Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The effect of selected spot resistance welding parameters on properties of martensite-structured AHSS

Górka Jacek, Ozgowicz Andrzej, Matusek Kamil

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 5

15--21

EN

The paper presents the effect of welding current and clamping force on the properties of spot resistance-welded joints made of 1.8 mm thick steel DOCOL 1200M. Because of the fact that martensite-structured steel DOCOL 1200M is hardened when exposed to deforming force, it is used to make energy absorbers or car header panels. Test joints, made using a robotic welding station, were subjected to macro and microscopic metallographic tests, hardness measurements and strength tests. The obtained test joints were subjected to strength verification performed in accordance with PN-EN ISO 14273:2016. The tests demonstrated that excessively high clamping force combined with relatively low welding current do not guarantee the obtainment of a joint characterised.

PL

Przedstawiono wpływ natężenia prądu zgrzewania oraz siły docisku na własności złączy zgrzewanych oporowo punktowo stali DOCOL 1200M o grubości 1,8 mm. Stal DOCOL 1200M o strukturze martenzytycznej umacnia się pod wpływem działania siły odkształcającej i w związku z tym jest ona stosowana na absorbery energii lub pasy przednie samochodów osobowych. Złącza próbne, wykonane na stanowisku zrobotyzowanym, zostały poddane badaniom metalograficznym makro i mikroskopowym, pomiarowi twardości oraz badaniom wytrzymałościowym. Złącza poddano weryfikacji wytrzymałościowej zgodnie z PN-EN ISO 14273:2016. Wykazano, że zbyt duża siła docisku przy stosunkowo niskim prądzie zgrzewania nie gwarantuje uzyskania połączenia o wymaganej wytrzymałości. Natomiast zwiększenie natężenia prądu przy obniżeniu siły docisku zwiększa wytrzymałość połączenia zgrzewanego. Zastosowanie odpowiednich parametrów cyklu zgrzewania punktowego oporowego pozwala na uzyskanie złączy stali DOCOL 1200M o zadowalającym poziomie wytrzymałościowym.

2

Numerical analyses in the spot resistance welding process

Kik Tomasz

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 5

57--66

EN

The article presents results of numerical analyses of the spot resistance welding process in relation to selected thicknesses of sheets/plates subjected to welding, radiuses of electrode work surface curvature and electrode squeezing force. The two-sided one-spot welding of two sheets made of steel DC04 (discussed in the article) demonstrated the extensive analytical possibilities of the Visual Weld state-of-the-art software application (SYSWELD). The objective of the article was to present possibilities offered to engineers by state-of-the-art computing techniques.

PL

Przedstawiono wyniki analiz numerycznych procesu zgrzewania oporowego punktowego dla wybranych wariantów grubości zgrzewanych blach, promieni krzywizny powierzchni roboczych elektrod oraz siły docisku elektrod. Przedstawione przykłady zgrzewania dwóch blach ze stali DC04 techniką zgrzewania dwustronnego, jednopunktowego, pozwalają na pokazanie, jak szerokie możliwości prowadzenia analiz oferuje użytkownikowi nowoczesne oprogramowanie, jakim jest program Visual Weld (SYSWELD). Celem artykułu jest pokazanie możliwości, które zyskują inżynierowie stosując nowoczesne techniki obliczeniowe.

3

Optical measurement of spot resistance welding guns

Wetzel G., Broda T., Keitel S.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2016

|

Vol. 60, No. 1

25--31

EN

Spot resistance welding processes may be troubled by deviations of electrode positions (contact fault). The article presents this issue in relation to robotic spot welding guns used in high-volume production and manual spot welding guns used in repair works. The article presents the method for optical measurements of the above named welding guns, enabling the determination of an electrode contact fault, as well as compares both types of welding guns in this respect.

PL

W procesie zgrzewania punktowego mogą wystąpić odchyłki położenia elektrod (błąd styku). W artykule przedstawiono to zagadnienie w odniesieniu do zgrzewadeł punktowych: zrobotyzowanych - stosowanych w produkcji seryjnej oraz ręcznych - stosowanych do prac naprawczych. Opisano metodę pomiarów optycznych zgrzewadeł tego rodzaju pozwalającą określić błąd styku elektrod. Dokonano porównania pod tym względem obu ww. odmian zgrzewadeł.

4

Spawalnicze technologie łączenia w przemyśle samochodowym

Klimpel A., Klimpel A. S.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 11-12

92--96

PL

Przemysł samochodowy, a w nim szczególnie produkcja samochodów osobowych, jest jednym z najdynamiczniej rozwijających się obszarów gospodarki światowej, wykraczających już znacznie poza granice państw i kontynentów. W zasadzie trwałe są jedynie marki samochodów, natomiast produkcja poszczególnych elementów składowych konstrukcji prowadzona jest w różnych, często znacznie oddalonych krajach świata. Przykładem może być przemysł japoński, montażownie Hondy i Mazdy znajdują się w USA, Chinach, Anglii, silniki produkowane są w Japonii lub we Francji, układy elektryczne w Polsce i Czechach itd.

5

The causes of failures in resistance spot welding of car body sheets

Kascak L., Vinas J., Misicko R., Takacova I., Vojtko M., Schmogner M., Matta M., Gatial M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2010

|

z. 80 [274]

135-142

EN

The paper deals with analyzing of defects of resistance spot welds, which mostly occur in welding of materials used in car body production. The defects were evaluated with destructive and non-destructive tests. A non-destructive method was a visual control of weld surfaces of lapped joints. Metallographical analysis of weld joints on scratch patterns was used as a destructive method. The influence of welding parameters on dimensions of weld nuggets was observed with light microscopy. The defects in weld and heat affected zone were documented too. The influence of surface treatment of car body sheets on occurring of defects was evaluated with chemical EDX analysis. EDX analysis was also used for evaluation of weld joints surfaces and for evaluation of influence of weld tips marks on surface quality.

6

Influence of welding parameters of resistance spot welding on the quality of welded joints

Kascak L., Vinas J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2010

|

z. 80 [274]

127-134

EN

The paper deals with the influence of welding parameters of resistance spot welding on the quality of welded joints. Joints were made with combination orgahanized steel sheets DX51D + Z (EN 10142/2000) and TRIP 40/70 + Z100MBO. It is an advanced material combination frequently used in designing car body parts. For evaluation of joints quality the shear tension test on spot joints according to DIN 50 124 standard was used. The basic mechanical properties of welded joints were evaluated. Some samples were prepared for metallographic analysis where the influence of the welding parameters on the structure of welded joint was observed. We also observed the influence of welding parameters on the dimensions of the weld nugget, as well as the occurrence of pores in the weld metal caused by evaporation of zinc from the coating. Hardness was evaluated on metallographic scratch patterns according to STN EN 1043-2 standard.

7

Evaluations of properties of clinching and resistance spot welding

Kascak L., Spisak E.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 73 [253]

161-166

EN

The paper deals with evaluation of properties of joints made by clinching and resistance spot welding. Clinching method is a relatively new technique of material joining which is beginning to find its place in the automotive industry as an alternative to resistance spot welding, especially in joining materials of different thicknesses, and qualities and with various surface treatments. The advantages and disadvantages of clinching and the possibilities of its usage in the automotive industry are described in the paper. Deep drawn steel sheets of various thicknesses, qualities and various surface treatments produced for the automotive industry by U.S.Steel Ltd. were used for the experiments. Samples with single clinch joints, double clinch joints and samples with single resistance spot welded joints were prepared, whereby various combinations of thicknesses and qualities of joined materials were used. The influence of the sheet's position in clinching of materials of various thickness considering the active parts of the tool i.e. punch and die was observed. Consequently the currying capacities of clinch joints and spot welded joints were evaluated and compared.

8

Comparison between AC and MF-DC resistance spot welding by using high speed filming

Alfaro S. C. A., Vargas J. E., Wolff M. A., Vilarinho L. O.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 1

333-339

EN

Purpose: In this work it will be carried through the filming of the formation and growth of the nugget in resistance spot welding executed in AC and MF. A comparison for same times in both the processes will be carried through to verify which of the used processes offers better conditions, control and results as well as will help for one better understanding of the process aiming at the optimization. Design/methodology/approach: Two different spot welding machine (AC and MF-DC) had been used, and a digital high-speed camera. The weld points had been carried through in 3 galvanized steel different plate configurations. The electrodes had been truncated to obtain one better visualization for the weld nugget formation. The comparison of the formation and development between the weld point of each process (AC and MF) is shown in 7 pictures in the same values of time. Findings: For currents below 2 kA, no nugget was observed, and the formation of same after 10 degrees cycle for bigger current of 3 kA. The MF-DC welding offers the possibility of obtaining nuggets more uniforms within shorter times (depending on the plate configuration). Research limitations/implications: In this work the AC machine is limited by the values of current of welding and pressure of the electrodes: (2 - 6) kA e (87 - 261) kgf respectively. Other materials: aluminum, stainless steel or material exactly dissimilar could be used following the line of this research. Bigger currents levels can also be used. Originality/value: The idea to compare resulted for the same process of welding under different conditions (equipment, materials and or parameters) makes possible the choice of these better conditions used to the optimization of the process.

9

A study on numerical analysis of the resistance spot welding process

Zhigang H., Kim I. S., Son J. S., Kim H.-H., Seo J. H., Jang K. C., Lee D. K., Kuk J.M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 14, nr 1-2

140--145

EN

Purpose: Over the last few years, there has been a growing interest in quantitative representation of heat transfer and fluid flow phenomena in weld pools in order to study relationships between the processing variables and the quality of the weldment produced and to use this information for the optimization and mobilization of the welding process. Design/methodology/approach: A 2D axisymmetric Finite Element Method (FEM) model has been developed to analyze the transient thermal behaviors of Resistance Spot Welding (RSW) process. In this model, the temperature dependent material properties, phase change and convectional boundary conditions were taken account for the improvement of the calculated accuracy, but the determination of the contact resistance at the surface is moderately simplified in order to reduce the calculating time through the analysis. Findings: The developed model has been employed the thermal history of the whole process (including cooling) and temperature distributions for any position in the weldment. Research limitations/implications: Future research in the field of RSW processing could focus on analysis of the stress and strain distributions as well as deformation in the weldment. Originality/value: It can be concluded that the maximum temperature was up to 1346°C, nearly the molten point of mild steel, and verified by the observation of the surface of the weldment after welding

10

Symulacja numeryczna procesu zgrzewania oporowego punktowego

Szymański A.

Inżynieria Maszyn

|

2005

|

R. 10, z. 1/2

328-342

PL

Artykuł przedstawia obliczenia numeryczne wybranego modelu procesu zgrzewania oporowego punktowego. Obliczenia numeryczne wykonano w oparciu o pakiet profesjonalnych kodów programowych firmy ANSYS Inc., wykorzystujący metodę elementów skończonych. Ze względu na przewidywany zakres symulacji opracowano parametryczne pliki wsadowe, pozwalające na kompleksowe przeprowadzenie analizy. Model numeryczny składa się z dwóch równoległych zadań liczonych przez kod ANSYS, pomiędzy którymi następuje wymiana wyników. W danym kroku czasowym prowadzono równoczesną analizę wytrzymałościową i termoelektryczną zmieniając każdorazowo i wzajemnie rodzaj analizowanego zadania z mechanicznego na termoelektryczny, zachowując przy tym pozycję węzłów siatki elementów, jak i właściwości samych elementów skończonych. Podano założenia, przy których postawiono warunki brzegowe dla potencjału skalarnego pola elektrycznego, wielkości mechanicznych oraz temperatury.

EN

The paper presents numerical calculations a selected model of resistance spot welding. These calculations were carried out basing on professional code ANSYS. applying the finite element method. Because of the anticipate: range of simulations parameirical files have been developed pemiitting a complex analysis. The numerical model consists of two parallel problems calculated by means of the ANSYS code, between which the results are being exchanged. At every time step simultaneously a thermoelectric and strength analysis was carried out, changing each time mutually the kind of the analysis problem fro the mechanical to thermoelectric one. the position of the nodes and the properties of the finite element remaining unchanged. The assumptions concerning the boundary conditions of the scalar potential o the electric field have been given as well as the mechanical quantities and temperature.

11

Modelowanie procesu zgrzewania oporowego punktowego

Szymański A.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 144

1-166

PL

W pracy przeprowadzono analizę i wprowadzono równania opisujące, z różnym stopniem przybliżenia, pole elektromagnetyczne w zgrzewanych materiałach i elektrodach, posiadających zdolność przewodzenia prądu elektrycznego oraz określone własności magnetyczne. Uzyskane równania uwzględniają wpływ prędkości deformacji fazy stałej lub prędkości płynięcia fazy ciekłej, a także prędkości płynięcia ujednorodnionej mieszaniny dwufazowej w strefie przejściowej kształtującej się zgrzeiny, na zachowanie się pola elektromagnetycznego (sprzężenie pól: elektromagnetycznego i mechanicznego). Wyniki uzyskano dla prądu stałego oraz przemiennego o niskiej częstotliwości dla materiałów niejednorodnych termicznie. Podano równania transportu energii w polu elektromagnetycznym dla każdego z wymienionych rodzajów prądu, ze wskazaniem członu będącego źródłem generacji ciepła Joule'a-Lenza zależnie od rodzaju prądu. Równania te mają podstawowe znaczenia przy modelowaniu procesu zgrzewania. Obecność członu źródłowego opisuje jednocześnie mechanizm wpływu pola elektromagnetycznego na pole temperatury, tzn. mechanizm sprzężenia tych pól. Wskazano racjonalne uproszczenia prowadzące do rozprzężenia otrzymanego układu cząstkowych równań różniczkowych, tak by możliwe było rozwiązanie oddzielnych, uproszczonych równań przy użyciu komercyjnego pakietu programów ANSYS. Pakiet ten pozwala na rozwiązanie tak postawionych zagadnień brzegowych metodą elementów skończonych. Zastosowanie nieliniowych modeli materiałowych (niejednorodność termiczna) spowodowało zbliżenie się z otrzymanymi wynikami do rozkładów otrzymanych z badań doświadczalnych. Kolejnym rozwiązanym problemem jest uzyskany rozkład gęstości przepływającego prądu przez warstwy będące w kontakcie, a właściwie elementy będące na skraju obszaru przewodzenia. Badania doświadczalne, polegające na wykonaniu prób zgrzewania wybranych elementów o różnej grubości z jednoczesną rejestracją dynamicznych parametrów elektrycznych, z termograficznym pomiarem temperatury, pomiarem kształtu oraz wymiarów zgrzein głównie na podstawie badań metalograficznych, potwierdziły poprawność założeń przyjętych w procesie modelowania oraz wystarczającą dla praktyki dokładność obliczeń numerycznych.

EN

This work presents an analysis and derived equations describing various degrees of approximation of the electromagnetic field in welded materials and electrodes, displaying the ability of conducting electric current as well as definite magnetic properties. The obtained equations take into account the effect of the rate of deformation of the solid phase or flow rate of the liquid phase and also the flow rate of the homogenous biphase mixture in the transient zone of the forming spot weld on the behaviour of the electromagnetic field (coupling of the electromagnetic and mechanical fields). The obtained results concern both direct and alternating currents of a low frequency for thermally heterogenous materials. Equations for the transport of energy in the electromagnetic field have been derived for each mentioned kind of current, indicating the element which is the source of Joule-lenz heat, depending on the kind of current. This equations are of fundamental importance when modeling the process of resistance spot welding. The presence of the source element describes also the mechanism of the influence of the electromagnetic field on the temperature field i.e. the mechanism of the coupling of these fields. Rational simplifications have been indicated, which load to the uncoupling of the obtained system of partial differential equations, so that it has become possible to solve separate simplified equations by means the commercial software permits to solve such boundary problems applying the method of finite elements. The application of nonlinear material models (thermal heterogeneity leads to an approximation of the obtained results of calculations of the experimental results. Another problem is the obtained distribution of the density of the current flowing through the layers contacting the boundary of the conductive zone. Experimental investigations consisting in carrying out resistance spot welding of selected materials of various thicknesses, recording at the same time the dynamic electric parameters and infrared measurements of temperature, measurement of the shape and dimensions of the resistance spot weld, particularly basing on metallographic tests have proved the conformity of the assumptions concerning the modeling process and adequate correctness of numerical calculations.