بهینه سازی و تأثیرپارامترهای پالسی جوشکاری قوسی تنگستنی با گاز محافظ در روکش دهی فولادSt37 با الکترودNob73G2

محورهای موضوعی : عملیات حرارتی

محسن جهانیان نجف آبادی ¹ , حمید غیور ² , مسعود کثیری ³

1 - کارشناسی ارشد، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی
2 - استادیار، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی
3 - استادیار، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی

تاریخ دریافت : 1395/03/31 تاریخ پذیرش : 1395/03/31 تاریخ انتشار : 1395/03/01

کلید واژه: طراحی آزمایش, الکترود بدون پوشش, روکش کاری قوس تنگستن تحت گاز محافظ, جریان پالسی,

چکیده مقاله :

در این پژوهش به بررسی ساختار میکروسکوپی و خواص سایش روکش ایجاد شده بر سطح فولاد ساده کربنی پرداخته شد. بدین منظور نمونه هایی از جنس فولاد ساده کربنی توسط روش جوشکاری قوس تنگستن تحت گاز محافظ (GTAW)با یک نوع الکترود بدون پوشش تجاری در دو حالت جریان پیوسته و پالس روکش کاری شدند. مقطع عرضی نمونه ها به وسیله ی میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. به کمک آزمون سختی سنجی، مقدار سختی نمونه ها بررسی گردید.آزمون سایش پین روی دیسک به منظور بررسی مقاومت به سایش نمونه های روکش کاری جوش شده و فولاد ساده کربنی انجام شد. سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که، نمونه روکش کاری شده با تنظیمات صحیح پالس دارای بیشترین سختی سطحی و در نتیجه کمترین نرخ سایش است.جهت بهینه سازی شرایط جوشکاری و مشخص کردن نسبت تأثیرگذاری هرکدام از عوامل مورد استفاده در حالت پالسی بر میزان سختی، از روش طراحی آزمایش تاگوچی و استفاده از تحلیل نسبتS/N استفاده شد. در نهایت پس از تحلیل نتایج کلی مشخص گردید که در بین عوامل متغیر، جریان بیشینه و جریان کمینه، به ترتیب تأثیرگذارترین عوامل بر پاسخ در نظر گرفته شده می باشند.

چکیده انگلیسی:

This study attempts to investigate the micro structure and wear behavior done on the surface of carbon steel. In doing so, specimens of carbon steel were filled through gas tungsten arc welding (GTAW) applying pulse and continuous currents by filler metal. The cross-section samples were examined by light microscopy and electron microscopy. The hardness test, the hardness of the samples was determined. Pin on disc wear test to evaluate the wear resistance of plain carbon steel specimens coated and welded something done. The wear surfaces were examined by scanning electron microscopy. Therefore, a sample with pulse configuration the lowest wear rate is the highest surface hardness. In order to optimize the welding conditions and the impact of each of the factors used to determine the degree of difficulty in pulsed mode, the Taguchi experimental design technique and the use of S / N ratio have been used. Finally, the overall results of the analysis revealed that the variable factors, peak flow and low flow, respectively, are considered the most influential factors on the response.

منابع و مأخذ:

[1]     Welding, Brazing and Soldering. ASM, Metals Park, OH 1993.

 

[2]     M. F. Buchely, J. C. Gutierrez, L. M. Leo´n, A. Toro, “The effect of microstructure on abrasive wear of hardfacing alloys”, Vol. 259, pp. 52–61, 2005.

 

[3]     C. Fan, M. Chen, C. M. Chang & W. Wu, “Microstructure Chang Cused by (Cr,Fe)₂₃C₆ Carbides in High Cromium Fe-Cr-C Hardfacing Alloys”, Surface and Coating Technology , Vol. 21, pp. 908-912, 2006.

 

[4]     Y. C. Lin & S. W. Wang, Vol. 265, pp.720-725, 2004.

 

[5]     M. Eroglu & N. O zdemir, “Surf. Coat”, Technol, Vol. 154, pp. 209-217, 2002.

 

[6]     L. M. Gourd, “Principles of welding technology”, Viva Books, New Delhi, 1998.

 

[7]     K. Marimuthu, N. Murugan, “Prediction and optimization of weld bead geometry of PTAhardfaced valve seat rings”, Vol. 19, pp. 143–149, 2003.

 

[8]     T. SenthilKumar, V. Balasubramanian & M. Y. Sanavullah, “Influences of pulsed current tungsten inert gas welding parameters on the tensile properties of AA6061 aluminium alloy”, Mater. Design, Vol. 28, pp. 2080-2092, 2007.

 

[9]     A. A. Gokhale, D. J. Tzavaras & H. D. Brody, “Ecer GM, in: proceeding of conference on grain refinement in casting and welds”, St. Louis (MO), TMS-AIME, pp. 47-223, 1982.

 

[10] P. J. Ross, “Taguchi techniques for quality engineering”, New York, McGraw-Hill, PP. 24-98, 1998.

 

[11] C.Montgomery Douglas, Design and analysis of experiments, New York, John Wiley& Sons, PP. 395-476, 1997.

 

[12] M. Sadrzadeh & T. Mohammadi, “Sea water desalination using Electrodialysis, Desalination”, PP. 440-447, 2008.

 

[13] S. MadhavPhdke, “Quality engineering using robust design”, NJ, Prentice Hall, 1989.

 

[14] S. Kaytakoglu, et al, “Optimization of parametric performance of a PEMFC”, J. Hydrogen Energy, Vol. 32, PP. 4418-4423, 2007.

 

[15] P. K. Giridharan & N. Murugan, “Optimization of pulsed GTA welding process parameter for the welding of AISI 304L stainless steel sheets”, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 40, No.5-6, pp. 478-489, 2009.

 

[16] ASTM G99 – 05, Standard Test Method for Wear Testing with a Pin-on-Disk Apparatus, 2010.

 

[17] م. گلعذار، "اصول و کاربرد عملیات حرارتی فولادها"، مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان، ویرایش دوم، چاپ چهاردهم، 27و28، 1378.

 

[18] J. Hao Chen, C. C. Hsieh, P. S. Huo, C. M. Chang, C. M. Lin, P. T. Yuon Wu & W. Wu, Met. Mater, Int, Vol. 19, No.1, PP. 93-98, 2013.

 

[19] J. R. Davis & Associates, “SURFACE ENGINEERING FOR CORROSION AND WEAR RESISTANCE”, pp. 153-15, 2001.

 

[20] ع. گلعذار و ا. امیرکاوئی، "ایجاد پوشش های مقاوم به سایش روی زیر لایه فولاد CK45 به روش الکترو اسپارک"، فصل نامه علمی پژوهشی مهندسی مواد دانشگاه آزاد مجلسی، سال چهارم، شماره دوم، تابستان 1389.