ปัจจัยที่ส่งผลต่อสมบัติความแข็งแรงเฉือน-ดึงของรอยต่อเกยระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอน SS400 และเหล็กกล้าไร้สนิม SUS304 โดยใช้กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุม
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อสมบัติด้านความแข็งแรงเฉือน-ดึงของรอยต่อเกยระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอน SS400 กับเหล็กกล้าไร้สนิม SUS304 โดยใช้กระบวนการเชื่อมโลหะแก๊สคลุม ท่าตั้ง เชื่อมลง ควบคุมการเชื่อมด้วยแขนหุ่นยนต์เชื่อม โดยพิจารณาถึงปัจจัยการเชื่อม 2 ปัจจัย ปัจจัยละ 3 ระดับ ได้แก่ กระแสไฟเชื่อม (120, 140 และ 160 แอมแปร์) และความเร็วในการเชื่อม (200, 250 และ 300 มิลลิเมตรต่อนาที) โดยใช้การออกแบบแฟกทอเรียลเต็มรูป เพื่อวิเคราะห์ความแปรปรวนของข้อมูลอิทธิพลของปัจจัยหลักและอิทธิพลของปัจจัยร่วมที่มีผลต่อความแข็งแรงเฉือน-ดึง ผลการวิจัยพบว่า กระแสไฟเชื่อมและความเร็วในการเชื่อมที่เปลี่ยนแปลงไปส่งผลต่อความแข็งแรงเฉือน-ดึง เมื่อเชื่อมด้วยความเร็วในการเชื่อมคงที่ กระแสไฟเชื่อมสูงขึ้น ส่งผลให้ความแข็งแรงเฉือน-ดึงเพิ่มขึ้นและรอยเชื่อมกว้างขึ้น เมื่อความเร็วในการเชื่อมเพิ่มขึ้นส่งผลให้ความแข็งแรงเฉือน-ดึงลดลงและรอยเชื่อมแคบลง ผลของค่ามุมดัดเฉลี่ยมีการเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางเดียวกันกับความแข็งแรงเฉือน-ดึง กล่าวคือเมื่อเชื่อมด้วยกระแสไฟสูงขึ้น ความเร็วในการเชื่อมคงที่ ส่งผลให้มุมดัดเฉลี่ยเพิ่มขึ้นและเมื่อความเร็วในการเชื่อมเพิ่มขึ้นส่งผลให้ค่ามุมดัดเฉลี่ยลดลง เมื่อเชื่อมด้วยกระแสไฟ 160 แอมแปร์ ความเร็ว 200 มิลลิเมตรต่อนาที ทำให้ได้ค่าความแข็งแรงเฉือน-ดึงสูงสุด
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Amodeo, C. M., Lai, W. J., Lee, J., & Pan, J. (2014). Failure modes of gas metal arc welds in lap-shear specimens of high strength low alloy (HSLA) steel. Engineering Fracture Mechanics, 131, 74–99. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2014.07.009
American Society for Testing and Materials. (1999). Standard test method for apparent shear strength of single-lap-joint adhesively bonded metal specimens by tension loading (metal-to-metal) (ASTM D1002-99). ASTM International.
Hasanniah, A., & Movahedi, M. (2019). Gas tungsten arc lap welding of aluminum/steel hybrid structures. Marine Structures, 64, 295–304. https://doi.org/10.1016/j.marstruc.2018.11.013
Jahanzeb, N., Shin, J. H., Singh, J., Heo, Y. U., & Choi, S. H. (2017). Effect of microstructure on the hardness heterogeneity of dissimilar metal joints between 316L stainless steel and SS400 steel. Materials Science and Engineering: A, 700, 338–350. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.06.002
Khan, M., Dewan, M. W., & Sarkar, M. Z. (2021). Effects of welding technique, filler metal and post-weld heat treatment on stainless steel and mild steel dissimilar welding joint. Journal of Manufacturing Processes, 64, 1307–1321. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2021.02.058
Kimapong, K., & Triwanapong, S. (2018). Influence of gas metal arc welding parameter on lap joint properties of SS400 carbon steel and SUS304 stainless steel. Key Engineering Materials, 789, 110–114. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.789.110
Kumar, V., Mandal, A., Das, A. K., & Kumar, S. (2021). Parametric study and characterization of wire arc additive manufactured steel structures. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 115(5–6), 1723–1733. https://doi.org/10.1007/s00170-021-07261-6
Lee, D. (2014). Robots in the shipbuilding industry. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 30(5), 442–450. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2014.02.002
Pan, Z., Ding, D., Wu, B., Cuiuri, D., Li, H., & Norrish, J. (2018). Arc welding processes for additive manufacturing: A review. Transactions on Intelligent Welding Manufacturing, 2, 3–24. https://doi.org/10.1007/978-981-10-5355-9_1
Panda, B., Shankhwar, K., Garg, A., & Savalani, M. M. (2019). Evaluation of genetic programming-based models for simulating bead dimensions in wire and arc additive manufacturing. Journal of Intelligent Manufacturing, 30(2), 809–820. https://doi.org/10.1007/s10845-016-1282-2
Pathak, D., Pratap Singh, R., Gaur, S., & Balu, V. (2021). To study the influence of process parameters on weld bead geometry in shielded metal arc welding. Materials Today: Proceedings, 44, 39–44. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.06.164
Purnama, D., & Oktadinata, H. (2019). Effect of shielding gas and filler metal to microstructure of dissimilar welded joint between austenitic stainless steel and low carbon steel. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 547(1), Article 012003. https://doi.org/10.1088/1757-899X/547/1/012003
Rakesh, C., Heet, P., Jay, V., & Vivek, P. (2022). Parametric study and investigations of bead geometries of GMAW-based wire–arc additive manufacturing of 316L stainless steels. Metals, 12(8), Article 1232. https://doi.org/10.3390/met12081232
Tanmay, & Panda, S. S. (2023). Microstructure and mechanical characterization of stainless steel and copper joint by metallurgical modification in GTAW process. Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science, 54(3), 1010–1023. https://doi.org/10.1007/s11661-023-06964-7
Thakare, Y. A., & Upadhyay, P. (2018). Study on robotic manufacturing for automobile. International Journal of Innovations in Engineering Research and Technology (IJIERT), 2018: i–MESCON 18, 227–229.
Thakur, P. P., & Chapgaon, A. N. (2016). A review on effects of GTAW process parameters on weld. International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology (IJRASET), 4(1), 136–140. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.11535.38569
Vora, J., Parikh, N., Chaudhari, R., Patel, V. K., Paramar, H., Pimenov, D. Y., & Giasin, K. (2022). Optimization of bead morphology for GMAW-based wire-arc additive manufacturing of 2.25 Cr-1.0 Mo steel using metal-cored wires. Applied Sciences, 12(10), Article 5060. https://doi.org/10.3390/app12105060
Vosniakos, G. C., Katsaros, P., Papagiannoulis, I., & Meristoudi, E. (2022). Development of robotic welding stations for pressure vessels: Interactive digital manufacturing approaches. International Journal on Interactive Design and Manufacturing, 16(1), 151–166. https://doi.org/10.1007/s12008-021-00813-w
Wang, X., Zhou, X., Xia, Z., & Gu, X. (2021). A survey of welding robot intelligent path optimization. Journal of Manufacturing Processes, 63, 14–23. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2020.04.085
Ye, Z., Huang, J., Cheng, Z., Gao, W., Zhang, Y., Chen, S., & Yang, J. (2017). Combined effects of MIG and TIG arcs on weld appearance and interface properties in Al/steel double-sided butt welding-brazing. Journal of Materials Processing Technology, 250, 25–34. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.07.003
