The Activated Tungsten Inert Gas welding (A-TIG) technique is characterized by its capability to impart enhanced penetration in single pass welding. Weld bead shape achieved by A-TIG welding has a major part in deciding the final quality of the weld. Various machining variables influence the weld bead shape and hence an optimum combination of machining variables is of utmost importance. The current study has reported the optimization of machining variables of A-TIG welding technique by integrating Response Surface Methodology (RSM) with an innovative Heat Transfer Search (HTS) optimization algorithm, particularly for attaining full penetration in 6 mm thick carbon steels. Welding current, length of the arc and torch travel speed were selected as input process parameters, whereas penetration depth, depth-to-width ratio, heat input and width of the heat-affected zone were considered as output variables for the investigations. Using the experimental data, statistical models were generated for the response characteristics. Four different case studies, simulating the real-time fabrication problem, were considered and the optimization was carried out using HTS. Validation tests were also carried out for these case studies and 3D surface plots were generated to confirm the effectiveness of the HTS algorithm. It was found that the HTS algorithm effectively optimized the process parameters and negligible errors were observed when predicted and experimental values compared. HTS algorithm is a parameter-less optimization technique and hence it is easy to implement with higher effectiveness.

中文翻译：

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使用传热搜索算法优化活化钨惰性气体焊接工艺参数：使用案例研究进行实验验证

活化钨极惰性气体保护焊 (A-TIG) 技术的特点是能够在单道焊中提高熔深。通过 A-TIG 焊接获得的焊道形状在决定焊缝的最终质量方面起着重要作用。各种加工变量会影响焊道形状，因此加工变量的最佳组合至关重要。目前的研究报告了通过将响应曲面方法 (RSM) 与创新的传热搜索 (HTS) 优化算法相结合来优化 A-TIG 焊接技术的加工变量，特别是在 6 毫米厚的碳钢中实现全熔透。选择焊接电流、电弧长度和焊炬行进速度作为输入工艺参数，而熔深、深宽比、热影响区的热输入和宽度被认为是调查的输出变量。使用实验数据，生成响应特性的统计模型。考虑了模拟实时制造问题的四个不同案例研究，并使用 HTS 进行了优化。还对这些案例研究进行了验证测试，并生成了 3D 曲面图以确认 HTS 算法的有效性。结果表明，HTS 算法有效优化了工艺参数，预测值和实验值比较时观察到的误差可以忽略不计。HTS算法是一种无参数优化技术，因此易于实现且效率更高。使用实验数据，生成响应特性的统计模型。考虑了模拟实时制造问题的四个不同案例研究，并使用 HTS 进行了优化。还对这些案例研究进行了验证测试，并生成了 3D 曲面图以确认 HTS 算法的有效性。结果表明，HTS 算法有效优化了工艺参数，预测值和实验值比较时观察到的误差可以忽略不计。HTS算法是一种无参数优化技术，因此易于实现且效率更高。使用实验数据，生成响应特性的统计模型。考虑了模拟实时制造问题的四个不同案例研究，并使用 HTS 进行了优化。还对这些案例研究进行了验证测试，并生成了 3D 曲面图以确认 HTS 算法的有效性。结果表明，HTS 算法有效优化了工艺参数，预测值和实验值比较时观察到的误差可以忽略不计。HTS算法是一种无参数优化技术，因此易于实现且效率更高。考虑并使用HTS进行优化。还对这些案例研究进行了验证测试，并生成了 3D 曲面图以确认 HTS 算法的有效性。结果表明，HTS 算法有效优化了工艺参数，预测值和实验值比较时观察到的误差可以忽略不计。HTS算法是一种无参数优化技术，因此易于实现且效率更高。考虑并使用HTS进行优化。还对这些案例研究进行了验证测试，并生成了 3D 曲面图以确认 HTS 算法的有效性。结果表明，HTS 算法有效优化了工艺参数，预测值和实验值比较时观察到的误差可以忽略不计。HTS算法是一种无参数优化技术，因此易于实现且效率更高。