شماره ركورد
34055
پديد آورنده
امير سياوش مجاور
عنوان
بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي جوشهاي نامشابه فولادهاي خودرويي DP590 و HSLA440 در فرآيند جوشكاري مقاومتي نقطهاي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالوژي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/7/30
استاد راهنما
دكتر سعيد شبستري
استاد مشاور
دكتر روح اله عشيري
دانشكده
مواد و متالوژي
چكيده
در اين پژوهش، خواص ريزساختاري و مكانيكي جوش مقاومتي نقطهاي نامشابه فولادهاي DP590/HSLA440 با تمركز بر اثر جريان جوشكاري و زمان نگهداري (holding time) بررسي شده است. براي اين منظور، ورقهاي فولادي مطابق استاندارد AWS D8.1 آمادهسازي شدند و پس از انجام جوشكاري در شدت جريانهاي 7 تا 11 كيلوآمپر (با پلۀ 1 كيلوآمپري) و زمان نگهداري 5، 10، 20 و 40 سيكل، آزمايشهاي مكانيكي و مشخصهيابي انجام شدند. آزمايش كشش براي جريانهاي 7 تا 10 كيلوآمپر با نرخ كشش 1 ميليمتر بر دقيقه و آزمايش سختي براي دو جريان 8 و 10 در هر چهار زمان نگهداري انجام شد. همچنين، بررسي سطح شكست و ريزساختار جوش با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و نوري انجام شد. محاسبات كربن معادل (72/0) و دماهاي بحراني امكان تشكيل فاز مارتنزيت را تاييد كرد. افزايش جريان و زمان نگهداري قطر دكمه را افزايش و ضخامت را كاهش داد. ريزساختار دكمۀ جوش عمدتاً از مارتنزيت صفحهاي تشكيل شده و با افزايش شدت جريان و زمان نگهداري، كسر حجمي آن افزايش يافت و كسر حجمي مارتنزيت از جوش تا فلز پايه،كاهش مييابد. در سمت DP590، مناطق فوقبحراني و ميانبحراني بيشتر مارتنزيتي بوده و ناحيۀ زيربحراني شامل مارتنزيت تمپرشده است. در HSLA440، نواحي فوقبحراني مارتنزيت، ميانبحراني تركيب مارتنزيت و فريت و ناحيۀ زيربحراني رشد دانه را نشان دادند. نتايج آزمايش كشش نشان دادند كه استحكام اتصال با افزايش جريان و زمان نگهداري بالا ميرود و بيشينه مقدار آن در جريان 10 كيلوآمپر حاصل شد. كمترين استحكام مربوط به جريان 8 كيلوآمپر و زمان كوتاه نگهداري بود. تغيير مُد شكست از IF به PF نيز با افزايش جريان مشاهده شد. همچنين با افزايش شدت جريان جوشكاري، پديدۀ نرمشدگي در سمت HSLA440 بيشتر شد، ولي افزايش زمان نگهداري اين اثر را كاهش داد. اندازهگيري سختي نشان داد كه مقدار آن در دكمۀ جوش با افزايش شدت جريان و زمان نگهداري بيشتر ميشود و از حدود 400 ويكرز در شرايط ضعيف تا 470 ويكرز در شرايط بهينه افزايش يافت. در هر دو فولاد، سختي HAZ نسبت به دكمۀ جوش كمتر بود، اما افت سختي در HSLA440 شديدتر مشاهده شد. بررسي فصل مشترك HAZ/WZ نشان داد كه شكست غالباً از اين ناحيه آغاز ميشود بطوريكه شكست در HAZ نرم و در WZ وجود سطوح كليواژ بيانگر شكست ترد بود. همچنين تركهاي مرز حوضچۀ جوش با افزايش جريان و زمان نگهداري كاهش يافتند، اما تشكيل زياد مارتنزيت در برخي شرايط، تردي شكست را تشديد كرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/24
عنوان به انگليسي
Investigation of the microstructure and mechanical properties of dissimilar welds of DP590 and HSLA440 automotive steels in the resistance spot welding process
تاريخ بهره برداري
10/22/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اميرسياوش مجاور
چكيده به لاتين
In this study, the microstructural and mechanical properties of dissimilar resistance spot welding of DP590/HSLA440 steels were investigated with a focus on the effect of welding current and holding time. For this purpose, steel sheets were prepared according to AWS D8.1 standard and after welding at currents of 7 to 11 kA (with a step of 1 kA) and holding times of 5, 10, 20 and 40 cycles, mechanical and characterization tests were performed. Tensile tests were performed for currents of 7 to 10 kA at a tensile rate of 1 mm/min and hardness tests were performed for currents of 8 and 10 at all four holding times. Also, fracture surface and weld microstructure were examined using scanning electron and optical microscopes. Calculations of equivalent carbon (0.72) and critical temperatures confirmed the possibility of martensite phase formation. Increasing the current and holding time increased the button diameter and decreased the thickness. The microstructure of the weld button was mainly composed of plate martensite, and with increasing current intensity and holding time, its volume fraction increased, and the volume fraction of martensite decreased from the weld to the base metal. On the DP590 side, the supercritical and intercritical regions were mostly martensite, and the subcritical region consisted of tempered martensite. In HSLA440, the supercritical regions were martensite, the intercritical regions were martensite and ferrite, and the subcritical region showed grain growth. The tensile test results showed that the bond strength increased with increasing current and holding time, and its maximum value was obtained at a current of 10 kA. The lowest strength was obtained at a current of 8 kA and a short holding time. A change in the failure mode from IF to PF was also observed with increasing current. Also, with increasing welding current intensity, the softening phenomenon on the HSLA440 side increased, but increasing the holding time reduced this effect. Hardness measurements showed that its value in the weld bead increased with increasing current intensity and holding time, and increased from about 400 Vickers in poor conditions to 470 Vickers in optimal conditions. In both steels, the hardness of the HAZ was lower than that of the weld bead, but the hardness drop was more severe in HSLA440. Examination of the HAZ/WZ interface showed that the fracture often starts from this area, so that the fracture in the HAZ was soft and in the WZ the presence of cleavage surfaces indicated a brittle fracture. Also, the weld pool boundary cracks decreased with increasing current and holding time, but the excessive formation of martensite in some conditions intensified the brittle fracture.
كليدواژه هاي فارسي
فولاد پيشرفتۀ خودرويي , مُد شكست , فولاد هاي دو فاري , جوشكاري مقاومتي نقطه اي , فولاد هاي كم الياژ استحكام بالا
كليدواژه هاي لاتين
Advanced High-Strength Steel , Interfacial Failure , Dual-phase steel , Resistance Spot Welding , High-strength low-alloy steel
Author
amirsiyavash mojaver
SuperVisor
dr ashiri and dr shabestari