FARKLI ÖZELLİKLERDEKİ OTOMOTİV SACLARININ LAZER KAYNAK UYGULAMALARI

Abstract

ÖZET

Bu çalışmada otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ve ileri mukavemet özelliklerine sahip DP800(GA), DP800(GI), DP980, 22MnB5 ve TBF1180 malzemelerin lazer kaynak yöntemi ile kaynaklanabilirlikleri araştırılmıştır. Birleştirme işlemlerinde aynı ve farklı kalınlıklara sahip malzemeler kullanılmış, benzer ve benzer olmayan malzemeler kendi aralarında ve birlikte birleştirilmiştir. Kaynak işlemlerinde endüstride yoğunlukla kullanılan fiber lazer kaynak yöntemi tercih edilmiş ve kaynak işlemleri robotik olarak yapılmıştır. Kaynak işlemleri esnasında, malzemelerin distorsiyonunu önlemek için fikstür kullanılmıştır. Kaynak parametrelerinin belirlenmesi için pilot çalışmalar yapılmış ve bulunan en uygun parametreler uygulanmıştır. Birleştirilen numunelerin mekanik özelliklerini belirlemek için çekme ve Erichsen çökertme testleri yapılmıştır. Ayrıca numunelerin kaynak bölgeleri sertlik testi ve mikroyapı incelemeleriyle karakterize edilmiştir. Kaynaklı numuneler gözle muayene edilmiş, hiçbirinde gözle görülebilir bir kaynak hatasına (gözenek, makro çatlak, kaynak kökü hataları vb.) rastlanmamıştır. Mikroyapı incelemelerinde kaynak metalinin ağırlıklı olarak martenzitik yapıda olduğu görülmüştür. Sertlik testlerinde birleştirmelerin birçoğunda genellikle kaynak metalinin sertliğinin diğer bölgeler göre daha yüksek olduğu ve ısı tesiri altında kalan bölgenin (ITAB’ın) temperlenmiş bölgelerinde yumuşak bölgenin (soft zone) bulunduğu tespit edilmiştir. Çekme testleri sonucunda kopmaların bazı birleştirmelerde kaynak metalinden, diğerlerinde ise ITAB ve dayanımı daha düşük olan ana malzemeden gerçekleştiği görülmüştür. Elde edilen çekme test sonuçlarına göre, kaynaklı numunelerin çekme dayanımı açısından verimleri %70-100 olarak hesaplanmıştır. Erichsen çökertme testinde, yırtılmaların kaynak metaline paralel ancak kaynak metalinin dışından (ergime sınırı, ITAB) gerçekleştiği görülmüştür.

ABSTRACT

In this study, the weldability of DP800(GA), DP800(GI), DP980, 22MnB5, and TBF1180 materials, widely used in the automotive industry and have advanced strength properties, were investigated by laser welding. Materials with the same and different thicknesses were used in the joining processes, and similar and dissimilar materials were joined among themselves and together. The fiber laser welding method, widely used in the industry, was preferred in welding processes and performed robotically. During the welding processes, fixtures were used to prevent distortion of the materials. Pilot studies were conducted to determine the welding parameters, and the most suitable parameters were applied. Tensile and Erichsen cupping tests were performed to determine the mechanical properties of the joined samples. In addition, the weld zones of the samples were characterized by hardness tests and microstructure examinations. The welded samples were visually examined, and no visible welding defects (pores, macro cracks, weld root defects, etc.) were found. In the microstructure investigations, it was observed that the weld metal was predominantly in martensitic structure. In hardness tests, it has been determined that in many of the joints, the hardness of the weld metal is generally higher than the other regions and that there is a soft zone in the tempered regions of the heat-affected zone (HAZ). As a result of the tensile tests, it was observed that the ruptures occurred from the weld metal in some joints and the base material with lower strength and HAZ in others. According to the tensile test results obtained, the efficiency of the welded samples in terms of tensile strength was calculated as 70-100%. In the Erichsen cupping test, it was observed that the tearing occurred parallel to the weld metal but outside of the weld metal (fusion line, HAZ).