Geri Dön

Experimental modelling of resistance spot welding of advanced high strength steels

Gelişmiş yüksek dayanımlı çeliklerde punta kaynağının deneysel modellenmesi

  1. Tez No: 798671
  2. Yazar: ALİ BERKCAN KUTLUTÜRK
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET OKAN GÖRTAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 65

Özet

Gelişmiş yüksek dayanımlı çeliklerin kullanımı, bu çeliklerin mükemmel bir dayanım ve hafiflik dengeleri nedeniyle otomotiv endüstrisinde giderek daha baskın hale gelmektedir. Gelişmiş yüksek dayanımlı çeliklerin kullanımları giderek artmakta olmasına rağmen, bilimsel literatürde otomobil üretiminde kullanılan temel montaj metodu olan direnç punta kaynağı ile birbirlerine ya da başka metallere montajlanması ile ilgili yeterli çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, bir gelişmiş yüksek dayanımlı çelik olan MS1500, çift fazlı çelik (DP800) ve alaşımsız yumuşak çelik (DD11) kullanılmıştır. Sırasıyla MS1500-DD11 ve MS1500-DP800 metal çiftlerinin, değişken elektrik akımları ile tek ve çift adımlı direnç punta kaynağı kullanarak montajlanması sonucunda ortaya çıkan bağlantılar deneysel modelleme ile, birçok açıdan incelenmiştir. Gelişmiş yüksek dayanımlı çeliklerin kullanıldığı direnç punta kaynağı uygulamalarında, bu metallerin yüksek alaşım içerikleri sebebiyle, tek adım sonucu fışkırmaya neden olacak akım değerine kadar kırılma modu olarak otomotiv sanayisinde istenmeyen arayüz kırılması oluştuğu gözlemlenmiştir. İlk adım metaller arası temas alanını arttırırken, ikinci adım ile birlikte, ilk adım sonrası ortaya çıkan bağlantının kaynak dolgusu bölgesinde tekrardan bir ergime gerçekleşerek alanın tavlanması sonucunda kırılma modlarının istenen mod olan düğmelenmeye çevrilmesi sağlanır. Çekme-makaslama testi sonrası elde edilen çekme-makaslama dayanımı, kırılma enerjisi, kırılma modu analizi gibi deney sonuçları incelendiğinde, ilk adımda fışkırma limitinin hemen altında uygulanan bir ilk adım akımını takiben, giderek arttırılan ikinci adım akımı ile bağlayıcının hem dayanımı artmış hem de sonuçlardaki sapma giderek azalmıştır. Bu trend ikincil akımda fışkırma yaşanan değere gelinene kadar devam etmiştir. Deneylerin sonucunda elde edilen değişik kaynak parametrelerine karşılık gelen dayanım değerleri, kırım modlarının değişimi, kaynak dolgusu bölgesinin geometrik ölçümleri ve kaynak dolgusu boyunca sertlik ölçümleri değerlendirilerek optimum kaynak parametresi tespiti yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

The use of advanced high strength steels (AHSS) is becoming more dominant in the automotive industry due to the excellent balance of strength and lightness of these steels. Although the use of AHSS metals is increasing, there are not enough studies in the scientific literature on resistance spot welding, which is the basic joining method used in automobile production, of AHSS metals each other or to other metals. In this study, MS1500, an AHSS metal, dual-phase steel (DP800) and unalloyed mild steel (DD11) are used. The welding joints created with using single and double pulse resistance spot welding with variable electric currents, which are the results of joining the MS1500-DD11 and MS1500-DP800 metal pairs, respectively, have been investigated from many different aspects by experimental modeling. In resistance spot welding applications where AHSS metals are used, due to the high alloying contents of these metals, it has been observed that interfacial failure occurs, which is absolutely undesirable in the automotive industry, as a failure mode up to the critical current value that will cause expulsion as a result of single pulse. While the first pulse increases the contact area between metals, the second pulse ensures that the weld nugget area of the joint, which is formed after the first pulse, is re-melted. By this way, it is observed that, metals in the nugget zone becomes annealed and nugget size increases, it enables to change the failure modes to the desired mode, pullout failure. When the experimental results such as tensile-shear strength, failure energy, and failure mode analysis obtained after the tensile-shear tests are examined, both the strength of the joints increased and the deviations in the results decreased with the second current, which was gradually increased, following a first current applied just below the expulsion limit in the first pulse. This trend continues until appearance of expulsion because of the second pulse electric current. The optimum welding parameters are determined by evaluating the strength values corresponding to different welding parameters obtained as a result of the experiments, the change of failure modes, the geometric measurements of the weld nugget area and the hardness measurements along the nugget.

Benzer Tezler

  1. Nokta direnç kaynağı ile birleştirilmiş dp1000 çeliğinin farklı yüklerdeki yorulma ömrüne korozif ortamın etkileri

    An investigation of the effect of corrosive environment on the fatigue life of dp1000 steel junctioned with resistance spot welding

    MUSTAFA GÖKTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLGE DEMİR

  2. S235JR çeliği ile AlSI 304 çeliğinin, elektrik nokta direnç kaynağının sonlu elemanlar analizi

    Finite element analysis of electric point resistance welding of S235JR steel and AlSI 304 steel

    BERRANUR KARATAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SALİM ASLANLAR

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN APAY

  3. An examination of the resistance spot welding process of the ultra-high-strength steel with experimental and numerical methods

    Ultra yüksek dayanımlı çeliklerde nokta direnç kaynağının nümerik ve deneysel metot ile incelenmesi

    GİZEM AY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET OKAN GÖRTAN

  4. Nokta direnç kaynağında ısıl ve yapısal analizlerin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi

    Thermal and structural analysis of resistance spot welding by finite elements method

    BAŞAR YAVUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT VURAL

  5. Sonlu elemanlar metodu yardımıyla nokta direnç kaynağının soğuma analizi

    The finite element modeling of the thermal distribution obtained resistance spot welding results

    LÜTFİYE ÇEBİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT VURAL