Taşıt gövdesinde kullanılan çift fazlı (DP600)  çelik sac levhaların nokta direnç kaynağı parametrelerinin optimizasyonu
Spot resistance welding parameters optimization of dual-phase (DP600) steel sheets used in vehicle body
Yazar: MESUT ÖZER
Danışman: PROF. DR. MEHMET UÇAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering
Dizin: Direnç kaynağı = Resistance welding ; Düşük karbonlu çelik = Low carbon steel ; Nokta kaynağı = Spot welding ; Çift fazlı çelik = Dual phase steel

Özet:
Seri imalat sanayiinin gelişmesine bağlı olarak, robot kaynak makinelerinin inşa ettiği bir taşıt gövdesinde 7.000-12.000 adet punta bulunmaktadır. Taşıt güvenliği bu puntaların niteliğine bağlıdır. Taşıt gövdesinde hatalı yapılmış puntanın tamiri olmamakta ve tüm gövde atık durumuna düşmektedir. Bu nedenle punta kaynak işlemlerinde kaynak niteliğine etkiyen hassas ayarların ve hesaplamaların işlem öncesinde yapılması gerekmektedir. 
Bu çalışmada; 1,5 ve 1,8 mm kalınlıkta, 110x30 mm boyutlarında galvaniz kaplı yeni nesil çift fazlı DP600 sac levhalar nokta direnç kaynak yöntemi ile farklı parametreler kullanılarak birleştirildi. Kaynak işlemleri; 3,4 ve 5 kN elektrod baskı kuvveti, 7,9,11,13 ve 15 kA kaynak akımı ve 180,240,300, 360 ve 420 ms kaynak uygulama süresi olmak üzere 13 farklı parametre korelasyonu ile 75 adet deneme yapıldı. Her bir deneyden 3'er adet numune elde edildi. Elde edilen kaynaklı numunelerin dayanımlarını belirlemek için onlara çekme-makaslama testi uygulandı. Bu test ile maksimum yük taşıma durumları ve kırılma tipleri belirlendi. Ayrıca ultrasonik gözlemleme ile çekirdeği boyutları ve nüfuziyeti ölçüldü, optimal numunelerin mikro yapıları optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile incelendi. Bu suretle nokta direnç kaynağı değişkenlerinin maksimum dayanım üzerindeki etkisi görüldü, akım-süre değerlerini gösteren lobe (kaynak edilebilir bölgeler) diyagramı çıkarıldı. Ayrıca, numune kesitleri üzerinde sertlik değerleri ölçülüp, bu değerlerin kırılma tiplerine etkileri araştırıldı. 
Kullanılan kaynak parametreleri ve elde edilen numune kalite indeksleri karşılaştırılması sonucunda nokta direnç kaynağı parametrelerinin, özellikle kaynak akımının ve uygulama süresinin kaynak hataları ve yük taşıma kapasitesi üzerindeki etkisi görülmüştür. Kaynak uygulama parametrelerinin taşıt güvenliği kapsamında, çarpışma enerjisi emilimi ve yük taşıma kapasitesinde önemli bir rol oynamaktadır.

Abstract:
There are 5000-7000 spots on a vehicle body built by robot welding machines. Vehicle safety depends on the quality of these spots depending on the development of the mass manufacturing industry. A faulty spot on the vehicle body cannot be repaired and the entire body becomes waste. For this reason, in spot welding operations, precise settings and calculations affecting the weld quality must be made before the welding process. 
In this study, galvanized new generation dual-phase DP600 sheet metals with 1.5- and 1.8-mm thickness and 110x30 mm dimensions were joined using different parameters by spot resistance welding method. Welding processes: 75 experiments were performed with 13 different parameter correlations: 3.4 and 5 kN electrode pressure force, 7.9, 11, 13 and 15 kA welding current and 180,240,300, 360 and 420 ms welding application time. 3 samples were obtained from each experiment. Tensile-shear test was applied to the obtained welded samples to determine their strength. With this test, maximum load bearing situations and fracture types were determined. In addition, the core dimensions and penetration were measured by ultrasonic monitoring, and the microstructures of the optimal samples were examined by optical microscopy and scanning electron microscopy. In this way, the effect of spot resistance welding variables on maximum strength was seen, and a lobe (weldable regions) diagram showing current-time values was created. Additionally, hardness values were measured on sample sections and the effects of these values on fracture types were investigated. 
As a result of the comparison of the welding parameters used and the sample quality indices obtained, the effect of spot resistance welding parameters, especially welding current and application time, on welding faults and load carrying capacity was observed. In the context of vehicle safety, welding application parameters play an important role in collision energy absorption and load carrying capacity.