مدل سازی و بهینه سازی فرآیند جوشکاری gmaw با استفاده از نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید

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.