کاربرد شبکه ی عصبی مصنوعی در بررسی اثر ترکیب نانوذرات TiO2 و Cr2O3 به عنوان پوشش فعال بر نفوذ جوش در فرآیند جوش GMAW

نفوذ جوش یکی از مشخصه های کیفیت جوش می باشد که نقش مهمی در ظرفیت تحمل تنش در اتصالات جوشی دارد. هدف از ارائه ی این مقاله مدلسازی نفوذ جوش و سپس بررسی اثر تغییر ترکیب نانوذرات TiO2 و Cr2O3 بر آن، که قبل از انجام فرآیند جوشکاری به روش GMAW، به عنوان پوشش فعال روی فولاد ساختمانی 37St قرار گرفته است؛ می باشد. برای مدلسازی از شبکه ی عصبی مصنوعی استفاده شده است. برای جمع آوری داده های آزمایشگاهی ماتریس طراحی آزمایش دالرت بکار گرفته شد. ولتاژ قوس، جریان جوشکاری و سرعت جوشکاری به همراه ترکیب گازهای کربن دی اکسید و آرگون به عنوان گاز محافظ، در کنار ترکیب نانوذرات TiO2 و Cr2O3 به عنوان متغیرهای ورودی جوشکاری در نظر گرفته شد. شبکه ی عصبی مصنوعی نشان داد که روشی مطمئن برای مدلسازی این فرآیند است؛ به گونه ای که حداکثر خطای نسبی و میانگین مربع خطاها در مدلسازی نفوذ جوش به ترتیب86/3% و 0002/0 محاسبه شد که نشان از دقت بالای این روش دارد. نتایج نشان داد که در حدود 50% وزنی از نانوذرات Cr2O3 نفوذ جوش به کمترین مقدار خود می رسد و برای مقادیر قبل و بعد از آن نفوذ جوش افزایش می یابد. محتوای اکسیژن روی سطح حوظچه ی مذاب با تجزیه ی نانوذرات TiO2 و Cr2O3 و همچنین گاز کربن دی اکسید موجود در گاز محافظ به اکسیژن و سایر عناصر سازنده تغییر می کند. این امر سبب تغییر گرادیان کشش سطحی مذاب با دما و در نتیجه تغییر نفوذ جوش می گردد.

کلیدواژه ها:

نانوذرات اکسیدتیتانیوم و اکسید کروم ، نفوذ جوش ، شبکه ی عصبی مصنوعی ، طراحی آزمایش دالرت