Nokta direnç kaynağı ile birleştirilen ileri dayanımlı otomotiv sac çeliklerinin yorulma davranışlarının incelenmesi
Investigation of the fatigue behaviours of resistance spot welded advanced high strength automotive sheet steels
- Tez No: 532266
- Danışmanlar: PROF. DR. BİLGE DEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 185
Özet
Bu çalışmada iki farklı dayanım seviyesinde ticari DP600 ve DP1000 ileri dayanımlı otomotiv sacları kullanılarak gerçekleştirilen nokta direnç kaynaklı birleşimler incelenmiştir. Çalışmada öncelikle eğmeli yorulma makinesi tasarlanarak üretilmesi sağlanmıştır. İleri dayanımlı çelikler özellikle de bu çalışmada kullanılan DP600 ve DP1000 çelikleri, günümüzün otomotiv gövdesinin ve eklenti parçalarının üretildiği en önemli metal malzemeleridir. Dinamik şartlarda çalışan, hatta istenmese de çarpışmaya maruz kalabilen, bir taşıtın imalinde kullanılan malzemelerin bütün özelliklerinin ayrıntılı olarak tespit edilmesi ve yeni açılımların sağlanması çok önemlidir. Çalışmalarda genellikle eksenel yorulma üzerinde yoğunlaşılmıştır. Bu çalışma kapsam ve konsepti ile ileri dayanımlı iki farklı DP çeliği kullanılarak ana malzeme ve nokta direnç kaynaklı birleşimlerin yorulma davranışları hem teorik hem de deneysel olarak detaylı incelenmiştir. Deneysel olarak; detaylı malzeme karakterizasyonu (mikro-makro inceleme), farklı parametreler kullanarak nokta direnç kaynaklı birleştirmeler, sertlik incelemesi, çekme-çekme makaslama testleri, eğmeli yorulma testi, mekanik ve kırılma davranışlarının detaylandırılması, optik ve stereo mikroskop analizleri ve XRD analizi çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca teorik olarak elastik eğri denklemi ile eğmeli yorulma kuvveti ve eğme kuvveti değerleri üzerinden de eğmeli yorulma momenti elde edilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen kuvvet verileri, maksimum şekil değiştirme enerjisi hipotezinden hareketle eğmeli yorulma gerilmesini teorik olarak hesap etmek için kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar; nokta direnç kaynak (NDK) numunelerinin ITAB ve kaynak metali mikroyapısının, esas metal alaşım içeriği, kaynak ısı girdisi ve soğuma şartlarının bir sonucu olarak esas metale göre önemli oranda değiştiğini göstermiştir. Nokta direnç kaynağı işleminden sonra kaynak metali ve ITAB sertliğinde esas metale göre önemli derecede artış meydana gelmiştir. Artan elektrod basıncı ve kaynak akımı genel olarak çekme makaslama yük taşıma kapasitesini arttırmıştır. Ayrıca sıçramanın çekme makaslama yük taşıma kapasitesi üzerinde negatif etkiye sahip olduğu gözlenmiştir. Bu çalışma sonuçlarından, eksenel yorulmada olduğu gibi artan kaynak akımının eğmeli yorulma dayanımını arttırdığı gözlemlenmiştir. Kaynak çekirdeği boyutu ve yorulma dayanımı arasında doğru orantılı ilişki elde edilmiştir. Ayrıca kısa ömürlü yorulma şartlarında, DP600 çelik sac numunelerinin dayanımı her ne kadar düşük de olsa uzun ömürlü yorulma şartlarında DP1000 çeliğine göre daha iyi yorulma gerilmesi değerleri verdiği gözlemlenmiştir. Hem çekme makaslama hem de eğmeli yorulma deneylerinde çekme tipi kırılma meydana gelmiştir.
Özet (Çeviri)
Resistance spot welded joints using DP600 and DP1000 advanced high strength automotive sheets with two different strength levels were investigated in the present study. Firstly, a bending fatigue machine was designed and produced in the study. High strength steels especially DP600 and DP1000 steels used in this study are the most important metal materials in where today's automotive body and attachment parts are produced. It is very important to identify all the features and provide new expansions of the materials used in the manufacture of a vehicle which are working under dynamic conditions and may even be exposed to collisions. The studies generally focus on axial fatigue. In this study, the fatigue behavior of the base material and resistance spot welded joints between two different high strength DP steels were investigated in detail both theoretically and experimentally. Experimentally; detailed material characterization (micro-macro analysis), spot welded joints obtained by different parameters, hardness examination, tensile-tensile shear tests, bending fatigue test, elaboration of mechanical and fracture behaviors, optical and stereo microscope analysis and XRD analysis were performed. Also, the bending fatigue force was calculated using the elastic curve equation and bending fatigue moment have been obtained from the bending fatigue force values. The force values obtained from experimental studies were used to calculate the bending fatigue stress theoretically based on the maximum deformation energy hypothesis. Experimental results; HAZ and weld metal microstructures of the RSW samples were significantly changed compared to the base metal because of the base metal alloy content, welding heat input and cooling conditions. Weld metal and HAZ hardness increased significantly compared to the base metal after RSW process. Generally, increased electrode pressure and welding current have increased the tensile shear load bearing capacity. Also, it has been observed that the expulsion has a negative effect on the tensile shear load bearing capacity. It has been observed that the welding current increases the fatigue strength like axial fatigue. Correlation between weld nugget size and fatigue strength was obtained. In low fatigue life conditions, DP600 steel sheet samples' strength lower than DP1000 steel. However, it was observed that DP600 steel sheet samples' fatigue stress values were better than DP1000 steel in high fatigue life conditions. Pull-out type fracture mode was occurred both tensile shear and bending fatigue experiments.
Benzer Tezler
- Ön deformasyon uygulanmış DP600 kalite çeliklerin punta kaynak özelliklerinin incelenmesi
Investigation of spot welding properties of pre-strained DP600 steel grades
RAMAZAN UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Otomotiv sektöründe kullanılan yeni nesil yüksek dayanımlı çeliklerin direnç nokta kaynağı uygulamaları ve kaynak bölgesi karakterizasyonu
Resistance spot welding applications and welding characterization of new generation high strength steel used in the automotive sector
KEMAL AYDIN
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİZAMETTİN KAHRAMAN
- Ramor 500 zırh çeliğinin farklı ark ergitme kaynak birleştirmelerinin metalurjik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Study on the effect of different arc welding techniques on the metallurgical and mechanical properties of ramor 500 armour steel
SELÇUK BAYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesiİleri Metalurji ve Malzeme Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ GÜNEN
- Nokta direnç kaynağı ile birleştirilen yüksek ve ultra yüksek dayanımlı otomotiv çeliklerinin kaynak kabiliyetinin incelenmesi
An investigation on the weldability of resistance spotwelded high and ultra high strength automotive steels
MEHTAP HIDIROĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİZAMETTİN KAHRAMAN
- Nokta direnç kaynağı ile birleştirilen farklı dayanım seviyelerine sahip çift fazlı çeliklerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructure and mechanical properties of dual phase steels with different strength levels joined by resistance spot welding
EMRE KATILMIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUHAMMED ELİTAŞ