AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu

Yıl 2021, , 702 - 711, 25.04.2021

Melih Kekik , Salim Aslanlar , Serkan Apay

https://doi.org/10.29130/dubited.837588

Cited By: 1

Öz

Malzeme teknolojilerinin gelişimi ile birlikte AHSS (Advanced-High Strength Steel) adı verilen üçüncü nesil geliştirilmiş yüksek gerilimli saclar can güvenliği amacıyla otomotiv imalatında sıklıkla kullanılmaktadır. Şase, kapı takviye sacı ve direk imalatında kullanılan bu sacların birleştirilmesi genellikle elektrik direnç nokta kaynağı ile yapılmaktadır. Elektrik direnç kaynağı, otomotiv imalat sektöründe robot kullanarak otomatikleşme ve seri üretime olanak sağlaması nedeniyle önemli bir yer tutmaktadır. Bir diğer önemli nokta ise kaynaklı birleştirme esnasında kaynak kalitesini etkileyen kaynak parametreleridir. Elektrik direnç nokta kaynağı için bu parametreler kaynak akımı, kaynak zamanı ve kaynak çene baskı kuvvetleridir. Bu çalışmada, 1200M ve DP800HF AHSS sacların elektrik direnç kaynağında kullanılan kaynak akımı, kaynak zamanı ve kaynak çene baskı kuvvetlerinin nokta çekirdeği (kaynak dikişi) sertliği üzerine etkisinin, Taguchi yöntemiyle optimize değerleri incelenmiştir. Optimizasyon uygulamasında kullanılan Taguchi metodunda L18 ortagonal serisi kullanılmıştır. Bu seri ile birlikte optimizasyon sonuçlarının kontrol edilmesinde sinyal/gürültü (S/N) oranı belirleyici olmuştur. Deneysel çalışmalar ve optimizasyon işlemi sonuçları incelendiğinde gerçek uygulama ve Taguchi optimizasyonu ile yapılan analizden elde edilen sertlik sonuçlarının birbirine yakın olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

AHSS çelik sac, Elektrik direnç nokta kaynağı, Sertlik, Taguchi metodu

Destekleyen Kurum

Sakarya Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri

Proje Numarası

Proje No: 2018-50-01-008

Teşekkür

Yazarlar, katkılarından dolayı Prof. Dr. Uğur ÖZSARAÇ’a, laboratuvar desteğinden dolayı BORÇELİK Ar-Ge Merkezine teşekkürlerini sunarlar.

Kaynakça

• [1] J. Namukasa, S. Namagembe, ve F. Nakayima, “Fuel Efficiency Vehicle Adoption and Carbon Emissions in a Country Context”, Int. J. Glob. Sustain., c. 4, sayı 1, s. 1, 2020.
• [2] S. K. Khanna ve X. Long, “Fatigue behavior of spot welded joints in steel sheets”, içinde Woodhead Publishing Series in Welding and Other Joining Technologies, X. B. T.-F. M. of A. W. P. Sun, Ed. Woodhead Publishing, 2010, ss. 65–100.
• [3] S. Hassanifard, M. Zehsaz, ve F. Esmaeili, “Spot weld arrangement effects on the fatigue behavior of multi-spot welded joints”, J. Mech. Sci. Technol., c. 25, sayı 3, s. 647, 2011.
• [4] H. T. Tran, K. Y. Kim, ve H. J. Yang, “Weldability Prediction of AHSS Stackups Using Support Vector Machines”, Int. J. Comput. Electr. Eng., c. 6, sayı 3, ss. 207–210, 2014.
• [5] D. Dong, Y. Liu, Y. Yang, J. Li, M. Ma, ve T. Jiang, “Microstructure and dynamic tensile behavior of DP600 dual phase steel joint by laser welding”, Mater. Sci. Eng. A, c. 594, ss. 17–25, 2014.
• [6] M. Marya ve X. Q. Gayden, “Development of requirements for resistance spot welding dual-phase (DP600) steels part 2: Statistical analyses and process maps”, Weld. J. (Miami, Fla), c. 84, sayı 12, 2005.
• [7] J. Górka, A. Ozgowicz, ve K. Matusek, “Robotic Spot Welding of DOCOL 1200M Steel”, Weld. Technol. Rev., c. 91, sayı 4, ss. 33–38, 2019.
• [8] V. Onar ve S. Aslanlar, “Welding time effect of welding joints in micro alloyed and TRIP 800 steels in resistance spot welding”, Acta Phys. Pol. A, c. 131, sayı 3, ss. 389–391, 2017.
• [9] S. Aslanlar, “The effect of nucleus size on mechanical properties in electrical resistance spot welding of sheets used in automotive industry”, Mater. Des., c. 27, sayı 2, ss. 125–131, 2006.
• [10] S. K. Panda, J. Li, V. H. B. Hernandez, Y. Zhou, ve F. Goodwin, “Effect of weld location, orientation, and strain path on forming behavior of AHSS tailor welded blanks”, J. Eng. Mater. Technol. Trans. ASME, c. 132, sayı 4, ss. 1–11, 2010.
• [11] C.-W. Ji, I. Jo, H. Lee, I.-D. Choi, Y. do Kim, ve Y.-D. Park, “Effects of surface coating on weld growth of resistance spot-welded hot-stamped boron steels”, J. Mech. Sci. Technol., c. 28, sayı 11, ss. 4761–4769, 2014.
• [12] S. Smith, N. J. den Uijl, T. Okada, T. van der Veldt, M. Uchihara, ve K. Fukui, “The Effect of Ageing on the Spot Weld Strength of AHSS and the Consequences for Testing Procedures”, Weld. World, c. 54, sayı 1, ss. R12–R26, 2010.
• [13] Y. Li, Z. Lin, Q. Shen, ve X. Lai, “Numerical Analysis of Transport Phenomena in Resistance Spot Welding Process”, J. Manuf. Sci. Eng., c. 133, sayı 3, Tem. 2011.
• [14] M. Pouranvari ve S. P. H. Marashi, “Critical review of automotive steels spot welding: process, structure and properties”, Sci. Technol. Weld. Join., c. 18, sayı 5, ss. 361–403, Tem. 2013.
• [15] X. Wang, K. Zhou, ve S. Shen, “Intelligent parameters measurement of electrical structure of medium frequency DC resistance spot welding system”, Measurement, c. 171, s. 108795, 2021.
• [16] H. Lee ve J. Yu, “Development of fuzzy controller for inverter DC resistance spot welding using system identification”, J. Mech. Sci. Technol., c. 31, sayı 8, ss. 3961–3968, 2017.
• [17] J. Černelič, R. Brezovnik, J. Ritonja, D. Dolinar, ve M. Petrun, “Optimal operating point of medium frequency resistance spot welding systems”, içinde 2017 IEEE 26th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 2017, ss. 2131–2137.
• [18] K. Zhou ve P. Yao, “Review of Application of the Electrical Structure in Resistance Spot Welding”, IEEE Access, c. 5, ss. 25741–25749, 2017.
• [19] K. Zhou ve L. Cai, “Online Measuring Power Factor in AC Resistance Spot Welding”, IEEE Trans. Ind. Electron., c. 61, sayı 1, ss. 575–582, 2014.
• [20] M. R. Rawal, R. R. Kolhapure, S. S. Sutar, ve V. D. Shinde, “Optimization of Resistance Spot Welding of 304 Steel Using GRA”, Int. J. Comput. Eng. Res. Trends, c. 3, sayı 9, ss. 492–499, 2016.
• [21] U. Eşme, “Application of taguchi method for the optimization of resistance spot welding process”, Arab. J. Sci. Eng., c. 34, sayı 2 B, ss. 519–528, 2009.
• [22] R. K. Verma, P. K. Kharwar, A. K. Mondal, K. Abhishek, ve J. Kumar, “Exploration of MOORA Based Hybrid Taguchi Method for Multi-response Optimization—A Case Study BT - Advances in Mechanical Engineering”, 2020, ss. 515–525.
• [23] A. G. Thakur ve V. M. Nandedkar, “Optimization of the Resistance Spot Welding Process of Galvanized Steel Sheet Using the Taguchi Method”, Arab. J. Sci. Eng., c. 39, sayı 2, ss. 1171–1176, 2014.
• [24] Y. Luo, J. Liu, H. Xu, C. Xiong, ve L. Liu, “Regression modeling and process analysis of resistance spot welding on galvanized steel sheet”, Mater. Des., c. 30, sayı 7, ss. 2547–2555, 2009.
• [25] M. Vural ve A. Akkus, “On the resistance spot weldability of galvanized interstitial free steel sheets with austenitic stainless steel sheets”, J. Mater. Process. Technol., c. 153–154, ss. 1–6, 2004.
• [26] H. KIR ve S. APAY, “Elektrolitik Yöntemle Sert Krom Kaplanan Yapı Çeliğinde Kaplama Parametrelerinin Taguchi Metodu ile Optimizasyonu”, Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilim. Enstitüsü Derg., c. 10, ss. 7–14, 2020.
• [27] N. Masmiati ve A. A. D. Sarhan, “Optimizing cutting parameters in inclined end milling for minimum surface residual stress – Taguchi approach”, Measurement, c. 60, ss. 267–275, Oca. 2015.