بهینه سازی خواص مکانیکی ورقهای فولادی AISI 304‌ جوشکاری شده به روش قوس الکتریکی تنگستن با استفاده از روش آنالیز گری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

جوشکاری آرگون یا جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود تنگستن یکی از مهمترین روشهای جوشکاری در صنعت می­باشد. با توجه به اهمیت کنترل پارامترهای این فرآیند جهت جلوگیری از بروز عیوب در حین جوشکاری، در این مقاله شدت جریان، دمای پیش گرم و سرعت پیشروی به عنوان پارامترهای ورودی آزمایشات انتخاب و سپس با استفاده از روش آنالیز گری مقادیر خروجیِ استحکام کششی، سختی و تغییر شکل زاویه­ای قطعات جوشکاری شده ناشی از تنشهای حرارتی بهینه سازی می شوند. با محاسبه نسبت، ضریب و درجه­گری توسط روابط مورد استفاده، نمودار گری برای هر سطح رسم می شود. در نهایت بر اساس نمودار گری میزان تأثیر پارامترهای ورودی بر روی جوشکاری آرگون به صورت درصدی محاسبه و مقادیر بهینه عددی برای آنها و پارامترهای خروجی تعیین و سپس میزان تاثیر ورودی­ها بر روی خروجی ها بدست آمد . آزمایشات عملی انجام شده بر اساس مقادیر بهینه ارائه شده در مقاله برای پارامترهای ورودی و خروجی صحت نتایج آنالیز گری را تأیید می­نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]   Weman K., Welding Processes Handbook. Wood Head Publishing Ltd., Abington Hall, USA, 2003.
[2]  Reddy G.M., Gokhale A.A. and Rao K.P., Optimization of pulse frequency in pulsed current gas tungsten arc welding of aluminium–lithium alloy sheets. Materials Science and Technology, Vol. 14, No. 1, pp. 61-66, 1998.
[3]   Tarng Y.S. and  Yang W.H., Optimization of the weld bead geometry in gas tungsten arc welding by the Taguchi method. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 14, No. 8, pp. 549-554, 1998.
[4]  Juang S.C. and Tarng Y.S., Process parameter selection for optimizing the weld pool geometry in the Tungsten inert gas welding of stainless steel. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 122, No. 1, pp. 33-37, 2002.
[5]   Lu v., Fujii H., Sugiyama H. and Nogi K., Mechanism and optimization of oxide fluxes for deep penetration in gas tungsten arc welding. Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 34, No. 9, pp.1901-1907, 2003.
[6]  Davi Sampaio C., Cristiene V.G., Sebasti S.C. and Valtair A.F., Comparison between genetic algorithms and response surface methodology in GMAW welding optimization. Material Processing Technology, Vol. 160, No. 1, pp. 70–76, 2005.
[7]  مرامی غ.، مصطفی پور ا.، "بررسی پارامترهای ورودی جوشکاری اتوماتیک قوس الکتریکی تنگستن برروی خواص مکانیکی و بهینه سازی پارامترها به روش رویه پاسخ. نوزدهمینهمایش سالانهمهندسیمکانیکایران،دانشگاهبیرجند، بیرجند،1390.
[8]  ASM Handbook, Volume 20, Materials Selection and Design, pp. 646-850, 1997.
[9]   Deng J.L., Introduction to grey systems. Journal of Grey System, Vol.1, No.1, pp. 1–24, 1998.
[10]  Lin J.L. and Tarng Y.S., Optimization of the multi-response process by the taguchi method with grey relational analysis. Journal of Grey System, Vol.4, No. 4, pp. 355–370, 1998.
[11] Caudas U. and Hascalik A., Use of the grey relational analysis to determine optimum laser cutting parameters with multi-performance characteristics. Optics & Laser Technology, Vol. 40, No.2, pp. 987-994, 2008.
[12] Pan L.K., Wang C.C., Wei S.L. and Sher H.F., Optimizing multiple quality characteristics via Taguchi method-based grey analysis. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 182, No. 1, pp. 107–116, 2007.
[13] Tzeng C.J., Lin Y.H., Yan Y.K. and Jeng M.C., Optimization of turning operations with multiple performance characteristics using the Taguchi method and grey relational analysis.  Journal of Materials Processing Technology, Vol. 209, No. 6, pp. 2753-2759, 2009.
[14] Chin P.F., Manufacturing process optimization for wear property of fiber-reinforced poly Butylenes- Terephthalate composites with grey relational analysis. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 254, No. 3, pp. 298–306, 2003.
[15] Hsiao Y.F., Tarng Y.S. and Kung K.Y., Process parameter determining of linear motion guide with multiple performance characteristics by grey-based Taguchi method. WSEAS Transactions on Mathematics, Vol. 14, No. 1, pp. 778-785, 2007.
[16] Lung K.P., Che C.W., Shien L.W. and Hai F.S., Optimizing multiple quality characteristics via Taguchi method-based grey analysis. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 182, No. 1-3, pp. 107-116, 2007.
[17] Lu H.S., Chang C.K., Hwang N.C. and Chung C.T., Grey relational analysis coupled with principal component analysis for optimization design of the cutting parameters in high-speed end milling. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 209, No. 8, pp. 3808-3817, 2009.
[18]  Kopac J. and Krajnik P., Robust design of flank milling parameters based on Grey-Taguchi method. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 191, No. 1-3, pp. 400-403, 2007.
[19] Ersan A., Necip C. and Birgoren B., Design optimization of cutting parameters when turning hardened aisi 4140 steel (63hrc) with al2o3 + Ticn mixed ceramic tool. Journal of Materials and Design, Vol. 28, No.5, pp.1618–1622, 2007.