهم پروسه هاي قابل انجام با اين كوره عبارتند از: 1- سنتز و رشد نانو لوله ها و نانو پوشش ها بر يك زير لايه 2- تف جوشي و عمليات حرارتي سطحي انواع نانو پودرهاي فلزي و غيرفلزي حساس به اكسيداسيون 3- انجام فرايندهاي لحيم كاري سخت و نرم تحت اتمسفر خنثي براي آلياژهاي حساس به اكسيداسيون مانند تيتانيوم ، زير كونيوم ، فولاد زنگ نزن و ... 4- ايجاد اتصال هاي نفوذي در دماهاي بالا مانند جوشكاري نفوذي و لحيم كاري نفوذي