OTEKON’14
Otomotiv Teknolojileri Kongresi
26 – 27 Mayıs 2014, BURSA
FARKLI TÜRDEKİ YÜKSEK MUKAVEMET ÇELİKLERİNİN PUNTA
KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMESİNDE KAYNAK ZAMANI VE MEKANİK
ÖZELLİKLER ARASINDAKİ KORELASYONLAR
Hakan Aydın*a, İsmail Durgunb, Mümin Tutara, Ali Bayrama
a)
Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Bursa, Türkiye
b)
Tofaş-Fiat, Türk Otomobil Fabrikası A.Ş., Bursa, Türkiye
ÖZET
Bu çalışmada, iki farklı yüksek mukavemet çeliği (DP600-DP1000) elektrik direnç punta kaynağı ile farklı kaynak
zamanlarında birleştirilerek kaynak zamanı ve mekanik özellikler arasındaki korelasyonlar belirlenmiştir. Ayrıca,
kaynak zamanı ve çekirdek çapı arasındaki ilişki de ortaya konularak, kaynaklı numunelerdeki çekirdek çapı ve
mekanik özellikler özellikler arasındaki korelasyonlarda tespit edilmeye çalışılmıştır. Kaynaklı numunelerin mekanik
özellikleri olarak çekme yükü ve çekme uzamasının belirlenmesi için numuneler çekme deneylerine tabi tutulmuşlardır.
Çekme deneyleri sonucunda, en düşük kaynak zamanı haricinde, kaynaklı numunelerdeki tüm kopmalar DP1000
üzerinde gerçekleşmiştir. Tüm numunelerdeki kopmaların yüksek mukavemet değerleri veren çekirdekli tipte olduğu
görülmüştür. Kaynak zamanı-çekirdek çapı, kaynak zamanı-çekme yükü ve çekirdek çapı-çekme yükü arasında lineer
sayılabilecek korelasyonlar elde edilmiştir: Kaynak zamanının artışıyla kaynaklı numunelerin çekirdek çapları ve çekme
yükleri lineer bir artış göstermiştir. Özellikle kaynak zamanı ve çekme yükü arasında lineere çok yakın bir ilişki olduğu
görülmüştür. Bunun yanı sıra, çekirdek çapı artışıyla da çekme yükü lineere yakın bir şekilde artmıştır. Ancak, kaynak
zamanı-çekme uzaması ve çekirdek çapı-çekme uzaması arasında ise herhangi bir korelasyon kurulamamıştır.
Anahtar kelimeler: Yüksek mukavemetli çelikler, Elektrik direnç punta kaynağı, Kaynak zamanı, Mekanik Özellikler.
CORRELATIONS BETWEEN WELDING TIME AND MECHANICAL PROPERTIES OF SPOT WELDED
DISSIMILAR JOINTS FOR HIGH STRENGTH STEELS
ABSTRACT
In this study, correlations between welding time and mechanical properties of electrical resistance spot welded
dissimilar high strength steel joints (DP600-DP1000) were determined. Also, a relationship between welding time and
nugget size was established and the correlations between nugget size and mechanical properties of the spot welded
joints were identified. In order to tensile load and tensile deformation as mechanical properties of the spot welded
joints, tensile tets were carried out. As a result of tensile tests, except for the lowest welding time, the fractures of the
spot welded were realized on DP1000 side. The fractures of all spot welded joints were pull-out button type fracture
providing high mechanical properties. Almost linear correlations between welding time-nugget size, welding timetensile load and nugget size-tensile load were obtained: Nugget size and tensile load of the spot welded joints increase
with increasing of welding time. Especially, an almost completely linear relationship between welding time and tensile
load was found to be. In addition to this, tensile load has increased almost linearly with increasing of nugget size.
However, no correlations between welding time-tensile deformation and nugget size-tensile deformation has been
established.
Keywords: High strength steels, Electrical resistance spot welding, Welding time, Mechanical properties.
1
1. GİRİŞ
çelikleri, bu gereksinimlerin hepsini karşılayabilmesi ile
otomotiv endüstrisinde ayrıcalıklı bir yere sahip çelik
grubunu
oluşturmaktadır.
DP
çelikleri,
aynı
kompozisyondaki
diğer
HSLA
çelikleri
ile
karşılaştırıldığında sürekli akma davranışı, daha düşük
akma/çekme mukavemet oranı, üstün mukavemet ve
süneklik kombinasyonu, iyi şekillendirilebilirlik ve daha
yüksek soğuk deformasyon sertleşmesi gibi birçok eşsiz
mekanik özelliklerinden dolayı otomotiv uygulamalarında
çok önemli bir yere sahiptir /4-5/. Ayrıca, DP çeliklerinin
yüksek enerji absorbe kapasitesi yolcu güvenliğini daha
da arttırmaktadır. DP çeliklerinin mikro içyapısı ferrit ana
yapısı içerisine dağılmış martenzit adacıklarından
oluşmaktadır /6-7/. Süneklik ferritik matris tarafından
mukavemet ise martenzit tarafından sağlanmaktadır:
Martenzit oranı arttıkça DP çeliklerinin mukavemeti
artarken sünekliği azalır /8/. DP çelikleri içerdikleri
alaşım elementlerine ve oranlarına bağlı olarak kendi
içlerinde çeşitli farklılıklara sahiptirler. DP çelikleri
içerisindeki alaşım elementleri, oranları ve etkileri Tablo
2’de verilmiştir /3/.
Enerji verimliliğini artırmak ve sera gazı salınımını
azaltmak, otomotiv sektöründe çeşitli araştırmalara konu
olmuş ve yeni teknolojilerin geliştirilmesini sağlamıştır.
Yapılan araştırmalar sonucunda taşıtlarda enerji
verimliliğine ve yakıt tüketimine etki edecek birçok
teknoloji geliştirilmiştir. Uygulanacak olan bu
teknolojilerin araç sınıfına bağlı olarak farklı oranlarda
yakıt tüketimine katkı sağlayacağı da görülmüştür /1/
(Tablo 1). Görüldüğü gibi, yakıt ekonomisine önemli
oranda etkisi bulunan araç hafifletme çalışmaları, öne
çıkan araştırma alanları arasında yer almaktadır.
Tablo 1. Teknolojik gelişmelerin
tüketimine olan etkisi /1/.
taşıtların
yakıt
Yakıt
Teknoloji/Malzeme/Tasarım İyileştirmesi
Küçük motor kullanılması ve geliştirilmiş turbo
sistemler
Doğrudan enjeksiyon sistemlerinin kullanılması
Ekonomisine
Tahmini
Katkısı (%)
Tablo 1. DP çeliklerinin alaşım oranları /3/.
10-15
10-13
Araç ağırlığında hafifletmeler
Elektrikli motor teknolojileri
10
Start-Stop sistemleri ve frenlerdeki iyileştirmeler
7
Alaşım
Elementi
7
Valf uygulamaları
5-7
Çift kavramalı transmisyon kullanımı
4-5
Mekanik sürtünmelerin azaltılması
3-5
Düşük sürtünme katsayısına sahip lastikler
2-4
Geliştirilmiş aerodinamik tasarım
2-4
Otomotiv sektöründe kullanılan metal malzemelerin
ortalama %50’sini çelik saclar oluşturmaktadır. Bu
sebeple, çelik saclarla ilgili yapılacak en küçük bir
iyileştirmenin bile araç ağırlığının azaltılmasına etkisinin
büyük olacağı açıktır. Örneğin, yüksek mukavemetli çelik
kullanımı ile sac kalınlığında önemli ölçüde azalma
sağlanabilmektedir: Aynı fonksiyona sahip komponentler
karşılaştırıldığında, 1.60 mm kalınlığındaki HSLA
350/450 (Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çelikler)
çeliğinden üretilmiş olan komponent ile 1.25 mm
kalınlığında yüksek mukavemetli DP 500/800 (Dual
Phase steel)
çeliğinden üretilmiş komponent eşit
mukavemet
değerlerine
sahip
olmaktadır.
Sac
kalınlığındaki bu incelmenin ise komponenti %24 daha
hafif hale getirdiği rapor edilmiştir /2/.
Oranlar
Etkisi
(% ağırlıkça)
C
0,06-0,15
Mn
1,5-2,5
Cr
max.0,40
Mo
max.0,40
V
max.0,060
Nb
max.0,04
1.Ferriti kararlı yapar
2.Martenzitte sertlik arttırıcı
3.Faz dağılımını belirleyici
1.Ferriti kararlı yapar
2.Ferritte mukavemet arttırıcı (katı
eriyik
3.Ferrit oluşumunu geciktirici
1.Osteniti kararlı yapar
2.Ferrit ve beynit oluşumunu
geciktirir
1.Osteniti kararlı yapar
2.Ferrit ve beynit oluşumunu
geciktirir
1.Osteniti kararlı yapar
2.Çökelme sertleşmesi katkısı
3.İç yapıyı inceltir
1.Osteniti kararlı yapar
2.Ms sıcaklığını düşürür
3.İç yapıyı inceltir
Ms: Martenzit oluşumunun başlangıç sıcaklığı
Bilindiği gibi, otomotiv sektöründe kullanılan çelik
sacların birleştirilmesinde kaynak işlemi kaçınılmazdır.
Elektrik direnç punta kaynağı ise otomotiv endüstrisinde
çelik sacların birleştirilmesinde en yaygın kullanılan
kaynak yöntemidir. Bir otomobilde ortalama 3000-5000
arasında punta kaynağı bulunmaktadır (Şekil 1) /9/.
Direnç punta kaynağının avantajları; nispeten temiz ve
çevreci bir proses, otomasyona uygun ve kolay
uygulanabilir bir yöntem olması, dolgu metaline ihtiyacın
olmaması, kazalara ve yaralanmalara neden olabilecek
açık alevin bulunmaması ve kaynak işleminin uzman
Otomotiv endüstrisinde kullanımı düşünülen herhangi
bir malzemenin kolay şekillendirilebilir, kaynak edilebilir,
korozif koruma için kaplanabilir ve tamir edilebilir olması
son derece önemlidir /3/. Yüksek mukavemetli DP
2
operatör gerektirmemesi şeklinde sıralanabilir /10/.
Ancak, yöntemde ergitme esas olduğundan, özellikle DP
saclarının kaynak bölgesindeki arzu edilen mikroyapısı
ortadan kalkar. Ergime ve ısı tesiri altındaki bölgelerde
hemen hemen tamamıyla tipik martenzitik mikroyapılar
ortaya çıkar /11/. Kaynak bölgesindeki bu sert
mikroyapılar, özellikle darbeli yükleme koşullarındaki
yüksek uzama oranlarında arayüzey kırılmalarına yol
açabilir /11/. Bu yüzden, yüksek mukavemetli DP
çeliklerinden istenilen ölçüde verim alabilmek için, DP
çeliklerinin punta kaynağı davranışını karakterize etmek
ve buna bağlı olarak da ilgili korelasyonları oluşturmak
gerekir. Ayrıca, otomotiv uygulamaları düşünüldüğünde
çoğu zaman farklı yüksek mukavemetli çeliklerin veya
farklı malzemelerin de bir araya getirilerek birleştirilmesi
söz konusu olabilmektedir. Bu hususta, punta kaynağı ile
birleştirilmiş farklı türdeki yüksek mukavemet
çeliklerinin de kaynak davranışlarının belirlenmesine
ihtiyaç duyulacağı açıktır.
mekanik özellikleri ve kaynak
korelasyonların oluşturulmasıdır.
zamanı
arasındaki
2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR
Bu çalışmada, elektrik direnç punta kaynağı ile
birleştirilmiş farklı tip yüksek mukavemetli çeliklerin
kaynak davranışını belirlemek üzere kalınlıkları 0,8mm
olan ticari DP600 ve DP1000 çelik sacları kullanılmıştır.
Kaynak
işlemleri
gerçekleştirilecek
numuneler,
140x40mm boyutlarındaki bir kesme kalıbında
kesilmişlerdir. Kesilen numuneler bir çift olarak 40mm
üst üste çakışacak biçimde kaynak edilmişlerdir. Kaynak
işlemleri 6mm çaplı bakır elektrotla gerçekleştirilmiştir.
Kaynak işlemlerinde 8,5kA’lik kaynak akımı ve diğer
tüm kaynak parametreleri sabit tutulup sadece kaynak
zamanı değiştirilmiştir. Kaynak zamanı olarak 8-11-1417-20-23-26 çevrimleri (1 çevrim 0,02s olacak şekilde)
kullanılmıştır. Kaynaklı numunelerin çekirdek çapları,
numunelerin mekanik koparılması sonrasında ölçülerek
belirlenmiştir. Kaynak davranışını mekanik özellikler
açısından belirlemek için kaynaklı numunelere çekme
testleri uygulanmıştır. Kaynak edilmiş çekme test
numuneleri Amerikan Kaynak Topluluğu’nun (AWS)
standartlarına uygun olarak hazırlanmıştır /16/. Çekme
testleri laboratuvar ortamında 10mm/dakika çekme
hızında UTEST-7014 model çekme cihazı ile
gerçekleştirilmiştir. Çekme deneylerinden çekme yükü,
çekme uzaması ve kopma bölgeleri tespit edilmiştir.
Şekil 1. Bir araç üzerinde bulunan punta kaynakları [9]
3. ARAŞTIRMA SONUÇLARI ve TARTIŞMA
Seçilen kaynak zamanlarıyla üretilen tüm kaynaklı
numuneler mekanik koparılma sonucunda, kaynak
bölgesinde arayüzey kırılmasız yüksek mukavemet
sağlayan buton tipte çekirdekli kırılmalar elde edilmiştir.
Bu da tüm kaynakların başarılı bir şekilde
gerçekleştirildiğini işaret etmektedir. Farklı kaynak
zamanları ile kaynak edilmiş numunelerdeki ölçülen
çekirdek çapları Tablo 3’de verilmiştir. Kaynak zamanına
bağlı olarak kaynaklı numunelerdeki çekirdek çapı
değişimi ise Şekil 3’te daha açık bir şekilde görülebilir:
DP600-DP1000 çeliklerinin elektrik direnç punta
kaynağında kaynak zamanı ile çekirdek çapı arasında
hemen hemen lineer bir ilişki mevcuttur. Kaynak zamanı
artışı ile çekirdek çapı da orantılı olarak artmıştır. Artışın
sebebi daha uzun kaynak sürelerinde kaynak bölgesinde
daha fazla ergimenin gerçekleşmiş olması ile
açıklanabilir. Şekil 3’teki eğriden, çekirdek çapı ile
kaynak zamanı arasında elde edilen korelasyon ise
aşağıdaki gibi verilebilir:
2000’li yılların başından günümüze kadar otomotiv
sektöründe en fazla kullanılan yüksek mukavemetli
çelikler DP600 çelikleri olmuştur. Ancak, son yıllarda
DP800 ve DP1000 çeliklerinin de geliştirilmesi ve
ticarileştirilmesiyle, birçok otomotiv firması modellerinde
bu iki çeliği de kullanmaya başlamışlardır /12/. Bu
sebeple, otomotiv sanayinde farklı türdeki yüksek
mukavemetli çeliklerinin punta kaynağı birleştirilmesi bir
gerekliliktir. Literatürde, elektrik direnç punta kaynağı ile
birleştirilmiş DP600 çeliğinin mekanik özellikleri ve
mikroyapıları ile ilgili birçok çalışma mevcut iken, punta
kaynağı ile birleştirilmiş DP1000 çeliği üzerine yapılmış
çalışmalar ise çok az sayıdadır /11,13-15/. Diğer taraftan,
literatürde, DP600-DP1000 saclarının elektrik direnç
punta kaynağı ile birleştirilmesi üzerine herhangi bir
çalışma göze çarpmamaktadır. Bu yüzden, DP600DP1000 çeliklerinin elektrik direnç punta kaynağı ile
birleştirilmesinde kaynak davranışının daha iyi
anlaşılabilmesine yönelik çalışmalara ihtiyaç duyulacağı
açıktır. Bu sebeple, bu çalışmada DP600 ve DP1000
yüksek mukavemet çelikleri elektrik direnç punta kaynağı
ile farklı kaynak zamanlarında birleştirilmişlerdir.
Çalışmanın genel amacı ise birleştirilen bu sacların
Çekirdek çapı [mm]=0,1327 (Kaynak Zamanı) [çevrim] + 2,8792
Ancak şu da belirtilmelidir ki, kaynak işlemlerinde
kullanılan elektrot çapına da bağlı olarak çekirdek çapının
3
bir üst sınır değeri olacağı açıktır. Bu değer, kullanılan
elektrot çapının yaklaşık %30-35’inden de büyük
olabilmektedir. Ancak, bu değerlerinde mekanik
özellikler açısından yeterli düzeyde olmayacağı bilinen
bir gerçektir (yanma, çökme vs.).
de tamamıyla birbirine karıştığını göstermektedir (erime
bölgesi). Ayrıca, buton tipteki kopmalar kırılmaların ısı
tesiri altındaki bölgede (ITAB) meydana geldiğinin açık
bir göstergesidir. Kaynak sonrası oluşan ITAB ve erime
bölgesi sert ve gevrek martenzitik yapılardan
oluşmaktadır. Bu da, kaynak esnasında ITAB bölgesinde
de sıcaklığın A3’ün üzerine çıktığı anlamına gelir. DP
çeliklerinin punta kaynağında ITAB bölgesi ince
martenzitik yapıda iken erime bölgesi ise kaba
martenzitik (elektrotlara doğru yönlemiş iri martenzit
iğneleri şeklinde) yapıya sahiptir. DP saclarının nispeten
ince olması, mevcut alaşım elementlerinin kritik soğuma
hızını ciddi oranda düşürmesi ve elektrot soğutma
sistemiyle kaynak bölgesinin hızlı soğuma şartlarına sahip
olması martenzitik oluşumların ortaya çıkmasının ana
sebepleri olarak gösterilebilir. İki farklı martenzitik
yapıya sahip bölgenin ortaya çıkması bu bölgelere ait
farklı mekanik özelliklerin de ortaya çıkması demektir.
İnce lamelli martenzitik yapıya sahip ITAB’ın erime
bölgesinden daha yüksek sertlik değerine ve gevrekliğe
(daha düşük tokluk) sahip olacağı aşikardır. Bu da,
kaynaklı numunelerin çekme testlerinde ITAB bölgesinde
nispeten daha sınırlı plastik deformasyona izin verilmesi
anlamına gelir. Böylece, bu bölgede gerilme artışı daha
fazla olur ki; bu da ilk çatlak oluşumunu bu bölgede
başlatarak kırılmanın bu bölgede gerçekleşmesine sebep
olur. Bu çalışmadaki gibi iki farklı yüksek mukavemet
çeliğinin punta kaynağında ise bu durumun çok daha
karmaşık bir hal alacağı da açıktır.
Tablo 3. Kaynaklı numunelerden elde edilen çekirdek
çapları.
Kaynak Zamanı
[Çevrim]
Çekirdek Çapı
[mm]
8
3,40
11
4,60
14
17
4,95
20
5,90
23
5,80
26
6,00
5,30
Farklı kaynak zamanlarında üretilen kaynaklı
numunelerin çekme deneyi sonuçları Tablo 4’de
verilmiştir. En düşük kaynak zamanı haricinde tüm
numunelerdeki kopmalar DP1000 çeliği üzerinde
meydana gelmiştir. Daha genel bir ifade ile belirtilecek
olursa, yüksek yük taşıma kapasitesine sahip tüm
numunelerdeki
kırılmalar
DP1000
üzerinde
gerçekleşmiştir. DP1000 çeliği bilindiği gibi içerdiği
alaşım elementlerine bağlı olarak mikroyapısı itibariyle
DP600 çeliğinden daha yüksek oranda martenzit
içermektedir. Bu da, DP1000 tarafındaki ITAB
bölgesinde daha yüksek sertlik değerlerinin elde
edilmesine yol açmaktadır. Yukarıda da belirtildiği
şekilde ITAB’da daha sınırlı plastik deformasyona izin
verilmesi suretiyle kırılmanın DP1000 tarafında ITAB
bölgesinde meydana gelmesi beklenen bir sonuç olarak
değerlendirilmelidir. En düşük kaynak zamanına sahip
kaynaklı numunede meydana gelen kırılmaların da DP600
tarafında meydana gelmesi, bu taraftaki ITAB bölgesinin
çok
daha
düşük
mukavemet
değerleri
ile
ilişkilendirilebilir.
Şekil 2. Kaynak zamanı ile çekirdek çapı arasındaki ilişki.
Kaynaklı numunelerin çekme deneyleri sonucunda
meydana gelen tüm kopmaların çekirdekli buton tipte
olduğu görülmüştür. Punta kaynaklı numunelerin bu
tipteki kopmaları yüksek yük taşıma kapasitesine sahip
olmaktadır. Buna dayanarak, yük taşıma kapasitesi
açısından bakıldığında, çalışmada kullanılan tüm kaynak
parametrelerinin uygun parametreler olduğu söylenebilir.
DP çeliklerinin punta kaynağında kaynak bölgesinde
mikroyapıları ve mekanik özellikleri birbirinden farklı iki
bölge ortaya çıkar: Erime bölgesi ve ısı tesiri altındaki
bölge (ITAB). Çekme deneyinde çekirdekli buton tipte
meydana gelen kopmalar ergimenin tamamıyla her iki
metalde de meydana geldiğini ve her iki metal ergiyiğinin
Kaynak zamanında yaklaşık 3,25 kat artışla çekme
yükünde %34’lük bir artış kaydedilmiştir (Tablo 3).
Kaynak zamanına bağlı olarak çekme yükünün değişimi
Şekil 3’te daha açık bir şekilde görülmektedir. İlgili
şekildeki (Şekil 3) eğriye bağlı olarak kaynak zamanı ile
4
çekme yükü arasında elde edilen korelasyon da aşağıdaki
gibidir:
Çekme Yükü [kN]=0,1364 (Kaynak Zamanı) [çevrim] + 6,0143
Elde edilen bu korelasyondan da görülebileceği gibi
DP600-DP1000 çeliklerinin elektrik direnç punta
kaynağında kaynak zamanı ile çekme yükü arasında
neredeyse lineer bir ilişki vardır: Kaynak zamanı artışı ile
çekme yükü de orantılı bir şekilde artmıştır. Bu artış,
çekirdek çapı artışı ile doğrudan ilişkilidir. Nitekim,
çekirdek çapı ile çekme yükü arasındaki ilişki de Şekil
4’te açıkça görülebilmektedir. Çekirdek çapı ile çekme
yükü arasında da lineer bir ilişki olduğu söylenebilir:
Çekirdek çapı artışıyla çekme yükü de lineer bir artış
göstermektedir. Bu şekildeki eğriye bağlı olarak çekirdek
çapı ile çekme yükü arasında elde edilen korelasyon da
aşağıdaki gibidir:
Şekil 4. Çekirdek çapı ile çekme yükü arasındaki ilişki.
Çekme Yükü [kN]=0,925 (Çekirdek Çapı) [mm] + 3,5839
Tablo 4. Kaynaklı numunelerin çekme deneyi sonucu
elde edilen çekirdek çapları.
Çekme
Çekme
Kopma
Yükü
Uzaması
Bölgesi
[kN]
[mm]
8
7,01
3,73
DP600
11
7,68
4,44
DP1000
7,76
3,42
DP1000
8,30
4,41
DP1000
20
8,98
3,85
DP1000
23
9,20
4,09
DP1000
26
9,41
4,11
DP1000
Kaynak
Zamanı
[Çevrim]
14
17
Diğer taraftansa, kaynak zamanı-çekme uzaması veya
çekirdek çapı-çekme uzaması arasında herhangi bir ilişki
kurulamamıştır (Şekil 5 ve 6). Bu ilişkinin
kurulamamasının temel nedenlerinden biri farklı türdeki
DP çeliklerinin farklı mikroyapılara sahip olması ve
kaynak bölgelerinde farklı mikroyapılara ve mekanik
özelliklere sahip birçok bölgenin dar bir alanda yer
almasından kaynaklanmaktadır. Ancak, kaynak zamanıçekme uzaması ve çekirdek çapı-çekme uzaması arasında
belirli bir ilişkinin kurulamaması, farklı türdeki yüksek
mukavemetli çeliklerin punta kaynaklarında enerji
absorbe kapasitelerinin de ön görülmesinde bir sıkıntı
doğuracağı açıktır.
Şekil 5. Kaynak zamanı ile çekme uzaması arasındaki
ilişki.
Şekil 3. Kaynak zamanı ile çekme yükü arasındaki ilişki.
5
KAYNAKLAR
Şekil 6. Çekirdek çapı ile çekme uzaması arasındaki
ilişki.
1.
KING, J., The King Review of low-carbon cars Part I: the potential for CO 2 reduction, London
(2007).
2.
ÖZTÜRK, F., TOROS, S., ESENER, E., UYSAL,
E., Otomotiv Endüstrisinde Yüksek Mukavemetli
Çeliklerin Kullanımının İncelenmesi, TMMOB
Makine Mühendisleri Odası 11. Otomotiv
Sempozyumu, 50, 596, s. 44-49 (2009).
3.
TUMULURU, M.D., Resistance Spot Welding of
Coated High-Strength Dual-Phase Steels, AWS
Detroit Section’s Sheet Metal Welding Conference
XII, Livonia, Mich., May 9–12, 2006.
4.
LIEDL, U., TRAINT, S., WERNER, E.A., An
unexpected feature of the stress strain diagram of
dual-phase steel, Computational Materials Science,
Vol.25, pp. 122-128 (2002).
5.
WATERSCHOOT, T., VERBEKEN, K., De
COOMAN, B.C., Tempering kinetics of the
martensite phase in DP steel, ISIJ International,
Vol.46, pp. 138-146 (2006).
6.
KO, Y.G., LEE, C.W., NAMGUNG, S., SHIN, D.H.,
Strain hardening behavior of nanostructured
dual-phase steel processed by severe plastic
deformation, Journal of Alloys and Compounds,
Vol.504, pp. 452-455 (2010).
7.
BAHRAMI, A., MOUSAVI ANJIDAN, S.H.,
EKRAMI, A., Prediction of mechanical properties
of DP steels using neural network model, Journal
of Alloys and Compounds, Vol.392, pp. 177-182
(2005).
8.
KUANG, S., KANG, Y., YU, H., LIU, R., Effect of
continuous annealing parameters on the
mechanical properties and microstructure of a
cold rolled dual phase steel, International Journal
of Minerals, Metallurgy and Materials, Vol.16, pp.
159-164 (2009).
9.
BEAL, C., Mechanical Behaviour of A New
Automotive High Manganese TWIP Steel in the
Presence of Liquid Zinc, Doktora Tezi, L’Institut
National des Sciences Appliquées de Lyon (2011).
4. SONUÇ
Çalışmada, elektrik direnç punta kaynağı ile birleştirilmiş
farklı türdeki yüksek mukavemet çeliklerinin farklı
kaynak zamanlarında birleştirilmesi sonucunda mekanik
özellikler ve kaynak zamanı arasındaki korelasyonların
oluşturulması
amaçlanmıştır.
Seçilen
kaynak
zamanlarında üretilen kaynaklı numunelerdeki tüm
kırılmalar buton tipte çekirdekli kırılmalardır. Bu da tüm
kırılmaların ITAB’da meydana geldiğini göstermiştir.
Yüksek yük taşıma kapasitesine sahip tüm kırılmalar
DP1000 çeliği üzerinde meydana gelmiştir. Kaynak
zamanı artışı ile çekirdek çapı orantılı olarak artmıştır.
Çekirdek çapı ile kaynak zamanı arasındaki korelasyon
“Çekirdek çapı [mm] = 0,1327 (Kaynak Zamanı)
[çevrim] + 2,8792” şeklinde elde edilmiştir. Kaynak
zamanı artışı ile çekme yükü de orantılı bir şekilde
artmıştır. Kaynak zamanı ile çekme yükü arasında da
neredeyse lineer bir ilişki mevcuttur. Kaynak zamanı ile
çekme yükü arasındaki korelasyon da “Çekme Yükü
[kN] = 0,1364 (Kaynak Zamanı) [çevrim] + 6,0143”
şeklinde elde edilmiştir. Buna istinaden, çekirdek çapı ve
çekme yükü arasında da lineer bir ilişki mevcuttur.
Çekirdek çapı ile çekme yükü arasında da elde edilen
korelasyon “Çekme Yükü [kN]=0,925 (Çekirdek Çapı)
[mm] + 3,5839” şeklindedir. Diğer taraftansa, kaynak
zamanı-çekme uzaması veya çekirdek çapı-çekme
uzaması arasında herhangi bir korelasyon mevcut
değildir.
10. http://www.ehow.com/list_6012006_disadvantagesadvantages-spot-welding.html#ixzz2nMYdHk1u
(access date: 15.12.2013)
11. KHAN, I., KUNTZ, M.L., SU, P., GERLICH, A.,
NORTH, T., ZHOU, Y., Resistance and Friction
Stir Spot Welding of DP600: a Comparative
6
Study, Science and Technology of Welding &
Joining, Vol. 12(2), pp. 175–182 (2007).
12. PFESTORF, M., Functional properties of the
advanced high strength steels in the body-inwhite, Great Designs in Steel, American Iron and
Steel Institute, Southfield, Mich. (2006).
13. AKTAS, S., OZSARAC, U., ASLANLAR, S. Effect
of Spot Welding Parameters on Tensile Properties
of DP 600 Steel Sheet Joints, Materials and
Manufacturing Processes, Vol.27(7), pp. 756-764.
14. YU, Y., ZHOU, R.J., WANG, F.X., Numerical
Simulation of the Temperature Field During
DP1000 Dual-Phase Steel Resistance Spot
Welding, Advanced Materials Research, Vol. 391392, pp. 666-671 (2011).
15. POURANVARI, M., RANJBARNOODEH, E.
Dependence of the fracture mode on the welding
variables in the resistance spot welding of ferritemartensite DP980 advanced high-strength steel,
Materials and technology, Vol.46 (6), pp. 665–671
(2012).
16. ANSI/AWS/SAE/D8.9–97,Recommended practices
for test methods for evaluating the resistance spot
welding behavior of automotive steels, American
Welding Society (AWS), USA (1997).
7
Download

Farklı Türdeki Yüksek Mukavemet Çeliklerinin Punta