Kaynak zamanının kaynak elektrot ömrüne etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of welding time on welding electrode life
Yazar: YAVUZ KELEŞ
Danışman: PROF. DR. UĞUR ÖZSARAÇ
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Otomotiv sektöründe günümüzde sıklıkla tercih edilen sac malzemelerin başında geliştirilmiş yüksek mukavemete sahip çelikler (AHSS) gelmektedir. AHSS çelikleri ile yüksek mukavemet, iyi süneklik ve yeterli enerji sönümleme değerleri sağlanmaktadır. Bu değerlerle birlikte AHSS çeliklerin performans ve şekillenebilirlik faydaları da vardır. Dünyadaki karbondioksit salınımının önemli bir kısmı otomobillerden ve otomotiv endüstrisinden gelmekte olup, yüksek mukavemetli çeliklerin araçlarda kullanımı hafiflik sağlamasından dolayı karbon emisyonu ve yakıt tasarrufuna imkan tanımaktadır. Bu özellikleri otomotiv endüstrisinde kullanımlarını artırmış ve araştırılmalarını cazip hale getirmiştir. Özellikle bu çeliklerin kaynak yapılabilirliği konusunda çalışmalar devam etmektedir. Bu çalışmada çinko kaplamalı DP600 sac malzemenin nokta kaynağı ile birleştirilmesi işlemi 300 adet uygulama ile yapılmıştır. Kaynak prosesi esnasında akım sabit tutularak farklı kaynak süreleri denenmiş ve en uygun koşullarda üretimin gerçekleşmesi sağlanmıştır. Uygulama deneylerine geçmeden önce, direnç nokta  kaynağı farklı elektrot uç türlerine göre sac üzerinde ön denemeler yapılmış olup sıçrama ve yapışma olmadan gerçekleşebildiği uygun parametreler belirlenmiştir. Deneysel çalışmalar gruplandırılmış ve elektrot tipine göre farklı akımlarda uygulamalar yapılmıştır. Kademeli olarak takip edilen nokta kaynağı 300 adette bitirilmiştir. Her bir parametre ile yapılan 300. nokta kaynağı bölgesi kesilerek analiz için hazır hale getirilmiştir. 300. nokta kaynağını içeren sac numunelerin kesilmesi ile, nokta kaynağının tam ortasında olacak şekilde öncelikle aşındırıcı kesme taşı ile numune kesilmiş ve daha sonra bakalite alınarak parlatılmıştır. Parlatma işlemi için 220G'den başlanmış ve 1200G'ye kadar zımpara kullanılarak yüzeyler zımparalanmış ve daha sonra 1 mikrometrelik Alümina tozu kullanarak ayna parlaklığına getirilmiştir. Parlatma işleminin ardından %1'lik Nital ile dağlayarak mikroyapının ortaya çıkması sağlanmıştır. Kaynak denemeleri sonrası elektrodun boyutsal ölçümleri incelenmiş, elektrotların ömürleri hakkında bilgi edinilmiştir. Malzemedeki kaynak çapının boyutsal ölçümü, mikroyapısal incelemeler ve kesitten alınan mikrosertlik yardımıyla kaynak sertliği ile çökme hakkında bilgi sahibi olunmuştur. Sac malzemede meydana gelen sıçrantıların tespiti SEM-EDS ve EDX çalışmaları ile ortaya çıkarılmıştır. Deneyler ve analizler neticesinde belli bir süre sonunda hangi elektrodun daha verimli olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Advanced high strength steels (AHSS) are one of the most preferred materials in the automotive industry. High strength, good ductility and sufficient energy absorption values are provided by AHSS steels. Also with these values, AHSS steels have performance and formability advantages. Considering that a high percent of carbondioxide emissions in the world are caused by the automobile and automotive industry, the use of AHSS steels in vehicles provides carbon emissions and fuel savings due to their lightness. These features have increased their use in the automotive industry and made their research attractive. Especially studies on the weldability of these steels continue. In this study, the process of joining the zinc-coated DP600 material with spot welding was done with 300 spot weld. During the welding process, the current was kept constant and different welding times were tried and production was carried out under the most suitable conditions. Before starting the application tests, preliminary tests were carried out according to the resistance spot welding according to different electrode types on the sheet and the appropriate parameters that can be performed without spatter and sticking were determined. Experimental studies were grouped and applications were made at different currents according to the electrode type. The progressively tracked point source was terminated at 300. The 300th spot welding area made with each parameter was cut and made ready for analysis. 300th sheet metal samples containing spot welding were cut and the sample was first cut with an abrasive cut-off stone in the middle of spot welding and then mounted and polished. The polishing process was started from 220G and the surfaces were sanded with sandpaper up to 1200G and then brought to a mirror shine by using 1 micrometer Alumina powder. Etched with 1% Nitral to reveal the microstructure after polishing. After the trials, the measurements of the electrode were examined and information about the lifetime of the electrodes was obtained. With the help of dimensional measurement of weld diameter in material, microstructural studies and microhardness taken from the section, information about weld hardness and collapse was obtained. Detection of spatter in sheet material was revealed by SEM-EDS, XRD studies. As a result of experiments and analyzes, it was determined which electrode was more efficient after a certain period of time.