MIG lehimleme yöntemi ile TRIP 800 çelik sacların birleştirilebilirliğinin ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Son yıllarda araba montaj endüstrisi araba gövdelerinde düşük fiyat, iyi korozyon özellikleri ve mekanik özelliklerini birleştiren galvanizli TRIP 800 çelik sacları, özellikle otomotiv endüstrisinde korozyon dayanımının yanı sıra plastik gerinim altında yüzde uzamasının yüksek olması (yaklaşık %30) nedeniyle kullanılmaktadır. Araba montajlarında gaz metal ark kaynağı gibi geleneksel yöntemler kullanıldığında ana metal ve kaynaklanan bölge, çinkonun buharlaşmasıyla oksidasyona uğramaktadır. Çinkonun buharlaşma riskini azaltmak için, düşük ısı girdisi destekli yeni kaynak proseslerinde mesafe kat edilmeye başlandı. Bu çalışmaların sonuçlarının bir tanesi de, MIG kaynağının avantajları (yüksek damla geçişi, yüksek kaynak hızı ve otomasyona uygunluk) ile lehimlemenin (kaynaklanan malzemeyi ergitmeksizin ve mekanik özelliklerinde bir değişme olmaksızın) düşük ısı girdisini birleştiren, MIG lehimlemedir. Bu çalışmada 1,5 mm kalınlığa sahip TRIP 800 çelik saclar MIG-lehimleme yöntemi kullanılarak bakır esaslı bir tel olan CuAl8 teli ile birleştirilmiştir. Numuneler iki farklı bağlantı biçimi olan bindirme ve alın bağlantılar olarak hazırlanmıştır. Lehimleme tatbikleri dört farklı parametrede, akım şiddeti, lehim ilerleme hızı, gaz basıncı, ve torç açısı olarak incelenmiştir. MIG-lehimlenmiş malzemelerin mukavemet özellikleri, eğme kuvveti ve bağlantı bölgesi arasındaki mikrosertlik dağılımları incelenmiştir. Makro ve mikroyapı tetkiklerinde optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve noktasal element analiz cihazı EDS kullanıldı. Bu çalışmada akım şiddeti, lehim ilerleme hızı, gaz basıncı ve torç açısının lehimlenen bağlantı bölgesi ve TRIP 800 çeliği arasındaki geçiş bölgesinin mikroyapısı ve mikrosertliği üzerindeki dağılımları araştırılmıştır.

The car assembly industries have recently been using zinc-coated carbon steel sheets in passenger car bodies because they combine good mechanical properties, good corrosion resistance and low purchase cost of this material. Galvanized TRIP steel sheets are widely used in construction with corrosion resistance and especially in the automotive industry. In car assembly, where conventional welding processes like gas metal arc welding (GMAW) are used, the zinc coating is subject to severe evaporation and oxidation, leaving the weld bead and part of the base metal unprotected against subsequent oxidation. To reduce the risk of zinc evaporation, new welding processes with a low heat supply have begun to gain ground, for example MIG-brazing, which combines the advantages of the MIG process (high deposition rate, high welding speed and adaptable to automation) and brazing (without any intense fusion of the welded parts and without any appreciable alteration of the mechanical properties of the base metal and the coating applied). In this study, TRIP 800 steel plates having 1,5 mm thickness were joined by copper-based CuAl8 wire in gas metal arc brazing technique. Specimens were prepared in two different joining forms as butt joint and overlap joint. Brazing operations were done with four different parameters, current intensities, travel speeds, shielding gas, and torch angles. Tensile strength, bending force, microstructure of brazed materials, and their micro hardness distribution throughout joining were determined. In macro and microstructure examinations, stereo optical microscope, scanning electron microscope (SEM), SEM/energy dispersive spectroscopy was used. This study investigated effects of current intensities, travel speeds, shielding gas at flow rates and torch on microstructure and microhardness distribution of transition zone between TRIP 800 steel and brazed metal of joined material.