Lazer Kaynak Yöntemiyle Birleştirilen Otomotiv Endüstrisinde Kullanılan Farklı Tür Çeliklerin Kaynak Dikiş Geometrisi ve Nüfuziyetine Kaynak Parametrelerinin Etkisi

Öz

Bu çalışmada, otomotiv sanayinde kullanılan ST 6222 ve DP600 saclarına lazer kaynağı uygulanmış ve farklı kaynak parametrelerinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Temel parametreler esas alınarak yapılan lazer kaynağının malzemelerin kaynak dikişine, kaynak kesitine ve sertliğine etkisi araştırılmıştır. Bu çalışmada 25x150 mm ebatlarında 2,0 mm kalınlığındaki parçalar kaynak yapıldıktan sonra mikrosertlik değerleri, 50 gr yük ile kaynak kesiti üzerinden esas metal, ısı tesiri altındaki bölge (ITAB) ve ergime bölgelerinden üç ayrı nokta alınarak ölçülmüştür. Sonuçlar incelendiğinde kaynak ilerleme hızının artması birleşmenin sertlik dağılımında düzensizlikler ve hem kaynak dikiş genişliğinde hem de kaynak nüfuziyetinde bir azalma bulunmuştur. Ancak lazer gücünün artması ile kaynak dayanımında, kaynak dikişinin genişliğinde ve kaynak nüfuziyetinde bir artış gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Lazer kaynağı
• Farklı çelik türleri
• Nüfuziyet
• Mikroyapı
• Mekanik özellikler

The Effect of Welding Parameters on Welding Seam Geometry and Penetration of Different Types of Steels Used in Automotive Industry Combined with Laser Welding Method

Abstract

In this study, laser welding was applied to ST 6222 and DP600 sheets used in the automotive industry and the effects of different welding parameters on microstructure and mechanical properties were investigated. The effect of laser welding made on the basis of basic parameters on the welding seam, welding cross section and hardness of the materials was investigated. In this study, after welding 25x150 mm sized parts with a thickness of 2.0 mm, microhardness values were measured by 50 g load and three different points from the main metal, heat affected zone (HAZ) and melting regions over the welding section. When the results are examined, it has been found that the welding feed rate is increased, irregularities in the hardness distribution of the joint and a decrease in both the weld seam width and the weld penetration. However, with the increase of laser power, an increase in weld strength, width of the weld seam and weld penetration has been observed.

Keywords

• Laser welding
• Different types of steels
• Penetration
• Microstructure
• Mechanical properties

References

1. Aydın K., Karaağaç İ., Lazer kaynağı ve lazer kaynağının başlıca uygulamaları. El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 5 (2), 693-705, 2018.
2. Calcagnotto M., Adachi Y., Ponge D., Raabe D., Deformation and fracture mechanisms in fine- and ultrafine-grained ferrite/martensite dual-phase steels and the effect of aging. Acta Materialia, 59, 2, 2011.
3. Correard G.C.C., Miranda G.P., Lima M.S.F., Development of laser beam welding of advanced high-strength steels. Int J Adv Manuf Technol 83, 1967–1977, 2016.
4. Dong D., Liu Y., Yang Y., Li J., Ma M., Jiang T., Microstructure and dynamic tensile behavior of DP600 dual phase steel joint by laser welding. Materials Science and Engineering: A, 594, 17-25, 2013.
5. Farabi N., Chen D.L., Li J., Zhou Y., Dong S.J., Microstructure and mechanical properties of laser welded DP600 steel joints. Materials Science and Engineering: A, 527, 4–5, 2010.
6. Ferreira C. C., Braga V., Siqueira R. H., Carvalho S. M., Lima Milton S. F., Laser beam welding of DP980 dual phase steel at high temperatures. Optics and Laser Technology, 124, 2020.
7. Jokinen T., Novel ways of using Nd: YAG laser for welding thick section austenitic stainless steel. PhD Thesis, Lappeenranta University of Technology, 2004.
8. Khan A.S., Baig M., Choi S.H., Yang H.S., Sun X., Quasi-static and dynamicresponses of advanced high strength steels: experiments and modeling. International Journal of Plasticity, 30–31, 1–17, 2012.

9. Köse C., Kaçar R., Lazer kaynağı ile birleştirilen AISI 2205 dubleks paslanmaz çeliğin mekanik ve mikroyapı özelliklerinin incelenmesi. Technological Applied Sciences, 11 (4), 98-109, 2016.
10. Köse C., Kaçar R., Zorba A.P., Bağırova M., Allahverdiyev A.M., The effect of CO2 laser beam welded AISI 316L austenitic stainless steel on the viability of fibroblast cells, in vitro. Materials Science and Engineering: C, 60, 211-218, 2016.
11. Marya, M., Gayden X., Development of requirements for resistance spot welding dual-phase (dp600) steels part 1-the causes of interfacial fracture. Weld Journal, 84 (11), 172-182, 2005.
12. Püskülcü G., Koçlular F., Lazer kaynak yöntemi ve uygulaması. Mühendis ve Makine, 599(50), 2009.
13. Şen M., Yıldırım E., Çebi H., Özdemir C., Çift fazlı çeliklerden üretilen otomotiv sac parçalarının dizaynında geri esnemeyi optimize edebilmek için sac kalınlığına bağlı olarak büküm radyüslerinin belirlenmesi. Electronic Journal of Machine Technologies, 12(2), 75-95, 2015.
14. Taşkın M., Çalıgülü U., Turkmen M., X-Ray tests of AISI 430 and 304 stainless steels and AISI 1010 low carbon steel welded by CO2 laser beam welding. MP-Materials Testing Materials and Components Technology and Application, 53, 741-747, 2011.
15. Xu W., Westerbaan D., Nayak S.S., Chen D.L., Goodwin F., Biro E., Zhou Y., Microstructure and fatigue performance of single and multiple linear fiber laser welded DP980 dual-phase steel. Materials Science and Engineering: A, 553, Pages 51-58, 2012.
16. Xu W., Westerbaan D., Nayak S.S., Chen D.L., Goodwin F., Biro E., Zhou Y., Tensile and fatigue properties of fiber laser welded high strength low alloy and DP980 dual-phase steel joints Materials & Design, 43, 373-383, 2013.