THE EFFECT OF THE SUBMERGED ARC WELDING VARIABLES ON BEAD GEOMETRY OF MILD STEEL USING REGRESSION ANALYSIS TECHNIQUE

Abdulbaset A. Frefer and Al-Sonosi M. Abohusina*



Mechanical and Industrial Engineering Department, University of Tripoli, Libya
*Department of Mechanical Engineering and Energies, Academy for Postgraduate Studies, Janzur, Libya

E-mail: a.frefer@uot.edu.ly

الملخص



في اللحام بالقوس المغمور، تتأثر جودة غرزة اللحام بشكل كبير بمتغيرات عملية اللحام. تهدف هذه الدراسة لتحديد تأثير تيار اللحام(I) ، وجهد القوس(V) ، وسرعة اللحام (S) على قيم عرض الغرزة(BW) ، وارتفاع تقوية الغرزة(BR) ، وعمق تغلغل الغرزة (BP) المقاسة من التجارب التي أجريت والقيم المتوقعة من النماذج الرياضية. أجريت العمليات التجريبية على أساس تصميم العوامل ثلاثية المستوى لثلاث متغيرات من متغيرات عملية اللحام. تم تطوير النماذج الرياضية باستخدام تقنية تحليل الانحدار الخطي المتعدد باستخدام تطبيقات برمجية (SPSS) و(Excel) . لقد تم حساب القيم المتوقعة لابعاد الشكل الهندسي لغرزة اللحمة ومقارنتها مع القيم المقاسة للتحقق من دقة النماذج الرياضية المطورة. تشير النتائج إلى أن النماذج تتنبأ بابعاد الشكل الهندسي لغرزة اللحمة بشكل كافٍ ضمن حدود متغيرات اللحام المستخدمة. بعد التنبؤ بقيم غرزات اللحمة، تم دراسة تأثير هذه المتغيرات على ابعاد الشكل الهندسي للغرزة. أظهرت النتائج أن تيار اللحام هو المتغير الأكثر أهمية الذي يؤثر على عرض الغرزة وعمق تغلغل الغرزة، وأن دقة النماذج الرياضية المطورة لعرض الغرزة، وارتفاع تقوية الغرزة، وعمق تغلغل الغرزة هي 98.81٪، و94.23٪، و96.86٪ على التوالي.


ABSTRACT



In the submerged arc welding process, weld quality is greatly affected by welding variables. This study aims to determine the effects of welding current (I), arc voltage (V), welding speed (S) on the values of the bead width (BW), bead reinforcement (BR), and bead penetration (BP) measured values from the experiments and the predicted values from the models. The experimental runs are done on the three-level factorial design of three process variables. The mathematical models are developed by applying the multiple linear regression analysis technique (method) using SPSS and Excel software applications. The predicted values of the weld bead geometry dimensions (parameters) are calculated and compared with the measured ones to verify the developed mathematical models' accuracy. The results indicate that the models predict the weld bead geometry dimensions adequately within the limits of the welding variables being used. After predicting the weld bead values, the effects of these variables on bead geometry dimensions are studied. The results reveal that welding current is the most significant variable affecting BW and BP. The accuracy of the developed mathematical models for the BW, BR, and BP is 98.81%, 94.23%, and 96.86%, respectively.