بهینه سازی اثر پالس پالس معکوس در جوشکاری قوس تنگستن گاز آلیاژ آلومینیوم 5052 به روش تاگوچی

در این پروژه ورق آلیاژ آلومینیم 5052( آنیل شده به ضخامت میلی متر توسط فرایند (GTAW) جوشکاری قوس تنگستن گاز با دستگاه TIG اتوماتیک خطی فرنیوس مدل 2600 جوشکاری شد. این آلیاژ دارای ویژگی هایی نظیر استحکام متوسط، قابلیت جوشکاری خوب مقاومت زیاد در برابر خوردگی در محیط های دریایی است. هدف از این پژوهش، بهینه سازی مشخصه های جوشکاری به منظور افزایش استحکام کششی با استفاده از جریان پالس پالس معکوس با فلز پر کننده ER5356 بود. از جمله مهم ترین مشخصه های فرایند جوشکاری TIG در این پژوهش، ,I (جریان پیک)، ما مدت زمان جریان پیک)، I6 (جریان زمینه) tb (مدت زمان جریان زمینه می باشند. به منظور تعیین حالت بهینه تاثیر هر یک از مشخصه ها بر روی آزمون های انجام گرفته، از طراحی آزمایش به روش متعامد L9 تاگوچی استفاده شد. نمونه های جوش از لحاظ خواص ظاهری (عمق جوش پهنای جوش)، تست رادیوگرافی خواص مکانیکی (آزمون ریزسختی آزمون کشش) مورد ارزیابی قرار گرفتند. به جهت بررسی نوع فازها، رسوبات، ریزساختار فلز جوش، فلز پایه منطقه متاثر از حرارت از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز عنصری پراش سنجی پرتو ایکس بهره گرفته شد. نتایج آزمایشات حاکی از آن است که به موجب افزایش حرارت ورودی رسوبات بسیار درشتی در اثر درصد بالای منیزیم همچنین ساختار ریختگی منطقه جوش، در فلز جوش تشکیل شد. وجود این رسوبات درشت در فلز جوش به ویژه تجمع آنها در مرزدانه ها، باعث افت خواص مکانیکی فلز جوش نسبت به فلز پایه شد. نکته جالب توجه اینکه در بررسی آزمون ظاهری مشخصه های شدت جریان مدت زمان بر روی پهنای جوش تاثیر گذار در بررسی خواص مکانیکی، شدت جریان مدت زمان در نیم سیکل های مثبت منفی بیشترین تاثیر را روی افت سختی دارد. این موضوع منطقی به نظر می رسد زیرا افت سختی معمولا مربوط به رشد دانه است. در این رابطه موثرترین مشخصه، شدت جریان مدت زمان آن بود. قابل ذکر است روش سیستم پالس معکوس به دلیل شکستن پوسته اکسیدی در یک شدت جریان پایین تر (جریان پیک کم تر) مدت زمان مشخص (درصد سیکل مثبت)، باعث کمتر شدن عرض جوش شده همینطور با یک شدت جریان بالاتر (جریان زمینه که این موضوع صرف ذوب فلز پایه می شود، باعث افزایش نفوذ جوش در نهایت حصول جوشی با عرض کمتر استحکام کششی بالاتر می شود. در محاسبات تاگوچی، به جهت حصول خواص مکانیکی بالاتر استحکام کششی بالاتر) مشخص شد که مدت زمان در نیم سیکل مثبت بیشترین تاثیر را در استحکام کششی داشته که این مقدار حدود 75 درصد بود.

Keywords:

جوشکاری قوس تنگستن گاز روش تاگوچی , استحکام کششی