Wraz ze wzrostem prądu zwiększa się głębokość i szerokość warstwy okładziny, a wysokość warstwy maleje. Dzieje się tak na skutek wzrostu prądu, wytworzone ciepło nie tylko stopi metal okładziny, ale także nastąpi stopienie części podłoża, okładziny i wymieszanie podłoża, w wyniku czego warstwa okładziny jako całość osiada, co skutkuje wzrostem głębokość wtopienia, wysokość warstwy maleje; i zwiększ prąd, powodując, że łuk plazmowy jest bardziej gruby, zwiększ zakres temperatur źródła ciepła, zdolność roztopionego jeziorka w podłożu jest silniejsza, więc szerokość stopionego jeziorka wzrasta.
1.2 Efektspawalniczyprędkość formowania stopionej warstwy okładzinowej

Tabela 3.2 Geometria przekroju poprzecznego warstw stopionego napawania przy różnych prędkościach spawania

Wraz ze wzrostem prędkości zgrzewania zmniejsza się głębokość wtopienia warstwy napawania, wysokość warstwy najpierw gwałtownie maleje, a następnie powoli maleje, a szerokość maleje. Gdy prędkość spawania wynosi 4 mm/s, przy pewnym wzroście metalu okładziny głębokość wtopienia wynosi 1,17 mm, w tym momencie doprowadzone ciepło na jednostkę długości nie może spowodować dalszego stopienia materiału podstawowego, warstwa okładziny termotopliwej nadal spiętrza się do wysokości warstwy wynoszącej 4,34 mm; prędkość spawania wzrasta do 5 mm/s, zmniejsza się dopływ ciepła na jednostkę długości, zmniejsza się ilość podawanego drutu, a co za tym idzie, zmniejsza się głębokość wtopu, wysokość warstwy, szerokość; jeśli prędkość spawania będzie nadal rosła, jak wspomniano powyżej, dopływ ciepła jest w tym momencie niewystarczający, tylko niewielka część materiału podstawowego może się stopić, wysokość warstwy napawania najpierw gwałtownie spada, a następnie powoli maleje, szerokość jest zmniejszony. Jeśli prędkość spawania będzie nadal rosła, jak wspomniano powyżej, doprowadzone ciepło w tym momencie będzie niewystarczające, tylko niewielka część materiału podstawowego może się stopić, warstwa napawania nie wydaje się zwisać, co powoduje większe zmniejszenie głębokość wtopienia, podczas gdy wysokość warstwy zmniejsza się w mniejszym stopniu.

1.3 Wpływ prędkości podawania drutu na kształtowanie warstwy napawacza

Tabela 3.3 Wymiary geometryczne przekroju warstwy napawania przy różnych prędkościach podawania drutu.

Wraz ze wzrostem prędkości podawania drutu głębokość i szerokość warstwy napawania maleje, a wysokość warstwy wzrasta. Dzieje się tak dlatego, że gdy prąd i prędkość spawania są pewne, to ilość dostarczonego ciepła na jednostkę długości jest pewna, a wraz ze wzrostem prędkości podawania drutu zwiększa się ilość drutu dodatkowego na jednostkę długości, a zapotrzebowanie na metal okładzinowy pochłaniać więcej ciepła, a gdy doprowadzone ciepło nie jest w stanie całkowicie stopić całej warstwy okładziny, część materiału bazowego jest mniej stopiona, więc głębokość topienia maleje, a wysokość warstwy wzrasta, a zdolność rozprzestrzeniania się okładziny metal w pobliżu części z materiału podstawowego ulega zniszczeniu, więc szerokość szybko się zmniejsza. Szerokość będzie się szybko zmniejszać.

Podsumowując, efektywne parametry procesu napawania łukiem plazmowym 2205 ze stali nierdzewnej duplex mieszczą się w zakresie: prąd 90 A ~ 110 A, prędkość spawania 4 mm/s ~ 6 mm/s, prędkość podawania drutu 50 mm/s ~ 70 mm/s, natężenie przepływu gazu jonowego 1,5 l/min.
2 Oparta na metodzie powierzchni odpowiedzi optymalizacji parametrów procesu kształtowania warstwy okładziny stapianej
Metoda powierzchni odpowiedzi (metoda powierzchni odpowiedzi, RSM) to połączenie projektowania eksperymentalnego i technik statystycznych metod optymalizacji, analiza danych testowych, można wyprowadzić ze współczynnika wpływu i wartości odpowiedzi funkcji dopasowania i trójwymiarowej mapy powierzchni , może intuicyjnie odzwierciedlać współczynnik wpływu, a wartość odpowiedzi związku pomiędzy rzeczywistym testem ma rolę predykcyjną, optymalizacyjną. W oparciu o powyższe powody wybór RSM do centralnego projektu kompozytu (Central Composite Design, CCD) w celu opracowania programu optymalizacji procesu, zbadania prądu, prędkości spawania, prędkości podawania drutu i stopnia rozcieńczenia warstwy napawania stapialnego, współczynnika kształtu związek między prądem, prędkością spawania, prędkością podawania drutu i stopniem rozcieńczenia warstwy napawania, a także modelowanie matematyczne, wyprowadzone z parametrów procesu i stopnia rozcieńczenia, współczynnika kształtu funkcji, w celu uzyskania przewidywania jakości warstwy napawania.

2.1 Wpływ parametrów procesu na stopień rozcieńczenia warstwy okładzinowej.

Tabela 3.8 Wyniki i weryfikacja optymalizacji procesu