Nokta direnç kaynağında sıcaklık dağılımının incelenmesi

Abstract

Elektrik nokta direnç kaynağı, yalnızca karbon çeliklerinin değil aynı zamanda paslanmaz çeliklerin, ısıya dayanıklı alaşımların, alüminyum, bakır alaşımlarının ve reaktif metallerin levha kaynağında geniş bir uygulama alanına sahiptir. Özellikle yüksek operasyon hızı, mekanizasyondaki kolaylık, bindirme birleştirmelerden dolayı kalınlık için elektrot sallama hareketine gerek olmaması, kaynak ağzı ve dolgu metaline ihtiyaç duyulmaması bu yöntemin cazip özellikleridir. Direnç kaynağında, iş parçalan ısı ve basınç enerjisi kullanarak birbirlerine birleştirilirler. Isı, Joule kanununa göre akım geçişine gösterilen direnç yardımıyla oluşturulur. En yüksek sıcaklık, parçalar arasındaki temas yüzeyindedir. Levhalar arasındaki, kaynak noktasının oluştuğu ve dolayısıyla ısıya gerek duyulan yerdeki temas direnci, kaynak işlemlerinin ilk anları için en önemli dirençtir.. Nokta kaynağında, soğuma hızı çok yüksektir. Bu hızlı soğumanın sonucunda, özellikle kaim parçaların kaynağında sıcaklık yüksek olduğundan malzeme iç yapısmda bazı değişiklikler oluşabilir. Bu nedenle nokta direnç kaynağında soğuma hızı ve sıcaklık dağılımı oldukça önemlidir. Eğer kaynak zamanı sabit ise, ısı oluşumunu etkileyen en önemli faktörler, levha kalınlığı ve akım şiddetidir.Bu çalışmada, levha kalınlıklarının ve akım şiddetinin, soğuma hızı ve sıcaklık dağılımı üzerine etkisi incelenmiştir. Bunun için, termal metot olarak adlandırılan deneysel bir yöntem kullanılarak, kaynak bölgesinde, zamana bağlı olarak sıcaklıklar ölçülmüştür. Sonuç olarak, kaynak akımı ve levha kalınlıklarına bağlı deneysel olarak elde edilen sıcaklık değerleri grafikler halinde sunulmuştur. Bu çalışmada bulunan sonuçlar, diğer metotlarla elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak, bu sonuçların birbirlerine çok yakın oldukları gösterilmiştir.

The method of electric resistance spot welding has an extensive application in the joining of sheet metals not only in mild steels but also in stainless steels, heat resisting alloys, aluminium and copper alloys and reactive metals. Particularly attractive features of this process are the high speed of operation, ease of mechanization, the self jigging nature of the lap joint and the absence of edge preparation or filler metal. The workpieces are joined to each other in resistance welding by using pressure and heat. The heat is generated by the resistance to the passage of the current according to the Joule's law. Temperature is the highest at the contact surface between the pieces. The contact resistance between sheets where the nugget and, therefore, the heat is required is the most important resistance in early period of the welding. In resistance spot welding, the cooling speed is very high. As a result of this rapid cooling, some changes can occur at the material of the workpieces. That's why, cooling speed and temperature distribution are very important in resistance spot welding. The most important parameters which effect heat generation in the welding region, are current density and sheet thicknesses, if welding time is constant.In this study, effect of sheet thicknesses and current density to cooling speed and temperature distribution in the welding region of the workpieces were investigated. For this purpose, temperatures on the various points in the welding region of the workpieces was measured depending on time by using an experimental method as called thermal method. As a result, temperature values depend on welding current and sheet thicknesses were illustrated as graphics in figures. It was shown that the results found in this study are very similar by comparing them with the results found by another methods