بهينه سازي ريز ساختار و خواص مكانيكي اتصال غير مشابه فولاد زنگ نزن آستنيتي 310 به اينكونل 617 توسط فرايند جوشكاري قوسي تنگستن- گاز پالسي

Optimization of pulsed GTA welding process parameters for AISI 310 stainless steel/ Inconel 617 dissimilar joint

سوپر آلياژ پايه نيكل اينكونل 617 و فولاد زنگ نزن آستنيتي AISI310 دو نوع ماده مهندسي هستند كه به صورت گسترده در صنايع دماي بالا و در كاربردهايي كه نياز به مقاومت به اكسيداسيون وجود دارد استفاده مي شوند. جايگزيني اينكونل 617 با فولاد 310 بسيار مقرون به صرفه بوده و به همين منظور استفاده از فرايندهاي جوشكاري ذوبي مانند فرايند جوشكاري قوسي-تنگستن گاز ضروري است. در اين پژوهش، بهينه سازي پارامترهاي فرايند جوشكاري قوسي- تنگستن گاز پالسي با هدف ايجاد ريز ساختار مناسب و ارائه بهترين خواص مكانيكي انجام شد.بدين منظور از فلز پركننده ERNiCrCoMo به عنوان ماده پركننده استفاده شد. فرايند جوشكاري پالسي با تغيير سه پارامتر مهم جريان بيشينه، جريان كمينه و فركانس جوشكاري انجام شد. بررسي هاي ريزساختاري ارزيابي خواص مكانيكي بر روي مقاطع جوشكاري شده انجام شد. از نتايج تجربي و آزمايشگاهي براي توسعه مدل رياضي پيش بيني خواص مكانيكي استفاده گرديد. روش طراحي آزمايش مركب مركزي و تكنيك تكرار كامل كه جزء روش رويه پاسخ مي باشد براي بهينه سازي پارامترهاي جوشكاري مورد استفاده قرار گرفت. بدين منظور از سه فاكتور متغيير با پنج سطح استفاده شد و مدلهاي رياضي توسط روش رگرسيون چند گانه توسعه داده شد. يافته هاي پژوهش نشان مي دهد كه ميزان جريان جوشكاري به علت تاثير مستقيم بر حرارت ورودي و فركانس جريان به دليل ايجاد ضربان هاي قوسي ناشي از تغيير جريان مهمترين عوامل تاثير گذار مي باشند.

In this research, a procedure was presented to optimize pulsed gas tungsten arc welding (PGTAW) process parameters in order to obtain appropriate microstructure and the best mechanical properties in Inconel 617/310 stainless steel dissimilar joint. In this regard, ERNiCrCoMo1 (Inconel 617) filler metal was employed. Pulsed current welding is controlled by three important parameters including peak current, base current and pulse frequency which should be optimized. Microstructural and mechanical investigations were conducted on joints. This paper highlights the experimental study carried out to develop mathematical models to predict mechanical properties. The experiments were performed based on three-factor, five-level central composite rotatable design with full replication technique and the mathematical models were developed using multiple regression method. The developed models were checked for their adequacy and significance by ANOVA technique.