الملخص
يواجه أسلوب اللحام بالغاز الخامل المستمر(MIG) بعض الصعوبات عند استخدامه في وصل القطع أو الهياكل المعدنية، وذلك لصعوبة التوازن بين الوسائط المتعددة لعملية ألحام مع الحصول على الخواص الميكانيكية المطلوبة للوصلة تعتمد الطرق التقليدية المتبعة من قبل المهندسين والفنيين في اللحام على أسلوب المحاولة والخطأ لاختيار أفضل التوازنات بين الوسائط المتعددة فقد تعطى هذه الطريقة نتائج مرضية في بعض الأحيان ولكنها لا تحتمل أدنى تغير ولو بسيطاً في أحد المتغيرات مما يؤثر سلبياً على جودة اللحام. تطبق طريقة تصميم التجربة لاستمثال أسلوب اللحام بالغاز الخامل المستمر (MIG) بذلاً من أسلوب المحاولة والخطأ. حيث أنه استخدم في هذه الدراسة طريقة تصميم التجربة لوصل صفائح من سبيكة الألومونيوم Al-Mg 5454وذلك بتبني أسلوب تاقوتشى (Taguchi) لإشارة جودة التميز و كذلك بأفضلية القيمة العالية لمعدل التشويش للإشارة (Signal to noise Ratio). للتحقق من تأثير الوسائط الثلاثة لعملية اللحام وتحديدا سرعة الحركة سرعة التغذية والجهد الكهربائي. تم أخيار ثلاثة مستويات لتصميم تاقوتشى (A, B, &C) لعدد سبع وعشرين محاولة وتم أيضاً أجاد تأثير هذه الوسائط الثلاثة على مقاومة الشد لوصلة اللحام على عينات شد ذات ثلمة بشكل حرف (V) من طرفيها بغرض تركيز الاجهاد على منطقة اللحام. أستخدم برنامج الحاسوب (MINITAB 15.0) في التصميم وتجميع النتائج وتحليلها. أشارة النتائج على أن استخدام طريقة تصميم التجربة فعَالة جدا لاستمثال مقاومة الشد لوصلة اللحام (σu), وأن تزايد سرعة التغذية والجهد الكهربائي يرفع من فعالية الطريقة في تحديد أقصى مقاومة للشد لأفضل التوازنات بين الوسائط المتعددة. حيث كانت أقصى مقاومة للشد 203 ميقابسكال متحصل عليها عند سرعة حركة 40 سم/دقيقة و سرعة تغذية 8 مم/ دقيقة وجهد كهربائي 17.5 فولت.
ABSTRACT
When MIG welding is applied to a machine part, it faces the problems of determination and balancing of welding parameters as well as the desired mechanical properties required of the MIG welded joints. Traditionally welding engineers, technicians and operators are not taught a systematic strategy to select the best condition for welding parameters. Both experience, trial and error approach are most widely used until a satisfactory weld is achieved, while the resulting member may be workable, it may not be robust enough to accommodate small changes in welding variables. The present study applied the experimental design for optimizing the process of continuous drive MIG welding Al-Mg5454 with a signal quality characteristic through the use of Taguchi and higher the better signal to noise ratio.
Three levels Taguchi design with twenty-seven trials was selected to investigate the effect of three operating parameters including the travel speed, wire feed speed and voltage on the tensile strength of MIG welded joint. The selected design, data calculation and analysis were carried out by using Minitab software release 15.00 the results indicated that the use of experimental design is found to be very efficient for optimizing the tensile strength. The wire feed speed and voltage will increase the tensile strength performance, while decreasing the travel speed from source will increase the tensile strength performance and therefore efficiency of the tensile strength procedure is improved. The optimum (maximum) tensile strength of 202.9 MPa can be obtained when the travel speed, wire feed speed, and voltage equals to the values (40 cm/min, 8 mm/min, & 17.5V) respectively.
