Effects of different laser welding parameters on the microstructural and mechanical properties of an advanced dual phase steel grade

Abstract

Lazer kaynak prosesinde uygulanan parametrelerin kaynaklanmış yassı çelik ürün performansı üzerindeki etkilerinin belirlenmesi önemlidir. Bu çalışmada, ağırlıklı olarak otomotiv sektörü tarafından kullanılan ve ülkemizde talebi ithalat ile karşılanmakta olan ileri nesil çift fazlı bir çelik kalitesine farklı lazer kaynak parametreleri uygulanmıştır. 3 kW’lık bir fiber lazer sistemi kullanılarak yassı çelik levhalar alın kaynak yöntemi ile birleştirilmiştir. Bu çelik kalitesi için uygun olabilecek kaynak parametre aralıklarının gözlemlenmesi amacıyla, farklı lazer kaynak parametrelerinin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çekme testleri, mikrosertlik ölçümleri ve metalografik çalışmalar gerçekleştirilerek kaynak bölgeleri, ısı tesiri altındaki bölgeler ve esas metal incelenmiştir. Lazer kaynak denemelerinin ikisinde tam kaynak nüfuziyetinin ve esas metalden yüksek akma ve çekme mukavemetinin sağlandığı levha çiftleri üretilebilmiştir. Diğer deneylerde, mikroyapısal inceleme bulguları mekanik performans sonuçlarını güçlü destekler biçimde, sert faz miktarı ve iç yapıda tane inceliğinin gevrek kırılma olgusunu tetiklediği görülmüştür. Sonuçlar lazer kaynak proses parametreleri ile ilişkilendirilmiş, optimum prosese yönelik parametre aralığı izlenmiştir. Bununla birlikte, lazer gücü ve lazer ilerleme hızının ve böylece toplam ısı girdisinin iyi kalite kaynak eldesi için optimize edilmesi gereken kritik parametreler olduğu doğrulanmıştır.