تحليل تجربي اثر پارامترهاي جوش مقاومت نقطه اي بر رفتار كششي اتصالات فولاد دوفازي فريت-مارتنزيت به روش آماري تاگوچي

Experimental analysis of spot welded parameters on tensile behavior of ferrite-martensite dual phase steel with Taguchi statistical method

در اين مقاله ضمن توليد فولاد دوفازي فريت- مارتنزيت توسط عمليات حرارتي آنيل ميان بحراني، رفتار كششي جوش مقاومت نقطه‌‌اي در اين نوع فولادها و همچنين اثر پارامتر‌‌هاي جوش مقاومت نقطه‌‌اي بر رفتار و حالت‌‌هاي شكست، مورد بررسي قرار گرفته‌است. طراحي آزمايش‌‌ها بوسيله‌‌ي روش آماري تاگوچي انجام گرفته‌است و با توجه به تعداد پارامترها و عوامل مورد بررسي آرايه‌‌ي 8L انتخاب شده است. پارامترهايي كه در جوش مقاومت نقطه‌‌اي قابل كنترل هستند، شامل زمان جوشكاري، شدت جريان الكتريكي عبوري از الكترودها و نيروي فشاري اعمالي مي‌‌باشد كه در اين تحقيق به عنوان عوامل موثر بر عمليات در نظر گرفته ‌شده‌است. فاكتور استحكام كششي نمونه‌‌ي جوش داده شده به عنوان پاسخ آزمايش مورد بررسي قرار مي‌‌گيرد. براي پيش‌‌بيني پارامترهاي بهينه‌ي جوش كاري مقاومت نقطه‌‌اي از نسبت سيگنال به نويز در روش آماري تاگوچي استفاده مي‌‌شود. عموما دو نوع شكست فصل مشتركي و شكست محيطي در جوش‌هاي مقاومت نقطه‌اي مشاهده مي‌‌شود. نتايج آزمايش كشش نشان مي‌‌دهد با افزايش قطر دكمه‌‌ي جوش، شكست به نوع محيطي و محيطي همراه با پارگي ورق تمايل بيشتري پيدا مي‌‌كند. نتايج روش آماري تاگوچي نيز نشان مي‌‌دهد كه تاثير پارامتر جريان دستگاه جوش بر استحكام كششي نقطه جوش نسبت به ساير پارامترها بيشتر بوده و با افزايش شدت جريان اين تاثيرگذاري كمتر مي‌‌شود. همچنين تصوير برداري بوسيله ميكروسكوپ الكتروني از ناحيه جوش و سطوح شكست انجام گرفته‌است كه نتايج، شكست نرم را در مود محيطي و شكست ترد را در مود فصل مشتركي نشان مي‌دهد.

In this paper, we show how Ferrite- martensite steel is produced by annealing operation, meanwhile tensile behavior of resistance spot weld and the effects of the resistance spot welding parameter and tensile failure modes in this type of steel will be examined. Design experiments were done by Taguchi statistical method and because of the number of studied parameters and factors, we chose L8 array. Parameters which could be controlled in resistance spot welding include welding time, the electrical current through the electrodes and the pressure which here is considered as factors affecting the operation and tensile strength welded factor is examined as a test answer. In order to predict the optimal parameters of the resistance spot welding, signal to noise ratio is used in Taguchi statistical method. Generally, spot weld failure occurs in two modes: interfacial and pullout. The results show that by increasing the diameter of the weld nugget, pullout failure and the pullout with tear sheets becomes more likely to happen. Results of Taguchi statistical method also show that the impact of the electrical current parameter of the spot welding machine compared to other properties was higher and it is less effective with increasing current. As well as SEM images of weld fracture, surfaces have been taken and the results indicate ductile fracture in pullout mode and cleavage in interfacial mode of fracture.