On the issue of selecting and optimizing parameters of continuous laser welding of cast iron

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 3 2021 25 TECHNOLOGY Рис . 3. Расчетная форма сварочной ванны в зависи - мости от мощности излучения и скорости сварки : а – скорость сварки 35 мм / с ; б – мощность излучения 1 кВт Fig. 3. Calculated shape of the weld seam depending on laser power and welding speed: a – welding speed 35 mm/s; б – laser power 1 kW оценка некоторого комплексного показателя ка - чества . Для решения вопроса об оптимальных уровнях мощности и скорости сварки был вы - бран метод серого реляционного анализа [19, 20]. Построена ортогональная матрица (9  2), представляющая собой пассивный экспери - мент , состоящий из 9 опытов , в которых факто - ры варьируются на трех равноотстоящих уров - нях . План эксперимента и рассчитанные при помощи регрессионных моделей ( см . табл . 2) геометрические параметры швов представлены в табл . 4. Исходные для анализа данные должны быть нормированы . Нормирование глубины зоны плавления выполнили в соответствии с принци - пом « больше – лучше » по формуле    max , max min j ij ij ij j ij j ij y y x y y где y ij – величина i - го параметра ( глубина зоны плавления ) в j - м эксперименте . К другим геометрическим параметрам шва подходит характеристика « меньше – лучше », нормирование проводили по формуле    min . max min ij j ij ij j ij j ij y y x y y Т а б л и ц а 4 Ta b l e 4 Матрица планирования , значения факторов в натуральном масштабе и геометрические параметры шва Orthogonal array, natural values and corresponding response values № п / п x 1 * x 2 * Мощность излучения , кВт / Laser Power, kW Скорость сварки , мм / с / Welding speed, mm/s Глубина ( y 1 ), мм / Penetration ( y 1 ), mm Ширина ( y 2 ), мм / Width ( y 2 ), mm Выпуклость ( y 3 )**, мм / Convexity ( y 3 )**, mm Зона закалки ( y 4 ), мм / Hardening area ( y 4 ), mm 1 1 1 0,6 14 0,04 1,53 –0,34 0,12 2 1 2 0,6 35 0,48 1,04 –0,03 0,10 3 1 3 0,6 56 0,91 0,56 0,29 0,08 4 2 1 0,95 14 1,05 1,92 –0,06 0,15 5 2 2 0,95 35 1,49 1,44 0,25 0,13 6 2 3 0,95 56 1,92 0,96 0,57 0,11 7 3 1 1,3 14 2,07 2,31 0,22 0,18 8 3 2 1,3 35 2,5 1,83 0,53 0,16 9 3 3 1,3 56 2,93 1,35 0,85 0,14 Примечание / Note. * Кодированные значения мощности излучения и скорость сварки / С oded values of laser power and welding speed. ** Знак минус означает вогнутость шва / A minus means concavity of the weld seam.