تحلیل تجربی و آماری فرآیند جوشکاری لیزر Nd:YAG پالسی برای بهینه سازی ابعاد اتصال در لوله جدار نازک فولاد زنگ نزن ۳۱۶L

به دلیل اهمیت کیفیت جوش در تجهیزات تحت فشار، در این تحقیق کاربرد لیزر Nd:YAG پالسی در جوشکاری لوله های فولادی جدارنازک AISI۳۱۶L مورد مطالعه قرار گرفت. پارامترهای ورودی شامل شدت جریان، پهنای پالس، فرکانس، سرعت دورانی و نیروی فشاری وارد به درز تماس دو لوله ی تحت جوشکاری هستند. عمق نفوذ و نسبت عمق به عرض مقطع جوش دو مشخصه خروجی در نظر گرفته شدند. رابطه بین پارامترهای ورودی و خروجی با برازش رگرسیونی توابع بر داده های جمع آوری شده از طرح آزمایش مرکب مرکزی برقرار شد. بر اساس تجزیه وتحلیل واریانس، تاثیر نیروی فشاری وارد به درز بر نسبت عمق به عرض جوش ۵/۲% و مجموع تاثیر پهنای پالس و شدت جریان در تغییر هر یک از دو خروجی ۸۴% است. کامل شدن عمق نفوذ جوش و افزایش نسبت عمق به عرض جوش دو دستاورد مرحله بهینه سازی هستند. در پایان با هدف ارتقاء بیشتر کیفیت اتصال، بر اساس سطح بهینه پارامترها نمونه هایی داخل محفظه پرشده از آرگون جوشکاری لیزر شد. با این اقدام، نسبت عمق به عرض، استحکام کششی و کرنش شکست نمونه های بهینه جوشکاری شده در محفظه آرگون، نسبت به نمونه های بهینه جوشکاری شده در شرایط معمول (حفاظت از حوضچه مذاب با نازل آرگون) به ترتیب ۱۴%، ۷% و ۳۷% افزایش یافتند.

Keywords:

جوشکاری لیزر , لوله فولادی زنگ نزن , طراحی آزمایش , مدل سازی رگرسیونی