بهینه سازی و تاثیر پارامترهای پالسی در جوشکاری قوسی تنگستن-گاز بر رفتار خوردگی مقاطع جوش فولادهای زنگ نزن سوپر دو فازی به کمک روش تاگوچی

در این پژوهش، از یک تکنیک طراحی آزمایش (doe) تحت عنوان روش تاگوچی جهت بهینه سازی پارامترهای موثر بر مقاومت به خوردگی فولادهای زنگ نزن سوپر دوفازی (uns s32760) در جوشکاری قوسی تنگستن – گاز از طریق جریان پالسی (pcgtaw) استفاده شده است. با انتخاب چهار پارامتر (جریان پالس، جریان زمینه، % on time و فرکانس پالس) با سه سطح ، در طرح تاگوچی از یک آرایه متعامد l9 (34) که شامل نه آزمایش می باشد، کمک گرفته شد. مقاومت به خوردگی در محیط 3.5% نمک طعام توسط آزمون های پلاریزاسیون در دمای اتاق ارزیابی گردید. همچنین آنالیز واریانس (anova) بر روی داده های نسبت سیگنال به نویز صورت گرفت. برای دستیابی به شرایط بهینه به منظور تخمین بالاترین پتانسیل حفره دار شدن (epit) ، مشخصه کیفی هرچه بیشتر بهتر (hb) انتخاب شد. نتایج نشان داد که شرایط بهینه هنگامی حاصل می شود که جریان پالس در سطح دوم (a 120)، جریان زمینه در سطح دوم (60 a)، فرکانس پالس در سطح سوم (hz 5) و on time% در سطح سوم (80%) باشد. تحت شرایط بهینه، پتانسیل حفره دار شدن 1.06 ولت به دست آمد که بسیار نزدیک به پتانسیل حفره دار شدن پیش بینی شده (1.08 ولت) است. همچنین نتایج آنالیز واریانس نشان داد که پارامترهای جریان پالس و جریان زمینه که به ترتیب دارای درصد توزیع 28/66% و 97/25% هستند دارای بیشترین تاثیر بر مقاومت به خوردگی جوش های فولاد زنگ نزن سوپر دوفازی می باشند که به روش pcgtaw جوشکاری شده اند. نهایتا نتایج نشان داد که از روش تاگوچی می توان به عنوان یک ابزار دقیق و موثر جهت بهینه سازی پارامترهای جوشکاری پالسی استفاده کرد. همچنین در این تحقیق، تاثیر عملیات حرارتی آنیل مرحله ای بر ریز ساختار و مقاومت به خوردگی حفره ای در قطعات جوش فولادهای زنگ نزن سوپر دوفازی uns s32760 بررسی شد. مقاومت به خوردگی حفره ای در محلول کلریدی به روش پتانسیواستات مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که عملیات آنیل مرحله ای در محدوده دمایی 1000-550 درجه سانتیگراد منجر به رسوب فاز سیگما و نیترید کروم (cr2n) در مرزهای فریت/آستنیت و فریت/فریت می شود. در این محدوده دمایی، غالبا حفره های نیمه پایدار در اطراف رسوبات در مرزدانه و همچنین در فاز فریت جوانه می زنند. در آنیل مرحله ای در محدوده دمایی 1100-1050 درجه سانتیگراد، ریز ساختار تنها شامل فریت و آستنیت است. در این شرایط، دمای بحرانی حفره دارشدن به بالاترین مقدار خود در این تحقیق رسید.