Akım arttıkça, kaplama tabakasının derinliği ve genişliği artar ve tabaka yüksekliği azalır. Bunun nedeni, akımdaki artışla birlikte oluşan ısının sadece kaplama metalini eritmekle kalmayıp, aynı zamanda alt tabakanın bir kısmının da erimesine, kaplama ve alt tabakanın karışmasına neden olmasıdır; böylece kaplama tabakası bir bütün olarak çöker, bu da erime derinliğinin artmasına ve tabaka yüksekliğinin azalmasına yol açar; ayrıca akımın artması, plazma arkının daha kaba olmasına, ısı kaynağının sıcaklık aralığının artmasına, alt tabakadaki erimiş havuzun yayılma yeteneğinin güçlenmesine ve dolayısıyla erimiş havuzun genişliğinin artmasına neden olur.
1.2 Etkisikaynakerimiş kaplama tabakasının kalıplanma hızı

Tablo 3.2 Farklı kaynak hızlarında erimiş kaplama katmanlarının kesit geometrisi

Kaynak hızının artmasıyla kaplama tabakasının erime derinliği azalır, tabaka yüksekliği önce keskin bir düşüş gösterir ve ardından yavaşça küçülür, genişlik azalır. Kaynak hızı 4 mm/s olduğunda, kaplama metalinin belirli bir ölçüde artmasıyla erime derinliği 1,17 mm'ye ulaşır; bu durumda, birim uzunluk başına ısı girişi, ana malzemenin daha fazla erimesini sağlayamaz, eriyen kaplama tabakası 4,34 mm yüksekliğe kadar birikmeye devam eder; kaynak hızı 5 mm/s'ye çıkarıldığında, birim uzunluk başına ısı girişi ve tel besleme miktarı azalır, bu nedenle erime derinliği, tabaka yüksekliği ve genişlik azalır; kaynak hızı artmaya devam ederse, yukarıda belirtildiği gibi, bu durumda ısı girişi yetersizdir, ana malzemenin sadece küçük bir kısmı eriyebilir, eriyen kaplama tabakası yüksekliği önce keskin bir düşüş gösterir ve ardından yavaşça küçülür, genişlik azalır. Yukarıda belirtildiği gibi, kaynak hızı artmaya devam ederse, bu aşamada ısı girdisi yetersiz kalır, ana malzemenin sadece küçük bir kısmı erir, füzyon kaplama tabakası sarkma göstermez, bu da füzyon derinliğinde daha büyük bir azalmaya, ancak tabaka yüksekliğinde daha az bir azalmaya yol açar.

1.3 Tel besleme hızının kaplama tabakasının şekillendirilmesine etkisi

Tablo 3.3 Farklı tel besleme hızlarında kaplama tabakasının kesitinin geometrik boyutları.

Tel besleme hızı arttıkça, kaplama tabakasının derinliği ve genişliği azalır ve tabaka yüksekliği artar. Bunun nedeni, akım ve kaynak hızı belirli olduğunda, birim uzunluk başına ısı girdisinin belirli olması ve tel besleme hızının artmasıyla birim uzunluk başına dolgu teli miktarının artması, kaplama metalinin daha fazla ısıyı emmesi ve ısı girdisinin tüm kaplama tabakasını tamamen eritemediği durumlarda, ana malzeme kısmının daha az erimesi, dolayısıyla erime derinliğinin azalması ve tabaka yüksekliğinin artması, ayrıca ana malzeme kısmına yakın kaplama metalinin yayılma kapasitesinin bozulması ve dolayısıyla genişliğin hızla azalmasıdır.

Özetle, plazma ark kaplama yöntemiyle 2205 dubleks paslanmaz çelik tabakasının etkili işlem parametreleri şu aralıktadır: akım 90 A ~ 110 A, kaynak hızı 4 mm/s ~ 6 mm/s, tel besleme hızı 50 mm/s ~ 70 mm/s, iyon gazı akış hızı 1,5 L/dak.
2. Füzyon kaplama tabakası oluşturma proses parametrelerinin optimizasyonuna yönelik yanıt yüzey yöntemi esas alınmıştır.
Tepki yüzey yöntemi (RSM), deneysel tasarım ve istatistiksel optimizasyon tekniklerinin bir kombinasyonudur. Test verilerinin analizinden, etki faktörü ve tepki değerinden elde edilen uyum fonksiyonu ve üç boyutlu yüzey haritası, gerçek test ile etki faktörü ve tepki değeri arasındaki ilişkiyi sezgisel olarak yansıtarak tahmin edici ve optimize edici bir rol oynar. Yukarıdaki nedenlerden dolayı, süreç optimizasyon programı geliştirmek için merkezi kompozit tasarımda (CCD) RSM'nin seçilmesi, akım, kaynak hızı, tel besleme hızı ve füzyon kaplama tabakası seyreltme oranı, en boy oranı arasındaki ilişkiyi araştırmak ve matematiksel modelleme yoluyla, süreç parametrelerinden ve seyreltme oranı, en boy oranı fonksiyonundan türeterek füzyon kaplama tabakası kalitesinin tahminini gerçekleştirmek amaçlanmıştır.

2.1 Proses parametrelerinin kaplama tabakasının seyreltme oranına etkisi.

Tablo 3.8 Proses optimizasyon sonuçları ve doğrulaması