Nd:YAG Lazer Kaynağı ile Birleştirilen Farklı Türdeki DP600-DP1000 Çeliklerinde Mekanik ve Mikroyapı Özellikleri

Bu çalışmada DP600 ve DP1000 çelik sacları darbeli Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet (Y3Al5O12)) lazer kaynağı ile birleştirilmiş ve farklı türdeki sacların kaynağında mekanik ve mikro yapı özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Bilindiği gibi modern otomotiv endüstrisinde farklı türdeki DP çeliklerimin birleştirilmesine talep vardır. Lazer kaynak işleminde kaynak parametrelerinin seçimi kaynak nihai özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Bu yüzden bu çalışmanın amacı Nd:YAG lazer kaynaklı DP600- DP1000 çeliklerinde darbe frekansının mekanik özelliklere etkilerinin belirlenmesidir. Bu amaçla farklı türdeki (DP600-DP1000) çelik saclar çift taraflı olarak alın kaynağı ile birleştirilmiştir. Kaynak performansını analiz etmek için mikro yapı çalışmaları, çekme testleri ve mikro sertlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Kaynak kesitinde temel malzeme, ısı tesiri altındaki bölge ve ergime bölgesinden oluşan 3 farklı makro yapısal bölge ortaya çıkmıştır. Ayrıca DP1000 tarafında ısı tesiri altındaki bölge ile temel malzeme arasında bir geçiş bölgesi gözlenmiştir. Yüksek darbe frekansı derin penetrasyon ve daha geniş ergime bölgesi ve ısı tesiri altındaki bölgeye neden olmuştur. Dolgu teli olmadan gerçekleştirilen kaynaklar ergime bölgesinde makro gözenekler içermektedir. Kaynaklı birleştirmenin mukavemeti darbe frekansındaki artışla beraber önemli ölçüde artmıştır. Bu çalışmada elde edilen çekme mukavemetleri otomotiv endüstrisi için oldukça tatmin edicidir. Ergime bölgesi en yüksek mikro sertlik özelliklerine sahiptir. Fakat DP1000 geçiş bölgesinde temel malzemeden daha düşük sertlik değerleri ölçülmüştür.

Microstructural and Mechanical Properties of Nd:YAG Laser Welded Dissimilar DP600-DP1000 Steel Sheets

In this study, the DP600 and DP1000 steel sheets were joined with the pulsed Nd:YAG (Neodymium-dopedYttrium Aluminum Garnet (Y3Al5O12)) laser welding and, mechanical and microstructure properties ofthe dissimilar welds were experimentally investigated. As known, there is a demand in modern automotiveindustry for performing dissimilar weld of DP steel sheets. In the laser welding operation, the selection ofwelding parameters affects the final properties of welds substantially. So, the main aim of this study wasdetermining the influence of pulse frequency on the mechanical properties of pulsed Nd:YAG laser weldedDP600-DP1000 steel sheet joints. For this purpose, dissimilar (DP600-DP1000) steel sheets were doublesidedwelded with the butt joint. To analyze the welding performance, microstructural studies, tensiletests and microhardness measurements were carried out. The weld cross-sections of the joints revealedthree main distinct macrostructural zones: Base metal and heat affected zone of both steels, and fusionzone. Moreover, a transition zone was observed between the base metal and heat affected zone on theDP1000 sides. Higher pulse frequency led to deeper penetration and larger fusion zone and heat affectedzone. The laser welded joints without filler material had macro porosities in the fusion zones. The tensilestrength of the joints significantly increased with increasing pulse frequency. The tensile strengthsobtained in this study may be quite satisfactory for automotive industrial applications. Fusion zone hadthe highest microhardness values. However, the lower microhardness values than base material weremeasured in the transition zone on DP1000 side.

___

  • Alves, P. H. O. M., Lima, M. S. F., Raabe, D., Sandim, H. R. Z. 2018. Laser beam welding of dual-phase DP1000 steel. Journal of Materials Processing Technology, 252, 498–510.
  • ASTM E8/E8M.2009. standard test methods for tension testing of metallic materials.
  • Aydin, H. 2015. The mechanical properties of dissimilar resistance spot-welded DP600-DP1000 steel joints for automotive applications. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 229, 599–610.
  • Bandyopadhyay, K., Lee, M. G., Panda, S. K., Saha, P., Lee, J. 2017. Formability assessment and failure prediction of laser welded dual phase steel blanks using anisotropic plastic properties. International Journal of Mechanical Sciences, 126, 203–221.
  • Dal, M., Fabbro, R. 2016. [INVITED] An overview of the state of art in laser welding simulation. Optics and Laser Technology, 78, 2–14.
  • Farabi, N., Chen, D. L., Zhou, Y. 2011. Microstructure and mechanical properties of laser welded dissimilar DP600/DP980 dual-phase steel joints. Journal of Alloys and Compounds, 509(3), 982–989.
  • Fernandes, F. A. O., Oliveira, D. F., Pereira, A. B. 2017. Optimal parameters for laser welding of advanced high-strength steels used in the automotive industry. Procedia Manufacturing, 13, 219–226.
  • Fillafer, A., Werner, E., Krempaszky, C. 2017. On phase transformation induced effects controlling the initial flow behavior of ferritic-martensitic dualphase steels. Materials Science and Engineering A, 708, 556–562.
  • Hekmatjou, H., Naffakh-Moosavy, H. 2018. Hot cracking in pulsed Nd:YAG laser welding of AA5456. Optics and Laser Technology, 103, 22–32.
  • Iordachescu, D., Blasco, M., Lopez, R., Cuesta, A., Iordachescu, M., Ocaña, J. L. 2011. Development of Robotized Laser Welding Applications for Joining Thin Sheets. , (Optirob), 26–28.
  • Jia, Q., Guo, W., Li, W., Peng, P., Zhu, Y., Zou, G., Peng, Y., Tian, Z. 2017. Experimental and numerical study on local mechanical properties and failure analysis of laser welded DP980 steels. Materials Science and Engineering A, 680(37), 378–387.
  • Mohammadpour, M., Yazdian, N., Yang, G., Wang, H. P., Carlson, B., Kovacevic, R. 2018. Effect of dual laser beam on dissimilar welding-brazing of aluminum to galvanized steel. Optics and Laser Technology, 98, 214–228.
  • Pereira, A., Cabrinha, A., Rocha, F., Marques, P., Fernandes, F., Alves de Sousa, R. 2019. Dissimilar Metals Laser Welding between DP1000 Steel and Aluminum Alloy 1050. Metals, 9(1), 102.
  • Prabakaran, M. P., Kannan, G. R. 2017. Optimization and metallurgical studies of CO 2 laser welding on austenitic stainless steel to carbon steel joint. Ferroelectrics, 519(1), 223–235.
  • Sreenivasan, N., Xia, M., Lawson, S., Zhou, Y. 2008. Effect of Laser Welding on Formability of DP980 steel. Journal of Engineering Materials and Technology, 130(4), 41004.
  • Sun, Q., Di, H. S., Li, J. C., Wang, X. N. 2016. Effect of pulse frequency on microstructure and properties of welded joints for dual phase steel by pulsed laser welding. Materials and Design, 105, 201–211.
  • Tadamalle, A. P., Reddy, Y. P., Ramjee, E., Reddy, V. 2014. Evaluation of Nd : YAG Laser Welding Efficiencies for 304L Stainless Steel. Procedia Materials Science, 6, 1731–1739.
  • Wang, J., Yang, L., Sun, M., Liu, T., Li, H. 2016. Effect of energy input on the microstructure and properties of butt joints in DP1000 steel laser welding. Materials and Design, 90, 642–649.
  • Xia, M. ., Biro, E., Tian, Z. L., Zhou, Y. N. 2008. Efectos de la entrada de calor y martensita en ZAC reblandecimiento de soldadura láser de aceros Dual Phase. ISIJ International, 48(6), 809–814.
  • Xue, X., Pereira, A., Amorim, J., Liao, J. 2017. Effects of Pulsed Nd:YAG Laser Welding Parameters on Penetration and Microstructure Characterization of a DP1000 Steel Butt Joint. Metals, 7(8), 292.
  • Yang, L., Gao, S., Huang, Y., Sun, M., Li,Y. 2019. Effect of Microsutructure on tensile and fatigue properties of laser-welded DP780 and DP980 high-strength steel joints. Materials Science & Engineering A, 754, 535-555.
  • Yuce, C., Tutar, M., Karpat, F., Yavuz, N., Tekin, G. 2017. The effect of process parameters on the microstructure and mechanical performance of fiber laser-welded AA5182 aluminium alloys. Strojniski Vestnik/Journal of Mechanical Engineering, 63(9), 510–518.
  • Zhao, Y. Y., Zhang, Y. S., Hu, W. 2013. Effect of welding speed on microstructure, hardness and tensile properties in laser welding of advanced high strength steel. Science and Technology of Welding and Joining, 18(7), 581–590.
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Kükürt İçeren Ligand ve Bakır Kompleksine Ait Antioksidan ve Topoizomeraz I İnhibitör Aktivitelerin Karşılaştırılması

Ufuk YILDIZ

Büyük Ölçekli Etki Enbüyükleme Problemi İçin Lagrange Gevşetmesi Tabanlı Etkin Bir Çözüm Yöntemi

Evren GÜNEY

Frekans Oranı Metodu ve Bayesyen Olasılık Modeli Kullanılarak Samsun İli Vezirköprü İlçesinin Heyelan Duyarlılık Haritasının Üretilmesi

Cem KILIÇOĞLU

İkili Drinfel’d-Sokolov-Wilson Denklemlerinin Modifiyesi ve Yaklaşık Çözümleri İçin Optimal Perturbasyon İterasyon Metodu

Sinan DENİZ

Development of Efflorescence Control Methods of Fly Ash Based Foam Geopolymers

Cansu KURTULUS, Mustafa Serhat BAŞPINAR

Çift diziler için αβ-istatistiksel E-yakınsaklık

Yurdal SEVER

Biyoklimatik Konfor ve Arazi Kullanımı Arasındaki İlişkinin CBS ve UA Teknikleri Kullanılarak İncelenmesi: İzmir İli Örneği

Hakan UYGUÇGİL, Elif ERKEK, Neşe BAŞARAN, Rutkay ATUN, Özge KALAYCI, Hande LAMBA, Ayça ÖNER, Balca AĞAÇSAPAN, Saye Nihan ÇABUK

Katyonik Surfaktan Varlığında Kalem Grafit Elektrot Yüzeyinde Epirubisin’in Sıyırma Voltametrisi ile Miktar Tayini

Yavuz YARDIM, Pınar TALAY PINAR

Nd:YAG Lazer Kaynağı ile Birleştirilen Farklı Türdeki DP600-DP1000 Çeliklerinde Mekanik ve Mikroyapı Özellikleri

Oğuz TUNÇEL, Şükriye ÇETİN, Hakan AYDIN

3-[(E)-2-(4-fenil-1,3-tiyazol-2-yl)hidrazin-1-yiliden]-indolin-2-on Bileşiğinin Tautomer Yapısı Üzerinde Gaz ve Katı Fazında Teorik Hesaplamalar

Tuncay KARAKURT