مطالعه تجربي تاثير جريان الكتريكي فرعي براستحكام كششي-برشي اتّصالات نقطه‌جوش مقاومتي در ورق‌هاي AA2219

Experimental study of the shunting effect on tensile-shear strength of resistance spot welds in AA2219 sheets

اثر شار فرعي در نقطه‌جوش مقاومتي (RSW) به واسطه جريان الكتريكي فرعي ايجادشده از طريق نقطه‌جوش‌هاي قبلي بروز مي‌كند. در ايجاد نقطه جوش‌هاي متناوب، كيفيت نقطه‌ جوش‌هاي بعدي به واسطه تغييرات الكتريكي-حرارتي ايجادشده، تحت تأثير جريان الكتريكي فرعي قرار ميگيرد. اين امر نشان مي‌دهد كه تحليل اثر جريان فرعي براي دستيابي به شناختي در زمينه چگونگي تأثير پارامترهاي مختلف بر اين فرايند داراي اهميت است. بنابراين ابعاد دكمه جوش، ساختار متالورژيكي و استحكام مكانيكي نقطه جوش‌هاي متأثر از اثر شار فرعي، تحت تاثير تغييرات جريان الكتريكي و توزيع دمايي ناشي از اين جريان قرار مي‌گيرند. پارامترهاي مؤثر شامل فاصله جوش و تعداد يا ابعاد نقطه جوش قبلي هستند. در اين تحقيق، اثر جريان الكتريكي فرعي روي استحكام كششي-برشي نقطه جوش‌هاي RSW، در ورق‌هاي AA2219 و براي فواصل مختلف جوشكاري مورد بررسي قرار گرفته است. جريان، زمان و فاصله جوشكاري جهت طراحي آزمايش‌هايي مبتني بر استحكام كششي-برشي، در داخل محدوده جوش‌پذيري، در نظر گرفته شده‌اند. يك مدل رگرسيون نيز بر اساس نتايج تجربي بدست آمده است. اساسي‌ترين فاكتور جريان فرعي (فاصله بين‌جوشي)، به همراه جريان جوشكاري و زمان، با انجام يك طراحي آزمايش سه عاملي (DOE) در داخل محدوده جوش‌پذيري، جهت دستيابي به يك مدل آماري مبتني بر نتايج استحكام كششي-برشي مورد بررسي قرار گرفته‌اند. يك مدل رگرسيون تجربي استخراج شد. نتايج نشان مي‌دهند كه افزايش جريان يا فاصله جوشكاري باعث افزايش استحكام كششي-برشي اتّصالات شده است.

The shunting effect in resistance spot welding (RSW) occurs due to the side electrical current created through the previous spot welds. In creation of alternating welding points, the quality of subsequent welding points is affected by a side electric current due to electro-thermal changes. This shows that the analysis of the effect of the side current is important for achieving cognition of how different parameters affect this process. Therefore, the dimensions of the welding nuggets, the metallurgical structures and the mechanical strength of the welding points are affected by the changes in the electric current and the temperature distribution caused by this current. The amount of this current depends mostly on factors such as distance, number and size of previous spot welds. In this study, experimental research was performed to investigate the shunting effect on the tensile-shear strength of RSW spot welds in aluminum alloy 2219 sheets. The most important factor in shunting (welding distance) together with welding current and time was investigated by three design of experiment factor (DOE) within the welding range to achieve a statistical model based on tensile-shear strength results. An experimental regression model was derived. Results show that increasing the welding current or distance increases the tensile-shear strength of the joints.