Investigation of welding parameters effect on Nuget size in resistance spot welding of Magnesium alloys

Authors

Abstract

در این مطالعه تاثیر پارامترهای Ø‌وشکاری بر اندازه‌ی دکمه‌ی Ø‌وش در Ø‌وشکاری مقاومتی نقطه‌ای آلیاژهای منیزیم مورد بررسی قرار گرفته و میزان تاثیرگذاری هر یک از پارامترها مشخص شده است . برای این کار میزان اهمیت هر پارامتر به وسیله طراحی آزمایش DOE معین گردید و از یک مدل المان محدود دوبعدی متقارن کوپل شده به صورت مکانیکی-الکتریکی-حرارتی، برای پیش بینی توزیع دما و رشد دکمه‌ی Ø‌وش در طی مراحل Ø‌وشکاری استفاده شد. نتایØ‌ بدست آمده از شبیه سازی با آزمایش‌های عملی در دو حالت استفاده از Ø‌ریان مستقیم(DC) و Ø‌ریان متناوب(AC) مقایسه شده است. نتایØ‌ بدست آمده نشان می‌دهد با افزایش شدت Ø‌ریان و زمان اعمال Ø‌ریان اندازه‌ی دکمه‌ی Ø‌وش افزایش می‌یابد همچنین نیروی الکترود و زمان اعمال نیرو بر اندازه‌ی دکمه‌ی Ø‌وش تاثیر چندانی ندارد. در این بررسی نوع منبع Ø‌ریان نیز مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد در شرایط برابر منبع Ø‌ریان DC نسبت به AC دکمه‌‌ی Ø‌وش بزرگتری ایØ‌اد می‌کند.

Keywords


1-      
[1].     Munitz,A., KohnG., CotlerC.,(2002), “Resistance spot welding of Mg-AM50 and Mg-AZ91D alloys”, TMS (The Minerals, Metals & Materials Society).
[2].     WangY., Feng,J., Zhang,Z.,(2005), “Influence of Surface Condition on Expulsion in Spot Welding AZ31B Magnesium Alloy”, J. Mater. Sci. Technol., Vol.21, No.5, pp.749-752.
[3].     Sun,D.Q., Lang,B., Sun,D. X., Li,J.B.,(2007), “Microstructures and mechanical properties of resistance spot welded magnesium alloy joints”, Materials Science and Engineering A, Vol.460–461, pp.494–498.
[4].     Liu,L., Zhou,S.Q., Tian,Y.H., Feng,J.C., Jung,J.P., Zhou,Y.N.,(2009),“Effects of surface conditions on resistance spot welding of Mg alloy AZ31”, Science and Technology of Welding and Joining, Vol.14, No.4,pp.356-361.
[5].     Liu,L., Xiao,L., Feng,J.C., Tian,Y.H., Zhou,S.Q., Zhou,Y.,(2010), “Resistance Spot Welded AZ31 Magnesium Alloys, Part II: Effects of Welding Current on Microstructure and Mechanical Properties”, Metallurgical And  Materials Transactions A, Vol.41 A, pp.2641-2650.
[6].     Zhou,S., Liu,L., Jung,J.P., Lee,M.Y., Norman Zhou,Y.,(2010), “Effects of Welding Parameters and Surface Pretreatments on Resistance Spot Welding of AZ31B Mg Alloy”, Met. Mater. Int., Vol.16, No. 6, pp.967-974.
[7].     Shi,H., Qiu,R., Zhu,J., Zhang,K., Yu,H., Ding,G.,(2010), “Effects of welding parameters on the characteristics of magnesium alloy joint welded by resistance spot welding with cover plates ”, Materials and Design, Vol.31, pp.4853–4857.
[8].     Xiao,L., Liu,L., Zhou,Y., Esmaeili,S.,(2010), “Resistance-Spot-Welded AZ31 Magnesium Alloys: Part I. Dependence of Fusion Zone Microstructures on Second-Phase Particles”, Metallurgical And Materials Transactions A, Vol.41 A, pp.1511-1522.
[9].     Xiao,L., Liu,L., Chen,D.L., Esmaeili,S., Zhou,Y.,(2011), “Resistance spot weld fatigue behavior and dislocation substructures in two different heats of AZ31 magnesium alloy”, Materials Science and Engineering A 529, pp.81– 87.
[10].  Hwang,I.S., Kim,D.C., Kang,M.J.,(2011), “ Inverter DC resistance spot welding of magnesium alloy AZ31 ”,Archives of Materials Science and Engineering, Vol.48, issue.2, pp.112-117.
[11].  Behravesh,S.B., JahedH., LambertS., (2011), “Characterization of magnesium spot welds under tensile and cyclic loadings”, Materials and Design, Vol.32, pp.4890–4900.
[12].  Kishore Babu,N., Brauser,S., Rethmeier,M., Cross,C.E., (2012), “Characterization of microstructure and deformation behaviour of resistance spot welded AZ31 magnesium alloy”, Materials Science and Engineering A, Vol.549, pp.149– 156.
[13].  Montiel,D., Liu,L., Xiao,L., Zhou,Y., Provatas,N., (2012), “Microstructure analysis of AZ31 magnesium alloy welds using phase-field models”, ActaMaterialia, Vol.60, pp.5925–5932.
[14].  Yang,H., HuangL., ZhanM., (2011),“Hot Forming Characteristics of Magnesium Alloy AZ31 and Three-Dimensional FE Modeling and Simulation of the Hot Splitting Spinning Process”, Magnesium Alloys -Design, Processing and Properties, Frank Czerwinski (Ed.).
[15].  Ding-fei,Zh., Qing-weiD., LinF., Jun-pingZh., (2011), “Simulation and confirmatory experiment on rolling of magnesium alloy sheets with temperature gradient”, The Chinese Journal of Nonferrous Metals, Vol.21, No.1, pp.185-190.
[16].  Rohsenow,W.M., Hartnett,J.R., Cho,Y.I., (1998), Handbook of HeatTransfer, 3rd ed., McGraw-Hill, New York.
[17].  Cha,B.W., Na,S.J., (2003), "A study on the relationship between welding conditions and residual stress of resistance spot welded 304-type stainless steels", Journal of Manufacturing Systems, Vol.22, Issue 3, pp-181-189.