Otomotiv sanayinde kullanılan galvanizli çelik saclar ile magnezyum alaşımı (AZ31B) sacların punta direnç kaynak performansının araştırılması

Bu çalışmada, metalürjik özellikleri birbirinden farklı olan 2 mm kalınlığında AZ31B magnezyum alaşımı ve 1,5 mm kalınlığındaki Erdemir 1314 kalite galvanizli çelik sacların, otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılan punta direnç kaynağı ile kaynaklanabilirliği araştırılmıştır. Bazı özellikleri bakımından alüminyum alaşımlara benzeyen ancak ondan daha hafif olan magnezyum alaşımların, alüminyuma alternatif olarak otomotiv sanayinde kullanım alanının artırılması amacıyla yine otomotiv sanayinde yaygın kullanılan galvanizli çelik malzeme ile punta kaynak işlemi yapılmıştır. TS EN ISO 14273 standardına uygun hazırlanan ve oda koşullarında punta direnç kaynağı uygulanan AZ31B magnezyum alaşım ve 1314 kalite çelik kaynak numuneleri, magnezyumun hızlı oksitlenmesinden dolayı tutarlı sonuçlar vermediği görülmüştür. Yapılan literatür taramasında daha önce yeterli çalışma yapılmayan bir yöntem olan oksijensiz ortamda punta direnç kaynağını uygulayabilmek için punta kaynak makinesine kabin yapılmış ve içerisine argon gazı verilerek oksijen oranı sıfırlanmaya çalışılmıştır. Oksitlenmenin önlenmesi için yapılan bu ortamda kaynak işlemleri tekrarlanmıştır. Kaynak süresi, basma kuvveti ve sıkıştırma süresi sabit tutularak farklı kaynak akımlarında yapılan kaynak bağlantılarının çekirdek yapıları incelenerek optimum değerler analiz edilmiştir. Kaynak işlemleri yapılan numuneler çekme deneyine tabi tutularak mekanik özellikleri belirlenmiştir. Numune kesme cihazında kesilerek parlatılan numunelerin mikro yapıları XRD ve SEM analizleri yapılarak detaylı görüntülenmiş ve Vickers sertlik değerleri ölçülmüştür. Görüntülerde çekirdek yapısının simetrik olmadığı ve birleşimin çekirdeğin etrafında ve düzensiz olduğu saptanmıştır. Zn elementinin eriyerek magnezyum ara yüzeyine nüfuz etmesinden dolayı çekirdek bölgesinde gözenekler oluşmuştur. Bu durumun sebebi ise numunelerin ergime noktalarının farklı olmasından dolayı olduğu tespit edilmiştir.