جوشکاری قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ یکی از مهمترین روش های جوشکاری قوس الکتریکی است که در صنعت و تعمیرات کاربرد دارد. در این فرآیند انتخاب مقادیر مناسب برای متغیرهای ورودی جوشکاری برای رسیدن به کیفیت جوش بالا ضروری می باشد. به دلیل این که هندسه خط جوش معرف شاخصی برای میزان تحمل تنش می باشد، در این پایان تامه هفت متغیر خروجی نفوذ جوش، پهنای جوش، ارتفاع گرده جوش، دایلوشن، عرض منطقه متاثر از گرما، سختی منطقه متاثر از گرما و منطقه ذوب شده به عنوان مشخصه های کیفیت در جوشکاری قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ فولاد st37 مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور طراحی آزمایش مرکب مرکزی چرخش پذیر در پنج سطح با پنج متغییر برای جمع آوری اطلاعات متغیرهای خروجی به عنوان توابعی از پنج متغیر ورودی سرعت تغذیه سیم، ولتاژ جوشکاری، فاصله نازل تا قطعه کار، سرعت جوشکاری و دبی گاز محافظ مورد استفاده قرار گرفت. استفاده از روش حداقل مربعات چندگانه، منجر به استخراج معادلات رگرسیون چندگانه حاکم بر متغییرهای خروجی به عنوان توابعی از پنج متغیر ورودی ذکر شده، گردید. به علاوه منطق فازی نیز برای پیش بینی متغیرهای خروجی، بر حسب متغیرهای خروجی به کار برده شد. سپس از الگوریتم های تکاملی نظیر الگوریتم ژنتیک و الگوریتم رقابت استعماری برای محاسبه ضرایب معادله رگرسیون به وسیله ماکزیمم کردن دقت معادله رگرسیون استفاده شد. در نهایت، همه پارامترهای خروجی به جز پهنای جوش و ارتفاع گرده جوش به وسیله روش های rsm و الگوریتم ژنتیک و الگوریتم رقابت استعماری، بهینه شدند.

چکیده : جوشکاری زیر پودری یکی از مهمترین روش های جوشکاری قوس الکتریکی است که در صنایع کاربرد فراوانی دارد. در این فرآیند انتخاب مقادیرمناسب برای پارامترهای ورودی جوشکاری برای رسیدن به کیفیت جوش بالا ضروری می باشد. به این دلیل که هندسه جوش معرف شاخصی برای میزان تحمل تنش می باشد، در این پایان نامه هفت متغیر خروجی نفوذ جوش، پهنای جوش، ارتفاع گرده جوش، دایلوشن، عرض ناحیه متاثر ازگرما، سختی ناحیه متاثر ازگرماوناحیه ذوب شده به عنوان مشخصه های کیفیت در جوشکاری زیرپودری فولاد st37 مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور طراحی آزمایش مرکب مرکزی چرخش پذیردرپنج سطح با پنج متغیر برای جمع آوری اطلاعات متغیرهای خروجی به عنوان توابعی از پنج متغیر ورودی ولتاژ، جریان، فاصله نازل تا قطعه کار، سرعت جوشکاری وضخامت پودر پوششی (محلول استون ودی اکسید تیتانیم در مقیاس نانو روی قطعه کار) مورد استفاده قرار گرفت. استفاده از روش حداقل مربعات چند گانه، منجربه استخراج معادلات رگرسیون چندگانه حاکم بر متغیر های خروجی به عنوان توابعی ازپنج متغیر ورودی ذکر شده گردید. به علاوه منطق فازی برای پیش بینی متغیرهای خروجی برحسب متغیرهای ورودی به کار برده شد. سپس از الگوریتم های تکاملی نظیر الگوریتم ژنتیک والگوریتم رقابت استعماری برای محاسبه ضرایب معادله رگرسیون به وسیله ماکزیمم کردن دقت معادله رگرسیون استفاده شد. در نهایت، همه پارامترهای خروجی بجز پهنای جوش و ارتفاع گرده جوش بوسیله روش های الگوریتم ژنتیک والگوریتم رقابت استعماری، بهینه شدند.

فناوری نانو رشته ای از علوم جدید است که از آن به عنوان یک فناوری همه منظوره یاد می شود. استفاده از فناوری نانو در فرایند جوشکاری قوسی، زمینه ای کاملا جدید از تحقیقات است که با کنترل هندسه ، میکروساختار و خواص مکانیکی جوش، می تواند کیفیت قطعات جوشکاری شده را بهبود بخشد. جوشکاری زیرپودری، فرایند جوشکاری قوسی با کیفیت بالاست که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از فناوری نانو در این فرایند با توجه به استفاده گسترده آن در تولید، می تواند تاثیرات قابل توجهی در ارتقاء کیفیت صنایع مربوطه داشته باشد. در این فرآیند انتخاب مقادیرمناسب برای پارامترهای ورودی جوشکاری برای رسیدن به کیفیت جوش بالا ضروری می باشد. به این دلیل که هندسه جوش معرف شاخصی برای میزان تحمل تنش می باشد، در این پایان نامه هفت متغیر خروجی نفوذ جوش، پهنای جوش، ارتفاع گرده جوش، درجه رقت، عرض ناحیه متاثر ازگرما، سختی ناحیه متاثر ازگرما و سختی ناحیه ذوب شده به عنوان مشخصه های کیفیت در جوشکاری زیرپودری فولاد st37 مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور طراحی آزمایش مرکب مرکزی چرخش پذیردرپنج سطح با پنج متغیر برای جمع آوری اطلاعات متغیرهای خروجی به عنوان توابعی از پنج متغیر ورودی ولتاژ، جریان، فاصله نازل تا قطعه کار، سرعت جوشکاری وضخامت پودر نانو ذرات بوهمیت جذب سطحی شده با وانادیم مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق، بوهمیت با جذب مقادیر زیادی کاتیون وانادیم قادر به انتقال این کاتیون ها به حوضچه مذاب می باشد. اضافه کردن وانادیم به حوضچه مذاب باعث افزایش استحکام و چقرمگی فلز جوش گردید. استفاده از روش حداقل مربعات چند گانه، منجربه استخراج معادلات رگرسیون چندگانه حاکم بر متغیر های خروجی به عنوان توابعی از پنج متغیر ورودی ذکر شده گردید. به علاوه منطق فازی برای پیش بینی متغیرهای خروجی برحسب متغیرهای ورودی به کار برده شد.در نهایت، همه پارامترهای خروجی بجز پهنای جوش و ارتفاع گرده جوش بوسیله روش الگوریتم ژنتیک بهینه شدند.

جوشکاری زیر پودری یکی از مهمترین روش های جوشکاری قوس الکتریکی است که در صنایع کاربرد فراوانی دارد. در این فرآیند انتخاب مقادیرمناسب برای پارامترهای ورودی جوشکاری برای رسیدن به کیفیت جوش بالا ضروری می باشد. به این دلیل که هندسه جوش معرف شاخصی برای میزان تحمل تنش می باشد، در این پایان نامه هفت متغییر خروجی نفوذ جوش، پهنای جوش، ارتفاع گرده جوش، دایلوشن، عرض ناحیه متاثر ازگرما، سختی ناحیه متاثر ازگرما و ناحیه ذوب شده به عنوان مشخصه های کیفیت در جوشکاری زیرپودری فولاد st37 مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور طراحی آزمایش مرکب مرکزی چرخش پذیردر پنج سطح با پنج متغییر برای جمع آوری اطلاعات متغییرهای خروجی به عنوان توابعی از پنج متغییر ورودی ولتاژ، جریان، فاصله نازل تا قطعه کار، سرعت جوشکاری ونسبت های وزنی پودر پوششی (محلول استون،tio2 وcr2o3 در مقیاس نانوروی قطعه کار) مورد استفاده قرار گرفت. استفاده از روش حداقل مربعات چند گانه، منجربه استخراج معادلات رگرسیون چندگانه حاکم بر متغییر های خروجی به عنوان توابعی ازپنج متغییر ورودی ذکر شده گردید. به علاوه منطق فازی برای پیش بینی متغییرهای خروجی برحسب متغییرهای ورودی به کار برده شد. سپس از الگوریتم های تکاملی نظیر الگوریتم ژنتیک والگوریتم رقابت استعماری برای محاسبه ضرایب معادله رگرسیون بوسیله ماکزیمم کردن دقت معادله رگرسیون استفاده شد. در نهایت، همه پارامترهای خروجی به جز پهنای جوش و ارتفاع گرده جوش بوسیله روش های rsm والگوریتم ژنتیک والگوریتم رقابت استعماری، بهینه شدند. در این پایان نامه برای اولین بار از ترکیب پودر پوششی نانو با درصدهای وزنی مختلف به عنوان یک متغیر ورودی در جوشکاری زیرپودری استفاده شد. تحلیل نتایج نشان دهنده آن است که با افزایش درصد وزنی tio2، نفوذ جوش و دایلوشن افزایش و سختی منطقه ذوب شده کاهش می یابد .مقایسه بین روش های مختلف مدل سازی نشان داد که دقت پیش بینی منطق فازی در مقایسه با روش رگرسیون چندگانه غیر خطی بسیار بالاتر می باشد. همچنین این دو الگوریتم ژنتیک و رقابت استعماری تقریبا به یک نتیجه در محاسبه ضرایب معادله رگرسیون چندگانه غیر خطی رسیده اند هرچند که سرعت همگرایی الگوریتم رقابت استعماری بیشتر از الگوریتم ژنتیک می باشد.

جوشکاری زیر پودری ازجمله فرآیند های جوشکاری قوسی می باشد که به دلیل کیفیت بالای جوش ناشی از آن کاربرد های گسترده ای در صنعت دارد.فن آوری نانو یک شاخه ای از علوم نوین است که به عنوان یک فن آوری همه منظوره که در این راستا میتواند تاثیر قابل توجهی بر کنترل هندسه جوش،میکرو ساختار و خواص مکانیکی جوش داشته باشد. در این فرآیند انتخاب مقادیرمناسب برای پارامترهای ورودی جوشکاری برای رسیدن به کیفیت جوش بالا ضروری می باشد. به این دلیل که هندسه جوش معرف شاخصی برای میزان تحمل تنش می باشد، در این پایان نامه هفت متغیر خروجی نفوذ جوش، پهنای جوش، ارتفاع گرده جوش، درجه رقت، عرض ناحیه متاثر ازگرما، سختی ناحیه متاثر ازگرما و سختی ناحیه ذوب شده به عنوان مشخصه های کیفیت در جوشکاری زیرپودری فولاد st37 مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور طراحی آزمایش مرکب مرکزی چرخش پذیردرپنج سطح با پنج متغیر برای جمع آوری اطلاعات متغیرهای خروجی به عنوان توابعی از پنج متغیر ورودی ولتاژ، جریان، فاصله نازل تا قطعه کار، سرعت جوشکاری وضخامت پودر نانو ذرات بوهمیت جذب سطحی شده بابوریک اسید مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق، بوهمیت با جذب مقادیر بوریک اسید قادر به انتقال آن به حوضچه مذاب می-باشد. اضافه کردن بوریک اسید به حوضچه مذاب باعث افزایش استحکام و سختی فلز جوش گردید. استفاده از روش حداقل مربعات چند گانه، منجربه استخراج معادلات رگرسیون چندگانه حاکم بر متغیر های خروجی به عنوان توابعی ازپنج متغیر ورودی ذکر شده گردید. در نهایت، همه پارامترهای خروجی جوش بوسیله روش الگوریتم ژنتیک بهینه شدند.

جوشکاری قوس الکتریکی تحت پوشش گاز محافظ یکی از مهم ترین فرآیندهای تولید با کاربردهای زیادی در صنایع مختلف می باشد. امروزه نانوفناوری در زمینه های مختلف برای ساخت محصولاتی با کیفیت خوب استفاده شده است. در تحقیقات جوش استفاده از نانوذرات یک ایده ی جدید و چالش برانگیز برای بهبود کیفیت اتصالات جوشی می باشد. در فرآیند gas metal arc weldind (gmaw) انتخاب مقادیر مناسب برای پارامترهای ورودی فرآیند، امری ضروری به منظور دستیابی به کیفیت بالا برای جوش می باشد. ازآن جایی که ابعاد هندسه ی جوش ظرفیت تحمل تنش و کیفیت جوش را تعیین می کند، از این رو در این پایان نامه تأثیر جریان جوشکاری، ولتاژ قوس، سرعت جوشکاری، درصد گاز آرگون در ترکیب گاز محافظ و ضخامت لایه ی نانوذرات tio2 بر پنج خروجی نظیر نفوذ، پهنا، ارتفاع، درجه ی رقت جوش و سختی منطقه ی مذاب، به عنوان مشخصه های کیفیت جوش در فرآیند جوشکاری gmaw بر روی ورق فولاد st 37، مورد بررسی قرار گرفت. در این زمینه آزمایش ها توسط یک طراحی دالرت با سه فاکتور 7سطحی، یک فاکتور 5سطحی و یک فاکتور 3سطحی انجام شد. علاوه بر این مدل سازی و بهینه سازی خروجی ها به ترتیب با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت لایه ی نانوذرات tio2 پهنای جوش ابتدا کاهش و در ادامه با بیشتر شدن ضخامت لایه ی نانوذرات افزایش یافت. علاوه بر این نفوذ، ارتفاع، درجه ی رقت و سختی منطقه ی مذاب با افزایش ضخامت لایه ی نانوذرات tio2 ابتدا افزایش یافتند؛ اما با بیشتر شدن ضخامت لایه ی نانوذرات سیر نزولی پیدا کردند. حالت جریان مارانگونی و تمرکز قوس دو مکانیزمی هستند که می توانند این کاهش- افزایش و افزایش- کاهش را در خروجی ها توجیه کنند.

جوشکاری قوس الکتریکی تحت پوشش گاز محافظ یکی از مهم ترین فرآیندهای تولید با کاربردهای زیادی در صنایع مختلف می باشد. امروزه نانو فناوری در زمینه های مختلف برای ساخت محصولاتی باکیفیت خوب استفاده شده است. در تحقیقات جوش استفاده از نانو ذرات یک ایده ی جدید و چالش برانگیز برای بهبود کیفیت اتصالات جوشی می باشد. ازآنجایی که ابعاد هندسه ی جوش ظرفیت تحمل تنش و کیفیت جوش را تعیین می کند، ازاین رو در این پایان نامه تأثیر جریان جوشکاری، ولتاژ قوس، سرعت جوشکاری، درصد گاز آرگون در ترکیب گاز محافظ و ضخامت نانو ذرات اکسید کروم بر پنج خروجی نفوذ، پهنا، ارتفاع، درجه ی رقت جوش و سختی منطقه ی مذاب،بر روی ورق فولادی کم کربن، موردبررسی قرارگرفته است. علاوه بر این مدل سازی و بهینه سازی خروجی ها با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک صورت گرفته است.

شکل ظاهری و خواص مکانیکی مقطع جوش میتواند تعیین کننده ظرفیت تحمل تنش مقطع جوش باشد. استفاده از نانوذرات اکسید تیتانیوم و کروم موجب بالارفتن محتوای اکسیژن در سطح حوضچه ی مذاب و تغییر در گرادیان کشش سطحی شده و شکل ظاهری جوش را تغییر میدهد. وجود عناصر تیتانیوم و کروم سختی منطقه مذاب را به عنوان یکی از خواص مکانیکی که در ارتباط با سایر خواص مکانیکی است تغییر میدهد. با استفاده از نتایج تجربی آزمایشاتی که بر مبنای طرح آزمایش دالرت صورت گرفت، مدلسازی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی انجام شد. نتیجه مقایسه داده های تجربی با داده های پیش بینی شده توسط شبکه عبی، حاکی از دقت بالای این روش در مدلسازی است. سپس پارامترهای خروجی با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه سازی شدند.

از آنجایی که جوش از اتصالات پرکاربرد در صنایع مختلف است بنابراین کیفیت و استحکام یک اتصال جوش شده نقش بسزایی در تعیین ثبات سازه و درنهایت امنیت انسان ها دارد. در این مطالعه از جوشکاری زیر پودری که به دلیل قابلیت اطمینان و کیفیت بالا از گستردگی فراوانی در صنایع سنگین برخوردار بوده استفاده شده است. در سال های اخیر به منظور تامین کیفیت مورد نظر جوش راهکار های بسیاری اندیشیده شده است اما بسیاری از این راهکار ها به دلیل قابلیت استفاده خاص و یا پیچیدگی و هزینه بالای تجهیزات به عنوان روشی کارآمد تثبیت نشده اند. از این رو یکی از اهداف مهم این پروژه بهبود کیفیت جوش به شکلی بهره ور و با هزینه ای منطقی است. در این راستا با ایده گرفتن از موضوع وارد کردن عناصر آلیاژی به فلز جوش برآن شدیم تا با به بکارگیری فناوری نانو به دلیل ویژگی های منحصر به فرد، نانوذرات بوهمیت جذب سطحی شده توسط یون های نیکل را به حوضچه ی جوش هدایت کرده و ایده پیشرو فلز رسانی را در جوشکاری زیر پودری را دنبال کنیم. به این منظور آزمایشات بر اساس طراحی مرکب مرکزی چرخش پذیر (ccrd) در پنج فاکتور و پنج سطح انجام شدند. به منظور بررسی اثر نانوذرات بوهمیت جذب سطحی شده توسط یون های نیکل و دیگر پارامتر های جوشکاری از قبیل فاصله نازل تا قطعه کار، ولتاژ قوس، جریان و سرعت جوشکاری بر مشخصه های شکل هندسی جوش از قبیل نفوذ، پهنا، ارتفاع گرده جوش و رقت انجام شدند. روش انجام کار به این صورت است که نانوذرات در پوشش هایی با ضخامت های متفاوت قبل از انجام جوشکاری بر سطحی از فولاد کم کربن قرار داده شده اند. این نانوذرات در طی جوشکاری به علت قرارگرفتن در شرایطی خاص از جمله حرارت زیاد، نرخ خنک سازی و ... باعث به وجود آمدن مکانیزم های متالورژیکی مختلف می گردند که بر شکل هندسی، ریزساختار و خواص مکانیکی فلز جوش بسیار تاثیر گذار هستند. در پایان داده های تجربی به دست آمده با استفاده از روش مدل سازی حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان ls-svm مورد بررسی و تحلیل بیشتر قرار گرفتند.