Statistical Analysis of the Effect of Welding Parameters on the Weld Metal Hardness Value of DP1200 Steel Combined with Resistance Spot Welding

Abstract

In this study, resistance spot welding, which is the most frequently used method in the joining of dual-phase steel sheets in the automotive industry, was preferred. The processes were created at 5 and 7 kA welding currents, 2-6 bar electrode pressure values. The effects of different welding parameters on weld metal hardness value were investigated by multiple linear regression analysis. The correlation table and ANOVA analysis values obtained with this analysis were interpreted. The importance of the weld current and electrode pressure was determined, their effects on the weld metal hardness value were compared and a multiple linear regression model was created according to the determined effect values. According to the statistical analysis results, the most important variable affecting the hardness value was the welding current.

Keywords

• Dual phase steel
• Resistance spot welding
• Regression analysis
• Hardness

Nokta Direnç Kaynağı ile Birleştirilen DP1200 Çeliğinin Kaynak Metali Sertlik Değeri Üzerinde Kaynak Parametrelerinin Etkisinin İstatistiksel Analizi

Abstract

Bu çalışmada özellikle otomotiv endüstrisinde çift fazlı çelik sacların birleşiminde en sık kullanılan nokta direnç kaynak yöntemi tercih edilmiştir. Yapılan işlemler 5 ve 7 kA kaynak akımlarında, 2-6 bar elektrot basınç değerlerinde oluşturulmuştur. Farklı kaynak parametrelerinin kaynak metali sertlik değeri üzerindeki etkileri çoklu doğrusal regresyon analizi ile incelenmiştir. Gerçekleştirilen bu analiz sonucunda elde edilen korelasyon tablosu ve ANOVA analiz değerleri yorumlanmıştır. Kaynak akımı ve elektrot basıncının önem dereceleri belirlenerek, kaynak metali sertlik değeri üzerindeki etkileri karşılaştırılmış ve belirlenen etki değerlerine göre çoklu doğrusal regresyon modeli oluşturulmuştur. İstatistiksel analiz sonuçlarına göre sertlik değerine etki eden en önemli değişkenin kaynak akımı olduğu görülmüştür.

Keywords

• Çift fazlı çelik
• Nokta direnç kaynağı
• Regresyon analizi
• Sertlik.
• Dual phase steel
• Resistance spot welding
• Regression analysis
• Hardness

References

1. [1] A. N. Bhagat, A. Singh, N. Gope, and T. Venugopalan, “Development of cold-rolled high-strength formable steel for automotive applications,” Materials and Manufacturing Processes, vol. 25, no. 1-3, pp. 202-205, 2010.
2. [2] H. Yang, X. Lai, Y. Zhang, and G. Chen, “Investigations on the weldability of high-strength steels sheet to cylindrical tube single-sided spot welding,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 49, no. 5-8, pp. 513-518, 2010.
3. [3] Y. L. Kang, “Lightweight vehicle, advanced high strength steel and energy-saving and emission reduction,” Iron Steel, vol. 43, no. 6, pp. 1, 2008.
4. [4] D. K. Matlock and J. G. Speer, “Processing opportunities for new advanced high-strength sheet steels,” Materials and Manufacturing Processes, vol. 25, no. 1-3, pp. 7-13, 2010.
5. [5] G. Meschut, M. Matzke, R. Hoerhold, and T. Olfermann, “Hybrid technologies for joining ultra-high-strength boron steels with aluminum alloys for lightweight car body structures,” Procedia Cirp, vol. 23, pp. 19-23, 2014.
6. [6] Y. Li, H. W. Liu, Y. DU, and P. Zhang, “Applications and developments of AHSS in automobile industry,” Mater. Rev. A, vol. 25, no. 7, pp. 101-104, 2011.
7. [7] X. Luo, J. Ren, D. Li, Y. Qin, and P. Xu, “Macro characteristics of dissimilar high strength steel resistance spot welding joint,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 87, no. 1-4, pp. 1105-1113, 2016.
8. [8] M. Elitas, “Effects of welding parameters on tensile properties and fracture modes of resistance spot welded DP1200 steel,” Materials Testing, vol. 63, no. 2, pp. 124-130, 2021.

9. [9] R. Qiu, H. Shi, H. Yu, K. Zhang, Y. Tu, and S. Satonaka, “Effects of electrode force on the characteristic of magnesium alloy joint welded by resistance spot welding with cover plates,” Materials and Manufacturing Processes, vol. 25, no. 11, pp. 1304-1308, 2010.
10. [10] M. H. Bina, M. Jamali, M. Shamanian, and H. Sabet, “Investigation on the resistance spot-welded austenitic/ferritic stainless steel,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 75, no. 9-12, pp. 1371-1379, 2014.
11. [11] C. Ma, D. L. Chen, S. D. Bhole, G. Boudreau, A. Lee, and E. Biro, “Microstructure and fracture characteristics of spot-welded DP600 steel,” Materials Science and Engineering: A, vol. 485, no. 1-2, pp. 334-346, 2008.
12. [12] M. Elitaş, “Nokta direnç kaynağı ile birleştirilen DP1200 çeliğinin dayanımı üzerinde kaynak parametrelerinin etkisinin istatistiksel analizi,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, c. 9, s. 1, ss. 242-251, 2021.
13. [13] T. Ersöz, M. T. Elitaş, ve F. Ersöz, “Oecd ülkelerinde biyokütle enerji üretiminin çok boyutlu ölçekleme analizi ile incelenmesi,” TÜBAV Bilim Dergisi, c. 8, s. 3, ss. 1-11, 2015.
14. [14] İ. Çiftçi, ve H. Gökçe, “Molibden alaşımlarının işlenmesinde kesici takım ve kesme parametrelerinin taguchi metodu ile optimizasyonu,” Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 34, s. 1, ss. 201-214, 2019.
15. [15] H. Gökçe, “Modelling and optimization for thrust force, temperature and burr height in drilling of custom 450,” Experimental Techniques, vol. 46, pp. 707-721, 2021.
16. [16] B. V. Feujofack Kemda, N. Barka, M. Jahazi, and D. Osmani, “Optimization of resistance spot welding process applied to A36 mild steel and hot dipped galvanized steel based on hardness and nugget geometry,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 106, no. 5, pp. 2477-2491, 2020.