The effect of the resistance spot welding current on weld quality and joint strength

• Autorzy: Niemiro-Maźniak Judyta

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2020.1.17

Warianty tytułu

PL

Wpływ natężenia prądu zgrzewania oporowego na jakość zgrzeiny i wytrzymałość złącza

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Thin-walled area elements are becoming increasingly popular and necessary in construction and various other industries. This trend is also accompanied by the need for development and research into joining methods that will ensure that the structures have an appropriate ratio of their load capacity to their weight. A commonly used method for joining thin metal elements is resistance welding, using the natural electrical resistance property of metals. The study examined the impact of the resistance welding current value on the quality and load capacity of the RSW weld. Lap joints with a single weld, using alternative current flow values during welding, were made. The joints were subjected to a static tensile test. Load capacities of the analyzed joints and force-displacement graphs were obtained. A numerical analysis of joints with different weld diameters was also carried out. Plastic deformation graphs were obtained in the cross-section through the center of the weld and the distribution of plastic deformations throughout the sample. As the weld diameter increases, the load capacity of the joint increases and the plastic deformation decreases. However, the use of excessive current flow may cause molten metal splash and reduce the strength of the joint.

PL

Elementy cienkościenne stanowią aspekt coraz bardziej popularny i potrzebny w budownictwie oraz różnych gałęziach przemysłu. Towarzyszy temu również potrzeba rozwoju oraz badań nad metodami, które zapewniać będą konstrukcjom odpowiedni stosunek nośności do ich masy. Powszechnie stosowaną metodą łączenia cienkich elementów metalowych jest zgrzewanie oporowe, wykorzystujące naturalną właściwość metali - oporność elektryczną. W pracy przeprowadzono badania wpływu wielkości natężenia prądu podczas zgrzewania oporowego na jakość i nośność zgrzeiny RSW. Wykonano po dwa złącza zakładkowe z pojedynczą zgrzeiną, różniące się wielkością natężenia przepływu prądu podczas zgrzewania. Złącza zostały poddane statycznej próbie rozciągania. Uzyskano nośności analizowanych złączy oraz wykresy siła przemieszczenie. Przeprowadzono również analizę numeryczną złączy o różnej średnicy zgrzeiny. Uzyskano wykresy odkształceń plastycznych w przekroju przeprowadzonym przez środek zgrzeiny oraz rozkład odkształceń plastycznych na całej próbce. Wraz ze wzrostem średnicy zgrzeiny, rośnie nośność złącza, a odkształcenia plastyczne maleją. Jednak zastosowanie zbyt dużego natężenia przepływu prądu może spowodować wyprysk ciekłego metalu i obniżyć wytrzymałość złącza.

Słowa kluczowe

EN

resistance welding; thin-walled constructions; RSW joint

PL

zgrzewanie oporowe; konstrukcje cienkościenne; złącze RSW

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2020
• Tom: Z. 26 (176)
• Strony: 114--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Niemiro-Maźniak Judyta

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Civil Engineering, 3 Akademicka St., 42-218 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Eşme U., Application of taguchi method for the optimization of resistance spot welding process, The Arabian Journal for Science and Engineering, Volume 34, Number 2B.
• [2] Hou Z. et al., Finite element analysis for the mechanical features of resistance spot welding process, J Mater Process Technol 2007;185:160–165.
• [3] X. Sun, E. V. Stephens, M. A. Khaleel, H. Shao, and M. Kimchi; Resistance Spot Welding of Aluminum Alloy to Steel with Transition Material-From Process to Performance- Part I: Experimental Study, Welding Journal 83(7):197S-202S, July 200
• [4] Yang Y.S., Lee S.H., A study on the joining strength of laser spot welding for automotive applications. J Mater Process Tech 1999;94:151–156.
• [5] Nong N. et al., Research on press joining technology for automotive metallic sheets. J Mater Process Tech 2003;137:159–63.
• [6] Aslanlar S., The effect of nucleus size on mechanical properties in electrical resistance spot welding of sheets used in automotive industry, Material & Desing, Volume 27, Issue 2, 2006, Pages 125-131.
• [7] Manladan S.M., Yusof F., Ramesh S., Fadzil M., Luo Z., Ao S., A review on resistance spot welding of aluminum alloys, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology volume 90, 2017, pages 605-634.
• [8] Lacki P., Niemiro-Maźniak J., A comparative analysis of the load capacity of riveted and resistant welded joints, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej 2019, seria Budownictwo 25, 126-130.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).