جوشکاری نقطه‌ای ورق‌های فولادی با روش انفجار مخلوط گازها: مطالعه تجربی

فرآیند جوشکاری نقطه‌ای به‌دلیل قابلیت ایجاد اتصالی باکیفیت بین صفحات فلزی و عدم وجود محدودیت‌های موجود در روش‌های قدیمی جوشکاری مانند عدم امکان جوشکاری فلزات با اختلاف نقطه ذوب بسیار زیاد، به‌عنوان یکی از سریع‌ترین و اقتصادی‌ترین روش‌ها مورد توجه قرارگرفته است. در این روش در اثر ضربه با سرعت بالا در سطح صفحات اتصال اتمی ایجاد می‌شود و صفحات فلزی به یکدیگر جوش می‌خورند. در پژوهش حاضر، از سامانه انفجار مخلوط گازها برای انجام آزمایش‌های جوشکاری نقطه‌ای ضربه‌ای استفاده شده است. همچنین، ورق فولادی با ضخامت 4میلی‌متر به‌عنوان ورق پایه و ورق‌های فولادی با ضخامت 1، 2 و 3میلی‌متر به‌عنوان لایه جلویی تحت برخورد مستقیم پرتابه‌های فلزی با شکل دماغه مسطح و کروی با جرم‌های 650 و 1300گرم قرار گرفته‌اند. قطر پرتابه‌ها 25میلی‌متر و میانگین سرعت پرتابه‌ها 600متر بر ثانیه در نظر گرفته شده است. به‌منظور بررسی مورفولوژی فصل مشترک اتصالات تحت جوشکاری نقطه‌ای ضربه‌ای با پرتابه، فصل مشترک جوش با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین تاثیر ضخامت صفحه پرنده و فاصله بین لایه‌ای بر جوشکاری نقطه‌ای ورق‌ها در اثر ضربه پرتابه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش ضخامت صفحه پرنده احتمال شکل‌گیری ناحیه مرکزی آسیب‌دیده کاهش می‌یابد. همچنین نتایج حاکی از آن بود که اگر فاصله بین لایه‌ای بالاتر از حد معینی بین صفحات اعمال شود، دیگر سرعت ضربه برای ایجاد جوش پیوسته کافی نیست.

Spot Welding of Steel Plates Using Gas Mixture Detonation Technique: An Experimental Study

Spot welding process due to its ability to create a qualitative connection between metal plates and the absence of restrictions on old welding methods such as the impossibility of welding metals by many differences in their melting point is considered as one of the fastest and most economical methods. In this method, an atomic bonding is created on the surface of plates due to highvelocity impact and metal plates are welded together. In the present study, a gas mixture detonation set up was used to perform the impact spot welding tests. Also, the steel plate with a thickness of 4mm was considered as a base plate and steel plates with 1, 2, and 3mm thickness were used as front layers. They were under direct contact with flat and sphericalnosed metallic projectiles with a mass of 650 and 1300g, respectively. The diameter of the projectiles was 25mm and the average velocity was 600 meters per second. To study the morphology of the weld interface in impact spot welding, the interface of the welds was studied using scanning electron microscope (SEM). Also, the effect of flyer plate thickness and standoff distance on the spot welding of plates due to projectile impact was studied. The results showed that by increasing the thickness of the flyer plate, the formation of a damaged central area will be decreased. The results also confirmed that when higher standoff distance was utilized, the velocity of impact was not sufficient to create continuous weld.