ارزیابی استحکام جوش های مقاومتی نقطه‌ای فولاد استحکام بالای پیشرفته دوفازیDP590 با استفاده از استهلاک امواج فراصوتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

کارشناس/شرکت ایران خودرو/تهران/ایران

چکیده

جوشکاری نقطه‌ای، یکی از انواع جوشکاری مقاومتی است که از آن به منظور جوشکاری ورق‌ها استفاده می‌شود. در این روش برای اتصال دو یا چندین ورق از فشار الکترودها و گرمای حاصل از عبور جریان الکتریکی استفاده می‌شود .اگرچه استفاده از امواج فراصوتی یکی از رایج ترین روش های ارزیابی صحت جوش نقطه ای می باشد، در این پژوهش تلاش شده است با استفاده از امواج فراصوتی، علاوه بر ارزیابی از سالم یا ضعیف بودن جوش، ویژگیهای مکانیکی جوش، مانند استحکام کششی جوش نقطه ای، با امواج فراصوتی مطالعه گردد. برای این منظور، جوش های نقطه ای در ورق هایی از جنس DP590 با تغییر پارامتر جریان الکتریکی در محدوده 11 تا 14 کیلوآمپر ایجاد شده است. سپس امواج فراصوتی با فرکانس 10 مگا هرتز از داخل جوش نقطه ای عبور کرده و در ادامه استهلاک امواج فراصوتی عبوری از جوش نقطه ای اندازه گیری شده است. در ادامه با استفاده از آزمون کششی- برشی، استحکام جوش ها اندازه‌گیری شده است. همچنین ریز ساختار جوش ها نیز با میکروسکوپ الکترونی مطالعه گردیده است. نتایج نشان می دهند استهلاک امواج فراصوتی و استحکام کششی-برشی، رابطه مستقیم وجود دارد به گونه‌ای که با افزایش استهلاک امواج فراصوتی، استحکام جوش نقطه‌ای کاهش پیدا میکند که علت این امر را میتوان به تغییر ساختار جوش و ریز دانه شدن آن در منطقه جوش نسبت داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Tensile Strength of Spot Welding in DP590Steel SheetsUsing Ultrasonic Wave Attenuation

نویسنده [English]

  • HASSAN EIZADI
Expert / Iran Khodro Co. / Tehran / Iran
چکیده [English]

Spot welding is a type of resistance welding that is used to weld sheets. In this method, the pressure of the electrodes and the heat generated by electrical current lead to welding two or more sheets. Although the use of ultrasonic waves is one of the most common methods for assessing the accuracy of spot welding, in this study, the mechanical properties of the weld, such as the tensile strength of the spot weld, is studied with ultrasonic waves attenuation. For this purpose, spot weldingis created in sheets of DP590 by changing the electric current parameter in the range of 11 to 14 kA. Then the ultrasonic waves with the frequency of 10 MHz passed through the spot weld and then the ultrasonic waves attenuation is measured. After that, by using tensile-shear test, the strength of the spot welding is measured. The microstructure of the welds has also been studied by electron microscopy. The results show that there is a direct relationship between ultrasonic wave attenuation and tensile-shear strength, so that with increasing ultrasonic wave attenuation, spot welding strength decreases, which can be attributed to the change in spot welding microstructure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spot welding
  • tensile strength
  • Ultrasonic waves
  • ultrasonic wave attenuation
[1] Chao, Y.J.,“Ultimate strength and failure mechanism of resistance spot weld subjected to tensile, shear, or combined tensile/shear loads”, J. Eng. Mater. Technol., Vol. 125, No. 2, pp. 125-132, 2003.
[2] Pouranvari, M., Asgari, H., Mosavizadch, S., Marashi, P. and Goodarzi, M.,“Effect of weld nugget size on overload failure mode of resistance spot welds”, Science and Technology of Welding and Joining, Vol. 12, No. 3, pp. 217-225, 2007.
[3] Tsai, C., Papritan, J., Dickinson, D. and Jammal, O.,“Modelingof resistance spot weld nugget growth”, Welding Journal(USA), Vol. 71, No. 2, pp. 47, 1992.
[4] Moghanizadeh, A.,“Evaluation of the physical properties of spot welding using ultrasonic testing”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 85, No. 1-4, pp. 535-545, 2016.
[5] Moghanizadeh, A. Ultrasonic assessment of tension shear strength in resistance spot welding. in Smart Materials and Nondestructive Evaluation for Energy Systems 2015. 2015. International Society for Optics andPhotonics.
[6]  Ulbrich, D., Kowalczyk, J., Jósko, M. and Selech, J.,“The analysis of spot welding joints of steel sheets with closed profile by ultrasonic method”, Case Studies in Nondestructive Testing and Evaluation, Vol. 4, No. pp. 8-14, 2015.
[7] Safi, A., Akanda, M.S., Sadique, J. and Alam, M.S.,“Nondestructive evaluation of spot weld in stainless steel using ultrasonic immersion method”, Procedia Engineering, Vol. 90, No. pp. 110-115, 2014.
[8] Takada, H. and Hirose, T.,“An ultrasonic method for testing spot-welds”, Technical Report, Vol. No. pp. 2007.
[9] Arguelles, A.P. and Turner, J.A.J.T.J.o.t.A.S.o.A.,“Ultrasonic attenuation of polycrystalline materials with a distribution of grain sizes”, Vol. 141, No. 6, pp. 4347-4353, 2017.