بهينه سازي متغيرهاي جوشكاري تعميري TIG غيرهمجنس ورق فولاد كربني A516 Grade 60 و فولاد ضد زنگ SS316 به روش تاگوچي و روش هاي آماري

Optimization of TIG Repair Welding in Dissimilar Material Sheet, Carbon SteelA516 Grade 60 and Stainless Steel 316L by Taguchi and Statistical Method

جوشكاري به روش TIG يكي از فرآيند هاي مهم در ايجاد اتصالات دائمي و تعمير با كيفت در سازه هاي فلزي به‌ويژه در تجهيزات صنايع نفت و گاز و هوافضا است. كيفيت به مقدار بسيار زيادي وابسته به انتخاب صحيح متغيرهاي جوشكاري بوده و در صورت عدم انتخاب مقادير بهينه، فرآيند ساخت همراه با مشكلات احتمالي و افزايش هزينه ها خواهد بود. در اين مقاله هدف انتخاب پارامترهاي بهينه جوشكاري TIG به‌منظور رسيدن به حداكثر استحكام مكانيكي اتصال و فلز جوش است. شدت‌جريان، سرعت جوشكاري، دبي گاز و قطر فيلر به‌عنوان متغيرهاي مهم تأثيرگذار انتخاب‌ شده و با طراحي آزمايش‌هاي مورد نياز، بعد از ساخت نمونه‌هاي جوشكاري شده، بررسي تجربي استحكام انجام‌شده است. در اين پژوهش از روش تاگوچي جهت طراحي و بهينه‌سازي و همچنين از روش هاي آماري براي اعتبار سنجي داده ها استفاده‌شده است. طبق نتايج در جوشكاري فولاد A516 به SS316 استفاده از جريان 110 آمپر ، قطر الكترود 2/5 ميليمتر، دبي گاز 12/5 ليتربردقيقه و سرعت 190 ميليمتر بر دقيقه، استحكام جوش با افزايشي در حدود 15 درصد به بيشينه مقدار خود رسيده است.

The TIG welding is a commercial technique in joining of dissimilar metals in oil and gas industry. The quality of welded joints depends on proper selection of welding parameters. Dissimilar repair welding between sheets of austenitic stainless steel and carbon steel were considered in this article. The purpose of research is selection of optimal welding parameters in order to achieve maximum mechanical strength in the joint. Electrical current, welding speed, gas flow and filler diameter have been selected as considered parameters. In experimental study design of experiments has been performed by Taguchi method. After the preparation and welding of specimens, the tensile testis carried out. Obtained data export to statistical data analysis and optimal welding condition were estimated. To validate obtained data the analysis of variance were employed. According the results welding by 110 amperes, 2.5 electrode diameters, 12.5 l/m flow rate and 190mm/min welding speed reaches to maximum tensile strength in weld metal. By selecting appropriate values of process parameters, tensile strength increased about 15 percent.