نام پژوهشگر: علیرضا احمدی خسروآبادی

بهینه سازی پارامترهای جوشکاری قوس تنگستن - گاز آلومینیوم 5251 به روش تاگوچی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مواد 1392
  علیرضا احمدی خسروآبادی   مسعود عطاپور

در این تحقیق ورق آلیاژ آلومینیوم aa5251 به ضخامت 5/3 میلی متر، توسط فرآیند جوشکاری قوس تنگستن-گاز، با استفاده از جریان متناوب و با فلز پرکننده یer5356 جوشکاری شد. پارامترهای قطر تنگستن، فرکانس، درصد سیکل مثبت و جریان تغییر داده شد. قطر تنگستن دارای دو سطح و سه پارامتر دیگر دارای سه سطح بود. نمونه های جوش از لحاظ خواص ظاهری، خواص مکانیکی و خواص خوردگی مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمون ظاهری شامل عمق جوش و پهنای جوش، آزمون خوردگی صرفا شامل آزمون خوردگی سیکلی، آزمون های مکانیکی شامل آزمون ریز سختی، آزمون پانچ برشی و آزمون کشش بود. به منظور تعیین حالت بهینه و تاثیر هریک از پارامترها بر روی آزمون های انجام گرفته، از طراحی آزمایش به روش تاگوچی استفاده شد. جهت کاهش تعداد آزمایش ها از آرایه ی متعامد l9 استفاده شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیزعنصری (edx)، آزمون پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ نوری ریزساختار فلز جوش، فلز پایه و منطقه ی متاثر از حرارت مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به درصد بالای منیزیم و همچنین ساختار ریختگی منطقه ی جوش، رسوبات بسیار درشتی در فلز جوش تشکیل شد. وجود این رسوبات باعث افت خواص خوردگی فلز جوش نسبت به فلز پایه شد. در بررسی آزمون ظاهری مشخص شد که درصد سیکل مثبت بر روی پهنای جوش و جریان بر روی عمق جوش تاثیر گذار است. حالت بهینه برای خواص ظاهری وقتی حاصل شد که جریان و درصد سیکل مثبت در سطح زیاد خود باشد. در مورد ریزسختی، جریان، در مورد استحکام برشی و استحکام کششی درصد سیکل مثبت فاکتورهای بسیار موثری بودند. در مورد خواص مکانیکی قطر تنگستن عملا تاثیر مهمی نداشت. در مورد استحکام برشی حالت بهینه، در سطح متوسط جریان و سطح بالای درصد قطب مثبت حاصل شد. در مورد استحکام کششی، حالت بهینه در جریان و درصد سیکل مثبت بالا حاصل شد. در مورد ریز سختی حالت بهینه در جریان های کم و درصدهای سیکل مثبت بالا حاصل شد. فرکانس بر روی خواص مکانیکی تاثیر چندانی نداشت منتهی برای ریزسختی حالت بهینه در فرکانس های کم، برای استحکام برشی و استحکام کششی حالت بهینه در فرکانس های بالا حاصل شد. در مورد خواص خوردگی، فرکانس پارامتر بسیار مهمی بود و حالت بهینه در فرکانس-های بالا، جریان کم و درصدهای سیکل مثبت بالا حاصل شد.