Gelişmiş yüksek dayanımlı çeliklerde punta kaynağının deneysel modellenmesi

Gelişmiş yüksek dayanımlı çeliklerin kullanımı, bu çeliklerin mükemmel bir dayanım ve hafiflik dengeleri nedeniyle otomotiv endüstrisinde giderek daha baskın hale gelmektedir. Gelişmiş yüksek dayanımlı çeliklerin kullanımları giderek artmakta olmasına rağmen, bilimsel literatürde otomobil üretiminde kullanılan temel montaj metodu olan direnç punta kaynağı ile birbirlerine ya da başka metallere montajlanması ile ilgili yeterli çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, bir gelişmiş yüksek dayanımlı çelik olan MS1500, çift fazlı çelik (DP800) ve alaşımsız yumuşak çelik (DD11) kullanılmıştır. Sırasıyla MS1500-DD11 ve MS1500-DP800 metal çiftlerinin, değişken elektrik akımları ile tek ve çift adımlı direnç punta kaynağı kullanarak montajlanması sonucunda ortaya çıkan bağlantılar deneysel modelleme ile, birçok açıdan incelenmiştir. Gelişmiş yüksek dayanımlı çeliklerin kullanıldığı direnç punta kaynağı uygulamalarında, bu metallerin yüksek alaşım içerikleri sebebiyle, tek adım sonucu fışkırmaya neden olacak akım değerine kadar kırılma modu olarak otomotiv sanayisinde istenmeyen arayüz kırılması oluştuğu gözlemlenmiştir. İlk adım metaller arası temas alanını arttırırken, ikinci adım ile birlikte, ilk adım sonrası ortaya çıkan bağlantının kaynak dolgusu bölgesinde tekrardan bir ergime gerçekleşerek alanın tavlanması sonucunda kırılma modlarının istenen mod olan düğmelenmeye çevrilmesi sağlanır. Çekme-makaslama testi sonrası elde edilen çekme-makaslama dayanımı, kırılma enerjisi, kırılma modu analizi gibi deney sonuçları incelendiğinde, ilk adımda fışkırma limitinin hemen altında uygulanan bir ilk adım akımını takiben, giderek arttırılan ikinci adım akımı ile bağlayıcının hem dayanımı artmış hem de sonuçlardaki sapma giderek azalmıştır. Bu trend ikincil akımda fışkırma yaşanan değere gelinene kadar devam etmiştir. Deneylerin sonucunda elde edilen değişik kaynak parametrelerine karşılık gelen dayanım değerleri, kırım modlarının değişimi, kaynak dolgusu bölgesinin geometrik ölçümleri ve kaynak dolgusu boyunca sertlik ölçümleri değerlendirilerek optimum kaynak parametresi tespiti yapılmıştır.