بهینه‌سازی استحکام برشی اتصالات لحیم‌کاری سخت فولاد زنگ‌نزن 420 با استفاده از پرکننده پایه نیکل bni-2 به روش رویه پاسخ

در این تحقیق به بررسی شرایط بهینه در تاثیر پارامترهای دما، زمان و درز اتصال در اتصالات لحیم‌کاری سخت فولاد زنگ نزن 420 با فلز پرکننده پایه نیکل bni-2 بر روی استحکام برشی نمونه‌های لب روی لب به روش رویه پاسخ پرداخته شده است. پارامترهای دما، زمان و درز اتصال از طریق طراحی آزمایش به روش باکس بنکن تعیین شدند، بطوریکه ضخامت آلیاژ پایه نیکل bni-2 در این تحقیق 0.04، 0.07 و 0.1 میلی‌متر در نظر گرفته شد. بعد از آماده‌سازی نمونه‌ها، آنها در دماهای °c 1000، °c 1070، °c 1140 در زمان 10، 30 و 50 دقیقه در کورۀ خلا قرار گرفتند. آزمون مکانیکی کشش برای تعیین استحکام برشی اتصالات انجام شد. مشاهده شد که افزایش درز اتصال از 0.04 تا 0.1 میلی‌متر باعث کاهش 14 درصدی استحکام برشی گردید. همچنین افزایش دمای کوره از °c1000 تا °c1140 باعث افزایش 21 درصدی استحکام برشی و افزایش زمان کوره از 10 تا 50 دقیقه باعث افزایش 27 درصدی استحکام برشی شده است. در انتها با بهینه‌سازی به روش رویه پاسخ مشاهده گردید که اتصالی با درز اتصال 0.04 میلی‌متر، دمای °c 1109.84 و زمان 46.58 دقیقه دارای بیشترین استحکام برشی به مقدار 164.429 مگاپاسکال می‌باشد.

optimization of shear strength of 420 stainless steel brazing joints using bni-2 by response surface methodology

in this research, the parameters of brazing temperature, time, and joint seam have been optimized in brazing joints of 420 stainless steel with bni-2 filler metal on the shear strength of lap joint samples using response surface methodology. the parameters of brazing temperature, time, and joint seam were determined by the design of the experiment using the benken box method. the thickness of bni-2 filler metal was considered to be 0.04, 0.07, and 0.1 mm in this research. after preparing the samples, they were placed in a vacuum furnace at temperatures of 1000 °c, 1070 °c, and 1140 °c for 10, 30, and 50 minutes. the mechanical tensile test was performed to determine the shear strength. it was observed that increasing the joint seam from 0.04 to 0.1 mm caused a 14% decrease in shear strength. also, increasing the brazing temperature from 1000 °c to 1140 °c has increased the shear strength by 21%, and increasing the brazing time from 10 to 50 minutes has increased the shear strength by 27%. in the end, it was optimized that the maximum shear strength is 164.429 mpa in the joint seam of 0.04 mm, the temperature is 1109.84 °c and the time is 46.58 minutes.