Lazer kaynak yöntemiyle birleştirilen otomotiv saclarının mekanik ve mikroyapı özelliklerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ve ileri mukavemet özelliklerine sahip DP800GA, DP800GI, 22MnB5 ve TBF1180 malzemelerin birbirleri ile kendi aralarında lazer kaynak yöntemi ile birleştirilebilirliği araştırılmıştır. Kaynak işlemlerinde endüstride yoğunlukla kullanılan fiber lazer kaynak yöntemi tercih edilmiş ve kaynak işlemleri robotik olarak yapılmıştır. Kaynak işlemleri esnasında, malzemelerin distorsiyonunu önlemek için fikstür kullanılmıştır. Kaynak parametrelerinin belirlenmesi için pilot çalışmalar yapılmış ve kaynak işlemlerinde belirlenen en uygun parametreler uygulanmıştır. Birleştirilen numunelerin mekanik özelliklerini belirlemek için çekme testleri yapılmıştır. Ayrıca numunelerin kaynak bölgeleri sertlik testi ve mikroyapı incelemeleriyle karakterize edilmiştir. Kaynaklı numuneler gözle muayene edilmiş, hiçbirinde gözle görülebilir bir kaynak hatasına (gözenek, makro çatlak, kaynak kökü hataları vb.) rastlanmamıştır. Mikroyapı incelemelerinde kaynak metalinin ağırlıklı olarak martenzitik yapıda olduğu görülmüştür. Sertlik testlerinde birleştirmelerin birçoğunda genellikle kaynak metalinin sertliğinin diğer bölgeler göre daha yüksek olduğu ve 22MnB5 ile TBF1180 birleştirmelerinin ITAB’larının (ısı tesiri altında olan bölge) temperlenmiş bölgelerinde yumuşak bölgenin (soft zone) bulunduğu tespit edilmiştir. Çekme testleri sonucunda kopmaların bazı birleştirmelerde kaynak metalinden, bazılarında ise ITAB’dan gerçekleştiği görülmüştür. Elde edilen çekme test sonuçlarına göre, kaynaklı numunelerin verimleri %70 ila %100 olarak hesaplanmıştır.

In this study, the joinability of DP800GA, DP800GI, 22MnB5 and TBF1180 materials, which are widely used in the automotive industry and have advanced strength properties, to be joined to each other by fiber laser welding method was investigated. Pilot studies were carried out to determine the suitable welding parameters. Tensile tests were carried out to determine the mechanical properties of the samples. In addition, the weld areas of the specimens were characterized by hardness tests and microstructural examinations. The welded specimens were visually inspected and no visible weld defects (pores, macrocracks, root defects, etc.) were found in any of the specimens. Microstructural examinations showed that the weld metal was predominantly martensitic structure. Hardness tests showed that in most joints the hardness of the weld metal was generally higher than the other regions and that there was a soft zone in the tempered regions of the HAZ of the 22MnB5 and TBF1180 joints. As a result of the tensile tests, it was observed that the fractures originated from the weld metal in some joints and from the HAZ in others. From the tensile test results obtained, the efficiency of the welded specimens was calculated to be 70% to 100%.