Relationship between failure behaviour and weld fusion zone attributes of austenitic stainless steel resistance spot welds

Abstract

Resistance spot welding was used to join austenitic stainless steel sheets. Mechanical properties of the spot welds were evaluated using tensile shear test. Mechanical behaviour was described by peak load, failure energy and failure mode. The relationship between weld fusion zone attributes and failure behaviour was studied. Generally, it was observed that increasing fusion zone size is accompanied by an increase in load carrying capacity and energy absorption capability. However, when expulsion occurs, despite almost constant weld fusion zone size, energy absorption capability reduces significantly due to increase in electrode indentation depth. Considering the failure location and failure mechanism in the tensile shear test, minimum required fusion zone size to ensure the pull-out failure mode was estimated using an analytical model. According to this model, in addition to sheet thickness, ratio of fusion zone hardness to failure location hardness is the key metallurgical factor governing failure mode of spot welds during the tensile shear test.

Properties of Resistance Spot-Welded TWIP Steels

“…Circumferential failure can be seen under pure opening loading conditions (with a loading angle of 0°) as defined in Lin et al [28]. The strength of the region where failure occurred is important for the tensile shear load bearing capacity of weldment [29]. Expulsion of molten metal was observed for all welding parameters.…”

Simulação numérica do crescimento da lentilha de solda obtida pelo processo de soldagem a ponto por resistência elétrica no aço inox AISI 304

“…Vural et al [22] apresentam medidas do diâmetro da lentilha de solda, em chapas de 1,03 mm de espessura, em função da corrente aplicada durante um tempo referente a 15 períodos (freqüência de 50 Hz), mas não apresentam o valor do diâmetro da face do eletrodo utilizado. Marashi et al [23] apresentam a variação do diâmetro da lentilha de solda em função da corrente para um tempo equivalente a 12 ciclos (freqüência de 50 Hz), em chapas de 1,2 mm de espessura e com um eletrodo com diâmetro de face igual a 7 mm. A Figura 12 apresenta a comparação entre os resultados obtidos pelas simulações com os resultados de Marashi et al [23].…”

“…Marashi et al [23] apresentam a variação do diâmetro da lentilha de solda em função da corrente para um tempo equivalente a 12 ciclos (freqüência de 50 Hz), em chapas de 1,2 mm de espessura e com um eletrodo com diâmetro de face igual a 7 mm. A Figura 12 apresenta a comparação entre os resultados obtidos pelas simulações com os resultados de Marashi et al [23].…”

Soldadura de aceros dual phase en chapa fina: GMAW, PAW y RSW

“…Esta figura es representativa del resto de las soldaduras por resistencia, a excepción de las soldaduras C-Mn donde se observaron microestructuras de mayor tamaño, al igual que ocurriera con las soldaduras por arco. En las micrografías se distingue la zona ZF compuesta por granos columnares y estructuras martensíticas, debido a las altas velocidades de enfriamiento impuestas por los electrodos de cobre refrigerados [24].…”

“…No se observó influencia del tipo de material sobre el valor obtenido. Asimismo se evaluó la indentación, tanto superior como inferior, medida de acuerdo a la mencionada especificación [24], siendo los resultados obtenidos sensiblemente menores que los máximos admisibles (Tabla 8). El comportamiento de los distintos materiales fue similar tanto respecto a la resistencia como al espesor.…”