تأثیر نرخ سرمایش بر سختی و ماشین‌کاری در فرآیند ساخت افزایشی قوسی با تغذیه سیم فولاد کم‌کربن

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، خراسان رضوی، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، خراسان رضوی، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، خراسان رضوی، ایران

4 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، خراسان رضوی، ایران

5 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، خراسان رضوی، ایران

doi
10.22067/jacsm.2026.93580.1329
چکیده

فرآیند ساخت افزایشی قوسی با سیم (WAAM) در حالت گاز فعال فلزی (MAG)، به‌عنوان روشی مؤثر برای تولید قطعات فلزی بزرگ‌مقیاس، مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، دیواره‌هایی از جنس فولاد ST37 با استفاده از سیم ER70S-6 و در بازه ولتاژV 20 –22 و سرعت حرکتmm/min 100–200 تولید شدند. بررسی‌ها نشان داد که سختی از لبه‌ها ( HV 213.5) به سمت مرکز ( HV 137.4) کاهش می‌یابد. این گرادیان ناشی از تفاوت نرخ سرمایش در نواحی مختلف است؛ سرمایش سریع در لبه‌ها منجر به ساختار ریزدانه و سرمایش کند در مرکز موجب دانه‌های درشت‌تر شد. ریزساختار نهایی شامل فریت و پرلیت در محدوده هایپویوتکتوئیدی بود. با وجود تخلخل اندک، استحکام تسلیم دیواره‌ها به 490 مگاپاسکال رسید که از فلز پایه (400 MPa) بیشتر بود. نتایج نشان می‌دهد که ناهمگنی سختی می‌تواند بر رفتار ماشین‌کاری تأثیرگذار باشد، به‌ویژه در انتخاب ابزار و تنظیم پارامترهای برش برای دستیابی به کیفیت سطح مطلوب و عمر ابزار بیشتر. تحلیل دقیق‌تر این توزیع برای بهبود فرآیندهای پس‌پردازش ضروری است.

کلیدواژه‌ها