بررسی جوشکاری نقطه‌ای فولاد TRIP به صورت المان محدود و تجربی (مطالعه دوروش FSSW و RSW)

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 دانشگاه تبریز

3 دانشگاه تبریز

doi
چکیده

فولاد­های تریپ یکی از انواع فولادهای استحکام بالای پیشرفته می­باشند که به دلیل خواص مکانیکی بسیار خوبشان (به علت برخورداری از یک ریزساختار چندفازی  شامل فریت، بینیت، مارتنزیت و آستنیت باقیمانده) در حال جایگزنی با فولادهای معمولی در صنعت خودروسازی می­باشند. جوشکاری های ذوبی به دلیل از بین بردن ریزساختار این فولادها کاربرد آنها را با چالش روبرو کرده اند. لذا در این تحقیق دو روش جوشکاری نقطه­ای مقاومتی و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه­ای که به ترتیب نیمه ذوبی و حالت جامد می باشند، مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا با تحلیل المان محدود توزیع و تاریخچه دمایی در هردوروش به دست آمد و سپس به صورت تجربی ورق ها با این دو روش متصل گردیدند. براساس اطلاعات دمایی حاصل از تحلیل المان محدود و داده های حاصل از تست های تجربی مانند  ریزساختار، میکروسختی، مقدار آستنیت باقیمانده در منطقه جوش و استحکام اتصالها به مقایسه دو روش پرداخته شد. ریزساختار منطقه جوش در هردو روش عمدتا مارتنزیتی بود، اما در روش مقداری آستنیت باقیمانده نیز شناسایی گردید. بیشترین سختی در جوش مقاومتی برابر  505 ویکرز و در اصطکاکی برابر 478 ویکرز بود که علت آن مربوط به دمای بیشینه کمتر و عدم ذوب و انجماد در حین فرآیند و وجود مقداری آستنیت در ریزساختار فلزجوش می باشد. بیشینه دمای حاصل برای جوش اصطکاکی و مقاومتی به ترتیب برابر 940 و 1900 درجه سانتیگراد بود. همچنین استحکام اتصال در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی  برابر 8/9 کیلونیوتن بود که از استحکام اتصال حاصل از جوشکاری نقطه ای مقاومتی (8/7 کیلونیوتن) بیشتر بود. این امر نیز به دلیل وجودساختار مارتنزیتی با سختی مناسب و باقی ماندن مقداری آستنیت در ساختار نهایی می باشد.