علوم و فناوری جوشکاری ایران، جلد ۱۱، شماره ۱، صفحات ۸۱-۱۰۰

عنوان فارسی بررسی اثر پوشش روی بر ریزساختار و خواص مکانیکی در جوشکاری مقاومتی نقطه‌ای فولاد پیشرفته خودرویی QP۹۸۰
چکیده فارسی مقاله
این پژوهش به بررسی تغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی جوش‌های مقاومتی نقطه‌ای در فولاد استحکام بالای پیشرفته QP980، با تمرکز بر اثرات پوشش روی و تأثیر آن بر تشکیل دکمه جوش، خواص مکانیکی و رفتار شکست جوش‌ها می‌پردازد. در فرایند تحقیق، از بررسی‌های میکروسکوپی، آزمون‌های مکانیکی از جمله کشش-برش و میکرو‌سختی استفاده شده و همچنین شبیه‌سازی اجزای محدود به منظور تعیین پیشینه حرارتی مناطق مختلف جوش انجام گرفت. مشاهده شد که سرد شدن سریع در طول فرایند جوشکاری منجر به تشکیل فازهای ناپایدار مانند مارتنزیت در ناحیه جوش و منطقه متاثر از حرارت می‌شود. یک مدل اجزای محدود فرایند جوشکاری برای شبیه‌سازی توزیع گرما و بررسی‌های ریزساختاری در مناطق مختلف جوشکاری مورد استفاده قرار گرفت. این مدل نشان داد که رسیدن به دمای بیشینه در طول جوشکاری مقاومتی نقطه‌ای چهار پالسی، به دلیل شرایط جوشکاری پالسی و زمان‌های نگه‌داشتن بین پالس‌ها، به تأخیر می‌افتد. این تأخیر، در کنار زمان نگه‌داری مناسب، از تشکیل حفرات جلوگیری می‌کند. تاریخچه حرارتی شبیه‌سازی شده توسط مدل اجزا محدود و شرایط گرمایش/خنک‌کاری سریع به‌طور مؤثر تکامل و دگرگونی ریزساختار در نواحی مختلف جوش را پیش‌بینی کرد. علاوه بر این، مطالعه پیش‌رو رابطه بین ویژگی‌های درشت‌ساختاری قطعه با خواص مکانیکی و رفتار شکست جوش‌ها را بررسی می‌کند. وجود پوشش روی و کاهش مقاومت الکتریکی تماسی ناشی از آن، باعث به تأخیر افتادن تشکیل دکمه جوش در جریان‌های جوشکاری پایین‌تر شد. با این حال، در جریان‌های بالاتر، منبع اصلی تولید حرارت از مقاومت تماسی به مقاومت بالک در ورق فولادی تغییر می‌کند که منجر به تشکیل دکمه جوش بزرگ‌تر در ورق‌های پوشش‌دار نسبت به نمونه‌های بدون پوشش می‌شود. اگرچه نمونه‌های بدون پوشش سختی دکمه جوش (با مقدار 512 ویکرز) و استحکام کششی-برشی بالاتری نشان دادند (با بیشینه نیروی تحمل‌شده 28/1 کیلونیوتن در نمونه بدون پوشش و 24 کیلونیوتن در نمونه پوشش‌دار)، اما نمونه‌های پوشش‌دار توانستند در جریان‌های جوشکاری کمتر (۹ کیلوآمپر در مقابل 5/9 کیلوآمپر) به اندازه بحرانی دکمه جوش برای تغییر مد شکست برسند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله جوشکاری مقاومتی نقطه‌ای، فولاد QP980، ارتباط ریزساختار خواص مکانیکی، اثر پوشش روی، جوشکاری چند پالسه.

عنوان انگلیسی Investigating the effect of zinc coating on microstructure and mechanical properties in resistance spot welding of QP980 advanced high-strength automotive steel
چکیده انگلیسی مقاله
This research looks at how microstructure and mechanical properties change in resistance spot welds of QP980 advanced high-strength steel. It specifically focuses on the effects of zinc coating and how it influences weld nugget formation, mechanical properties, and fracture behavior. The study involved microscopic examinations, mechanical tests, and finite element simulations to determine the thermal history of different weld zones. A key finding was that rapid cooling during the welding process led to the formation of, metastable phases, such as martensite, in both the weld nugget and the heat-affected zone. A finite element model of the welding process was used to simulate heat distribution and analyze the microstructure in various weld regions. This model showed that reaching the peak temperature during four-pulse resistance spot welding is delayed. This delay, along with proper hold times, helps prevent the formation of voids. The simulated thermal history and the rapid heating/cooling conditions effectively predicted the evolution and transformation of the microstructure in different weld areas. It was found that the presence of a zinc coating, and the resulting reduction in electrical contact resistance, delayed the formation of the weld nugget at lower welding currents. However, at higher currents, the primary source of heat generation shifted from contact resistance to bulk resistance within the steel sheet. This led to larger weld nuggets in coated samples compared to uncoated ones. While uncoated samples showed higher weld nugget hardness (512 Vickers) and greater tensile-shear strength (with a maximum load-bearing capacity of 28.1 kN in uncoated samples versus 24 kN in coated samples), coated samples were able to achieve the critical weld nugget size for a change in fracture mode at lower welding currents (9 kA compared to 9.5 kA).

 
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Resistance spot welding, QP980 steel, Microstructure-mechanical properties relationship, Zinc coating effect, Multi-pulse welding.

نویسندگان مقاله علی بهمنی | A. Bahmani
School of Metallurgy and Materials Engineering, Iran University of Science and Technology.
دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران.

روح اله عشیری | R. Ashiri
School of Metallurgy and Materials Engineering, Iran University of Science and Technology.
دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران.


نشانی اینترنتی http://jwsti.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2309-2&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تخصصی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات