Оптимізація параметрів моделі напрямку зварювання для підвищення міцності на розрив з’єднань зі сталі ST 42 шляхом моделювання зміни сили струму
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.295536Ключові слова:
моделювання сили струму, модель спрямованого зварного з’єднання, міцність на розривАнотація
Процес зварювання грає найважливішу роль у зварювальній галузі, де в зоні з’єднання, що піддається зварюванню, відбуваються зміни структурних та механічних властивостей. У дослідженні проводиться порівняння сили струму і параметрів моделі спрямованого з’єднання зварюванням, що є важливим аспектом для усунення загальних недоліків у зварних з’єднаннях. Об’єктами дослідження є чотири рівні сили струму (100, 120, 140, 160 А) і три типи напрямків зварювання (поздовжнє, поперечне та комбіноване). Метою дослідження є визначення оптимального поєднання у зварних з’єднаннях, що дозволяє забезпечити максимальний коефіцієнт міцності на розрив. Метод дослідження включає випробування на розрив зразків різних типів з’єднань за певних рівнів сили струму.
Результати досліджень показують, що при рівні сили струму 120 А модель комбінованого спрямованого з’єднання зварюванням (поздовжнє+поперечне) забезпечує максимальну міцність на розрив, що досягає 335,370 МПа. Цей результат значно перевершує значення міцності на розрив за інших рівнів сили струму і типів моделей зварювання, таких як 100 А (331,574 МПа), 140 А (332,315 МПа) та 160 А (332,685 МПа). Це відкриття підкреслює, що модель комбінованого з’єднання забезпечує істотне поліпшення міцності з’єднання, що робить її оптимальним рішенням для різних рівнів сили струму та моделей з’єднання.
Ключовою особливістю дослідження є конкретні рекомендації для зварювальної галузі, включаючи рекомендації щодо вибору оптимальних параметрів для підвищення міцності з’єднань на розрив. Моделі спрямованого з’єднання зварюванням можуть служити орієнтиром при розробці технічних умов зварювальних робіт для включення конструктивних елементів з використанням матеріалу ST 42. Дане дослідження вносить як теоретичний, так і практичний внесок, пропонуючи можливості для підвищення ефективності та конструктивної безпеки в процесі зварювання, що позитивно позначається на якості з’єднань в будівництві та виробництві
Посилання
- Salehpour, F., Nematifard, V., Maram, G., Afkar, A. (2021). Experimental Investigation of TIG Welding Input Parameters Effects on Mechanical Characteristics. International Journal of Engineering, 34 (2). https://doi.org/10.5829/ije.2021.34.02b.30
- You, Y.-T., Kim, J.-W. (2017). Fiber Laser Welding Properties of Copper Materials for Secondary Batteries. Materials Science, 23 (4). https://doi.org/10.5755/j01.ms.23.4.16316
- Ozsarac, U. (2012). Investigation of Mechanical Properties of Galvanized Automotive Sheets Joined by Resistance Spot Welding. Journal of Materials Engineering and Performance, 21 (5), 748–755. https://doi.org/10.1007/s11665-012-0189-0
- Inoué, S. (1960). On the physical properties of the mitotic spindle. Annals of the New York Academy of Sciences, 90 (2), 529–530. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1960.tb23269.x
- Ariyanto, Arsyad, H., Syahid, M., Renreng, I. (2022). Optimization of Welding Parameters for Resistance Spot Welding with Variations in the Roughness of the Surface of the AISI 304 Stainless Steel Joint to Increase Joint Quality. International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, 11 (11), 877–883. https://doi.org/10.18178/ijmerr.11.11.877-883
- Jin, B., Tian, L., Hao, J., Wang, H., Wang, Y. (2022). Axial compressive behavior of twining-bamboo-confined thin-walled steel tubular columns. Journal of Constructional Steel Research, 192, 107246. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2022.107246
- Jaypuria, S., Doshi, N., Pratihar, D. K. (2018). Effects of Welding Parameters on Mechanical Properties in Electron Beam Welded CuCrZr Alloy Plates. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 338, 012013. https://doi.org/10.1088/1757-899x/338/1/012013
- Ma, H., Zheng, H., Zhang, W., Tang, Z., Lui, E. M. (2020). Experimental and Numerical Study of Mechanical Behavior of Welded Steel Plate Joints. Metals, 10 (10), 1293. https://doi.org/10.3390/met10101293
- Prasad, S., Pal, S., Robi, P. S. (2020). Analysis of weld characteristics of micro plasma arc welded thin stainless steel 306 L sheet. Journal of Manufacturing Processes, 57, 957–977. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2020.07.062
- Gunawan, E., Choifin, M., Khoirul Rosidin, M., Nur Afifah, Y., Lestariningsih, W., Sungging Pradana, M. et al. (2019). Analysis of the Effect of Current Flow Variations in GTAW on SS 400 Plate Material Connected with SUS 304 Stainless Steel Plate Against Tensile Strength and Hardness with ER308L Electrodes. Journal of Physics: Conference Series, 1175, 012277. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1175/1/012277
- Wang, X. (2003). Fatigue and microstructure of welded joints of metal sheets for automotive exhaust system. JSAE Review, 24 (3), 295–301. https://doi.org/10.1016/s0389-4304(03)00041-9
- Chen, Z., Wang, J., Liu, J., Cong, Z. (2020). Tensile and shear performance of rotary inter-module connection for modular steel buildings. Journal of Constructional Steel Research, 175, 106367. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2020.106367
- Ghorbel, R., Ktari, A., Haddar, N. (2021). Experimental analysis of temperature field and distortions in multi-pass welding of stainless cladded steel. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 113 (11-12), 3525–3542. https://doi.org/10.1007/s00170-021-06788-y
- Kumar, P., Sinha, A. N., Hirwani, C. K., Murugan, M., Saravanan, A., Singh, A. K. (2021). Effect of welding current in TIG welding 304L steel on temperature distribution, microstructure and mechanical properties. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 43 (7). https://doi.org/10.1007/s40430-021-03082-6
- Bozkurt, F., Çakir, F. H., Schmidova, E., Sunil Kumar, M. R. (2020). The Effect of Welding Parameters on Static and Dynamic Behaviors of Spot Welded Ti6Al4V Sheets. Journal of Materials Engineering and Performance, 29 (11), 7468–7479. https://doi.org/10.1007/s11665-020-05202-0
- Dittrich, F., Kaars, J., Masek, B., Jenicek, S., Wagner, M. F.-X., Mayr, P. (2019). HAZ characterization of welded 42SiCr steel treated by quenching and partitioning. Journal of Materials Processing Technology, 268, 37–46. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.12.035
- Singh, J., Arora, K. S., Shajan, N., Shome, M., Shukla, D. K. (2020). Influence of wire feed rate to speed ratio on arc stability and characteristics of cold metal transfer weld–brazed dissimilar joints. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 108 (11-12), 3491–3505. https://doi.org/10.1007/s00170-020-05637-8
- Kumar-Krishnasamy, R., Siegele, D. (2010). 3D modelling of a multi pass dissimilar tube welding and post weld heat treatment of nickel based alloy and chromium steel. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 87 (11), 643–649. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2010.08.010
- Yuce, C., Karpat, F., Yavuz, N. (2018). Effects of Heat Input in Laser Welding of Dissimilar Galvanized Steel to Aluminium Alloy. Proceedings of the 4th World Congress on Mechanical, Chemical, and Material Engineering. https://doi.org/10.11159/icmie18.125
- Kocabekir, B., Kaçar, R., Gündüz, S., Hayat, F. (2008). An effect of heat input, weld atmosphere and weld cooling conditions on the resistance spot weldability of 316L austenitic stainless steel. Journal of Materials Processing Technology, 195 (1-3), 327–335. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.05.026
- Kishore, K., Kumar, P., Mukhopadhyay, G. (2021). Microstructure, Tensile and Fatigue Behaviour of Resistance Spot Welded Zinc Coated Dual Phase and Interstitial Free Steel. Metals and Materials International, 28 (4), 945–965. https://doi.org/10.1007/s12540-020-00939-8
- Ghosh, P. S., Sen, A., Chattopadhyaya, S., Sharma, S., Singh, J., Dwivedi, S. P. et al. (2021). Prediction of Transient Temperature Distributions for Laser Welding of Dissimilar Metals. Applied Sciences, 11 (13), 5829. https://doi.org/10.3390/app11135829
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Saripuddin M, Ariyanto, Sriwati, Muhammad Fathur Rahman
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
