مع ازدياد شدة التيار، يزداد عمق وعرض طبقة التغليف، بينما يقل ارتفاعها. ويعود ذلك إلى أن الحرارة المتولدة مع ازدياد شدة التيار لا تذيب معدن التغليف فحسب، بل تذيب أيضًا جزءًا من الركيزة، مما يؤدي إلى اختلاط التغليف والركيزة، وبالتالي هبوط طبقة التغليف ككل، مما ينتج عنه زيادة في عمق الانصهار، وانخفاض في ارتفاع الطبقة. كما أن زيادة شدة التيار تجعل قوس البلازما أكثر خشونة، وتزيد من نطاق درجة حرارة مصدر الحرارة، وتعزز قدرة حوض الانصهار على الانتشار في الركيزة، مما يزيد من عرض حوض الانصهار.
1.2 تأثيراللحامسرعة تشكيل طبقة التكسية المنصهرة

الجدول 3.2: الشكل الهندسي للمقطع العرضي لطبقات التكسية المنصهرة بسرعات لحام مختلفة

مع زيادة سرعة اللحام، يقل عمق انصهار طبقة التكسية، ويشهد ارتفاع الطبقة انخفاضًا حادًا في البداية ثم يتناقص تدريجيًا، كما يقل عرضها. عند سرعة لحام تبلغ 4 مم/ث، ومع زيادة كمية معدن التكسية إلى حد معين، يصل عمق الانصهار إلى 1.17 مم، وفي هذه الحالة، لا تكفي كمية الحرارة المُدخلة لكل وحدة طول لإذابة المادة الأساسية بشكل كامل، فتستمر طبقة التكسية المنصهرة في التراكم ليصل ارتفاعها إلى 4.34 مم. عند زيادة سرعة اللحام إلى 5 مم/ث، تقل كمية الحرارة المُدخلة لكل وحدة طول وكمية تغذية السلك، مما يؤدي إلى انخفاض عمق الانصهار وارتفاع الطبقة وعرضها. إذا استمرت سرعة اللحام في الزيادة، كما ذُكر سابقًا، فإن كمية الحرارة المُدخلة غير كافية، فلا ينصهر سوى جزء صغير من المادة الأساسية، فيشهد ارتفاع طبقة التكسية المنصهرة انخفاضًا حادًا في البداية ثم يتناقص تدريجيًا، ويقل عرضها. إذا استمرت سرعة اللحام في الزيادة، كما ذكر أعلاه، فإن مدخلات الحرارة في هذا الوقت غير كافية، ولا يمكن صهر سوى جزء صغير من المادة الأساسية، ولا تظهر طبقة التكسية الانصهارية أي ترهل، مما يؤدي إلى انخفاض أكبر في عمق الانصهار، بينما ينخفض ​​ارتفاع الطبقة بشكل أقل.

1.3 تأثير سرعة تغذية السلك على تشكيل طبقة التكسية

الجدول 3.3 الأبعاد الهندسية للمقطع العرضي لطبقة التكسية مع سرعات تغذية الأسلاك المختلفة.

مع زيادة سرعة تغذية السلك، يقل عمق وعرض طبقة التكسية، بينما يزداد ارتفاعها. ويعود ذلك إلى أنه عند ثبات التيار وسرعة اللحام، تكون كمية الحرارة المُدخلة لكل وحدة طول ثابتة، ومع زيادة سرعة تغذية السلك، تزداد كمية سلك الحشو لكل وحدة طول، مما يستدعي امتصاص معدن التكسية لمزيد من الحرارة. وعندما لا تكفي الحرارة المُدخلة لإذابة طبقة التكسية بالكامل، تقل كمية الحرارة المنصهرة في الجزء الأساسي من المعدن، وبالتالي يقل عمق الانصهار، ويزداد ارتفاع الطبقة. كما تتدهور قدرة معدن التكسية على الانتشار بالقرب من الجزء الأساسي، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في العرض.

باختصار، تتراوح معلمات العملية الفعالة لطبقة الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 في عملية التكسية بقوس البلازما من: التيار 90 أمبير ~ 110 أمبير، وسرعة اللحام 4 مم / ثانية ~ 6 مم / ثانية، وسرعة تغذية السلك 50 مم / ثانية ~ 70 مم / ثانية، ومعدل تدفق غاز الأيونات 1.5 لتر / دقيقة.
2- بناءً على طريقة سطح الاستجابة لتحسين معلمات عملية تشكيل طبقة التكسية بالانصهار
تُعدّ طريقة سطح الاستجابة (RSM) مزيجًا من التصميم التجريبي والتقنيات الإحصائية لأساليب التحسين. يُمكن من خلال تحليل بيانات الاختبار استخلاص عامل التأثير وقيمة الاستجابة من دالة المطابقة وخريطة السطح ثلاثية الأبعاد، مما يُتيح عكس العلاقة بين عامل التأثير وقيمة الاستجابة في الاختبار الفعلي بشكلٍ بديهي، وبالتالي يُسهم في التنبؤ والتحسين. وبناءً على ما سبق، تم اختيار طريقة سطح الاستجابة ضمن تصميم المركب المركزي (CCD) لتطوير برنامج تحسين العملية، وذلك لاستكشاف العلاقة بين التيار وسرعة اللحام وسرعة تغذية السلك ومعدل تخفيف طبقة التكسية الانصهارية، ونسبة الأبعاد. كما تم استخدام النمذجة الرياضية لاستخلاص دالة من معلمات العملية ومعدل التخفيف ونسبة الأبعاد، بهدف التنبؤ بجودة طبقة التكسية الانصهارية.

2.1 تأثير معلمات العملية على معدل تخفيف طبقة التكسية.

الجدول 3.8 نتائج تحسين العملية والتحقق منها