Het genereren van Rondegewrichten via frictie roer puntlassen op DP780 Steel

Frictie roer lassen (FSW) werd voor het eerst gerapporteerd in 1991 bij TWI, Abington, UK¹. In 2003 bepaalden Piccini en Svoboda een superieure methode voor het verbeteren van de voordelen van FSW, genaamd wrijving Stir spot Welding (FSSW) voor gebruik in commerciële autofabricage processen². De FSSW methode omvat het creëren van een spot lap joint zonder bulk gebied smelten. De belangrijkste ontwikkeling voor het gebruik van FSSW is in aluminium legeringen als al legeringen vervormen in het lasproces onder hoge temperatuur omstandigheden. Het eerste succesvolle voorbeeld was in de auto-industrie, waar fssw werd gebruikt in de productie van de gehele achterdeur van de Mazda RX-8^1,3,4.

Ondertussen is hoogwaardig staal het dominante materiaal van het carrosserie, met name tweefasenstaal. De literatuur geeft aan dat DP600 geproduceerd met FSSW dezelfde eigenschappen kan hebben als het basismetaal, waar alle lasgebieden vergelijkbare microstructuren en hardheid⁵hebben. FSSW methoden voor het gebruik van DP staal op hun microstructuur van de roer zone (SZ), de Thermos-mechanisch aangetaste zone (TMAZ), en het falen model van DP590 en DP600 staal zijn bestudeerd door een paar onderzoekers. Zij observeerden verschillen in de consistentie van de microstructuur (ferriet, bainiet en martensite) van DP590 en DP600 staal bij verschillende rotatiesnelheden^6,7,8,9,10. Sommige onderzoekers voerden vergelijkende studies van fssw en RSW voor DP780 staal^8,9. Ze rapporteerden dat langere verbindingstijden en hogere gereedschaps rotatiesnelheden resulteerden in een groter hecht gebied voor alle Plunges, wat leidde tot een hogere schuifkracht en de modus verplaatste van Interfaciale naar pull out. Ze concludeerden ook dat FSSW een hogere sterkte had dan RSW. Het FSSW-proces omvat 3 stappen: plunderen, roeren en intrekken. De eerste stap is het plunderen met een Rotatiegereedschap PIN dicht bij het blad van de schoot gewricht en aangesloten op het blad. De roterende gereedschaps schouder in het FSSW-proces kan wrijvingswarmte opwekken. In de tweede stap kan de hitte het blad verzachten en het aansluiten van de gereedschappin in het blad vergemakkelijken, evenals in de materialen stilstaan om twee werkstukken samen te roeren en rond het pingebied te mengen. Tot slot kan de druk van de gereedschaps schouder druk op de werkstukken de hechting versterken. Na het lasproces kan de pin van de sleutelgat worden teruggetrokken. De voordelen van FSSW in vergelijking met RSW zijn een lagere lastemperatuur, geen spatten en meer stabiliteit in het productieproces.

Hoewel studies over de FSSW van geavanceerde hoge-sterkte staal (AHSS) zijn gemeld door verschillende onderzoekers, studies over de FSSW van DP590, DP600, en DP780 hebben gericht op de microstructuur en op de mechanische en falen modellen met behulp van verschillende proces Parameters. In de huidige studie werd de FSSW van DP780 Steel overwogen. Het Protocol van het FSSW-proces werd gedetailleerd gerapporteerd en de individuele hardheid in de roer zone, de door de Thermos-mechanisch aangetaste zone en de warmtebeïnvloede zone, evenals het basismetaal werden geëvalueerd op basis van de gemeten micro hardheid.

Met de voortdurende groei en de zware vraag naar gewichtsreductie in de automotive-en ruimtevaartindustrie, heeft de automobielindustrie steeds meer belangstelling getoond voor AHSS-en lap gewrichten. Bijvoorbeeld, de conventionele stalen carrosserie van een auto, gemiddeld, heeft meer dan 2.000 spot lassen lap gewrichten¹¹. Er zijn 3 gangbare lasprocessen voor rondegewrichten die in de industrie worden gebruikt, waaronder weerstandslassen, laser vlekken lassen en frictie spot lassen¹². Een manier om het gewicht te verlagen is met behulp van geavanceerde High-Strength staal (AHSS). De meest populaire materialen zijn Dual-Phase en transformatie-geïnduceerde plasticiteit (trip) staalsoorten, die steeds meer worden gebruikt in de auto-industrie^13,14,15,16. Omdat de automobielindustrie de sterkte normen heeft verhoogd vanwege het verbeterde brandstofverbruik en de absorptie van de crash energie onder een verlaagd voertuiggewicht, wordt het gebruik van verschillende materialen en lasprocessen een belangrijke kwestie.