جستجو در:
دوره 22، شماره 8 - ( مرداد 1401 )
جلد 22 شماره 8 صفحات 565-555 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
nikravan A R, kolahan F, Shariati M. Investigation of the effect of ND:YAG laser pulse parameters and compressive force applied to the seam on geometry and strength of the weld joint in 316L stainless steel thin-walled tube. Modares Mechanical Engineering 2022; 22 (8) :555-565
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-56542-fa.html
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-56542-fa.html
نیکروان علیرضا، کلاهان فرهاد، شریعتی محمود. بررسی اثر پارامترهای لیزر ND:YAG پالسی و نیروی فشاری اعمالی به درز اتصال، بر هندسه و استحکام جوش در لوله جدار نازک فولاد زنگ نزن316L. مهندسی مکانیک مدرس. 1401; 22 (8) :555-565
علیرضا نیکروان1 
، فرهاد کلاهان* 2، محمود شریعتی1
، فرهاد کلاهان* 2، محمود شریعتی1
1- دانشگاه فردوسی مشهد
2- دانشگاه فردوسی مشهد ، kolahan@um.ac.ir
2- دانشگاه فردوسی مشهد ، kolahan@um.ac.ir
چکیده: (1136 مشاهده)
به دلیل اهمّیت اتصال در تجهیزات تحت فشار و قابلیتهای جوش لیزر، در این تحقیق به بررسی تجربی و تحلیل پارامترهای لیزر پالسی برای جوشکاری لولههای فولادی زنگ نزن AISI316L پرداختهایم. در این راستا فیکسچری برای موقعیت دهی لوله، طراحی و پس از ساخت روی ماشین لیزر نصب گردید. متغیّرهای ورودی شامل پارامترهای تنظیمی پرتوی لیزر (شدت جریان، پهنای پالس، فرکانس) میباشند. همزمان با آنها اثر دو پارامتر دیگر (سرعت دورانی و نیروی فشاری وارد به درز تماس دو لوله در حال جوشکاری) نیز بررسی شده است. متغیّرهای پاسخ (خروجیها) شامل عرض، عمق نفوذ و استحکام جوش میباشند. دادههای تجربی با اجرای آزمایشهای طرح 27L تاگوچی جمع آوری شدند. سپس با برازش توابع رگرسیونی مختلف بر دادهها، رابطه بین متغیّرهای ورودی با هر یک از مشخصههای خروجی برقرار گردید. بر اساس تجزیه و تحلیل واریانس، دو پارامتر پهنای پالس و شدت جریان با مجموع بیش از 70% مشارکت، در تغییر هر سه مشخصه خروجی تاثیر غالب دارند. همچنین نیروی اعمالی به درز تماس فقط بر عمق نفوذ و استحکام جوش موثر است. در بهینه سازی چند هدفه با توجه به ترتیب اهمّیت متغیّرهای خروجی (1-استحکام، 2-عمق نفوذ 3-عرض جوش)، سطح بهینه پارامترهای ورودی تعیین گردید. در پایان نمونه بهینهای با جوشکاری لیزر ساخته شد که در مقایسه با نمونههای طرح آزمایش، عمق نفوذ آن با ضخامت دیواره لوله متناسبتر، منحنی مرزهای جوش یکنواختتر و استحکام آن به فلز پایه نزدیکتر میباشد.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
جوشکاری
دریافت: 1400/7/28 | پذیرش: 1401/2/15 | انتشار: 1401/5/10
دریافت: 1400/7/28 | پذیرش: 1401/2/15 | انتشار: 1401/5/10
فهرست منابع
1. Unigovski Ya.B, Lothongkum G, Gutman E.M, Alush D , Cohen R. Low-cycle fatigue behavior of 316L-type stainless steel in chloride solutions, Corrosion Science. 2009;51:3014-3020. [DOI:10.1016/j.corsci.2009.08.035]
2. Lee J. H, Park S.H, Kwon H. S, Kim G.S, Lee C.S. Laser tungsten inert gas, and metal active gas welding of DP780 steel: Comparison of hardness, tensile properties and fatigue resistance. Materials and Design. 2014;64:559-565. [DOI:10.1016/j.matdes.2014.07.065]
3. Carvalho S.M, Baptista C.A.R.P, Lima M.S.F. Fatigue in laser welded titanium tubes intended for use in aircraft pneumatic systems, International Journal of Fatigue. 2016;90:47-56. [DOI:10.1016/j.ijfatigue.2016.04.018]
4. Soltani H. M, Tayebi M. Comparative study of AISI 304L to AISI 316L stainless steels joints by TIG and Nd:YAG laser welding, Journal of Alloys and Compounds. 2018;767:112-121. [DOI:10.1016/j.jallcom.2018.06.302]
5. Lee H. K, Han H. S, Son K. J, Hong S.B. Optimization of Nd:YAG laser welding parameters for sealing small titanium tube ends, Materials Science and Engineering. 2006;A 415:149-155. [DOI:10.1016/j.msea.2005.09.059]
6. Harinath Y.V, Gopal K.A, Murugan S, Albert S.K. Study on laser welding of fuel clad tubes and end plugs made of modified 9Cr-1Mo steel for metallic fuel of Fast Breeder Reactors small titanium tube ends, Journal of Nuclear Materials. 2013;435:32-40. [DOI:10.1016/j.jnucmat.2012.12.023]
7. Hong J. Joung C. Y, Kim K. H, Heo S.H. Study on Fiber Laser Welding Conditions for the Fabrication of a Nuclear Fuel Rod, International Journal Of Precision Engineering And Manufacturing. 2014;15:777-781. [DOI:10.1007/s12541-014-0399-5]
8. Kumar N, Mukherjee M, Bandyopadhyay A. Comparative study of pulsed Nd:YAG laser welding of AISI 304 and AISI 316 stainless steels, Optics & Laser Technology. 2017;88:24-39. [DOI:10.1016/j.optlastec.2016.08.018]
9. Prabakaran M.P, Kannan G.R. Optimization of laser welding process parameters in dissimilar joint of stainless steel AISI316/AISI1018 low carbon steel to attain the maximum level of mechanical properties through PWHT, Optics and Laser Technology. 2019;112:314-322. [DOI:10.1016/j.optlastec.2018.11.035]
10. Sathiya P, Abdul Jaleel M.Y, Katherasan D. Shanmugarajan B. Optimization of laser butt welding parameters with multiple performance characteristics, Optics & Laser Technology. 2011;43:660-673. [DOI:10.1016/j.optlastec.2010.09.007]
11. Chen H.c, Bi G, Lee B. Y, Cheng C. K. Laser welding of CP Ti to stainless steel with different temporal pulseshapes, Journal of Materials Processing Technology. 2016;231:58-65. [DOI:10.1016/j.jmatprotec.2015.12.016]
12. Wang X, Lu F, Wang H. P, Cui H, Tang X, Wu Y. Mechanical constraint intensity effects on solidification cracking during laser welding of aluminum alloys, Journal of Materials Processing Technology. 2015;218:62-70. [DOI:10.1016/j.jmatprotec.2014.11.037]
13. Torabi A, Kolahan F. Optimizing pulsed Nd:YAG laser beam welding process parameters to attain maximum ultimate tensile strength for thin AISI316L sheet using response surface methodology and simulated annealing algorithm, Optics and Laser Technology. 2018;103:300-310. [DOI:10.1016/j.optlastec.2017.12.042]
14. Javid Y, Ghoreishi M, Torkamany M. J. Preplaced laser cladding of WC powder on Inconel 718 by Nd:YAG laser, Modares Mechanical Engineering, 2015;15(7):98-106, (In Persian).
15. Han W, Byeon J, Park K. Welding characteristics of the Inconel plate using a pulsed Nd: YAG laser beam, J. Mater. Process Technol. 2001;113 (1):234-237. [DOI:10.1016/S0924-0136(01)00718-X]
16. Sathiya P, Panneerselvam K, Jaleel M.A. Optimization of laser welding process parameters for super austenitic stainless steel using artificial neural networks and genetic algorithm, Mater. Des. 2012;36:490-498. [DOI:10.1016/j.matdes.2011.11.028]
17. Han Q, Kim D, Kim D, Lee H, Kim N. Laser pulsed welding in thin sheets of Zircaloy-4, J. Mater. Process Technol. 2012;212 (5):1116-1122. [DOI:10.1016/j.jmatprotec.2011.12.022]
18. Sivagurumanikandan N, Saravanan S, Kumar G.S, Raju S, Raghukandan K. Prediction and optimization of process parameters to enhance the tensile strength of Nd:YAG laser welded super duplex stainless steel, Optik . 2018;157:833-840. [DOI:10.1016/j.ijleo.2017.11.146]
19. Kumar S, Batish A, Singh R, Singh T. P. A hybrid Taguchi artificial neural network approach to predict surface roughness during electric discharge machining of titanium alloys, Journal of Mechanical Science and Technology. 2014;28(7):2831-2844. [DOI:10.1007/s12206-014-0637-x]
20. Nikravan A.R, Kolahan F. Statistical analysis and optimization of process parameters for cutting rate and surface roughness in wire cut machining of Ti-6Al-4V alloy Modares Mechanical Engineering, 1394;15(9):141-152. (in persian).
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |