بهینه سازی ابعادی روکش تک پاس سوپرآلیاژ ۴-CMSX با روش سطح پاسخ سه سطحی در فرایند رسوب نشانی مستقیم لیزری

در این پژوهش به منظور بهینه سازی ابعادی روکش تک پاس سوپرآلیاژ ۴-CMSX بر زیرلایه هم جنس از روش طراحی سطح پاسخ سه سطحی (Response Surface Design - BBD) بر پایه سه پارامتر توان لیزر (۳۰۰ تا ۷۲۵ وات)، سرعت حرکت (۶ تا ۱۸ میلی متر بر ثانیه) و نرخ تغذیه پودر (۱۵۰ تا ۴۵۰ میلی گرم بر ثانیه) استفاده شد. نتایج نشان داد؛ افزایش توان و کاهش سرعت موجب گسترش عرض حوضچه تا ۱۷۸۶ میکرومتر و افزایش زاویه ترشوندگی در توان های بالا می شود. بیشترین ارتفاع (۷۷۰ میکرومتر) در توان ۶۵۰ وات و تغذیه پایین مشاهده شد در حالی که بیشترین عمق نفوذ (۳۸۱ میکرومتر) در توان ۳۵۰ وات و سرعت زیاد رخ داد. درصد رقیق سازی در توان متوسط و تغذیه زیاد به حدود ۵۱ درصد رسید. تحلیل آماری مدل نشان داد عرض و ارتفاع به توان و سرعت وابستگی شدید دارند و نرخ پودر کنترل کننده اصلی رقیق سازی است. شرایط بهینه هندسی پاس در محدوده توان ۶۵۵-۷۰۰ وات، سرعت ۱۲-۸ میلی متر بر ثانیه و نرخ پودر ۳۰۰-۴۰۰ میلی گرم بر ثانیه تعیین شد. در مجموع مدل به دست آمده توانست تغییرات ابعاد هندسی را با دقت بالا (ضریب تعیین بیش از ۰.۸۰) پیش بینی کند؛ این مسئله تطابق بالای داده های تجربی و محاسباتی را نشان داد.

کلیدواژه ها:

توان لیزر ، سرعت لیزر ، نرخ پاشش پودر ، ابعاد هندسی