A REVIEW ON THE EFFECTS OF RESISTANCE SPOT WELDING PROCESS PARAMETERS ON WELDING STRENGTH USED IN AUTOMOTIVE INDUSTRY

The most widely used welding joining method in the automotive industry is resistance spot welding. Resistance spot welding (RSW) is the welding area where heat is produced by the effect of resistance against the flow as a result of exposing the welded parts to a local electric current. It has become an important issue to apply an effective approach method to guarantee weld quality and optimize welding parameters. This is of high value in theory and practice. In the literature, the effects of spot welding process parameters on the weld core diameter and electrode penetration depth are mostly investigated. Weld strength in RSW is affected by many process parameters such as applied electric current, compression force, welding time. Due to the contact resistance and joule heating, a molten weld nugget zone is formed on the work pieces. It is desirable to have the maximum temperature at the interface of the parts to be joined. In practice, the production of welds of acceptable quality depends on the definition of optimum weld parameters and the application of appropriate controls to ensure constant weld quality over a long production period. In the experimental studies, the optimization of the welding parameters was studied in order to obtain the maximum tensile-shear strength. The most prominent process parameters in experimental studies are electrode force, welding currents and welding times. Different algorithms have been developed for the optimization of welding parameters. The verification tests clearly show that it is possible to increase the tensile-shear strength of the connection with the combination of appropriate welding parameters. As a result, the experimental results confirm the validity of the algorithms used to improve welding performance and optimize welding parameters in resistance spot welding processes.

Keywords: Resistance Spot Welding, Penetration Depth, Tensile-Shear Strength, Parametric Optimization

Doi:10.17366/uhmfd.2022.18.8

Otomotiv endüstrisinde en yaygın olarak kullanılan kaynak birleştirme yöntemi direnç punta kaynağıdır. Direnç nokta kaynağı (DNK), kaynaklı parçaların yerel bir elektrik akımına maruz bırakılmasının bir sonucu olarak akışa karşı direncin etkisiyle ısının üretildiği bir kaynak alanıdır. Kaynak kalitesini garanti altına almak ve kaynak parametrelerini optimize etmek için etkin bir yaklaşım yönteminin uygulanması önemli bir konu haline gelmiştir. Bu teori ve pratikte paha biçilmezdir. Literatürde en çok nokta kaynak proses parametrelerinin kaynak çekirdek çapı ve elektrot penetrasyon derinliği üzerindeki etkileri araştırılmaktadır. DNK'deki kaynak mukavemeti, uygulanan elektrik akımı, kenetleme kuvveti, kaynak süresi gibi birçok proses parametresinden etkilenir. Temas direnci ve joule ısınması nedeniyle iş parçaları üzerinde erimiş bir kaynak külçe bölgesi oluşur. Birleştirilecek parçaların ara yüzeyinde maksimum sıcaklığın olması arzu edilir. Uygulamada, kabul edilebilir kalitede kaynakların üretimi, optimum kaynak parametrelerinin tanımlanmasına ve uzun bir üretim süresi boyunca sabit kaynak kalitesinin sağlanması için uygun kontrollerin uygulanmasına bağlıdır. Deneysel çalışmalarda, maksimum çekme-kesme mukavemetini elde etmek için kaynak parametrelerinin optimizasyonu çalışılmıştır. Deneysel çalışmalarda en belirgin proses parametreleri elektrot mukavemeti, kaynak akımları ve kaynak süreleridir. Kaynak parametrelerinin optimizasyonu için farklı algoritmalar geliştirilmiştir. Doğrulama testleri, uygun kaynak parametrelerinin kombinasyonu ile bağlantının çekme-kesme mukavemetini arttırmanın mümkün olduğunu açıkça göstermektedir. Sonuç olarak, deneysel sonuçlar, direnç punta kaynağı işlemlerinde kaynak performansını iyileştirmek ve kaynak parametrelerini optimize etmek için kullanılan algoritmaların geçerliliğini doğrulamaktadır.

Anahtar Kelimeler: Direnç Nokta Kaynağı, Penetrasyon Derinliği, Çekme-Kesme Mukavemeti, Parametrik Optimizasyon.

Doi:10.17366/uhmfd.2022.18.8