بررسی و بهینه سازی پارامترهای موثر بر استحکام جوش نقطه ای لیزر پالسی Nd:YAG در ورقهای فولادی با استفاده از طراحی آزمایشات

در این مقاله، فرآیند جوشکاری نقطه ای لیزر در ورق های فولادی زنگ نزن AISI304 که در صنایع مختلف استفاده می شود، مورد بررسی قرار گرفته است. در فرآیند جوشکاری نقطه ای لیزر، کیفیت اتصالات به میزان زیادی به مقادیر پارامترهای تنظیمی وابسته است. از پارامترهای تنظیمی در روش جوشکاری نقط های لیزر م یتوان به توان ماکزیمم پالس، زمان پالس و ضخامت ورق اشاره کرد که در استحکام اتصال موثر بوده و در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته اند. مهمترین مشخصه کیفیت جوش در این روش، استحکام کششی– برشی است که در این تحقیق به عنوان معیار ارزیابی کیفیت جوش در نظرگرفته شده است. به منظور ایجاد رابطه ریاضی دقیق بین پارامترهای ورودی و متغیر پاسخ (استحکام کششی – برشی)، از روش طراحی آزمایشات و روش تحلیل رویه پاسخ استفاده شده است. پس از طراحی و اجرای آزمای شها با استناد به تحلیل واریانس، مدل ریاضی منطبق بر فرآیند واقعی بدست آمده است. همچنین اعتبار مدل پیشنهادی به کمک رو شهای آماری تایید شده است. برای طراحی آزمایشات و تحلیل نتایج، از نرم افزار Minitab16 استفاده شده است. نتایج بدست آمده از انجام آزمایشات و تحلیل آنها، نشان داد که افزایش توان ماکزیمم پالس تا 4250 وات و زمان پالس پرتو لیزری تا 3/5 میلی ثانیه، بیشترین استحکام کششی – برشی( 2200 کیلوگرم) ایجاد می کنند و اثر مرتبه دوم ضخامت ورق بیشترین تاثیر منفی را در استحکام کششی – برشی اتصال دارد.

کلیدواژه ها:

جوش نقطه ای لیزر ، طراحی آزمایش ، رویه پاسخ ، بهینه سازی ، استحکام جوش