التخصص: الهندسة الميكانيكية

التخصص الدقيق: هندسة المواد المتقدمة

المستخلص: الشقوق السطحية على السطح البيني الملحوم بالاحتكاك للمعادن غير المتشابهة هي واحدة من أولى المؤشرات على تدهور المفصل ، وهو جانب مهم لقوة اللحام. من خلال الفحص اليدوي للوصلة الملحومة بالاحتكاك ، يمكن إجراء ملاحظات حول المخالفات ، وفراغات المسامية ، وأطوال الشقوق ، والأسطح المتشققة ، واختراقات العمق لمعدنين مختلفين. يعتمد الفحص اليدوي تمامًا على خبرة خبير الجودة في التحليل الكمي والمعرفة. في هذا البحث ، تم إجراء محاولة للاستفادة الفعالة من تقنية تجزئة الصور (IST) في تقدير جودة السطح الملحوم لمفصل غير متماثل عن طريق اللحام الاحتكاكي. تعتمد قوة الترابط بين المعادن غير المتشابهة في اللحام بالاحتكاك بشكل أكبر على معامل الاحتكاك بين الأسطح المعدنية. لإثبات قدرة تقنية تجزئة الصورة ، أجريت تجارب بمعايير مختلفة ، مثل ضغط الاحتكاك ، ووقت الاحتكاك ، ومعامل الاحتكاك ، وسرعة عزم الدوران لقطعة العمل الدوارة. يتم تقدير تأثير معامل الاحتكاك على جودة السطح الملحوم بالاحتكاك من خلال مراعاة معاملات العملية باستخدام التقنية المقترحة. تم التحقق من صحة التجارب وادعت النتائج أن نهج معالجة الصور المقترح فعال في اكتشاف تشقق السطح المكسور ، مما يقلل من تكلفة الحساب ، ويوفر طريقة عالية السرعة بدقة أكبر في تحديد عيوب السطح الملحوم. وجد أن معامل الاحتكاك يعتمد في الغالب على ضغط الاحتكاك ووقت الاحتكاك. تتراوح قيمه من 0.21 إلى 0.71 ، مع أعلى قيمة لضغط الاحتكاك عند 120 ميجا باسكال و 500 دورة في الدقيقة. يتعامل العمل الحالي مع الكشف عن عيوب اللحام عن طريق التحليل القائم على التجزئة للواجهة الملحومة. تتميز هذه الطريقة بتحسين كبير في السطح المكسور ، واكتشاف الشقوق ، واكتشاف المناطق غير الملحومة من حيث البكسل في المنطقة المرغوبة ، وهي سهلة عند مقارنتها بتقنيات الكشف التقليدية باستخدام قرارات المشغل.

Abstract: Surface cracks on the friction welded interface of dissimilar metals are one of the earliest indications of degradation of the joint, which is a critical aspect for the welding strength. By manual inspection of the friction welded joint, observations of irregularities, porosity voids, crack lengths, cracked surfaces, and depth penetrations of two dissimilar metals can be made. Manual inspection purely depends on a quality expert’s experience of quantitative analysis and knowledge. In this research, an attempt has been made to effectively utilize the image segmentation technique (IST) in the estimation of the welded surface quality of a dissimilar joint by friction welding. The bonding strength between dissimilar metals in friction welding is more dependent on the coefficient of friction between the metallic surfaces. To demonstrate the capability of the image segmentation technique, experiments were conducted with various parameters, such as friction pressure, friction time, coefficient of friction, and torque speed of the rotating work piece. The effect of the coefficient of friction on friction welded surface quality by considering process parameters is estimated by using the proposed technique. Experiments were validated and the results claimed that the proposed image processing approach is efficient in fractured surface crack detection, reducing the computation cost, and providing a high-speed method with greater accuracy in the identification of welded surface defects. It was found that the friction coefficient is dependent mostly on the friction pressure and friction time. Its values range from 0.21 to 0.71, with the highest value of friction pressure at 120 MPa and 500 rpm. The present work deals with the detection of welding defects by means of segmentation based analysis of the welded interface. This method has a significant improvement in the fractured surface, crack detection, and non-welded areas’ detection in terms of pixels at the desired region, and is easy when compared to conventional detection techniques by using an operator’s decisions.

الحالة: محكم ومنشور

جهة التحكيم: ISI

دار النشر: MDPI

سنة النشر: 2018