بررسي تأثير پارامترهاي فرايند جوشكاري قوسي تنگستن-گاز با جريان ضرباني بر خواص اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنيتي AISI 321

در اين پژوهش، خواص اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنيتي ۳۲۱ از ديدگاه ريزساختاري، مكانيكي و خوردگي مورد بررسي قرار گرفته شده است. به‌منظور دستيابي به عامل‌هاي بهينه فرايند جوشكاري قوسي تنگستن-گاز با جريان ضرباني (PCGTAW) از روش طراحي آزمايش تاگوچي استفاده شده است. در اين فرايند جوشكاري، جريان ضربان در سه سطح ۱۴۰،۱۲۰ و ۱۶۰ آمپر، جريان زمينه در سطح‌هاي ۴۰، ۵۰ و ۶۰ آمپر، بسامدهاي ۲، ۵ و ۷ هرتز و درصد روشن بودن ضربان ۳۰، ۵۰ و ۷۰ انتخاب شد. از آرايه متعامد L9 روش تاگوچي براي طراحي آزمايش استفاده شد. مقاومت به خوردگي در محيط 1 مولار H2SO4 توسط آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميك چرخه‌اي در دماي اتاق ارزيابي شد. به‌منظور دستيابي به شرايط بهينه چگالي جريان رويين شدن (A/cm2)، مشخصه كيفي هر چه كمتر بهتر (LB:Low is Better) انتخاب شد. شرايط بهينه هنگامي حاصل شد كه جريان زمينه و جريان ضربان ۵۰ و ۱۴۰ آمپر، بسامد ۵ هرتز و درصد روشن بودن ضربان ۵۰ بود. تحت شرايط بهينه لگاريتم چگالي جريان رويين شدن 4/5 (A/cm2) حاصل شد. از سوي ديگر آناليز واريانس نشان داد كه درصد زمان روشن بودن ضربان برابر با ۳۶ و جريان زمينه برابر با 46 آمپر، تأثير گذارترين عامل‌ها بر چگالي جريان رويين شدن اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنيتي ۳۲۱ با استفاده از فرايند PCGTAW هستند. ارزيابي خواص مكانيكي توسط آزمون سنبه برشي انجام شد. خواص مكانيكي هر يك از نمونه‌ها در محدوده مطلوب قرار داشت. در شرايط بهينه بيشينه نيروي برشي و استحكام به‌ترتيب برابر با  N۳۲۰۰ و  MPa۶۱۲ بود. سطح شكست نمونه‌هاي آزمون سنبه برشي شامل دو ناحيه تغيير فرم برشي و ناحيه شكست بود. همچنين بررسي‌ها نشان داد كه مهم‌ترين عامل تأثير‌گذار بر خواص اتصال فولاد زنگ‌نزن آستنيتي ۳۲۱ حرارت ورودي است.